KFUPM ePrints

Plastic shrinkage cracking of blended cement concretes under hot weather conditions

Abiola, Taofiq Olatunbosun (2002) Plastic shrinkage cracking of blended cement concretes under hot weather conditions. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

[img]
Preview
PDF
7Mb

Arabic Abstract

نظرا لحماية المنشآت الخرسانية في بيئات الخليج العربي من التدهور ، فقد تم الاهتمام بديمومة الخرسانة بدلا من متطلبات القوة ، وخاصة عند اختيار المواد المستخدمة . ولهذا الغرض تم إضافة مواد غبار السيليكا وغيرها من المواد المضافة في الخرسانة . وللأسف ، فإن الخرسانة المحتوية على غبار السيليكا تعتبر أكثر عرضة لتشققات الانكماش اللدن ، ويمكن أن تزداد هذه التشققات تحت الظروف الجوية الحارة . تم إجراء هذا البحث لدراسة تأثير نوع وكمية غبار السيليكا ، وأنواع الاسمنت المضافة الأخرى على تشققات الانكماش اللدن في الخرسانة . ولقد تم دراسة نوع الأسمنت ، ونوع الملدنات ، ودرجة الحرارة ، والرطوبة النسبية ، وسرعة الرياح على الانكماش اللدن والتشققات الناتجة عنه ، والبنية المجهرية للخرسانة . وتم تقييم تأثير نوع غبار السيليكا على الخواص المبكرة للخرسانة مثل قوة الضغط ، وقوة الانفلاق الشدي ، وسرعة النبض . وتدل نتائج هذا البحث على أن درجة نعومة غبار السيليكا ودرجة تكاثفها تحدد مدى الانكماش اللدن . ويجب تقييم نعومة غبار السيليكا ليس بتحديد مساحة سطحها فقط ، بل يجب تحديد بنيتها المسامية . كما دلت نتائج الدراسة على ازدياد انفعال الانكماش اللدن مع ارتفاع درجة الحرارة وسرعة الرياح ومع انخفاض الرطوبة النسبية . ويمثل انخفاض الرطوبة النسبية أشد الحالات تأثيراً لزيادة انفعالات الانكماش اللدن والتشققات . كما تم تحديد قيمة معينة لانفعال الانكماش اللدن في الأسمنت العادي والمخلوط تتسبب في تكوين التشققات الناتجة عن الانكماش اللدن . وقد وجد أن هذه القيمة لا تعتمد على الظروف المحيطة بالعينات الخرسانية . وكان لنوع الملدن تأثير فعال على انفعالات الانكماش اللدن في الخرسانة المحتوية على غبار السيليكا . كما أن نعومة غبار السيليكا كان لها التأثير الأبرز في تحديد انفعالات الانكماش اللدن في الخرسانة المحتوية على ملدن . وتمت ملاحظة عدم المواءمة بين بعض أنواع الملدنات والخرسانة المحتوية على غبار السيليكا . ودل التحليل الإحصائي لنتائج الخواص المبكرة مثل قوة الضغط ، وقوة الفلق الشدي ، وسرعة النبض للأسمنت العادي والأسمنت المخلوط أن قابلية الاختلاف المتمثلة بنوع وكمية غبار السيليكا مماثلة نوعاً ما لتلك التي في خرسانة الأسمنت العادي .

English Abstract

In order to inhibit the deterioration of concrete structures in the Arabian Gulf environment, emphasis has been shifted from the requirements of concrete strength towards to its durability, especially the selection of materials. Towards this end, silica fume and other types of blended cement materials are being used. However, silica fume cement concrete is also more susceptible to plastic shrinkage cracking, and under hot weather conditions, this cracking could be further aggravated. This research was conducted to investigate the effect of the type and dosage of silica fume and other blended cements on the plastic shrinkage cracking of concrete. The effect of cement type, super plasticizer type, temperature relative humidity and wind velocity on the plastic shrinkage strains, cracking and the microstructure were conducted. Additional studies to evaluate the effect of the type of silica fume on the early age properties, such as the compressive strength; the split tensile strength and the ultrasonic pulse velocity were also conducted. Results of this research indicated that it is the fineness of the silica fume and its state of densification that determine its plastic shrinkage strain response. The fineness of the silica fume must be evaluated in terms of not only its specific surface area, but also its average pore radius. The plastic shrinkage strain increased with increasing temperature and wind velocity and decreasing relative humidity. The decrease in the relative humidity presented the most severe condition that promoted higher plastic shrinkage strains and cracks. A threshold value of plastic shrinkage strain was determined in plain and blended cement that will initiate plastic shrinkage cracks. This threshold value was found to be independent of the exposure conditions. The type of super plasticizer had a significant effect on the plastic shrinkage strains in silica fume cement concretes. The effect of the fineness of the silica fume played the most important role in determining the plastic shrinkage strains in the concrete. Incompatibility between the type of super plasticizer and the silica fume cement concrete was also noted. Statistical analysis of the early age properties, such as the compressive strength, split tensile strength and pulse velocity of plain and blended cements suggested that the material variability as represented by the type and dosage of silica fume was comparable to that of plain cement concrete.



Item Type:Thesis (Masters)
Date:September 2002
Date Type:Completion
Subjects:Civil Engineering
Divisions:College Of Engineering Sciences > Civil Engineering Dept
Creators:Abiola, Taofiq Olatunbosun
Committee Advisor:Al-Amoudi, Omar S. B.
Committee Members:Al-Musallam, Abdullah A. and Bader, Maher A. and Maslehuddin, Mohammed M. and Al-Zahrani, Mesfer M.
ID Code:9538
Deposited By:KFUPM ePrints Admin
Deposited On:22 Jun 2008 16:43
Last Modified:25 Apr 2011 08:51

Repository Staff Only: item control page