Experimental study of properties of concrete with dosage of recycled steel fibers

Jaroslav Prokop; Ivan Hollý; Asad Zia; Adrián Ondák

doi:10.51704/cjce.2023.vol9.iss1.pp69-76

Autoři

Jaroslav Prokop Slovenská technická univerzita v Bratislave, Stavebná fakulta, Radlinského 11, 81005 Bratislava, Slovenská republika
Ivan Hollý Slovenská technická univerzita v Bratislave, Stavebná fakulta, Radlinského 11, 81005 Bratislava, Slovenská republika
Asad Zia Slovenská technická univerzita v Bratislave, Stavebná fakulta, Radlinského 11, 81005 Bratislava, Slovenská republika
Adrián Ondák Slovenská technická univerzita v Bratislave, Stavebná fakulta, Radlinského 11, 81005 Bratislava, Slovenská republika

DOI:

https://doi.org/10.51704/cjce.2023.vol9.iss1.pp69-76

Klíčová slova:

Recyklované vlákna, Pevnosť v tlaku, Pevnosť v priečnom ťahu, Ohybové správanie, Lomová energia

Abstrakt

V súčasnosti je vo svete pozorovaný významný nárast množsva odpadových pneumatík. Každý rok ich pribudne viac ako 1 miliarda, čo prináša environmentálne a zdravotné problémy. S využitím materiálového zhodnocovania jednotlivých odpadov sa naskýtá potenciál získať recyklované oceľové vlákna (RSF). Dávka RSF v betóne výrazne zlepšujú pevnosť v ťahu a absorpciu energie recyklovaného betónu vystuženého oceľovými vláknami (RSFRC). Cieľom experimentálneho výskumu prezentovaného v tomto príspevku bolo zistiť pevnosť RSFRC v tlaku, pevnosť v priečnom ťahu a určiť konkrétne lomovo mechanické parametre RSFRC pri rôznych dávkach RSFC. Skúšky pevnosti v tlaku RSFRC boli vykonané na troch vzorkách pre každú dávku RSF podľa STN EN 12 390-3. Skúška pevnosti betónu v priečnom ťahu bola vykonaná podľa STN EN 12390-6 na troch válcových vzorkách. Vybrané lomové mechanické vlastnosti boli stanovené na troch nosníkoch RSFRC so zárezom pre každú dávku RSF podľa JCI-S-001-2003 a JCI-S-002-2003. Experimentálny výskum ukázal, že pri dávke RSF vyššej ako 1,9 % obj. sa pozoroval nárast pevnosti RSFRC v tlaku. Ďalej sa zistilo, že s rastúcou dávkou RSF rástla pevnosť betónu v priečnom ťahu. Výsledkom ohybového testu je rastúci trend lomovej energie so zvyšujúcou sa dávkou RSF. Z tohto experimentálneho výskumu vyplynulo, že dávku RSF je potrebné zvoliť minimálne s hodnotou 1,9 % obj.

##plugins.generic.paperbuzz.metrics##

Metriky se nahrávají ...

Reference

STN EN 12390-3: 2020. Testing hardened concrete - Part 3: Compressive strength of test specimens. Bratislava: Office for Standardization, Metrology and Testing of the Slovak Republic, 2020.

STN EN 12390-6: 2011. Testing hardened concrete - Part 6: Tensile splitting strength of test specimens. Bratislava: Office for Standardization, Metrology and Testing of the Slovak Republic, 2020.

JCI-S-001-2003. Method of test for fracture energy of concrete by use of notched beam, Japan Concrete Institute Standard, 2003.

JCI-S-002-2003. Method of test for load-displacement curve of fiber reinforced concrete by use of notched beam, Japan Concrete Institute Standard, 2003.

HU, Hang et al. Mechanical properties of SFRC using blended Recycled Tyre Steel Cords (RTSC) and Recycled Tyre Steel Fibres (RTSF). Construction and Building Materials. 2018, 187, 553-564. ISSN 09500618.

THOMAS, Blessen Skariah, et al. Recycling of waste tire rubber as aggregate in concrete: durability-related performance. Journal of Cleaner Production. 2016, 112, 504-513. ISSN 09596526.

Council Directive 1999/31/EC. In: https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/PDF/?uri=CELEX:01999L0031-20180704&from=FI

MARTINELLI, Enzo et al. An experimental study on the post-cracking behaviour of Hybrid Industrial/Recycled Steel Fibre-Reinforced Concrete. Construction and Building Materials. 2015, 94, 290-298. ISSN 09500618.

LIEW, K.M. and AKBAR Arslan. The recent progress of recycled steel fiber reinforced concrete. Construction and Building Materials. 2020, 232. ISSN 09500618.

LEONE, M. et al. Fiber-reinforced concrete with low content of recycled steel fiber: Shear behaviour. Construction and Building Materials. 2018, 161, 141-155. ISSN 09500618.

SAMARAKOON et. al. Mechanical performance of concrete made of steel fibers from tire waste. Construction Materials. 2019, 11. ISSN 22145095.

DOMSKI, Jacek et al. Comparison of the mechanical characteristics of engineered and waste steel fiber used as reinforcement for concrete. Journal of Cleaner Production. 2017, 158, 18-28. ISSN 09596526.

CENTONZE, G. et al. Steel fibers from waste tires as reinforcement in concrete: A mechanical characterization. Construction and Building Materials. 2012, 36, 46-57. ISSN 09500618.

AIELLO, M.A. et al. Use of steel fibres recovered from waste tyres as reinforcement in concrete: Pull-out behaviour, compressive and flexural strength. Waste Management. 2009, 29(6), 1960 1970. ISSN 0956053X.

ONUAGULUCHI, Obinna, et al. Performance of scrap tire steel fibers in OPC and alkali-activated mortars. Materials and Structures. 2017, 50(2). ISSN 1359-5997.

CAGGIANO, Antonio et al. Experimental and numerical characterization of the bond behavior of steel fibers recovered from waste tires embedded in cementitious matrices. Cement and Concrete Composites. 2015, 62, 146-155. ISSN 09589465.

STN EN 12350-2: 2020. Testing fresh concrete - Part 2: Slump test, Bratislava: Office for Standardization, Metrology and Testing of the Slovak Republic.