Mechanical characteristics and ductility of glass fiber reinforced concrete with modified matrix

Abstract

Glass Fibre Reinforced concrete (GRC) is commonly used for production of various thin- walled concrete elements due to good flexural characteristics and high ductility. For decades, typical GRC matrix consisted of fine quartz sand and ordinary Portland cement (OPC) in which short glass fibers are dispersed. Recent studies in the fields of reactive powder concrete and durability mechanisms of GRC showed that there is a big potential in improving mechanical characteristics and durability of the composite when micro or Nano fillers are used. This article investigates workability, flexural toughness and ductility of several GRC compositions with different fillers (silica sand, fine granite, fine dolomite) and micro- additives (silica powder, metakaolin and dolomite powder). Ordinary CEM I 52,5R Portland cement (OPC) is used as a binder and polycarboxylate ether-based superplasticizer (PCE) is used as water- reducing agent. 12,7mm length alkali resistant glass fibers (ARG) are dispersed for matrix reinforcement.

Армированный стекловолокном бетон (АСВБ) из-за высокой пластичности и прочности при изгибе часто используется для производства различных тонкостенных элементов. В течение нескольких десятилетий классическая бетонная матрица состоит из песка и цемента, в которой распределено дисперсное стекловолокно. Новейшие исследования в области сверхпрочного бетона и долговечности АСБ показали, что использование микро- и нанонаполнителей имеет значительный потенциал для улучшения механических свойств бетона и повышения его долговечности. В статье рассматриваются свойства бетонной смеси (удобоукладываемость, расслоение), прочность при изгибе и пластичность нескольких составов АСВБ с разными заполнителями (используются отсевы гранитa, доломитa и кварцевый песок) и микронаполнителями (молотый доломит, метакaолин и молотый кварц). В качестве связующего используется обычный портландцемент марки CEM I 52R с суперпластификатором на основе поликарбоксилата. Для армирования бетонной матрицы использовали рубленое щелочестойкое стекловолокно с длиной волокон 12,7 мм.