Influence of size and types of aggregate on the interfacial bond strength

Abstract

The paper reports on a study of the interface between two types of cylindrical aggregates (sandstone and granite) having four different diameters (10,14, 20 and 30mm) and three types of mortar matrices (plain, 10% silica fume (SF) and 20% SF mortar). The strength of the interface was determined experimentally using aggregate push-out method and chemical analyses were conducted by means of scanning electron microscopy (SEM) and energy dispersive x-ray (EDX) analyser. Interfacial strength was then compared on the basis of aggregate size and type, and it was related to the amount of silica ($Si0_2$)in the interface. It was found that the interfacial bond strength increases as the aggregate size reduces irrespective of the type of aggregate and mortar matrix and that sandstone aggregates yield higher interfacial bond strength than the granite aggregates for all mortar types. It was also found that the higher the$Si0_2$concentration in the interface, the higher the interfacial bond strength due to the densification role of SF for all aggregate and mortar types.

Özet

Bu makale, dört farklı çaptaki (10, 14, 20 ve 30 mm) iki ayrı cins silindirik agreganın (kumlası ve granit) ve üç ayrı tipteki harç matrisinin (sade, %10 silis dumanı (SD) ve %20 SD içeren harçlar) arayüzeyiyle ilgili bîr çalışmayı anlatmaktadır. Arayüzey dayanımı, deneysel olarak agrega itme metodu ile ve kimyasal analiz, taramalı elektron mikroskop (TEM) enerji yayan x-ray analiz cihazlarıyla (EYX) yapıldı. Daha sonra arayüzey dayanımı agraga tip ve boyuna göre karşılaştırıldı ve bu arayüzeydeki silis ($Si0_2$) ile ilgiliydi. Arayüzey aderans dayanımının agrega cinsinden ve harç matrisinden bağımsız olarak agrega boyu küçüldükçe arttığı ve bütün harçlarda kumtaşı agregalarının granit agregalarından daha yüksek arayüzey aderans dayanımı verdiği görüldü. Ayrıca arayüzeydeki $Si0_2$ konsantrasyonu arttıkça bütün agraga ve harç tiplerinde SD' nin yoğunlaşmasına bağlı olarak arayüzey aderans dayanımının arttığı da görüldü.