Mechanical behavior of high performance cement-based composites

Abstract

Since the relative absorbed energy during the fracture of concrete is low in both high strength and ultra high strength plain concretes, short cut steel fibers are added in these materials to obtain ductile behavior. In recent years, however, new cement-based materials have been developed which have compressive strength's over 200 MPa. These materials provide other high performance properties; such as low permeability, improved durability, limited shrinkage and increased corrosion resistance. This work reviews high strength concretes (HSCs) and some new cement based materials such as the Densified Systems containing homogeneously arranged ultra-fine Particles (DSP), Macro-Defect-Free (MDF) cement, conventional Steel Fiber Reinforced Conretes (SFRCs), concretes with hybrid fibers, ultra high strength cement-based composites such as Reactive Powder Conretes (RPCs), Slurry Infiltrated Fibered Concrete (SIFCON), Self Compacting Concrete (SCC), Synthetic Fiber Reinforced Concretes (SFRCs), Semi-Lightweight Concretes (SLWCs) with low shrinkage at early ages, and high strength polypropylene fiber reinforced concrete against fire.

Özet

Yüksek ve ultra yüksek dayanımlı yalın betonlarda yutulan bağıl enerji düşük olduğundan bu malzemelere kısa kesilmiş çelik teller eklenerek sünek davranış elde edilmektedir. Böylece, son yıllarda basınç dayanımları 200 MPa'ı aşan yeni çimento esaslı sünek kompozitler geliştirildi. Bu malzemeler düşük geçirimlilik, geliştirilmiş dürabilite, sınırlı rötre ve korozyon dayanımının arttırılması gibi diğer yüksek performans özeliklerini de sağlar. Sunulan çalışma yüksek dayanımlı betonlar (YDB) ile homojen dağılı ultra incelikteki taneleri içeren yoğunlaştırılmış sistemleri (DSP), büyük kusurlarından arındırılmış (MDF) çimentoyu, geleneksel çelik tel donatılı betonları (CTDB), karma lif donatılı betonları, reaktif pudra betonları (RPC) gibi ultra yüksek dayanımlı çimento esaslı kompozitleri, yüksek oranda çelik tel içeren çimento bulamacı (SIFCON), kendiliğinden yerleşen betonu, sentetik lif donatılı betonları, erken yaşlardaki rötresi düşük yüksek dayanımlı yan hafif betonu ve yangına dayanıklı polipropilen lif donatılı yüksek dayanımlı betonu gözden geçirmektedir.