Published June 19, 2023 | Version v1
Publication Open

Realistic Evaluation of Reinforcement Bond Strength in Alkali-Activated Slag Concrete Exposed to Elevated Temperature

Creators

  • 1. Ain Shams University
  • 2. National Research Centre

Description

Abstract Alkali-activated concrete (AAC) has attained great popularity since finding it as an alternative to Portland cement concrete due to its superior characteristics in terms of mechanical properties and durability, and its low negative environmental impact. This research investigated both experimentally and analytically the bond behavior between alkali-activated slag concrete (AASC) and steel rebars considering some important parameters (rebar diameter and development length-to-diameter ratio) before and after exposure to elevated temperature using beam-end bond testing technique. The obtained experimental results were compared with those obtained from applying the CEB-FIP model and the well-known available equations in the literature. A modified model was proposed for predicting the bond behavior of AASC. Results have showed that the CEB-FIP model provides more conservative values for bond strength compared to the experimentally obtained results which increases the safety level when estimating the bond strength for design purposes. The proposed modified model achieved a higher correlation with the experimental results than the CEB-FIP model at ambient temperature.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

اكتسبت الخرسانة الخالية من القلويات (AAC) شعبية كبيرة منذ العثور عليها كبديل لخرسانة الأسمنت البورتلاندي بسبب خصائصها الفائقة من حيث الخصائص الميكانيكية والمتانة، وتأثيرها البيئي السلبي المنخفض. قام هذا البحث بالتحقيق تجريبيًا وتحليليًا في سلوك الرابطة بين الخرسانة الخبيثة المنشطة بالقلويات (AASC) وقضبان التسليح الفولاذية مع الأخذ في الاعتبار بعض المعلمات المهمة (قطر قضيب التسليح ونسبة الطول إلى القطر) قبل وبعد التعرض لدرجة حرارة مرتفعة باستخدام تقنية اختبار رابطة نهاية الحزمة. تمت مقارنة النتائج التجريبية التي تم الحصول عليها مع تلك التي تم الحصول عليها من تطبيق نموذج CEB - FIP والمعادلات المعروفة المتاحة في الأدبيات. تم اقتراح نموذج معدل للتنبؤ بسلوك الرابطة. أظهرت النتائج أن نموذج CEB - FIP يوفر قيمًا أكثر تحفظًا لقوة الرابطة مقارنة بالنتائج التي تم الحصول عليها تجريبيًا مما يزيد من مستوى الأمان عند تقدير قوة الرابطة لأغراض التصميم. حقق النموذج المعدل المقترح ارتباطًا أعلى بالنتائج التجريبية من نموذج CEB - FIP في درجة الحرارة المحيطة.

Translated Description (French)

Le béton activé par alcali (AAC) a acquis une grande popularité depuis qu'il a été trouvé comme alternative au béton de ciment Portland en raison de ses caractéristiques supérieures en termes de propriétés mécaniques et de durabilité, et de son faible impact négatif sur l'environnement. Cette recherche a étudié à la fois expérimentalement et analytiquement le comportement de liaison entre le béton de laitier activé par alcali (AASC) et les barres d'armature en acier en tenant compte de certains paramètres importants (diamètre des barres d'armature et rapport longueur/diamètre de développement) avant et après l'exposition à une température élevée en utilisant la technique d'essai de liaison en bout de poutre. Les résultats expérimentaux obtenus ont été comparés à ceux obtenus en appliquant le modèle CEB-FIP et les équations bien connues disponibles dans la littérature. Un modèle modifié a été proposé pour prédire le comportement de liaison de l'AASC. Les résultats ont montré que le modèle CEB-FIP fournit des valeurs plus prudentes pour la force de liaison par rapport aux résultats obtenus expérimentalement, ce qui augmente le niveau de sécurité lors de l'estimation de la force de liaison à des fins de conception. Le modèle modifié proposé a obtenu une corrélation plus élevée avec les résultats expérimentaux que le modèle CEB-FIP à température ambiante.

Translated Description (Spanish)

El concreto activado por álcali (AAC) ha alcanzado una gran popularidad desde que lo encontró como una alternativa al concreto de cemento Portland debido a sus características superiores en términos de propiedades mecánicas y durabilidad, y su bajo impacto ambiental negativo. Esta investigación investigó tanto experimental como analíticamente el comportamiento de la unión entre el hormigón de escoria activado por álcali (AASC) y las barras de acero considerando algunos parámetros importantes (diámetro de la barra de refuerzo y relación longitud/diámetro de desarrollo) antes y después de la exposición a temperatura elevada utilizando la técnica de prueba de unión del extremo de la viga. Los resultados experimentales obtenidos se compararon con los obtenidos de la aplicación del modelo CEB-FIP y las ecuaciones disponibles bien conocidas en la literatura. Se propuso un modelo modificado para predecir el comportamiento del enlace de AASC. Los resultados han demostrado que el modelo CEB-FIP proporciona valores más conservadores para la resistencia de la unión en comparación con los resultados obtenidos experimentalmente, lo que aumenta el nivel de seguridad al estimar la resistencia de la unión para fines de diseño. El modelo modificado propuesto logró una mayor correlación con los resultados experimentales que el modelo CEB-FIP a temperatura ambiente.

Files

s40069-023-00596-2.pdf

Files (4.3 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:757fc7d73ef164c07c3343d0e035687d
4.3 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تقييم واقعي لقوة رابطة التسليح في الخرسانة الخبيثة المنشطة بالقلويات المعرضة لدرجة حرارة مرتفعة
Translated title (French)
Évaluation réaliste de la résistance de la liaison de renforcement dans le béton de laitier activé par alcali exposé à une température élevée
Translated title (Spanish)
Evaluación realista de la resistencia de la unión de refuerzo en hormigón de escoria activado con álcali expuesto a temperatura elevada

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4381149702
DOI
10.1186/s40069-023-00596-2

Is supplement to
https://openalex.org/W3196347043 (Other)
https://openalex.org/W3152379158 (Other)
https://openalex.org/W3100037339 (Other)
https://openalex.org/W2966370181 (Other)
https://openalex.org/W2388503585 (Other)
https://openalex.org/W2378287703 (Other)
https://openalex.org/W2361446527 (Other)
https://openalex.org/W2354804155 (Other)
https://openalex.org/W2312374310 (Other)
https://openalex.org/W2007566151 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Egypt

References

  • https://openalex.org/W1250845685
  • https://openalex.org/W1958153160
  • https://openalex.org/W1970765573
  • https://openalex.org/W1983448282
  • https://openalex.org/W1996045964
  • https://openalex.org/W2013286886
  • https://openalex.org/W2035743901
  • https://openalex.org/W2068443095
  • https://openalex.org/W2072853493
  • https://openalex.org/W2072864039
  • https://openalex.org/W2074596027
  • https://openalex.org/W2075612524
  • https://openalex.org/W2090883626
  • https://openalex.org/W2114711884
  • https://openalex.org/W2117475904
  • https://openalex.org/W2142799631
  • https://openalex.org/W214758584
  • https://openalex.org/W2170242247
  • https://openalex.org/W2404665443
  • https://openalex.org/W2779644788
  • https://openalex.org/W2790657591
  • https://openalex.org/W2792527683
  • https://openalex.org/W2794856248
  • https://openalex.org/W2884029360
  • https://openalex.org/W2900753047
  • https://openalex.org/W2980189702
  • https://openalex.org/W2999894474
  • https://openalex.org/W3012058205
  • https://openalex.org/W3020116665
  • https://openalex.org/W3021646952
  • https://openalex.org/W30268509
  • https://openalex.org/W3047458361
  • https://openalex.org/W3048968407
  • https://openalex.org/W3089177632
  • https://openalex.org/W3101442102
  • https://openalex.org/W3104915014
  • https://openalex.org/W3124238443
  • https://openalex.org/W3138535850
  • https://openalex.org/W3161562585
  • https://openalex.org/W3199851018
  • https://openalex.org/W4214881561
  • https://openalex.org/W4254732055
  • https://openalex.org/W4283738042
  • https://openalex.org/W4284706940
  • https://openalex.org/W4291221313
  • https://openalex.org/W4292939875
  • https://openalex.org/W4296117220