Research Article
BibTex RIS Cite

Flexural Performance and Reflective Cracking Behavior of Repair Systems Produced with High Early Strength Cementitious Composites

Year 2018, Volume: 33 Issue: 1, 117 - 130, 15.03.2018
https://doi.org/10.21605/cukurovaummfd.420685

Abstract

In this study, new generation high early strength repair materials compatible with the existing concrete substrate were produced without compromising increased ductility and multiple micro-cracking behavior and the performance of these repairs was compared with a commercially available high early strength repair material. In the first section of the study, basic mechanical properties of monolitically tested mixtures were assessed. In the second section, usability of mixtures produced in the layered state as a repair material was investigated by focusing on flexural performance and reflective cracking behavior. HESECC mixtures produced herein adequately satisfied the early age mechanical properties expected from a certain repair material and layered specimens which significantly minimized the propagation of reflective cracking exhibited relatively higher ductility compared to REP material widely used and available in the related markets.

References

  • 1. Vaysburd, A., Brown, C., Bissonnette, B., Emmons, P., 2004. Realcrete vs. Labcrete. Concrete International, 26(2), 90-94.
  • 2. Engineers Canada, 2008. Adapting to Climate Change: Canada’s First National Engineering Vulnerability Assessment of Public Infrastructure, 250.
  • 3. Marlowe, I., 2003. Emission Factors Programme Task 4(b): Review of Cement Sector Pollution Inventory.
  • 4. Yıldırım, G., Şahmaran, M., Balçıkanlı, M., Özbay, E., Lachemi, M., 2015. Influence of Cracking and Healing on the Gas Permeability of Cementitious Composites. Construction and Building Materials, 85, 217-226.
  • 5. Yıldırım, G., Alyousif, A., Şahmaran, M., Lachemi, M., 2015. Assessing the Self-Healing Capability of Cementitious Composites under Increasing Sustained Loading. Advances in Cement Research, 27(10), 581-592.
  • 6. Wang, S., Li, VC., 2007. Engineered Cementitious Composites with High-Volume Fly Ash. ACI Materials Journal, 104(3), 233-241.
  • 7. Şahmaran, M., Yıldırım, G., Erdem, T.K., 2013. Self-Healing Capability of Cementitious Composites Incorporating Different Supplementary Cementitious Materials. Cement and Concrete Composites, 35(1), 89-101.
  • 8. Yıldırım, G., Şahmaran, M., Ahmed, H.U., 2014. Influence of Hydrated Lime Addition on the Self-Healing Capability of High-Volume Fly Ash Incorporated Cementitious Composites. Journal of Materials in Civil Engineering, 27(6), 04014187.
  • 9. Yıldırım, G., Keskin, Ö.K., Keskin, S.B., Şahmaran, M., Lachemi, M., 2015. A Review of Intrinsic Self-Healing Capability of Engineered Cementitious Composites: Recovery of Transport and Mechanical Properties. Construction and Building Materials, 101, 10-21.
  • 10. Alyousif, A., Lachemi, M., Yıldırım, G., Şahmaran, M., 2015. Effect of Self-Healing on the Different Transport Properties of Cementitious Composites. Journal of Advanced Concrete Technology, 13(3), 112-123.
  • 11. MDOT, 2009. Bridge Design Manual, Michigan Department of Transportation.
  • 12. Şahmaran, M., Al-Emam, M., Yıldırım, G., Şimşek, Y.E., Erdem, T.K., Lachemi, M., 2015. High-Early-Strength Ductile Cementitious Composites with Characteristics of Low Early-Age Shrinkage for Repair of Infrastructures. Materials and Structures, 48(5), 1389-1403.
  • 13. Yücel, H.E., Jashami, H., Şahmaran, M., Güler, M., Yaman, İ.Ö., 2013. Thin ECC Overlay Systems for Rehabilitation of Rigid Concrete Pavements. Magazine of Concrete Research, 65(2), 108-120.
  • 14. Lim, Y.M., Li, V.C., 1997. Durable Repair of Aged Infrastructures using Trapping Mechanism of Engineered Cementitious Composites. Cement and Concrete Composites, 19(4), 171-185.
  • 15. Kamada, T., Li, V.C., 2000. The Effect of Surface Preparation on the Fracture Behavior of ECC/Concrete Repair System. Cement and Concrete Composites, 22(6), 423–431.
  • 16. Zhang, J., Li, V.C., 2002. Monotonic and Fatigue Performance in Bending of Fiber-Reinforced Engineered Cementitious Composite in Overlay System. Cement and Concrete Research, 32(3), 415–423.
  • 17. FHWA-RD-99-152, 1999. Manual of Practice: Materials and Procedures for Rapid Repair of Partial-Depth Spalls in Concrete Pavements. Federal Highway Administration, Washington, DC, 135.
  • 18. Anderson, J., 2001. Paving Repair Finds a Four-Hour Champion. Concrete Construction, 46(12), 69-70.

Erken Yaş Yüksek Dayanımlı Çimento Bağlayıcılı Kompozitlerle Üretilen Onarım Sistemlerinin Eğilme Performansı ve Yansıma Çatlağı Davranışı

Year 2018, Volume: 33 Issue: 1, 117 - 130, 15.03.2018
https://doi.org/10.21605/cukurovaummfd.420685

Abstract

Çalışma kapsamında, yüksek süneklilik ve çekme yüklemeleri altında sergilenen çoklu dar çatlak genişlikleri özelliklerinden ödün vermeden erken yaş yüksek dayanımlı ve onarılacak beton ile en yüksek derecede bağ kuracak yeni nesil onarım malzemeleri tasarlanmış ve bu malzemelerin performansı piyasada yaygın olarak kullanılan bir başka onarım malzemesiyle karşılaştırılmıştır. Çalışmanın birinci bölümünde monolitik halde test edilen karışımların temel mekanik özellikleri değerlendirilmiştir. İkinci bölümde ise tabakalı olarak hazırlanan karışımların onarım malzemesi olarak kullanılabilirlikleri eğilme performansı ve yansıma çatlağı davranışları göz önünde bulundurularak değerlendirilmiştir. Çalışma kapsamında üretilen HESECC karışımlarının tamamı literatürde bir onarım malzemesinden erken yaşta beklenen temel mekanik özelliklerin tamamını fazlasıyla karşılamış ve üretilen tabakalı numuneler, piyasada yaygın bir şekilde kullanılan OM numunelerine kıyasla çok daha sünek bir davranış sergileyerek yansıma çatlağının yayılımını önemli ölçüde azaltmıştır.

References

  • 1. Vaysburd, A., Brown, C., Bissonnette, B., Emmons, P., 2004. Realcrete vs. Labcrete. Concrete International, 26(2), 90-94.
  • 2. Engineers Canada, 2008. Adapting to Climate Change: Canada’s First National Engineering Vulnerability Assessment of Public Infrastructure, 250.
  • 3. Marlowe, I., 2003. Emission Factors Programme Task 4(b): Review of Cement Sector Pollution Inventory.
  • 4. Yıldırım, G., Şahmaran, M., Balçıkanlı, M., Özbay, E., Lachemi, M., 2015. Influence of Cracking and Healing on the Gas Permeability of Cementitious Composites. Construction and Building Materials, 85, 217-226.
  • 5. Yıldırım, G., Alyousif, A., Şahmaran, M., Lachemi, M., 2015. Assessing the Self-Healing Capability of Cementitious Composites under Increasing Sustained Loading. Advances in Cement Research, 27(10), 581-592.
  • 6. Wang, S., Li, VC., 2007. Engineered Cementitious Composites with High-Volume Fly Ash. ACI Materials Journal, 104(3), 233-241.
  • 7. Şahmaran, M., Yıldırım, G., Erdem, T.K., 2013. Self-Healing Capability of Cementitious Composites Incorporating Different Supplementary Cementitious Materials. Cement and Concrete Composites, 35(1), 89-101.
  • 8. Yıldırım, G., Şahmaran, M., Ahmed, H.U., 2014. Influence of Hydrated Lime Addition on the Self-Healing Capability of High-Volume Fly Ash Incorporated Cementitious Composites. Journal of Materials in Civil Engineering, 27(6), 04014187.
  • 9. Yıldırım, G., Keskin, Ö.K., Keskin, S.B., Şahmaran, M., Lachemi, M., 2015. A Review of Intrinsic Self-Healing Capability of Engineered Cementitious Composites: Recovery of Transport and Mechanical Properties. Construction and Building Materials, 101, 10-21.
  • 10. Alyousif, A., Lachemi, M., Yıldırım, G., Şahmaran, M., 2015. Effect of Self-Healing on the Different Transport Properties of Cementitious Composites. Journal of Advanced Concrete Technology, 13(3), 112-123.
  • 11. MDOT, 2009. Bridge Design Manual, Michigan Department of Transportation.
  • 12. Şahmaran, M., Al-Emam, M., Yıldırım, G., Şimşek, Y.E., Erdem, T.K., Lachemi, M., 2015. High-Early-Strength Ductile Cementitious Composites with Characteristics of Low Early-Age Shrinkage for Repair of Infrastructures. Materials and Structures, 48(5), 1389-1403.
  • 13. Yücel, H.E., Jashami, H., Şahmaran, M., Güler, M., Yaman, İ.Ö., 2013. Thin ECC Overlay Systems for Rehabilitation of Rigid Concrete Pavements. Magazine of Concrete Research, 65(2), 108-120.
  • 14. Lim, Y.M., Li, V.C., 1997. Durable Repair of Aged Infrastructures using Trapping Mechanism of Engineered Cementitious Composites. Cement and Concrete Composites, 19(4), 171-185.
  • 15. Kamada, T., Li, V.C., 2000. The Effect of Surface Preparation on the Fracture Behavior of ECC/Concrete Repair System. Cement and Concrete Composites, 22(6), 423–431.
  • 16. Zhang, J., Li, V.C., 2002. Monotonic and Fatigue Performance in Bending of Fiber-Reinforced Engineered Cementitious Composite in Overlay System. Cement and Concrete Research, 32(3), 415–423.
  • 17. FHWA-RD-99-152, 1999. Manual of Practice: Materials and Procedures for Rapid Repair of Partial-Depth Spalls in Concrete Pavements. Federal Highway Administration, Washington, DC, 135.
  • 18. Anderson, J., 2001. Paving Repair Finds a Four-Hour Champion. Concrete Construction, 46(12), 69-70.
There are 18 citations in total.

Details

Primary Language Turkish
Journal Section Articles
Authors

Gürkan Yıldırım This is me

Publication Date March 15, 2018
Published in Issue Year 2018 Volume: 33 Issue: 1

Cite

APA Yıldırım, G. (2018). Erken Yaş Yüksek Dayanımlı Çimento Bağlayıcılı Kompozitlerle Üretilen Onarım Sistemlerinin Eğilme Performansı ve Yansıma Çatlağı Davranışı. Çukurova Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi, 33(1), 117-130. https://doi.org/10.21605/cukurovaummfd.420685
AMA Yıldırım G. Erken Yaş Yüksek Dayanımlı Çimento Bağlayıcılı Kompozitlerle Üretilen Onarım Sistemlerinin Eğilme Performansı ve Yansıma Çatlağı Davranışı. cukurovaummfd. March 2018;33(1):117-130. doi:10.21605/cukurovaummfd.420685
Chicago Yıldırım, Gürkan. “Erken Yaş Yüksek Dayanımlı Çimento Bağlayıcılı Kompozitlerle Üretilen Onarım Sistemlerinin Eğilme Performansı Ve Yansıma Çatlağı Davranışı”. Çukurova Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi 33, no. 1 (March 2018): 117-30. https://doi.org/10.21605/cukurovaummfd.420685.
EndNote Yıldırım G (March 1, 2018) Erken Yaş Yüksek Dayanımlı Çimento Bağlayıcılı Kompozitlerle Üretilen Onarım Sistemlerinin Eğilme Performansı ve Yansıma Çatlağı Davranışı. Çukurova Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi 33 1 117–130.
IEEE G. Yıldırım, “Erken Yaş Yüksek Dayanımlı Çimento Bağlayıcılı Kompozitlerle Üretilen Onarım Sistemlerinin Eğilme Performansı ve Yansıma Çatlağı Davranışı”, cukurovaummfd, vol. 33, no. 1, pp. 117–130, 2018, doi: 10.21605/cukurovaummfd.420685.
ISNAD Yıldırım, Gürkan. “Erken Yaş Yüksek Dayanımlı Çimento Bağlayıcılı Kompozitlerle Üretilen Onarım Sistemlerinin Eğilme Performansı Ve Yansıma Çatlağı Davranışı”. Çukurova Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi 33/1 (March 2018), 117-130. https://doi.org/10.21605/cukurovaummfd.420685.
JAMA Yıldırım G. Erken Yaş Yüksek Dayanımlı Çimento Bağlayıcılı Kompozitlerle Üretilen Onarım Sistemlerinin Eğilme Performansı ve Yansıma Çatlağı Davranışı. cukurovaummfd. 2018;33:117–130.
MLA Yıldırım, Gürkan. “Erken Yaş Yüksek Dayanımlı Çimento Bağlayıcılı Kompozitlerle Üretilen Onarım Sistemlerinin Eğilme Performansı Ve Yansıma Çatlağı Davranışı”. Çukurova Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi, vol. 33, no. 1, 2018, pp. 117-30, doi:10.21605/cukurovaummfd.420685.
Vancouver Yıldırım G. Erken Yaş Yüksek Dayanımlı Çimento Bağlayıcılı Kompozitlerle Üretilen Onarım Sistemlerinin Eğilme Performansı ve Yansıma Çatlağı Davranışı. cukurovaummfd. 2018;33(1):117-30.