The strength and deformation characteristics of high early strength structural concrete: Fid-Bau Portal

The strength and deformation characteristics of high early strength structural concrete

Swamy, R. N. / Ibrahim, A. B. / Anand, K. L.

Abstract There are many possible structural applications of concrete with a compressive strength of about 100 N/mm2. In practice, however, the development of early strength is far more important, but the combination of both can bring considerable economic benefits to the construction industry. Tests are reported on the strength and deformation characteristics of high early strength structural concrete. Tests using an ultra fine cement with expanded slate lightweight aggregate and granite produced concretes with a strength of 30–40 N/mm2 and 60–70 N/mm2 respectively in 24 hours. Tests with aluminous cement produced better aggregate-matrix bond and developed strengths of about 95 N/mm2 in the same time. Equations are presented to predict the tensile strength and elasticity of the high early strength concrete. It is shown that the rapid hydration results in a high rate of shrinkage and creep initially but the long-term deformation characteristics are comparable to normal concrete. It is suggested that it is worth exploring methods to minimise the effects of conversion.

Résumé Il existe un grand nombre d'applications possibles dans une construction d'un béton ayant une résistance à la compression d'environ 100 N/mm2. Cependant, dans la pratique, la résistance initiale est bien plus importante; mais la combinaison des deux résistances peut apporter à l'industrie des avantages économiques importants. On examine ici les diverses méthodes de production de béton à haute résistance ainsi que les méthodes pour accélérer l'obtention de la résistance voulue. On décrit les essais relatifs à deux méthodes de production d'un béton à haute résistance initiale. Par l'emploi d'un ciment Portland de grande finesse, ayant une surface spécifique de 7500–8000 cm2/gm, avec, d'autre part un granulat léger qui est du schiste expansé, et d'autre part du granit, on obtient des bétons ayant respectivement une résistance de 30–40 N/mm2 et de 60–70 N/mm2 au bout de 24 heures. On obtient une liaison granulat-mortier meilleure, avec une résistance d'environ 95 N/mm2 au bout de ce même temps en utilisant une fine synthétique alumineuse avec du ciment fondu et un granulat de granit. On présente ici les données de résistance et les caractéristiques de déformation de ces deux bétons. On met en évidence la réduction de résistance due à la conversion du béton de ciment fondu, et l'on décrit une méthode d'en minimiser les effets. Cet article comprend aussi des équations d'après lesquelles on peut déduire la résistance en traction, l'élasticité du béton à haute résistance initiale, ainsi que des données sur le retrait libre, le fluage et la recouvrance de ce béton. On montre que l'hydratation rapide se traduit par un retrait et un fluage initiaux importants, mais les caractéristiques de déformation à long terme sont comparables à celles du béton ordinaire. Malgré les effets de la conversion, le gain rapide de résistance du ciment fondu peut améliorer notablement le comportement sous charge permanente des éléments de structure. Il apparaît bien qu'il serait utile de rechercher des méthodes pour minimiser les effets de conversion dans le béton de ciment fondu.