Durability analysis of bamboo as concrete reinforcement: Fid-Bau Portal

Durability analysis of bamboo as concrete reinforcement

Lima, Humberto C. Jr. / Willrich, Fabio L. / Barbosa, Normando P. / Rosa, Maxer A. / Cunha, Bruna S.

Abstract Durability is an actual challenge concerning all construction materials. If these materials are natural, the necessity to understand their long term behaviour is extremely important, because they are considered as having a low capacity to maintain their properties with time. Bamboo is a high strength material that can be used, in certain cases, as reinforcement in concrete. As concrete matrix has a high pH, many authors have discussed the decay of vegetal materials when used to reinforce cementitious matrix. This paper presents results of an experimental investigation made to evaluate bamboo durability to be used as concrete reinforcement. The durability was evaluated by changing the tensile strength and Young’s Modulus of bamboo. Five hundred specimens were extracted from a Dencrocalamus giganteus bamboo culms and part of them was set into concrete prisms. A set up was developed to expose the specimens to wetting and drying cycles. Each exposure to wetting and drying lasted 24 h. The specimens without concrete were submitted to a calcium hydroxide solution and the samples with concrete were immersed in tap water. Tensile strength and Young’s Modulus were measured after 7, 15, 30, 45 and 60 cycles. Results did not show any significant variation on these mechanical properties, attesting the durability of bamboo in these aggressive tests.

Résumé La durabilité est un défi actuel pour les matériaux de construction. Lorsqu’il s´agit des matériaux naturels, il est necessaire de connaître leur comportement au cours du temps, parce que ils sont généralement considerés comme incapables de consever leurs propriétés. À cause de sa resistance elevéele bamboo peut être, dans certains cas, employé pour renforcer le béton. Comme la matrice de béton a un pH elevé, de nombreux travaux ont porté sur la déterioration des proprietés des matériaux vegetaux utilisés dans les matrices à base de ciment Portland. Cet article présente les résultats d´une investigation experimentale faite evaluer la durabilité du bambu, lors de son utilisation comme renforcement dans le betón. La durabilité du bambu a eté étabili par les modifications de la résistance à la traction et du module d’élasticité. Cinq cents éprouvettes de bambu ont été extraites de pièces de bambu de l´ espèce Dendrocalamus giganteus et la moitié d’entre elles ont été recouvertes par des prismes de béton. Un équipement a été developpé pour soumettre les éprouvettes à des cycles de mouillage (24 h) e séchage (24 h). Les éprouvettes sans béton ont été mises en solution d´hydroxide de calcium et les éprouvettes avec du béton, dans l’eau potable. La résistance à la traction et le module d’élasticité ont été obtenus après 7, 15, 30, 45 et 60 cycles. Les résultats n’ont pas montré une différence significative des proprietés mécaniques après ces cycles, attestant ainsi de la durabilité du bambu lors de ces tests agressifs.