Engineering property and structural design relationships for new and developing concretes: Fid-Bau Portal

Engineering property and structural design relationships for new and developing concretes

Dhir, R. K. / McCarthy, M. J. / Paine, K. A.

Abstract The paper reports the findings of a study carried out to investigate the effect of new and developing concrete technology solutions,e.g. (i) use of particle packing techniques and fillers to minimise voids, (ii) use of cement additions attained from industrial by-products and (iii) use of high range water-reducing admixtures which enable lower cement contents, on the engineering and structural performance of concrete and implications for structural design. The test programme considered 54 concrete mixes in three series to assess the impact of these on the tensile strength, flexural strength and modulus of elasticity of concrete, and in parallel, 37 mixes to measure these effects on the shear resistance of reinforced concrete beams. The results indicate that the influence of the concretes on compressive strength were generally inproportion to the effects on other engineering properties and were in line with current design assumptions on the behaviour of concrete. Furthermore, EC2 equations for predicting the shear strength of reinforced concrete beams, based on compressive strength, were also found to be appropriate for the range of concrete mixes considered. Overall, the work has demonstrated that new and developing concrete technology solutions can be utilised effectively within the framework of present design procedures and compressive strength is an appropriate parameter for assessing the structural performance of these concretes.

Résumé Le papier présente les résultats d'une étude effectuée pour étudier l'effet de solutions nouvelles et innovantes relatives à la technologie du béton, par exemple (i) l'utilisation de techniques et de remplisseurs d'emballage de particules de réduire au minimum les vides, (ii) l'utilisation d'additions de ciment obtenues à partir de sous-produits industriels et (iii) l'utilisation de mélanges réducteurs d'eau de gamme élevée qui permettent des contenus de ciment inférieurs, sur le comportement technologique et structurel du béton et les implications pour la conception structurelle. Le programme d'essai a considéré 54 mélanges de béton dans trois séries afin d'évaluer l'impact de ces derniers sur la résistance à la traction, la force en flexion et le module d'élasticité de béton, et en parallèle, 37 mélanges pour mesurer ces effets sur la résistance au cisaillement des poutres en béton armé. Les résultats indiquent que l'influence des bétons sur la résistance à la pression étaient généralement proportionnels aux effets sur d'autres propriétés et étaient en conformité avec les actuelles prétentions de conception sur le comportement du béton. En outre, les équations EC2 prévoyant la résistance au cisaillement des poutres en béton armé, basée sur la résistance à la pression, sont également avérées appropriées pour la gamme des mélanges de béton considérés. De façon générale, le travail a démontré que des solutions nouvelles et innovantes relatives à la technologie du béton peuvent être utilisées efficacement dans le cadre des procédures actuelles de conception et que la résistance à la pression est un paramètre approprié pour évaluer le comportement structurel de ces bétons.