2016 Scholarly Productivity Report

https://scholarsmine.mst.edu/care-scholarly_productivity_reports/1003/thumbnail.jp

Stress-Crack Separation Relationship for Macrosynthetic, Steel and Hybrid Fiber Reinforced Concrete

An experimental evaluation of the crack propaga tion and post-cracking response of macro fiber reinforced concrete in flexure is c onducted. Two types of structur al fibers, hooked end steel fibers and continuousl y embossed macro-synthetic fibers are used in this study. A fiber blend of the two fibers is evaluated for spec ific improvements in the post peak residual load carrying response. At 0.5% volume fraction, both steel and macrosynthetic fiber reinforced concrete exhibits load recovery at large crack opening. The blend of 0.2% macrosynthetic fibers and 0.3% steel fibers shows a significa nt improvement in the immediate post peak load response with a significantly smaller load drop and a constant residual load carrying capacity equal to 80% of the peak load. An analytical formulation to predict fle xure load-displacement behaviour considering a multi-linear stress- crack separation (σ -w) relationship is developed. An inverse analysis is developed for obtaining the multi- linear σ -w relation, from the experimental response. The � -w curves of the steel and macrosynthetic fiber reinforced concrete exhibit a stress recovery after a significant drop with increa sing crack opening. Significant residual load carrying capacity is attained only at large crack separation. The fiber blend exhibits a constant residual stress with increasing crack sepa ration following an initial decrease. The constant residual stress is attained at a small crack separation

Research posters’ eBook: according to 1st WORKSHOP with “Focus on experimental testing of cement based materials”

COST Action TU 140

Development of active microwave thermography for structural health monitoring

Active Microwave Thermography (AMT) is an integrated nondestructive testing and evaluation (NDT&E) method that incorporates aspects of microwave NDT and thermography techniques. AMT uses a microwave excitation to generate heat and the surface thermal profile of the material or structure under test is subsequently measured using a thermal camera (or IR camera). Utilizing a microwave heat excitation provides advantages over traditional thermal excitations (heat lamps, etc.) including the potential for non-contact, selective and focused heating. During an AMT inspection, two heating mechanisms are possible, referred to as dielectric and induction heating. Dielectric heating occurs as a result of the interaction of microwave energy with lossy dielectric materials which results in dissipated microwave energy and a subsequent increase in temperature. Induction heating is a result of induced surface current on conductive materials with finite conductivity under microwave illumination and subsequently ohmic loss. Due to the unique properties of microwave signals including frequency of operation, power level, and polarization, as well as their interaction with different materials, AMT has strong potential for application in various industries including infrastructure, transportation, aerospace, etc. As such, this Dissertation explores the application of AMT to NDT&E needs in these important industries, including detection and evaluation of defects in single- or multi-layered fiber-reinforced polymer-strengthened cement-based materials, evaluation of steel fiber percentage and distributions in steel fiber reinforced structures, characterization of corrosion ratio on corroded reinforcing steel bars (rebar), and evaluation of covered surface cracks orientation and size in metal structures --Abstract, page iv

Pull Out Bond Strength Of Reınforcıng Steel Bars In Scc

Betonarme yapıların basit mekanik dirençlerinin ötesinde başka bazı fonksiyonları da yerine getirmesi gerekebilir. Örneğin, bazı durumlarda çatlama direnci, dayanıklılık özellikleri ve işlevsellikler betonun esas davranışları hakkında oldukça önem taşımaktadır. Çoğu tasarım rehberleri geleneksel vibrasyonlu beton ve kendiliğinden yerleşen beton ile sınırlıdır. Çelik çubuklar ve beton arasındaki bağlanma mukavemetini etkileyen beton basınç dayanımı, çubuk çapı, güçlendirmeler ve beton yüzeyi türü gibi birçok faktör vardır. Bu araştırmada kendiliğinden yerleşen beton içine gömülü olan betonarme çelik çubukların bağlanma mukavemeti konusu çalışılmıştır. Çekme mukavemeti testlerinde 3 çeşit kendiliğinden yerleşen beton karışımı kullanılmıştır ve toplamda 150mm’lik 108 adet numune oluşturulmuştur. Bağlanma mukavemetinin zamana bağlı gelişmesini incelemek için çekme testleri 3, 7, 28, ve 56 günlük değişik zamanlarda gerçekleştirilmiştir. Gömülü bulunan çelik çubuklar 10mm ve 16mm çapında ve 600mm uzunluğunda düşünülmüştür. Geçerli deneysel sonuçlarına göre, çelik çubukların çaplarının bağ kuvvetini önemli ölçüde etkilediği, gömülü 10 mm çaplı çubukların yaklaşık olarak % 3,2 oranında 16 mm çubuklardan daha fazla bağlanma mukavemeti gösterdiği sonuçlarına varılmıştır. Her iki boyuttaki çubukların bağ kuvveti zamanla artmıştır ancak artış oranı zamanla azalmıştır ve bu artış beton basınç dayanımı ile iyi bir korelasyon göstermiştir. Bağ kuvveti 3. günden 28. güne kadar yaklaşık %80 ile %90 arasında değişirken, 28. günden ile 56. güne kadar sadece %5 ile %7'lik artış göstermiştir. Kendiliğinden yerleşen betonun her üç karışımı oranı göz önünde bulundurulunca, 10mm çapındaki çelik çubukların bağ kuvvetlerindeki artış çimentolu malzeme miktarı kullanımının 400 kg/m3’den 433 kg/m3’e artması ile 28. günde %4.09, çimentolu malzeme miktarı kullanımının 400 kg/m3’den 466 kg/m3’e artması ile 28. günde %13 olarak belirlenmiştir. 16mm’lik çelik çubuklarda ise bağ kuvvetindeki artış miktarı bu numuneler için %17,3’den %23,3’e şeklinde gözlenmiştir. Bu çelik çubuklar için bağ kuvveti çekme kuvvetinden daha büyüktür. Baskın olan çatlak tip modları test edilen tüm örnekler için kayma modlarıdır ve deneyler boyunca numunelerin çekilmelerinde hiçbir kayma hatası olmamıştır