A Flexural behaviour of fiber reinforced concrete beams specimens strengthened by hybrid fibers

Concrete structural beams are brittle in nature. The brittleness causes weakness and failure of the beams. These are big challenges in concrete structural construction. To find solution to these issues, the objective of this paper which is an experimental analysis is done to study the effect of different hybrid basalt, steel, glass, and polypropylene fibers when added in concrete beam specimens (rectangular prisms) separately as dispersed fiber for concrete strength. These types of concrete beams can be used in construction engineering for effective, durable, and reliable structures. Using fibers for concrete beam reinforcement has a positive economic effect as regular maintenance is not needed because of the properties when compared to concrete beam not reinforced with dispersed hybrid fibers to protect the steel rod reinforcement. Different percentages of these hybrid fibers (0,3%, 0,6%, and 0,9% and control mixture without fiber 0%) are incorporated in the concrete mixes separately to check and investigate their effect on the flexural strength of concrete beams specimens of size 100 x 100x 300 mm. Thirteen sets of concrete mixtures were used of which each set produced 9 rectangular prisms which were tested for flexure on the day 7, day 14 and day 28 per 3 rectangular prisms. The experimental results showed that addition of fiber increased the flexural strength of the concrete prism. 0.9% fiber gave the best flexural strength in all the four hybrid fibers with basalt fiber given the highest flexural strength on the day 28. During and after the testing, basalt fiber reinforced concrete showed more plasticity with lower cracks than the hybrid fiber reinforced concrete.

Бетонные конструктивные балки находят применение в строительном производстве. Тем не менее, они хрупкие по своей природе. Хрупкость вызываетслабостьиразрушение балок. Это вызываетбольшие проблемы в строительстве бетонных конструкций. Для решения этих проблем в данной работе, которая представляет собой экспериментальный анализ, было проведено исследование влияния различных гибридных базальтовых, стальных, стеклянных и полипропиленовых волокон при добавлении их в образцы бетонных балок (прямоугольные призмы) отдельно в качестве дисперсной фибры для прочности бетона. Эти типы бетонных балок могут использоваться в строительстве для создания эффективных, долговечных и надежных конструкций. Использование фибры для армирования бетонных балок имеет положительное значение, так как не требует регулярного ухода за ними из-за их свойств по сравнению с бетонной балкой, не армированной дисперсными гибридными волокнами для защиты арматуры стального стержня. Различные процентные соотношения этих гибридных фибр (0,3%, 0,6% и 0,9% и контрольнная смесь без волокна 0%) добавляются в бетонные смеси отдельно для проверки и исследования их влияния на прочность при изгибе образцов бетонных балок размером 100 х 100 х 300 мм. Использовано 13 комплектов бетонных смесей, из которых каждый комплект выпустил 9 прямоугольных призм, которые были испытаны на изгиб на 7-й день, 14-й и 28-й день на 3-х прямоугольных призмах. Результаты эксперимента показали, что добавление фибры повысило прочность бетонной призмы на изгиб. 0,9% фибра дала наибольшую прочность на изгиб во всех четырех гибридных фибрах с базальтовым волокном, при этом наибольшая прочность на изгиб была достигнута на 28 день. Во время и после испытаний базальтобетон показал большую пластичность с более низкими трещинами, чем гибридный армированный фиброй бетон. Полученные экспериментальные данные могут быть в дальнейшем использованы для подсчета экономического эффекта.