Bond characteristics between high early strength engineered cementitious composites and substrates

Abstract

Bu çalışmada yüksek erken yaş dayanımı, yüksek süneklik ve düşük erken yaş rötresi gibi özellikleri bir arada bulunduran Erken Yaş Yüksek Dayanımlı Tasarlanmış Çimento Esaslı Kompozitlerin ? HES-ECC bağ özellikleri değerlendirilmiştir. Bu amaç doğrultusunda, farklı su ? bağlayıcı malzeme ve cüruf ? Portland çimentosu oranına sahip kompozit malzemeler üretilmiştir. Kompozit özelliklerinin süneklik ve erken yaş rötresi gibi özellikler bakımından iyileştirilebilmesi için, bazı HES-ECC karışımlarında suya doygun hafif agregalar (HA) kullanılmıştır. Bağ özelliklerinin karşılaştırılabilmesi için HES-ECC karışımlarına ek olarak, piyasada yaygın olarak kullanılan bir onarım malzemesi (OM) de üretilmiştir. Bağ özelliklerinin değerlendirilebilmesi için eğik kesme ve çekip koparma testleri gerçekleştirilmiştir. Üretilen malzemelerin temel mekanik özelliklerine ek olarak, basınç dayanımı ve genel rötre oluşumunun bağ dayanımı sonuçları üzerindeki etkileri de tartışılmıştır. Sonuç olarak, eğik kesme ve çekip koparma deneylerinden elde edilen sonuçlar arasında karşılaştırma yapılmıştır. Deneysel sonuçlar basınç dayanımı ve rötre oluşumunun, bağ dayanımı sonuçları üzerindeki etkilerinin kullanılan test yöntemine bağlı olarak önemli ölçüde değiştiğini göstermektedir. Ayrıca, OM?ye oranla, HES-ECC kullanımının bağ özelliklerini önemli ölçüde iyileştirdiği görülmüştür. HES-ECC karışımlarının OM karışımlarına kıyasla gösterdikleri yüksek bağ performansı, hem bağ dayanımı sonuçları hem de kopma tipleri göz önünde bulundurulduğunda çekip koparma testlerinde daha belirgin olarak görülebilmektedir.

An experimental study was undertaken to assess the bond characteristics of High Early Strength Engineered Cementitious Composites ? HES-ECC combining very high early strength, high ductility and low early age shrinkage. To do this, composites with different water to cementitious materials and slag to Portland cement ratios were produced. With the purpose of enhancing composite properties in terms of ductility and early age shrinkage characteristics, pre-soaked lightweight aggregates (LWA) were incorporated in some of the HES-ECC mixtures. In addition to HES-ECCs, a mixture of repair material (REPM) which is commercially available and extensively used for fast and durable repair of infrastructures was produced to compare the bonding performance. For the evaluation of bond characteristics on specified days, slant shear and tensile pull-off tests were performed. Along with the basic mechanical properties of proposed materials, influence of compressive strength and differential shrinkage on individual bond strength results was also discussed. Finally, comparison has been made between the results obtained from slant shear and tensile pull-off tests. The experimental results indicate that the influence of compressive strength and differential shrinkage on bond strength results varies significantly depending on the preferred test type. Furthermore, the usage of HES-ECC mixtures significantly improves the bond characteristics of a repair assembly in comparison to REPM. Enhanced bond performance of HES-ECC mixtures over REPMs can more visibly be seen in the case of direct pull-off tests. Keywords: High-Early-Strength-Engineered Cementitious Composites (HES-ECC); Bond strength; Slant shear test; Direct pull-off test; Mechanical properties.