Effect of Silica Fume Types on the Mechanical Properties of Ultra-High Performance Concrete

Abstract

Ultra high performance concrete (UHPC) uses large quantities of steel fiber, silica fume, filler and superplasticizer for a low water-to-binder ratio (W/B). Despite of exceptional mechanical performances, UHPC exhibits increased viscosity due to the adoption of silica fume and its fabrication cost is costlier than ordinary concrete because of the use of large quantities of expensive materials. Following, this study evaluates the mechanical properties of 180MPa-UHPC using zirconium silica fume (Zr) instead of silica fume with respect to the quantity and type of superplasticizer (SP) and the size of filler. The results reveal that the Zr-UHPC using W/B of 20%, 100% of Zr, amount of SP-L of 2 to 3% and 4 μm-filler with steel fiber in 1.5 vol.% can develop better fluidity than the traditional mix composition using silica fume and secure a compressive strength higher than 180 MPa. In addition, the proposed mix composition is shown to enable a reduction of the fabrication cost by 33% compared to traditional UHPC.

Workability and Strength Characteristics of Lathe Scrap Reinforced Cementitious Composites

“…건설 산업에서의 콘크리트는 강도 발현성, 성형성 및 경제 성 등이 우수할 뿐만 아니라 다양한 장점을 가지고 있어 건설 공사에서 큰 비중을 차지하고 있으며, 구조물이 대형화 · 고층 화·장대화 됨에 따라 현재까지 콘크리트에 대한 수요가 지속 적으로 증가되고 있는 실정이다 (Im et al, 1999;Park et al, 2015). 이같이 콘크리트는 가장 기본적이며 중요한 건설재료 로 사용되고 있으나, 높은 압축강도와는 달리 낮은 인장강도 와 전단강도 및 휨강도를 가지며 균열에 대한 저항 능력이 작 아, 갑작스런 파괴를 일으키는 취성파괴(brittle failure)의 문 제를 가지고 있으며, 이는 고강도 콘크리트 일수록 두드러지 게 나타난다 (Bae et al, 2014;Kim et al, 2013;Yang, 2010).…”