Experimental and numerical investigations on the flexural performance of geopolymers reinforced with short hybrid polymeric fibres

Abstract

a b s t r a c tGeopolymers have much higher drying shrinkage than Portland cement based composites Shrinkage performance is an important property for reinforced concrete composites just because a high shrinkage performance is associated to cracking tendency that leads to future durability problems. This paper provides results experimental and numerical investigations of fly ash based geopolymeric mortars reinforced with short hybrid polymeric fibres (SHPF). The results show that SHPF improved the flexural performance, while reducing the compressive strength and flexural stiffness of geopolymeric mortars. The addition of 0.8% SHPF increased about two times the fracture energy and about 50% the tensile strength. The adopted constitutive model well-captured the flexural performance of the tested beams.

Durability of the Reinforced One-Part Alkali-Activated Slag Mortars with Different Fibers

“…Reinforcement of a plain OAAS could either increase or decrease the compressive strength, which depends on the pore structure and capacity of fibers to arrest further opening of cracks [47][48][49]. Increasing porosity by adding fibers decreases the compressive strength of an OAAS, while arresting further opening of cracks increases it.…”

“…Increasing porosity by adding fibers decreases the compressive strength of an OAAS, while arresting further opening of cracks increases it. In general, addition of fibers increases the flexural strength caused by fiber bridging action [47][48][49][50], although some degradation in flexural strength was reported and attributed to various reasons, such as use of a high amount of fibers (which resulted in a balling effect), the synergic impacts of hybrid fibers, the properties of bonds at the ITZ between a fiber and matrix, and the impact of these properties on the fiber failure mode [47][48][49].…”

Effects of Activator Properties and Curing Conditions on Alkali-Activation of Low-Alumina Mine Tailings

“…In order to minimize the problems, different methods have been proposed. The methods include using thermal curing, different additives, and fibers [24][25][26][27][28][29][30][31][32][33].…”

Geopolímero à base de metacaulim com adição de fibras de sisal

“…Para tentar solucionar o problema de fissuração e quebra de CPs, testes foram realizados e algumas especificações foram adotadas para as moldagens, tais como: uso de plástico filme para diminuir a possível perda precoce de água para o ambiente, aumento da espessura dos CPs para 0,6 cm com o intuito de aumentar a rigidez, saturação por 24 h das fibras de sisal em água antes dos experimentos (evitar perda de água pela absorção da fibra) e adoção mássica para a relação ativador e metacaulim (NaSi/Met), em que foram considerados somente as massas adicionadas de silicato de sódio e hidróxido de sódio para determinação da proporção, o que levou ao aumento do material reagente no produto final, acarretando possivelmente uma melhora do processo de geopolimerização. A retirada da massa da água adicionada na dissolução do silicato de sódio na mistura aconteceu somente para efeito de cálculo da quantidade de material ativador e, vale ressaltar, a razão mássica Na2SiO3/NaOH foi alterada para 2,5, pois em consulta à literatura (GIRAWALE;AHMEDNAGAR, 2015;RANJBAR et al, 2016;KHERADMAND et al, 2017), essa correlação apresentava resultados de propriedades mecânicas satisfatórias.…”

“…Em relação a resistência à flexão, constatou-se que existe um ponto ótimo com teor de fibra igual a 0,5%, na qual o valor de resistência final é de 11,7 MPa e cuja boa dispersão das fibras ao longo da matriz permite uma melhor operação de transferência de carga da matriz para as fibras. Os autores elucidam que um aumento da quantidade de fibras introduz bolhas de ar residuais, através do processo de preenchimento das formas ou mesmo pela tendência de aglomeração das fibras na mistura, o que causaria a diminuição das propriedades mecânicas com teores maiores que o ótimo.Gao et al (2013) adicionaram nanosílica, em proporções até 3% em massa de metacaulim, na pasta geopolimérica à base de metacaulim ativada com uma combinação de Os autores explicaram que isso se deve ao excesso de sílica durante o processo de geopolimerização, que, não reagindo para formação do gel, acaba sendo lixiviada e interfere na resistência final do geopolímero Kheradmand et al (2017). estudaram argamassas geopoliméricas que possuíam, como material aglomerante, uma mistura de cinzas volantes e hidróxido de cálcio (Ca(OH)2), em porcentagens de 90 e 10%, nessa ordem.…”