Tensile fatigue behaviour of Ultra-High Performance Fibre Reinforced Concrete combined with steel rebars (R-UHPFRC)

Abstract

a b s t r a c tUltra-High Performance Fibre Reinforced Concrete (UHPFRC) combined with steel rebars, subsequently called R-UHPFRC, is a promising building material implying a novel technology for the improvement of concrete structures. Steel rebars enhance effectively the resistance of UHPFRC while reducing variability in the tensile behaviour of monolithic UHPFRC due to variation in fibre distribution and orientation. When a thin layer of R-UHPFRC is overlaid on top of a concrete bridge deck slab, it is subjected to repeating wheel loads and fatigue limit state needs to be considered. This paper presents the results of tensile fatigue tests on R-UHPFRC elements for the determination of its fatigue behaviour. Experimental results show a fatigue endurance limit at 10 million cycles at a solicitation level of S = 0.54 for S being the ratio between the maximum fatigue force and the ultimate strength. Over the fatigue life of the specimens, stress was transferred from UHPFRC to steel rebars. Fatigue resistance of R-UHPFRC shows that it has a significant potential for fatigue strengthening of reinforced concrete structural elements like bridge deck slabs.

Development of an eco-friendly Ultra-High Performance Concrete (UHPC) with efficient cement and mineral admixtures uses

“…Due to the specific cementitious system of UHPC (very small water/binder ratio and relatively high SP amount), it is observed that the pozzolanic reaction of FA is significantly retarded, which causes that a very limited amount of FA can react with Ca(OH) 2 after curing for 91 days. Makita T. [76] Máca P. [77] Habel K. [78] Wang W. [79] Habel K. [80] Corinaldesi V. [81] Millard S.G. [82] S.L. Yang [14] Deeb R. [83] Yazici H. [84] Reference in this study y = 6.003x + 62.732 R 2 = 0.854 Fig.…”

“…11. Comparison of embedded CO 2 emission of the developed eco-friendly UHPC (EUHPC) and other UHPCs or UHPFRCs [14,[75][76][77][78][79][80][81][82][83][84].…”

Bau einer Bahnbrücke aus bewehrtem UHFB

“…Zugspannung infolge Ermüdung bleibt deutlich unter 50 % der statischen Festigkeiten. Im Grenzzustand der Ermüdungssicherheit ist der UHFB rechnerisch im Verfestigungsbereich beansprucht, und somit wurde die Ermüdungszugspannung mit einem reduzierten Elastizitätsmodul berechnet . Der Grenzzustand der Tragsicherheit ist für die andauernde Bemessungssituation hinsichtlich des Biegetragwiderstands nicht maßgebend. Mit der gewählten Rippendicke konnte der Nachweis des Querkrafttragwiderstands ohne Einlage einer vertikalen Betonstahlbewehrung erbracht werden. Um die sehr hohen normativen Entgleisungslasten für die außergewöhnliche Bemessungssituation aufnehmen zu können, mussten die beiden äußersten Rippen des Plattenrandbereichs mit höherfestem Betonstahl einer normativen Fließgrenze von 700 MPa bewehrt werden. Zur Aufnahme der normativen Anprallkraft auf den Randträger war eine starke Betonstahlbewehrung im unteren massiven Teil erforderlich.…”

Exploitation of Ultrahigh‐Performance Fibre‐Reinforced Concrete for the Strengthening of Concrete Structural Members

“…Tensile fatigue tests conducted by [21] on steel-reinforced UHPFRC showed that it possesses a signi cant amount of fatigue resistance. erefore, UHPFRC was considered as a fatigue-strengthening material for RC structures.…”