The effect of fishbone fiber and rice husk ash additive on the mechanical properties of normal concrete

Abstract

Concrete is a material that strong in holding compression force but weak in holding tension force so reinforcement is needed to prevent cracks in the pull region. Tuna bone fibers work as reinforcement, which is expected to overcome the problem of brittle concrete and produce ductile concrete. To improve concrete performance, fibers and additives are used. Tuna bone fibers and rice husk ash additives were selected to be able to utilize local natural materials. The purpose of this study is to examine the mechanical properties of normal concrete, which include compressive strength and tensile strength, by adding fiber and ash additives. The percentage of fibers added is 0%, 0.5%, 1%, and 1.5% of volume of concrete, and the percentage of additives is 0%, 10%, and 15% of weight of cement. Compression tests were performed to a total of 90 pieces of objects at 7, 28, and 56 days of age. Split tensile tests were performed to a total of 60 pieces of objects at the 28 and 56 days of age. The maximum compressive strength at 7, 28, and 56 days of age are 31.45 MPa, 36.81 MPa, and 41.16 MPa, respectively which were produced by variation BNS1 (BN+fiber 0.5%). The maximum tensile strength at 28 and 56 days of age are 4.08 MPa and 4.12 MPa; respectively which were produced by variation of BNS2 (BN+fiber 1%). All specimens at 7, 28, and 56 days of age produce concrete compressive strength on average 20 MPa of concrete above so that it is categorized into structural concrete.

Influencia de las cenizas de cascarilla de arroz como reemplazo parcial del cemento utilizado para la elaboración del concreto: una revisión de literatura

“…Por otro lado, junto a los insumos conocidos que son utilizados en la elaboración de mezclas de concreto, también se efectuaron investigaciones con otros componentes con diversas propiedades, las cuales junto a las CCA se evaluaron la resistencia a la tracción de dicho concreto. Inclusive, se ha probado también con fibras óseas de atún [11]. Estos autores demostraron que la resistencia a la tracción del concreto disminuyó; y esto se debe a que la descomposición de las partículas de CCA con carbono por encima de 45 μm afecta directamente a la tasa de hidratación, haciendo que la reacción de la sílice (SiO2) de las CCA descomponga el hidróxido de calcio (Ca(OH)2), produciendo hidrato de silicato de calcio (CSH), el cual también contribuye al no incremento de la tasa de resistencia del concreto.…”

El Uso del aditivo mineral como modificador de las propiedades mecánicas en el concreto: una revisión

“…(Pereira, et al, 2015) determinaron en una primera fase las características f ísico-químicas y mecánicas del concreto con CCA en un remplazo del 5 y 10% de peso cementante mediante un curado térmico y húmedo; para el primer porcentaje resulto ser la compresión más óptima alcanzando un 60,4 MPa a los 28 días y en una segunda fase la tracción represento el 10% de la compresión; sin embargo, para obtener un concreto de alta resistencia SCC según Ahmed y colaboradores resultaron opuestos para un 10%, 60 MPa y 5%, 57MPa (450 kg/m3 de contenido cementoso) y en tracción un porcentaje del 7,6% de compresión (Ahmed, et al, 2020). Las variedades de combinaciones se llevan a cabo con el fin de buscar las mejores propiedades al concreto tanto así que se probaron el uso de fibras y aditivo mineral, probándose la espina de pescado y CCA con 0,5 y 1% en fibra y 10% en aditivo observándose que ocurre una resistencia optima tardía de 56 días en comparación al concreto convencional, con la explicación que la tasa de hidratación de las partículas de cenizas descompuestas por encima de 45 μm retiene el aumento de resistencia del concreto; sin embargo a tracción es menor que la del concreto normal (Damayanti, et al, 2020). Así mismo también se ha hecho común sustituir los agregados como la concha triturada; pero se debe tener en cuenta que con un 10% puede alcanzar resultados óptimos en tanto a resistencias y 20% de CCA para sustituir al cemento; se emplearía la misma opción de porcentajes para mezclar con EAHG .…”

Utilization of Fish Bone Waste as a Substitution of Cement in Concrete

“…To improve concrete performance, fibers and additives are used. Tuna bone fibers and rice husk ash additives were selected to be able to utilize local natural materials [4]. The basic ingredients of Portland cement consist of materials containing lime (CaO), silica SiO2, alumina (Al2O3), iron (Fe2O3), magnesia (MgO), and sulfur (SO3).…”