Tensile behavior of fiber-reinforced cementitious matrix with ultra-high-performance hybrid fiber-reinforced concrete (UHP-FRCM) with enhanced crack width control, fracture energy, and ultimate strength
Notice bibliographique
Résumé
Fiber-Reinforced Cementitious Matrix (FRCM) is an effective solution for strengthening deteriorated concrete structures, valued for its lightweight design, concrete compatibility, and ease of application without formwork for underlay strengthening systems. This study aims to characterize the tensile behavior of a newly developed FRCM system by maximizing the load-bearing capacity through full utilization of Polyparaphenylene Benzobisoxazole (PBO) fabric mesh, leveraging its synergy with an eco-friendly UHPC matrix reinforced with hybrid steel and Ultra-High Molecular Weight Polyethylene (UHMW-PE) fibers. Tensile tests conducted per AC 434 evaluated the tensile response of FRCM systems incorporating PBO mesh with a UHPFRC matrix, using various combinations of steel and UHMW-PE fibers. A commercial FRCM system served as the reference. Digital Image Correlation (DIC) analysis was employed to measure crack width evolution. The proposed UHP-FRCM system fundamentally altered the collapse mechanism, achieving the full tensile capacity of the PBO mesh without compromising ductility. Compared to the reference system, the UHP-FRCM system demonstrated significant enhancements, with a threefold increase in bulk fracture energy and a twofold increase in ultimate strength, all while maintaining ductility. The results indicate that the addition of short fibers enhances the bond between the fabric mesh and the matrix through a bridging effect, which helps reduce interfacial slippage. Moreover, the hybrid use of steel and UHMW-PE fibers reduced crack widths at the serviceability stage, keeping them below the 100 μm threshold required for water impermeability. The developed UHP-FRCM system shows remarkable potential for advancing the strengthening of concrete structures, offering improved ductility, strength, and impermeability, providing an effective means to extend the service life of reinforced concrete structures.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».