Role of casting position on bond strength of confined tension lap splices in silica fume concrete

Abstract

Research reported in the literature on the effect of silica fume on bond-slip characterisctics of deformed bars in high performance concrete, indicates that the presence of silica fume as a replacement of part of the cement reduces the bond strength and induces a brittle mode of failure. Recently, Hamad investigated the effect of transverse reinforcement on the bond-slip behavior of tension lap splices in silica fume concrete. He recommended transverse reinforcement in order to increase the bond strength and improve the ductulity of the mode of failure.

The main objective of the research program presented here was to check whether the earlier recommendation was applicable regardless of casting position, top or bottom. Twelve top cast beam specimens were tested. The beams were designed in a way that the bars would fail in bond, splitting the concrete cover in the splice region, before reaching the yield point. The variables used were the percentage replacement by mass of cement by silica fume and the amount of confinement over the splice region.

The trends of the test results were very similar to the trends of bottom cast speciments, identical except for the casting position, which were tested and analyzed earlier.

Résumé

Les recherches présentées sur l’effet de la fumée de silice sur les caractéristiques de glissement des armatures déformées d’un BHP (béton de hautes performances), indiquent que la présence de la fumée de silice comme remplaçant d’une partie du ciment réduit la force d’adhérence et induit une rupture fragile. Récemment, Hamad a examiné l’effet des armatures transversales sur les caractéristiques de glissement des longueurs de recouvrement en tension des armatures dans un béton de fumée de silice. Il a conseillé d’utiliser des armatures transversales pour augmenter la force d’adhérence et la ductilité du type de rupture.

L’objectif principal du prgramme de recherche ici presenté est de vérifier si cette demière recommandation est applicable quelque soit la position de moulage, en haut ou en bas. Douze spécimens de poutre moulés d’en haut ont été testés. Les poutres ont été étudiées de façon à présenter une rupture en adhérence, fissurant l’enrobage du béton dans la région de recouvrement, avant d’atteindre la limite de résistance. Les variables utilisées étaient le pourcentage en poids de ciment remplacé par de la fumée de silice et la zone de confinement dans la région de recouvrement.

Les tendances des résultats des essais étaient très similaires à celles des spécimens moulés d’en bas, identiques sauf pour la position de moulage. Ces spécimens ont été testés et analysés auparavant.