Bewertung der Wirkung von natürlichen Fasern auf die mechanischen Eigenschaften und mikrostrukturellen Merkmale von hochfestem Beton

Angesichts von Umweltbedenken wie der globalen Erwärmung hat die Forschung und Entwicklung von Beton mit natürlichen Fasern (NFC) dramatisch zugenommen. Die Vorteile dieser Materialien gegenüber anderen, wie geringe Umweltauswirkungen und minimale Kosten, rechtfertigen das Interesse und unterstützen ihr Potenzial in verschiedenen Anwendungen. Diese Studie untersucht die mechanischen Eigenschaften und die mikrostrukturelle Analyse des M70-Grad hochfesten Betons (HSC) unter der Einwirkung von natürlichen Fasern mit Alccofine. Zement wurde in dieser Untersuchung teilweise durch 15 % Alccofine ersetzt. In diesem Experiment wurden natürliche Bananenfaser (BF) und Kokosfasern (CF) ausgewählt und dem Beton in einem Anteil von 0,5 %, 1 %, 1,5 % und 2 % nach Volumen zugesetzt. Neun Betonmix-Verbindungen wurden entwickelt und die mechanischen Eigenschaften untersucht, einschließlich einachsiger Druckfestigkeit, Spaltzugfestigkeit, Biegefestigkeit, Schlagfestigkeit und Haftfestigkeit des Betons sowie die mikrostrukturelle Analyse, einschließlich Rasterelektronenmikroskopie (SEM), energiedispersive Röntgenspektroskopie (EDS), Fourier-Transform-Infrarot (FTIR) und Röntgendiffraktion (XRD), wurden untersucht. Die Ergebnisse zeigten, dass die Zugabe von BF und CF mit Alccofine die mechanischen Eigenschaften des Betons im Vergleich zur Kontrollmischung verbessert. Im Vergleich zum Referenz-HSC führte 1 % Bananenfaser nach 28 Tagen der Aushärtung zu einer höheren mechanischen Leistung. BF verbesserte die mechanischen Eigenschaften von hochfestem Beton im Vergleich zu CF erheblich. Darüber hinaus bietet Bananenfaser frühzeitige Warnzeichen für Versagen aufgrund ihrer Elastizität.