Experimental evaluation of the modulus of elasticity of self-consolidating concrete

Abstract

Self-consolidating concrete represents one of the most important advances for the concrete industry. Due to the rapid growth of the use of this new concrete technology, it is evident that research focused on its mechanical properties compared with conventional concrete is requested in order to fulfill design requirements and codes. Self-consolidating concrete modulus of elasticity property, using materials commercially available in Puerto Rico, is evaluated in this thesis to determine whether it is actually lower than that of conventional concrete or not. Other properties such as compressive strength, segregation tendency and slump flow were also examined. Forty self-consolidating concrete mixtures were made under laboratory conditions varying different water-to-cement ratios, coarse-to-total aggregate ratios, and total aggregate volume content. Self-consolidating concrete modulus of elasticity appears to have the same value as that obtained in conventional concrete mixtures, as long as both type of concrete have similar aggregate volume content. Expressions given by ACI code to compute modulus of elasticity continues being acceptable to predict self-consolidating concrete modulus of elasticity.

La tecnología de concreto autocompactante representa uno de los avances más importantes para la industria del concreto en los últimos años. Debido al rápido crecimiento en el uso de este tipo de concreto, es de vital importancia llevar a cabo investigaciones relevantes a sus propiedades mecánicas para corroborar los requisitos de diseño estipulados en los códigos. En esta tesis se evaluará el modulo de elasticidad de distintas mezclas de concreto autocompactante, usando materiales comercialmente disponibles en Puerto Rico para determinar si es menor al del concreto convencional. Otras propiedades, como resistencia a la compresión y la tendencia a la segregación también serán evaluadas. Cuarenta mezclas de hormigón autocompactante fueron elaboradas en laboratorio, variando diferentes relaciones agua-cemento, relaciones agregado grueso-agregado total, y el contenido total de agregado en volumen. Los valores obtenidos de módulos de elasticidad tienden a tener los mismos valores que las muestras de hormigón convencional, siempre y cuando ambos tipos de concreto tienen volúmenes de agregados similares. Las expresiones dadas por el código ACI para calcular el módulo de elasticidad del concreto siguen produciendo resultados aceptables para el módulo de elasticidad de concreto autocompactante.