Development of High-Volume Fly Ash Reactive Powder Concrete

Abstract

This research aims to study the mechanical properties and durability of Reactive Powder Concrete (RPC) incorporating Class F Fly Ash (FA) as a partial replacement for cement at 20%, 40% and 60% by weight. The RPC mixes were reinforced with 2% mixed-size steel fibers by volume. The physical tested property was flow test. The mechanical properties tested included compressive strength, splitting tensile strength and flexural strength. The durability tested properties included water absorption rate and rapid chloride permeability. The results showed that RPC with fly ash contents of 20%, 40% and 60% exhibited maximum compressive strengths of 149, 135, and 117 MPa respectively, as well as chloride ion permeability in the range of low to very low levels. However, increasing the fly ash content affected the mechanical properties and durability of the RPC.

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาคุณสมบัติเชิงกล และความทนทานของรีแอ็คทีฟพาวเดอร์คอนกรีต (Reactive Powder Concrete, RPC) ที่ใช้เถ้าลอย (Fly Ash, FA) ชั้นคุณภาพ F แทนที่ปูนซีเมนต์ในปริมาณ 20%, 40% และ 60% โดยน้ำหนัก เสริมด้วยเส้นใยเหล็กแบบคละขนาดในปริมาณ 2% โดยปริมาตร ทดสอบคุณสมบัติทางกายภาพ ได้แก่ การไหลแผ่ ทดสอบคุณสมบัติเชิงกล ได้แก่ กำลังรับแรงอัด กำลังรับแรงดึงแบบผ่าซีก และกำลังรับแรงดัด ทดสอบคุณสมบัติความทนทาน ได้แก่ อัตราการดูดซึมน้ำ และการซึมผ่านของคลอไรด์แบบเร่ง พบว่า RPC ที่ใช้เถ้าลอยในปริมาณ 20%, 40%, 60% มีค่ากำลังรับแรงอัดสูงสุดเท่ากับ 149, 135, 117 MPa ตามลำดับ รวมถึงค่าความทนทานต่อการซึมผ่านของคลอไรด์แบบเร่งในช่วงระดับต่ำถึงต่ำมาก อย่างไรก็ตามการเพิ่มปริมาณเท่าลอยมีผลกระทบต่อคุณสมบัติเชิงกล และความทนทานของ RPC