Stability of sulphur concrete beams with steel reinforcement

Abstract

Tests are reported on the structural behaviour of unmodified and modified sulphur concrete beams with steel reinforcement and subjected to air and water curing. The sulphur concrete contained fly ash as a filler and both dicyclopentadiene and dipentene were used as modifiers. The tests were conducted at three months and one year. Unmodified concrete beams showed enhanced strength, stiffness and ductility with ageing when cured in a dry environment. Modified concrete beams showed improved behaviour compared to unmodified beams, but even when dry, they showed strength loss with ageing and their long term stability is open to question. Ageing in a wet environment has a destructive effect on the structural behaviour of all sulphur concrete beams. Loss of strength and softening of sulphur concrete lead to shear failures, and severe corrosion and cracking occur. Stability of sulphur concrete beams can be guaranteed only when they are unmodified and kept dry. In a wet regime sulphur concrete cannot have stability and durability.

Résumé

On rend compte d’essais du comportement structural de poutres de béton de soufre avec armatures d’acier, les unes traitées les autres non, conservées dans l’air et dans l’eau.

Des cendres volantes ont été utilisées comme charge et les dicyclopentadiène et dipentène comme agents modificateurs. Les essais ont été conduits sur 3 mois et 1 an. On a constaté une amélioration des propriétés de résistance, de rigidité et de ductilité pour des poutres de béton non traitées dans le vieillissement en atmosphère sèche.

Le comportement des poutres de béton traitées a été supérieur à celui des poutres non traitées, mais, même en milieu sec, elles ont accusé une perte de résistance avec le vieillissement et on peut s’interroger sur leur stabilité à long terme. Le vieillissement en milieu humide a un effet destructif sur le comportement structural de toutes les poutres de béton de soufre. La perte de résistance et l’adoucissement du béton soufré conduisent à la rupture par cisaillement; d’autre part une corrosion et une fissuration importantes se produisent. On ne peut garantir la stabilité des poutres de béton de soufre que lorsqu’elles sont non traitées et conservées à sec. En régime humide, le béton de soufre ne peut être ni stable ni durable.