Effect of silica fume on the plastic shrinkage and pore water pressure of high-strength concretes

Abstract

High-strength concrete is more sensitive to cracking before and during setting than normal concrete is. The intention with the present investigation was to provide more information about the parameters responsible for this, and which can contribute to the fundamental understanding, of the problem, and in particular of the influence of silica fume. Four concretes were tested, all with water to binder ratio of 0.40, and with 0, 5, 10 and 15% silica fume. The settlement, shrinkage and pore water pressure were measured for all concretes when exposed to moisture sealed condition or 50% RH. The results indicate that the silica fume content does not significantly influence plastic shrinkage and settlement at these conditions. Another important observation was an immediate respond on external drying, which involves a low tensile strain capacity. The strain capacity seems to depend on the measured pore water pressure, which reflects the tensile stress in the pore, water. The pore water pressure close to the exposed surface became negative less than half an hour of exposure at 50% RH. The effect of silica fume content was not pronounced except for the one with 15% which showed a significantly higher rate of pressure decrease than the other concretes.

Résumé

Le béton à haute résistance est plus sensible à la fissuration que le béton normal, avant et pendant la prise. L'objectif de cette recherche était de fournir plus d'informations, sur les paramètres expliquant ce phénomène, afin de contribuer à la compréhension essentielle du problème, notamment de la question de l'influence de la fumée de silice. Quatre bétons ont été testés, tous avec un rapport eau/liant de 0,40, et 0, 5, 10 et 15% de fumée de silice. La prise, le retrait et la pression de l'eau interstitielle ont été mesurés pour tous les bétons exposés à l'humidité en condition étanche ou à 50% d'humidité relative. Les résultats indiquent que la teneur en fumée de silice n'influence pas de, façon significative le retrait plastique et la prise dans ces conditions. Une autre observation importante était la réponse immédiate concernant la dessiccation exteme, qui implique une faible capacité de déformation en traction. Cette capacité de déformation semble dépendre de la mesure de la pression d'eau interstitielle, qui reflète la tension en traction de l'eau interstitielle. La pression de l'eau interstitielle proche de la surface exposée est devenue négative en moins d'une demi-heure d'exposition à 50% d'humidité relative. L'effet de la teneur en fumée de silice n'était pas prononcée, sauf pour le béton contenant 15% de fumée de silice, qui a démontré une baisse de pression beaucoup plus forte que pour les autres bétons.