Page Header

Home > Vol 34, No 3 (2024) > Tippakdee

นวัตกรรมแผ่นพื้นคอนกรีตสำเร็จรูปจากเศษคอนกรีตย่อยเสริมแรงด้วยแท่งพอลิเมอร์เสริมแรง สำหรับพื้นคอกปศุสัตว์
Innovative Precast Concrete Slabs Made from Recycled Concrete Reinforced with Frps for Stockyard Constructions

Suppachai Tippakdee, Pakjira Aosai, Parnkwan Chareanrit, Nattanon Rammanee, Norrasing Inmontien, Thanongsak Imjai

Abstract


งานวิจัยนี้นำเสนอแนวทางการออกแบบบบวัตกรรมแผ่นพื้นคอนกรีตสำเร็จรูปจากเศษคอนกรีตย่อยเสริมแรงด้วยแท่งพอลิเมอร์เสริมแรง WU-ecoSLAT สำหรับพื้นคอกปศสัตว์ และศึกษาประสิทธิภาพการรับน้ำหนักเทียบกับพื้นพื้นสำเร็จที่จำหน่ายในท้องตลาดโดยแผ่นพื้นที่พัฒนาในงานวิจัยนี้ไข้วัสดุมวลรวมจากเศษวัสดุคอนกร็ต สามารถออกแบบแผ่นพื้นคอนกรีตสำเร็จรูปเสริมแรงด้วยวัสดุคอมโพลิต ที่รับน้ำหนักมากกว่า 2 เท่าเทียบกับแผ่นพื้นคอนกรีตเสริมเหล็กในท้องตลาดที่ชนาดเดียวกัน จากผลการทตสอบพบว่าการออกแบบแผ่นพื้นสำเร็จรป ให้ความสามารถในการรับน้ำหนักที่สงกว่าประเภทที่จำหน่ายใน ท้องตลาด และมีความทนทานต่อสภาพแวดล้อมที่เสียงต่อการเกิดสนิมเหล็ก ในส่วนของการวิเคราะที่โมเมนต์ของหน้าตัด จากสมการ ACI-440.1R พบว่า โมเมนต์หน้าตัดของแผ่นพื้นคอนกรีตสำเร็จรูปเสริมแรงด้วยวัสดูคอมโพลิตให้คำที่ต่ำกว่ากับ ผลการทดสอบ ร้อยละ 20 ซึ่งเมื่อเทียบกับจากการวิเตราะห์แบบจำลองที่ใช้การจำลองการวิบัติของคอนกรีตแบบ Concrete Damage Plasticity Model สำหรับแผ่นพื้นพื้นคอนกรีตสำเร็จปเสริมแรงด้วยวัสดคอมโพสิต ให้ผลการทำนายที่ใกล้เคียงกับ ผลการทดสอบ ร้อยละ 5-10

This research presents a concurrent engineering approach for designing precast concrete slat units (WU-ecoSLAT) made from recycled aggregate concrete reinforced with composite bars for pig slatted flooring. Precast slats are made from 100% recycled concrete aggregates to replace the natural coarse aggregate. A total of 12 test specimens were constructed and tested under four-point bending to assess the moment capacity of the WU-ecoSLAT units, compared to that of the commercially available slats. Based on the test results, it was found that the moment capacity of WU-ecoSLAT was higher than the commercial units by 3 times. Analytical and numerical studies were also carried out to investigate the load-carrying capacity of the WU-ecoSLAT units. Due to the nature of the opening of the slat unit, the analytical predicted moment capacities were less than the experimental values by up to 20%. However, when the concrete damage plasticity models were used in finite element analysis, numerical predictions were shown to agree well with the experimental values (by 5-10%).


Keywords



[1] Medium and Small-sized Farms. China Standard Press, GB/T17824.3-1999H, 1999.

[2] Q. Ling “The slatted floor system in modern pig farms,” Consultant of Breeding Technology, vol. 11, pp. 38–39, 2002.

[3] Q. Chen, X. Wang and C. Wang “The technology of production and new design of building,” Intensive Pig Farms. Swine Production, no. 3, pp. 34–35, 1998.

[4] A. Nanni, “North American design guidelines for concrete reinforcement and strengthening using FRP: Principles, applications and unresolved issues,” Construction and Building Materials, vol. 17, no. 6–7, pp. 439–446, 2003.

[5] Guide for the Design and Construction of Structural Concrete Reinforced with Firber- Reinforced Polymer (FRP) Bars (ACI 440.1R-15), ACI Committee 440, 2015.

[6] T. Imjai, R. Garcia, M. Guadagnini, and K. Pilakoutas, “Strength degradation in curved fiber-reinforced polymer (FRP) bars used as concrete reinforcement,” Polymers (Basel), vol. 12, no. 8, pp. 24–29, 2020.

[7] E. Gudonis, E.Timinskas, V.Gribniak, G.Kaklauskas, A. K. Arnautov, and V. Tamulenas, “FRP reinforcement for concrete structures: stateof- the-art review of application and design,” Engineering Structures and Technologies, vol. 5, no. 4, pp. 147–158, 2013.

[8] X. Koufteros, M. Vonderembse, and W. Doll, “Concurrent engineering and its consequences,” Journal of Operations Management, vol. 19, no. 1, pp. 97–115, 2001.

[9] R. Sacks, C. M. Eastman, and G. Lee, “Parametric 3D modeling in building construction with examples from precast concrete,” Autom. Constr., vol. 13, no. 3, pp. 291–312, 2004.

[10] L. Huang “Development on plastic slatted floors for livestock buildings,” Agricultural and Food Machinery, no. 1, pp. 32–33, 1994.

[11] L. Xu, Z. Li, S. Li, and F. Tang, “A decision support system for product design in concurrent engineering,” Decision Support Systems, vol. 42, no. 4, pp. 2029–2042, 2007.

[12] ABAQUS. (2014). FEA software and User’s Manual version 6.14. Hibbitt, karlsson Sorensen Inc., Rhode Island. USA. [Online]. Available: http://www.abaqus.com

[13] P. Kanhakorn, W. Rerksamosorn, W. Rerksamosorn, N. Inmontien, S. Tippakdee, T. Imjai, M. Setkit, and C. Wattanapanich “Estimation of shear behaviour for recycled aggregate concrete using digital image correlation (WU-DIC),” The Journal of KMUTNB, vol. 33, no. 4, 2023.

[14] Guide for the design and construction of structural concrete reinforced with Firber- Reinforced Polymer (FRP) Bars, ACI 440.1R-15, 2015.

[15] C. R. Braam, J. J. M. H. Ketelaars, and M. C. J. Smits,“Effects of floor design and floor cleaning on ammonia emission from cubicle houses for dairy cows,” Netherlands Journal of Agricultural Science, vol. 45, no. 1, 49–64, 1997.

[16] Q. Chen, “Improvement of faeces cleaning and suitable equipments for pig house,” Animal Science and Medicine, 1, 35, 2005.

[17] T. Imjai, and S. Tippakdee, “Developmet of eco-friendly slatted floors (WU-ecSLAT) for livestock buildings in intensive pig farms,” Pre- TM mobility. Final report, Walailak University, vol. 15, 2001 (in Thai).

[18] Standard Test Method for Compressive Strength of Cylindrical Concrete Specimens, ASTM C39/C39M-18, 2001.

[19] Building Code Requirements for Reinforced Concrete and Commentary, ACI 318-19, 2019.

Full Text: PDF

DOI: 10.14416/j.kmutnb.2024.05.05

ISSN: 2985-2145