HAMDA Malek
Thesis title
Thesis title (Ar)
Thesis title (Fr)
keywords
keywords (Ar)
keywords (Fr)
Abstract
Abstract Abstract
This research examines the fire performance of high-performance concrete (HPC) columns by analyzing the impact of boundary condition variations and the degradation of mechanical properties under elevated temperatures. The study investigates four HPC mixtures: a reference mix (HPC), polypropylene fiber-reinforced HPC (HPCPP), date palm fiber-reinforced HPC (HPCDP), and a hybrid mix combining both fibers (HPCPPQS). The primary objective is to enhance the thermal resistance and structural integrity of HPC through fiber reinforcement.
Experimental results demonstrate that the HPCDP mix exhibits superior fire resistance, retaining 57% of its load-bearing capacity at 650°C while effectively reducing spalling and crack formation. The incorporation of date palm fibers significantly improves the thermal stability of HPC by enhancing moisture dispersion and mitigating internal stresses. Additionally, numerical simulations using SAFIR software were conducted to model RC column behavior under fire exposure, emphasizing the influence of cooling phases and material composition on structural stability.
The findings highlight the effectiveness of fiber-reinforced HPC as a sustainable and cost-efficient solution for improving fire resistance in structural applications. This study advocates for performance-based fire safety design to enhance the resilience of HPC columns subjected to high-temperature conditions.
Keywords: High-performance concrete, fiber reinforcement, reinforced concrete columns, date palm fibers, SAFIR.
Abstract (Ar)
الملخص
تتناول هذه الدراسة أداء أعمدة الخرسانة عالية الأداء (HPC) تحت تأثير الحريق، من خلال تحليل تأثير تغيّر شروط الحدود وانخفاض الخصائص الميكانيكية عند درجات حرارة مرتفعة. تبحث الدراسة في أربع خلطات من الخرسانة عالية الأداء: الخلطة المرجعية (HPCSF)، الخرسانة المسلحة بألياف البولي بروبيلين (HPCPSF)، الخرسانة المسلحة بألياف نخل التمر (HPCDFSF)، وخلطة هجينة تجمع بين النوعين من الألياف (HPCPQSSF). الهدف الأساسي هو تعزيز المقاومة الحرارية وسلامة الهيكل للخرسانة عالية الأداء من خلال تعزيزها بالألياف.
أظهرت النتائج التجريبية أن الخلطة HPCDFSF تمتلك مقاومة ممتازة للحريق، حيث احتفظت بنسبة 57% من قدرتها على التحمل عند 650°C، مع تقليل ملحوظ للتشقق والتشظي. كما أن إدراج ألياف نخل التمر حسّن بشكل كبير من الاستقرار الحراري للخرسانة من خلال تعزيز توزيع الرطوبة والحد من الإجهادات الداخلية. بالإضافة إلى ذلك، تم إجراء محاكاة رقمية باستخدام برنامج SAFIR لنمذجة سلوك أعمدة الخرسانة المسلحة عند التعرض للنار، مما أبرز تأثير مراحل التبريد وتكوين المواد على استقرار الهيكل.
تؤكد النتائج على فعالية الخرسانة عالية الأداء المسلحة بالألياف كحل مستدام وفعال من حيث التكلفة لتحسين مقاومة الهياكل للحريق. كما تدعو هذه الدراسة إلى تبني نهج تصميم يعتمد على الأداء لتعزيز مقاومة أعمدة الخرسانة عالية الأداء للظروف الحرارية المرتفعة.
الكلمات المفتاحية: الخرسانة عالية الأداء، التدعيم بالألياف، مقاومة الحريق، أعمدة الخرسانة المسلحة، ألياف نخل التمر، المحاكاة باستخدام SAFIR.
Abstract (Fr)
Résumé
Cette recherche examine la performance au feu des poteaux en béton à haute performance (BHP) en analysant l'impact des variations des conditions aux limites et de la dégradation des propriétés mécaniques sous des températures élevées. L'étude porte sur quatre formulations de BHP : un mélange de référence (HPC), un BHP renforcé par des fibres de polypropylène (HPCPP), un BHP renforcé par des fibres de palmier dattier (HPCDP) et un mélange hybride combinant les deux types de fibres (HPCPPQS). L’objectif principal est d’améliorer la résistance thermique et l'intégrité structurelle du BHP grâce au renforcement par fibres.
Les résultats expérimentaux montrent que le mélange HPCDP présente une résistance au feu supérieure, conservant 57 % de sa capacité portante à 650°C tout en réduisant efficacement le délitement et la formation de fissures. L'incorporation de fibres de palmier dattier améliore significativement la stabilité thermique du BHP en favorisant la dispersion de l'humidité et en atténuant les contraintes internes. En outre, des simulations numériques réalisées à l’aide du logiciel SAFIR ont permis de modéliser le comportement des poteaux en béton armé sous exposition au feu, mettant en évidence l’influence des phases de refroidissement et de la composition des matériaux sur la stabilité structurelle.
Les résultats soulignent l'efficacité du BHP renforcé par fibres en tant que solution durable et économiquement viable pour améliorer la résistance au feu des structures. Cette étude plaide en faveur d’une approche de conception basée sur la performance afin de renforcer la résilience des poteaux en BHP soumis à des conditions de températures élevées.
Mots-clés : Béton à haute performance, renforcement par fibres, résistance au feu, poteaux en béton armé, fibres de palmier dattier, SAFIR.
Scientific publications
Publications Internationales de rang A
- The impact of natural fibers on thermal resistance and spalling In High-Performance concrete.
https://pp.bme.hu/ci/article/view/36682
Publications Internationales de rang B.
- Effects of Polypropylene and Date Palm Fiber Reinforcements on High Performance Concrete at Elevated Temperatures and Their Impact on Spalling Phenomena.
Scientific conferences
Communications Internationale
1- REVUE SUR LES METHODES DE FORMULATIONS DES BÉTONS A HAUTE PERFORMANCE. 22 et 23 OCTOBER 2022 . Skikda, Algérie.
2. MECHANICAL CHARATERSTIQUES OF HIGH PERFORMANCE CONCRETE . 08 et 09 Février 2023 . Khenchela, Algérie
3. EFFECT OF DATE PALM AND POLYPROPYLENE FIBER IN HIGH PERFORMANCE CONCRETE . 22 et 23 OCTOBER 2022 . El oued, Algérie
Communications nationales
1. EFFECT OF POLYPROPYLENE FIBER IN HIGH PERFORMANCE CONCRETE . 12 et 13 NOVEMBER 2023 . Guelma, Algérie
2. COMPORTEMENT D’UNE DALLE EN BETON ARME EXPOSEE AU FEU HYDROCARBURE . 12 et 13 NOVEMBER 2023 . Guelma, Algérie