Size effect and fracture energy studies using compact compression specimens

The size effect has been investigated and fracture energy, GF, determined for a range of different strength concretes. The test specimen geometry used in the study was a compact compression prism. Five sizes of geometrically similar specimens with increasing square cross-sectional area (length=depth) and constant thickness (100 mm) were used in the experimental work; the length/depth dimensions of the test specimens were 100, 150, 200, 300, and 400 mm, giving an overall size range ratio of 1:4. The grades of concrete used in this study were C50, C70, C80, C90, and the maximum coarse aggregate (crushed limestone) size was 10 mm. A strong size effect was observed in the results and it is concluded that the test geometry is good for size effect studies in concrete. Furthermore, it was observed that with increasing strength the size effect becomes more pronounced as the brittleness is increased.RésuméOn a étudie l'effet de taille et l'énergie de rupture, GF, déterminés pour une gamme de bétons ayant des résistances différentes. La géométrie des éprouvettes choisie pour cette étude était le prisme compact de compression. Cinq tailles d'éprouvettes de géométrie similaire, ayant une épaisseur constante (100 mm) et de section transversale carrée (longueur=profondeur) croissante ont été utilisées pour ce travail. Les dimensions longueur/profondeur des éprouvettes étaient de 100, 150, 200, 300 et 400 mm, résultant en un rapport général de 1:4. Les bétons utilisés dans cette étude étaient de qualités C50, C70, C80 et C90, et la dimension maximale des granulats (calcaire concassé) était de 10 mm. On a observé dans les résultats un fort effet de taille et on a conclu que la géométrie utilisée pour l'essai convient pour des études d'effet de taille sur le béton. Qui plus est, on a observé qu'avec une résistance croissante, l'effet de taille devient plus prononcé lorsque la fragilité augmente.