Steel fiber reinforced self-compacting concrete (SFRSCC) is a relatively new composite material which congregates the benefits of self-compacting concrete (SCC) technology with the profits derived from the fiber addition to a brittle cementitious matrix. Steel fibers improve many of the properties of SCC elements including tensile strength, toughness, energy absorption capacity and fracture toughness. Modification in the mix design of SCC may have a significant influence on the SFRSCC mechanical properties. Therefore, it is vital to investigate whether all of the assumed hypotheses for steel fiber reinforced concrete (SFRC) are also valid for SFRSCC structures. Although available research regarding the influence of steel fibers on the properties of SFRSCC is limited, this paper investigates material's mechanical properties. The present study includes: a) evaluation and comparison of the current analytical models used for estimating the mechanical properties of SFRSCC and SFRC, b) proposing new relationships for SFRSCC mixtures mechanical properties. The investigated mechanical properties are based on the available experimental results and include: compressive strength, modulus of elasticity, strain at peak compressive strength, tensile strength, and compressive and tensile stress-strain curves.
Kwon, Seung-Hee;Ferron, Raissa P.;Akkaya, Yilmaz;Shah, Surendra P.
International Journal of Concrete Structures and Materials
/
제1권1호
/
pp.3-9
/
2007
Fiber-reinforced self-compacting concrete (FRSCC) is a new type of concrete mix that can mitigate two opposing weaknesses: poor workability in fiber-reinforced concrete and cracking resistance in plain SCC concrete. This study focused on early-age cracking of FRSCC due to restrained drying shrinkage, one of the most common causes of cracking. In order to investigate the effect of fiber on shrinkage cracking of FRSCC, ring shrinkage tests were performed for polypropylene and steel fiber-reinforced SCC. In addition, finite element analyses for those specimens were carried out considering drying shrinkage based on moisture diffusion, creep, cracking resistance of concrete, and the effect of fiber. The analysis results were verified via a comparison between the measured and calculated crack width. From the test and analysis results, the effectiveness of fiber with respect to reducing cracking was confirmed and some salient features on the shrinkage cracking of FRSCC were obtained.
Ozdemir, Mahmut Tunahan;Kobya, Veysel;Yayli, Mustafa Ozgur;Mardani-Aghabaglou, Ali
Computers and Concrete
/
제27권2호
/
pp.85-97
/
2021
In this study, the effect of steel fiber utilization, boundary conditions, different beam cross-section, and length parameter are investigated on the free vibration behavior of fiber reinforced self-compacting concrete beam on elastic foundation. In the analysis of the beam model recommended by Euler-Bernoulli, a method utilizing Stokes transformations and Fourier Sine series were used. For this purpose, in addition to the control beam containing no fiber, three SCC beam elements were prepared by utilization of steel fiber as 0.6% by volume. The time-dependent fresh properties and some mechanical properties of self-compacting concrete mixtures were investigated. In the modelled beam, four different beam specimens produced with 0.6% by volume of steel fiber reinforced and pure (containing no fiber) SCC were analyzed depending on different boundary conditions, different beam cross-sections, and lengths. For this aim, the effect of elasticity of the foundation, cross-sectional dimensions, beam length, boundary conditions, and steel fiber on natural frequency and frequency parameters were investigated. As a result, it was observed that there is a noticeable effect of fiber reinforcement on the dynamic behavior of the modelled beam.
The aim of this study is to investigate the flexural performance of hybrid fiber reinforced self-compacting concrete (HFRSCC) having different ratio of micro and macro steel fiber. A total of five mixtures are prepared. In all mixtures, the sum of the steel fiber content is 1% and also water/binder ratio is kept constant. The amount of high range water reducer admixture (HRWRA) is arranged to satisfy the workability criteria of self-compacting concrete. Four-point bending test is carried out to analyze the flexural performance of the mixtures at 28 and 56 curing days. From the obtained load-deflection curves, the load carrying capacity, deflection and toughness values are investigated according to ASTM C1609, ASTM C1018 and JSCE standards. The mixtures containing higher ratio of macro steel fiber exhibit numerous micro-cracks and, thus, deflection-hardening response is observed. The mixture containing 1% micro steel fiber shows worst performance in the view of all flexural parameters. An improvement is observed in the aspect of toughness and load carrying capacity as the macro steel fiber content increases. The test results based on the standards are also compared taking account of abovementioned standards.
강섬유보강 자기충전 콘크리트의 휨 성능을 평가하기 위하여 실험을 중심으로 한 연구를 수행하였다. 보 시험체를 만들기 위하여 3종류의 강섬유보강 콘크리트로 7개의 슬래브를 제작하였으며, 일정 기간 양생 후 다이아몬드 날이 달린 절단기로 슬래브를 절단하여 1개의 슬래브 당 5개의 보 시험체를 획득하였다. 각 보 시험체의 하중-처짐 곡선은 변위조절방식을 사용하여 구하였다. 실험 결과, 자기충전 콘크리트는 휨강도 및 연성, 인성지수 등 휨 성능을 평가하는 모든 부분에서 일반 콘크리트보다 양호한 성능을 보여주었다. 결과적으로 다짐이 필요없는 강섬유보강 자기충전 콘크리트는 강섬유보강 콘크리트의 가장 큰 단점인 시공성 저하 문제를 획기적으로 개선할 뿐만 아니라 역학적 성질도 양호하여 향후 토목 건축 분야에서 폭넓게 활용될 수 있을 것으로 생각된다.
The emerging technology of self compacting concrete, fiber reinforcement together reduces vibration and substitute conventional reinforcement which help in improving the economic efficiency of the construction. The objective of this work is to find the regression model to determine the response surface of mix proportioning Steel Fiber Reinforced Self Compacting Concrete (SFSCC) using statistical investigation. A total of 30 mixtures were designed and analyzed based on Design of Experiment (DOE). The fresh properties of SCC and mechanical properties of concrete were studied using Response Surface Methodology (RSM). The results were analyzed by limited proportion of fly ash, fiber, volume combination ratio of two steel fibers with aspect ratio of 50/35: 60/30 and super plasticizer (SP) dosage. The center composite designs (CCD) have selected to produce the response in quadratic equation. The model responses included in the primary stage were flowing ability, filling ability, passing ability and segregation index whereas in harden stage of concrete, compressive strength, split tensile strength and flexural strength at 28 days were tested. In this paper, the regression model and the response surface plots have been discussed, and optimal results were found for all the responses.
Gulsan, M. Eren;Abdulhaleem, Khamees N.;Kurtoglu, Ahmet E.;Cevik, Abdulkadir
Computers and Concrete
/
제21권6호
/
pp.681-695
/
2018
This pioneer study investigates the size effect on the compressive and tensile strengths of fiber-reinforced self-compacting concrete (FR-SCC) with different specimens, before and after exposure to elevated temperatures. 432 self-compacting concrete (SCC) specimens with two concrete grades (50 and 80MPa) and three steel fiber ratios (0%, 0.5% and 1%) were prepared and tested. Moreover, based on the experimental results, new formulations were proposed to predict the residual strengths for different specimens. A parametric study was also carried out to investigate the accuracy of proposed formulations. Residual strength results showed that the cylinder specimen with dimensions of $100{\times}200mm$ was the most affected, while the cube with a size of 100 mm maintained a constant difference with the standard cylinder ($150{\times}300mm$). Temperature effect on the cube specimen (150 mm) was the least in comparison to other specimen sizes and types. In general, provision of steel fibers in SCC mixtures resulted in a reduction in temperature effect on the variance of a conversion factor. Parametric study results confirm that the proposed numerical models are safe to be used for all types of SCC specimens.
본 연구에서는 강섬유보강 콘크리트의 시공성 및 품질향상 방안의 일환으로 고유동 자기충전 콘크리트(HSCC)에 형상비 및 길이를 달리한 강섬유(SF)를 혼입한 콘크리트를 제조하여 강섬유보강 일반콘크리트(CC)와 유동 및 강도 특성을 비교 검토하였다. 실험결과 SF를 혼입한 HSCC는 높은 유동성 및 점성의 영향으로 SF 자체의 뭉침현상이 발생하지 않아 강섬유보강 CC의 경우보다 유동성능 및 통과성능이 크게 향상 되었으며, 동일한 압축강도 범위에서 SF를 혼입하지 않은 HSCC의 경우보다 쪼갬 및 휨강도는 SF의 형상비와 관계없이 길이가 길어질수록 증가하는 경향이 나타났다. 이상의 실험결과를 통하여 강섬유를 혼입한 HSCC를 현장 적용할 경우 기존에 사용되고 있는 강섬유보강 CC의 경우보다 시공성 및 품질 향상이 가능할 것으로 판단된다.
Fracture properties of concrete depend on the mix proportions of the ingredients, specimen shape and size, type of testing method used for the evaluation of fracture properties. Aggregates play a key role for changes in the fracture behaviour of concrete as they constitute about 60-75 % of the total volume of the concrete. The present study deals with the effect of size and quantity of coarse aggregate on the fracture behaviour of steel fibre reinforced self compacting concrete (SFRSCC). Lower coarse aggregate and higher fine aggregate content in SCC results in the stronger interfacial transition zone and a weaker stiffness of concrete compared to vibrated concrete. As the fracture properties depend on the aggregates quantity and size particularly in SCC, three nominal sizes (20 mm, 16 mm and 12.5 mm) and three coarse to fine aggregate proportions (50-50, 45-55, 40-60) were chosen as parameters. Wedge Split Test (WST), a stable test method was adopted to arrive the requisite properties. Specimens without and with guide notch were investigated. The results are indicative of increase in fracture energy with increase in coarse aggregate size and quantity. The splitting force was maximum for specimens with 12.5 mm size which is associated with a brittle failure in the pre-ultimate stage followed by a ductile failure due to the presence of steel fibres in the post-peak stage.
Self-Compacting Concrete (SCC) has been originally developed in Japan to offset a growing shortage of skilled labors, is a highly workable concrete, which is not needed to any vibration or impact during casting. The utilizing of fibers in SCC improves the mechanical properties and durability of hardened concrete such as impact strength, flexural strength, and vulnerability to cracking. The purpose of this investigation is to determine the effect of steel fibers on mechanical performance of traditionally reinforced Self-Competing Concrete beams. In this study, two mixes Mix 1% and Mix 2% containing 1% and 2% volume friction of superplasticizer are considered. For each type of mixture, four different volume percentages of 60/30 (length/diameter) fibers of 0.0%, 1.0%, 1.5% and 2% were used. The mechanical properties were determined through compressive and flexural tests. According to the experimental test results, an increase in the steel fibers volume fraction in Mix 1% and Mix 2% improves compressive strength slightly but decreases the workability and other rheological properties of SCC. On the other hand, results revealed that flexural strength, energy absorption capacity and toughness are increased by increasing the steel fiber volume fraction. The results clearly show that the use of fibers improves the post-cracking behavior. The average spacing of between cracks decrease by increasing the fiber volume fraction. Furthermore, fibers increase the tensile strength by bridging actions through the cracks. Therefore, steel fibers increase the ductility and energy absorption capacity of RC elements subjected to flexure.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.