This study was aimed to verify the validity of the flexural toughness evaluation method of steel fiber reinforced shotcrete(SFRS) currently being adopted by Korea Highway Corporation(KHC). Total 33 beam specimens using six different kinds of steel fiber products were prepared at tunnel construction sites and flexural toughness tests were executed at laboratory. Equivalent flexural strengths and toughness quotients were evaluated from the tests following the KHC guide iud these were compared with the quality grades determined under the guides proposed by ASTM, ITA and EFNARC. To discard the disadvantage that the toughness quotient could be influenced by flexural strength when following the KHC guide, a modification substituting the designed flexural strength for the flexural strength in the toughness quotient calculation formula was proposed to rate the quality of SFRS more adequately.
Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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제12권1호
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pp.51-60
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2010
Recently, a new type of polyolefin fiber having a good mechanical properties is being developed, and it is necessary to examine a possibility for the new fiber together to be used as a reinforcing fiber with other types of fiber or by itself. The objective of this study is to find flexural toughness and tensile strength of concrete reinforced with steel and polyolefin fibers. Four point beam tests were performed with 324 specimens following two standard tests methods: KS F 2566 and ASTM C 1399-02. From the test results, the effects of volume fraction of fibers, and aspect ratio of steel fiber on the toughness and tensile strength were investigated, and the optimal ratio of steel fiber to polyolefin fiber was suggested.
Ku, Dong-Oh;Kim, Seon-Du;Kim, Hee-Seung;Choi, Kyoung-Kyu
Journal of the Korea Concrete Institute
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제26권4호
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pp.483-489
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2014
In this study, the flexural test of amorphous steel fiber-reinforced concrete was performed according to ASTM C 1609 to investigate its flexural performances. The amorphous steel fibers have different configurations from conventional steel fibers : thinner sections and coarser surfaces. Primary test parameters are fiber type (amorphous and conventional steel fibers), concrete compressive strength (27 and 50 MPa), and fiber volume fraction (0.25, 0.50, and 0.75%). Based on the test results, flexural strength and flexural toughness of the amorphous and conventional steel fiber-reinforced concrete were investigated. The results showed that the addition of the amorphous steel fibers into concrete could enhance both flexural strength and toughness while the addition of the conventional steel fibers into concrete was mainly effective to increase the flexural toughness.
Proceedings of the Korea Concrete Institute Conference
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한국콘크리트학회 2010년도 춘계 학술대회 제22권1호
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pp.401-402
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2010
This research initially suggest flexural toughness density as a key parameter describing energy absorption capacity of High Performance Fiber Reinforced Cementitious Composites [HPFRCC] regardless of the size of specimen. Two types of high strength steel fibers, Hooked and Twisted fiber, were used in two types of flexural specimen ($100{\times}100{\times}350mm^3$ and $150{\times}150{\times}500mm^3$) to estimate and validate the flexural toughness density.
Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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제21권3호
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pp.433-452
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2019
This study deals with shotcrete reinforcing performance according to the amount of synthetic fiber (PP fiber) and proper evaluation method. The shotcrete compressive strength, flexural strength and flexural toughness were tested by setting the mixing amounts of steel fiber ($37.0kg/m^3$) and synthetic fiber (PP fiber) as parameters ($5.0kg/m^3$, $7.0kg/m^3$ and $9.0kg/m^3$). Particularly, circular panel flexural toughness test (Road and Traffic Authority, RTA) was performed to evaluate the shotcrete energy absorption capacity. As a result, the compressive strength and the bending strength of the steel fiber reinforced shotcrete were large, but the flexural toughness of the synthetic fibe (PP fiber) reinforced shotcrete was large. Therefore, synthetic fiber (PP fiber) reinforced shotcrete is considered to have a reinforcing effect comparable to that of steel fiber reinforced shotcrete. Analysis of the relationship between the flexural toughness and the energy absorption capacity of synthetic fiber (PP fiber) reinforced shotcrete revealed that the energy absorbing ability is exhibited at a flexural toughness lower than the allowable standard (3.0 MPa). (Class A: 2.55 MPa = 202J, Class B: 2.72 MPa = 282J, Class C: 3.07 MPa = 403J). As a result of this study, it can be concluded that the actual shotcrete support performance can be evaluated by evaluating the support performance of the shotcrete measured at less than the allowable standard (3.0 MPa) at the actual tunnel site.
Journal of the Korean Recycled Construction Resources Institute
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제4권3호
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pp.269-275
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2016
In this study, the mechanical properties and the neutron shielding rate of concrete with the borosilicate glass and the amorphous boron steel fiber were investigated. The measures of this investigation includes air contents, slump loss, compressive strength, static modulus of elasticity, compressive toughness, flexural strength, flexure toughness and neutron shielding rate. As a result, the neutron shielding rate of the concrete with borosilicate glasses increased even though the compressive strength and flexural strength decreased in comparison with that of plain concrete. Also, the mechanical toughness and the neutron shielding rate of the concrete with amorphous boron steel fiber increased in comparison with that of plain concrete.
The purpose of this study is to investigate the mechanical properties of high strength concretes reinforced with hooked steel fiber. For this purpose, total 36 specimens whose variables are concrete compressive strength, steel fiber aspect ratio, and steel fiber volume contents, are made and tested. From the test results including previous research work, flexural performance of steel fiber reinforced high strength concrete is evaluated in terms of flexural strength and toughness index. Flexural behavior of steel fiber reinforced high strength concrete is enhanced with respect to the fiber volume content, the aspect ratio, and concrete compressive strength. More efforts are devoted to evaluate quantitatively between the flexural strength and the structural parameters such as the fiber volume content, the aspect ratio, and concrete compressive strength.
본 연구는 인성지수에 의하여 섬유보강 콘크리트의 인성을 평가하는 기존의 여러 가지 방법을 검토하는, 하중-처짐곡선에서 초기균열시까지의 여러 가지 다른 곱으로 나타내어지는 방법의 불합리성을 지적하였다. 이를 위하여 본 연구에서는 유효인성이라고 부르는 새로운 방법을 강섬유 보강콘크리트의 인성을 평가하는데 제안하였다. 이는 초기균열을 가진 3점 휨강도 시험에 의한 하중-처짐곡선에서 지간의 1/150까지의 면적을 ligament면적으로 나눈값으로 나타낸다. 이 방법을 사용하여 강섬유 보강 고강도 콘크리트 인성특성을 검토한 결과 기존의 방법보다 더 효과적으로 인성을 평가할 수 있었다.
Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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제23권3호
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pp.43-50
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2019
Effects of tensile strength and aspect ratio of steel fiber on compressive and flexural behavior of steel fiber-reinforced concrete (SFRC) with high- and normal-strength were investigated. Also, this study explores compressive behavior of SFRC with different loading rate. For this purpose, four types of steel fiber were used for SFRC with specified compressive strength of 35 and 60 MPa, respectively. Cylindrical specimens with a diameter of 150 mm and height of 300 mm were made for compression test, and prismatic specimens with a $150{\times}150mm$ cross-section and 450 mm span length were made for flexural test. Test results from compression and flexural tests indicated that the toughness of concrete significant increased with steel fibers. Especially, using steel fiber with high tensile strength and aspect ratio can be lead to performance improvement of high-strength SFRC. In this study, equations are suggested to predict compressive toughness ratio of SFRC from flexural toughness ratio.
콘크리트의 인성개선을 위하여 횡보강근을 사용할 수 있으나 보통강도으 철근ㅇ르 사용하였을 경우에는 조속한 철근의 강상으로 인한 콘크리트으 인성개선효과가 급격히 떨어지기 때문에 고강도 횡보강도에 의한 압축인성 개선효과를 이론 및 실험으로 고찰하였다. 실험결과 각 공시체의 변형능력을 비교해 보면 보통강도근의 경우 콘크리트 응력블록계수가 최대일 때 콘크리트의 압축단 변형도가 1%내외인데 비하여 고강도근으로 횡보강하였을 경우가 콘크리트의 압축변형도는 2%로서 충분한 휨압축 인성개선용으로 콘크리트의 충분한 인성개선이 가능하다고 볼 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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