Influence of hooked-end steel fibers on some engineering properties of SIFCON

Abstract

ABSTRACT:

Slurry infiltrated fiber concrete (SIFCON) has been applied since 1979 in USA. Since it is not possible to use more than 2% of fiber in SFRC (steel fiber reinforced concrete) because of workability and mixing issues, SIFCON is applied to contain fiber amount as high as 12%. Having higher mechanical properties in both strength and durability is an advantage of SIFCON in comparison with SFRC. In light of this advantage, this study has been carried out on fibers having length/aspect ratio of 80/60, 80/50, and 30/65 for approximate fiber amounts of 1%, 2%, 3% and 4% by the volume of concrete. Fiber orientation can also seriously affect properties of SIFCON where one can control the orientation easily. These properties are modulus of elasticity, flexural strength, stress strain behavior, absorbed energy, impact energy, and water permeability (depth of water penetration). Some of these parameters are studied in comparison with conventional concrete. At the end of this study results are analyzed to end up with optimum orientation and fiber type and volume fraction of fibers to reach admirable energy absorption capacity and durability.

…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

ÖZ:

Yüksek oranda çelik tel içeren çimento bulamacı (SIFCON) 1979 yılından beridir uygulamalarda kullanılmaktadır. Bunu ortaya çıkmasının esas sebebi ise normal çelik telli betonlarda kullanılabilecek lif oranının işlenebilirlik ve karıştırmadaki zorluklardan dolayı en çok %2 olmasındandır. SIFCON ile çelik tel oranı %12 seviyelerine kadar rahatlıkla çıkarılabilmektedir. Mukavemet ve dayanıklılıktaki daha iyi sonuçlardan dolayı yüksek oranda çelik tel içeren çimento bulamacı (SIFCON) normal çelik telli betondan daha avantajlı duruma geçmektedir. Bundan dolayı, bu çalışmada boy/narinlik oranları 80/60, 80/50ve 30/65 olan çelik teller değişik karışım oranlarda kullanılarak (%1, %2, %3 ve %4) SIFCON üretilmiş ve hedeflenen özelliklerindeki değişimler bulunmuştur. Öte yandan çelik telin beton içerisindeki duruşu ve yönü SIFCON’un özelliklerini önemli ölçüde ekilediği bilinmektedir. Bu özellikler ise elastil modülü, çekme dayanımı, çekme şekil değiştirme davranışı, kırılma enerjisi ve su geçirgenliğidir. Yapılan çalışmada yukarıdaki özellikler kontrol betonu ile karşılaştırılmış ve optimum tel boyu/narinlik oranı ve karışım oranları bulunmuştur.