鋼繊維骨材の梱包テストに基づいて、製造された砂を備えたセルフコンパクトSFRCの混合比率設計

科学的および簡潔なミックス設計法は、自己コンパクチャティングスチールファイバー強化コンクリート（SFRC）のエンジニアリングアプリケーションにおいて差し迫った問題です。このホワイトペーパーでは、鋼繊維の影響を受ける自己コンパクティングSFRCの混合割合に焦点を当て、鋼繊維骨材の骨格の梱包特性に影響を与えます。合計で、粗い凝集体のさまざまな最大粒子サイズ、50％から62％の範囲の製造された砂比を含む、いくつかの主要な要因に対して252の梱包テストグループが実行され、異なるタイプのフックエンド鋼繊維と圧着が含まれます。鋼繊維、体積分率は0％から2.0％の範囲です。結果は、鋼繊維凝集スケルトンの無効な含有量と合理的な砂比が繊維因子とともに直線的に増加することを示した。これらの結果は、バインダー含有量の計算の基礎と、自己コンパクトSFRCの合理的な砂比を提供しました。絶対ボリューム設計法と水とバインダー比の計算式と組み合わせて、セルフコンパクトSFRCの混合比率設計に対して系統的手順が提案されました。設計方法に基づいて、8つのグループの混合物を鋳造およびテストして、自己回避SFRCの作業性、空気含有量、密度、立方圧縮強度、分割引張強度の適応性と実用性を検証しました。一方、この研究の結果により、製造された砂を自己コンパクトSFRCの自然砂の完全な代替品として使用することの適用性が確認されました。

A scientific and concise mix design method is an impending problem in the engineering application of self-compacting steel-fiber-reinforced concrete (SFRC). This paper focuses on the mix proportion of self-compacting SFRC, which is influenced by the steel fibers, along with its effects on the packing properties of the steel fiber aggregate skeleton. In total, 252 groups of packing tests were carried out for several main factors, including with various maximum particle sizes for the coarse aggregates, manufactured sand ratios ranging from 50% to 62%, and with different types of hooked-end steel fibers and crimped steel fibers, with volume fractions ranging from 0% to 2.0%. The results indicated that the void content and rational sand ratio of the steel fiber aggregate skeleton increased linearly with the fiber factor. These results provided a basis for the calculation of the binder content and rational sand ratio of the self-compacting SFRC. Combined with the absolute volume design method and the calculation formula for the water-to-binder ratio, a systematical procedure was proposed for the mix proportion design of the self-compacting SFRC. Based on the design method, eight groups of mixtures were cast and tested to verify the adaptability and practicability of the workability, air content, density, cubic compressive strength, and splitting tensile strength of the self-compacting SFRC. Meanwhile, the outcomes of this study confirmed the applicability of using manufactured sand as a complete replacement for natural sand for the self-compacting SFRC.