Published January 20, 2024 | Version v1
Publication Open

Impact resistance of macro and micro steel fibre reinforced self-compacted concrete (SFRSCC) with modelling and reliability analysis

Creators

  • 1. Vellore Institute of Technology University

Description

Abstract Adding steel fibres can transform the brittle characteristic of concrete into a ductile state. The objective of the current study is to test the impact resistance of macro and micro steel fibre-reinforced self-compacting concrete (SFRSCC) experimentally by applying a simulated drop-weight impact, as well as statistically and through reliability studies. Cube specimens were used for the experiment. The inclusion of macro and micro steel fibre greatly increased the concrete mixture's impact resistance. It is observed that the volume fraction of 0.75 and 0.50% of macro and micro steel fibre has improved impact resistance with an increase in the percentage of energy absorption of 216.21 and 240.53%, respectively. All the concrete samples exhibited the same failure pattern. Using Response Surface Methodology, the impact resistance of SFRSCC mixtures can be accurately predicted. The first and failure cracks (N1 and N2) follow a two-parameter Weibull distribution function of drop-weight impact test.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

الخلاصة يمكن أن تؤدي إضافة الألياف الفولاذية إلى تحويل الخاصية الهشة للخرسانة إلى حالة مطيلة. الهدف من الدراسة الحالية هو اختبار مقاومة تأثير الخرسانة ذاتية الدمك المقواة بالألياف الفولاذية الكبيرة والصغيرة (SFRSCC) تجريبياً من خلال تطبيق تأثير محاكاة انخفاض الوزن، وكذلك إحصائياً ومن خلال دراسات الموثوقية. تم استخدام عينات المكعب للتجربة. أدى تضمين ألياف الصلب الكبيرة والصغيرة إلى زيادة مقاومة تأثير الخليط الخرساني بشكل كبير. لوحظ أن جزء الحجم البالغ 0.75 ٪ و 0.50 ٪ من ألياف الصلب الكبيرة والصغيرة قد حسّن مقاومة الصدمات مع زيادة في النسبة المئوية لامتصاص الطاقة البالغة 216.21 ٪ و 240.53 ٪ على التوالي. أظهرت جميع عينات الخرسانة نفس نمط الفشل. باستخدام منهجية الاستجابة السطحية، يمكن التنبؤ بدقة بمقاومة تأثير مخاليط SFRSCC. تتبع الشقوق الأولى والفشل (N1 و N2) وظيفة توزيع Weibull ثنائية المعلمات لاختبار تأثير انخفاض الوزن.

Translated Description (French)

Résumé L'ajout de fibres d'acier peut transformer la caractéristique fragile du béton en un état ductile. L'objectif de la présente étude est de tester expérimentalement la résistance à l'impact du béton autocompactant renforcé de fibres de macro et micro acier (SFRSCC) en appliquant un impact de poids de chute simulé, ainsi que statistiquement et par le biais d'études de fiabilité. Des spécimens cubiques ont été utilisés pour l'expérience. L'inclusion de macro et micro fibres d'acier a considérablement augmenté la résistance aux chocs du mélange de béton. On observe que la fraction volumique de 0,75 et 0,50 % de macro et micro fibres d'acier a amélioré la résistance aux chocs avec une augmentation du pourcentage d'absorption d'énergie de 216,21 et 240,53 %, respectivement. Tous les échantillons de béton présentaient le même schéma de défaillance. En utilisant la méthodologie Response Surface, la résistance aux chocs des mélanges SFRSCC peut être prédite avec précision. Les premières fissures et les fissures de défaillance (N1 et N2) suivent une fonction de distribution Weibull à deux paramètres de l'essai de choc de poids de chute.

Translated Description (Spanish)

Resumen La adición de fibras de acero puede transformar la característica frágil del hormigón en un estado dúctil. El objetivo del presente estudio es probar la resistencia al impacto del hormigón autocompactante reforzado con fibra de macro y micro acero (SFRSCC) experimentalmente mediante la aplicación de un impacto simulado de caída de peso, así como estadísticamente y a través de estudios de confiabilidad. Se utilizaron muestras de cubos para el experimento. La inclusión de macro y microfibra de acero aumentó en gran medida la resistencia al impacto de la mezcla de hormigón. Se observa que la fracción volumétrica de 0.75 y 0.50% de fibra de macro y micro acero ha mejorado la resistencia al impacto con un aumento en el porcentaje de absorción de energía de 216.21 y 240.53%, respectivamente. Todas las muestras de hormigón mostraron el mismo patrón de fallo. Utilizando la metodología de superficie de respuesta, se puede predecir con precisión la resistencia al impacto de las mezclas de SFRSCC. La primera y las grietas de falla (N1 y N2) siguen una función de distribución de Weibull de dos parámetros de la prueba de impacto de caída de peso.

Files

s42452-024-05668-w.pdf.pdf

Files (2.3 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:0d3101280a62975d265771ca72e147f1
2.3 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
مقاومة تأثير الخرسانة ذاتية الدمك المقواة بالألياف الفولاذية الكبيرة والصغيرة (SFRSCC) مع النمذجة وتحليل الموثوقية
Translated title (French)
Résistance aux chocs du béton auto-compacté renforcé de fibres de macro et micro acier (SFRSCC) avec modélisation et analyse de fiabilité
Translated title (Spanish)
Resistencia al impacto del hormigón autocompactado reforzado con fibra de macro y micro acero (SFRSCC) con modelado y análisis de fiabilidad

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4392304819
DOI
10.1007/s42452-024-05668-w

Is supplement to
https://openalex.org/W4322734194 (Other)
https://openalex.org/W4233600955 (Other)
https://openalex.org/W3005535424 (Other)
https://openalex.org/W2994319598 (Other)
https://openalex.org/W2913665393 (Other)
https://openalex.org/W2369695847 (Other)
https://openalex.org/W2110842462 (Other)
https://openalex.org/W2047067935 (Other)
https://openalex.org/W2033512842 (Other)
https://openalex.org/W1607054433 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
India

References

  • https://openalex.org/W1588562452
  • https://openalex.org/W1966537351
  • https://openalex.org/W1971875957
  • https://openalex.org/W1975561679
  • https://openalex.org/W1979919146
  • https://openalex.org/W2011504224
  • https://openalex.org/W2033334616
  • https://openalex.org/W2034802030
  • https://openalex.org/W2036326303
  • https://openalex.org/W2072483499
  • https://openalex.org/W2073805331
  • https://openalex.org/W2074866629
  • https://openalex.org/W2075523934
  • https://openalex.org/W2082682529
  • https://openalex.org/W2125151706
  • https://openalex.org/W2328106352
  • https://openalex.org/W2581570848
  • https://openalex.org/W2603775125
  • https://openalex.org/W2771162903
  • https://openalex.org/W2799899833
  • https://openalex.org/W2912454719
  • https://openalex.org/W2955847192
  • https://openalex.org/W2964998521
  • https://openalex.org/W2998829044
  • https://openalex.org/W3008534947
  • https://openalex.org/W3114696278
  • https://openalex.org/W3126059409
  • https://openalex.org/W4220847578
  • https://openalex.org/W4252600909
  • https://openalex.org/W4297889279