��������������������������� ����������������������� �Development of Ductile Fiber Reinforced Concrete� Examination of Performance Improvement of Ductile Fiber Reinforced Concrete ���� ��� HIDEAKI TANIGUCHI��� ��� MASANORI HIGUCHI���� �� WATARU SASAKI��� � �� HIROSHI MIKAMI������������������������������ 3 ����������������������������� ��������������������������������������������������������� ������������������������������������������������������� �����������������������
����������������������������������
������������������������������������������������

This paper describes the examination results of performance improvement of ductile fiber reinforced
concrete (DFRC). As a result, followings were obtained; 1) Self-Compacting Concrete which includes asmall amount of PVA fiber for prevention of concrete splinter from coming off can be manufactured. 2)
Partially using of a large amount of fiber to DFRC gives high toughness to the specimens. 3) Mixed useof PVA fiber and steel fiber shows the best performance of DFRC utilizing the characteristics of bothfibers.
Key Words: Fiber Reinforced Concrete, PVA Fiber, Steel Fiber, Artificial Lightweight Aggregate, SelfCompactability, Flexural Toughness����������������� 3 �������������

�����������1)���������������������������������������������

��������������������������

����������������������

�������������������������

����������������������

������������������������������2)�������������������������

����������������������

�������������������������

��������������������������������������

����������������������

�����������������������

�����������������������������������������������1)�����������������3)����������������������������������������������

�������������������������

����������������������

�������������������������

���������������������

129����������������� � 7 �700���������

400

���
���

�������(mm)600������
������������������������������������������������
�������������������������

300

��3500������
(L=30mm)

��2200400
100300������������������� 0.66mm�

0200
03

�� 30mm��������������� 1m ���12�������Vf(%)

�������������� 0.35%��������

���� ������ A �������

�������������������������

400700��������������������� 0.04�

�����0.1�������������������� 3) ��600
�������(mm)��������������������������������������������������
�������������������������
�����

300
�������

500

200
400300�����������������������
�������������������������

100������
(L=18mm)200

00�������������������������

�����(mm)��������������������������� 2)����������������
�����������
����1
����2,��3�����(mm)����������������������

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

�������Vf(%)

�������������������������
�������������������������

���� ������ B �������

�������������������������

���� �������������������������������

�������������������������
�������������������������
�������������������������
�������������������������

�������������������������

�������������������������

�� A�� 0.66mm��� 30mm����������

����������������������������� B�� 0.20mm��� 18mm�
�����������������������������
�������������������������

������������������������������������������������������ 4) ����������������� ��������������������������

����������500mm ���������������������������������������� ����V75 ������������������

���� 1 �� 2 ������

�������� 600mm ������� 4.5�1.0%��������������������������
����������������� 300mm ���������������������������
PC����������������������

���������������������U ����������������������������

������������������������ 2������������������������������������������������1)������ 2005A�������� ���������� ����������������������������������������������

���������������������� A �2����������� 4,000cm /g ��������

������������������������ 1 ������� AE �������������� AE �������W/P�� 30.9%��������W/C����������������������������

34.9%������s/a�� 54.4%������W��

302����������������
�����
300mm �������� �����������������������������������
������
�������������� 2 ���� 300mm ���������������������������
��������������������������������������������������
������������������������

�����

35mm ��� 50mm����������������

��������������������������� ������������������ B �����
������������������������ 0%�

����� �����������������������������������

0.25%���W/C=34.9%�W/P= 30.9% � s/a=52.4% � �� W=178kg/m3 ������������������

3

178kg/m ������������������� A������� 0.50%���������������

������������������� 600mm ���� � � � � � � � � � � � � � � s/a =64.6% ������ 300mm ����������������W=185kg/m3 �������������������

������������ A ������������������������������������

�������������������������

������������������ 0.50%����

��������������� 1%�2%������

������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� ������������������������

��������������� 0.25%�������

�������������������������� � � � � � � � � � � � � � 2 � W/P=32.5%,

�������������������������W/C=40.0%, s/a=54.6%, W=180kg/m3 ��������

������ 1������������������

����������������� 300mm ���������������������� 5)������

���������� 0.25%������������

��������� 2 ���������������

��� 600mm ������������������

�������������������������

300mm ���������������������

�������

����������������� 3 ����� 2 �

��� ����������������������������������������������

������������������ 1),5������

331����������������� � 7 ����� �����������������������������������������������������

���� ������������������������������������

��������������������������������������������������������������������������� �������������������������������������

��������������������������������������������������������������������������
������������������ A �����

�������

������� 0.5%���������������

������������������������������������������

���������������1/15�1/20 ��� 5) ������������������� ������������������������������������������������������������������������������������ �����������������������������������������������������4)������������6��������������������������������������������������������������������������������
������������������� A ��������������������������

��������������������������������������������������������������
�� 1 ����������������������40%�������� 0�1.5%�����������

������������������������������������������������������������� ����������������������������������������������

�JSCE-G552�������������������

������������������������������������������������������������������������������� ��������������������� A�������������������������

��������������������������������������������������

������������������� 3 �����

324�������������

�������������������������

10t=ht=h/2
t=h/32����������(N/mm �t����������� t�������������
h=100mm �����h/2 ��� h/3 ���������
��� 10 ��������������������
�������������������������
�������������������������
�������������������������
������������������������

86420�

0������������
�������������������������

2���� �����������

�������������������������

10��������������� t ���������
�������������� t=h ���������t=ht=h/2
t=h/3

����(N/mm �82���� 1.0%�� 1.5%��������������
��������������������������������������������������
�������������������������

642

�������������������������t � h/2 ��� h/3 ����������������00�������������������������

0.5

�� t=h���������������������
����������������

1.5������,Vf(%)

��� �������� t ������������1)

10.5

1

1.5

2

������,Vf(%)

������������ �����

����� t � h/2 ��� h/3 �����������10�������������������������

t=ht=h/2
t=h/3�������(N/mm �����������2� ������ t=h �����������������������������������������
���� t � h/2 ��� h/3 ������������
��������� 0.5%��������� t=h ����������������������������
������ t=h �����������������
���������� t � h/2 ��� h/3 ������

864200����������� 1.0 ��� 1.5%������

0.5

1

1.5

2

������,Vf(%)

������ t=h �������� 60�85%�����
�������������������������

���� ��������

����������������� t �������

���� �����������������������������

���������� ���������������������������������������������
2.0mm ����������������������������������������������

������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

������������������� Vf �����������������������������

533

����������������� � 7 ��������������������������

30��������� t ���������������Vf=0.5%

����������������������������P(kN)������� ��� ������������� Vf=0.5%����
�������������� t ���������������������� �������������

20

t=h/2t=h10������ t ����������������� t�������������������������

t=h/30���������� t ���������������0������ Vf � 1.0%��������������

0.5

11.52�����(mm)�������������������������30������� t=h/2 ���������������

Vf=1.0%� t=h �������������������� t=h
���P(kN)�������������������������
��������������� t=h/2 �������
���������������� Vf � 1.5%����
�������������������������

t=h20

10t=h/2t=h/3���������� ���������������������� ��0�������������� 3 ����������0��������������� ������ �����0.5

11.52�����(mm)�������������������������30�������� �����������������

Vf=1.5%t=h���������������� 2mm ���������P(kN)������������������������������������������������������������
�������������������������

20

t=h/210�������������������������

t=h/3�������������������������0�������������������������0�������������������������

0.5

11.52�����(mm)�������������������������30�������������������������
������
���P(kN)������ t � h/2 ��� h/3 ���������
������������� t=h ����� a �����������������������������
���� t ��������������������

Vf=1.0%t=h/2

20

Vf=0.5%t=h�������������������������
00� t � h/2 ��� h/3 ���������������

Vf=1.5%t=h/210�������������������� b �����������������������������

Vf=1.0%t=h0.511.5

2�����(mm)1.0%����������������������
���� ���������������������

���������� 1.5%������������

346

�������������

30

40000

20

�����������(N�mm)

���P(kN)

��a�����������
�������������
�����������
��������

10��������������������

��

35000

abc

30000
25000
20000
15000
10000
5000
0h

0
00.5

11.5

2h/2
0.5

�����(mm)�����������(N�mm)h/2

h/31.5����������������������

�����
2.0mm���c��������������������������
�������������������������

10000������������������������������������������
00.5

11.52����mm)�����������(N�mm)h�������������������������

040000Vf=1.0%30000

����������
�����
�a���

20000

��������������������
�������������

t=ht=h/2t=h/3�����������
2.0mm���c��������������������������
�������������������������

�������
���b���

10000�������������������������
�������������������������
�������������������������

000.5

11.5

�������������������������

2����������������������������� mm)
40000
�����������(N�mm)h/31���������� 2mm ����� c ����������
����
����
����a
�������
������b���

20000

h/2

���� ������ t ��������� Vf ������������������������

t=ht=h/2
t=h/3

Vf=0.5%30000

h���t, ��� Vf(%)

���� ��������������

40000

h/3

Vf=1.5%t=ht=h/2
t=h/3

30000

������������������������������
2.0mm���c����������������������������������������������������������������������������������������
�����
�a���
�������
���b���

20000

10000

�����������������������������������������������������������������������������������������
�����������������000.511.52����mm)����������������������������������� ���������������������735����������������� � 7 �2����(N/mm �50
VF, Vf=1.0%
SF, Vf=0.5%

40

VF, Vf=1.0%
SF,Vf=1.0%3020������(VF)���(SF)
��(VF,SF)

10������(VF)���(SF)
��(VF,SF)260

10VF,Vf=0.5%
SF,Vf=1.0%

VF,Vf=0.5%
SF,Vf=0.5%

����������(N/mm �70864

VF, Vf=0.5%
SF, Vf=0.5%

000.511.502

VF, Vf=0.5%
SF, Vf=0.5%

VF, Vf=0.5%
SF, Vf=1.0%10������(VF)���(SF)
��(VF,SF)VF, Vf=1.0%
SF0.5%

VF,Vf=1.0%
SF, Vf=1.0%10������(VF)���(SF)
��(VF,SF)
1.5

VF, Vf=1.0%
SF, Vf=1.0%

64

VF, Vf=1.0%
SF, Vf=0.5%

VF, Vf=0.5%
SF, Vf=0.5%

201

VF, Vf=0.5%
SF, Vf=1.0%2

����(N/mm �80.52���� �����������2001.5

������,Vf(%)

���� �����30

10.5������,Vf(%)

2

VF, Vf=1.0%
SF, Vf=0.5%20�����(kN/mm �VF, Vf=0.5%
SF, Vf=1.0%

VF, Vf=1.0%
SF, Vf=1.0%

0200.5������,Vf(%)

11.52

������,Vf(%)

���� ���������� ��������� ������������������������
2�������(N/mm �10�������������������������
������ W/C=40%��������������
��������������������������������������������������
������� 0.6mm���� 30mm ��������������������������������

������(VF)���(SF)
��(VF,SF)8

VF, Vf=0.5%
SF, Vf=1.0%

VF, Vf=1.0%
SF, Vf=1.0%

64

VF, Vf=1.0%
SF, Vf=0.5%

VF, Vf=0.5%
SF, Vf=0.5%20������� Vf � 0.5%��� 1.0%����

00.5

11.52

������,Vf(%)

���������������� ����������� ������ �������������������� ������������������������������

��������������������������������������������� ������������������������������
���������������������������������������������������������������������������

���������������� 0.5%��� 1.0���������������������������������������������������������������������������������������
��������������������� 1.5%�

��������������������� ���368�������������

VF,Vf=1.0%
SF,Vf=1.0%3020

���P(kN)

���P(kN)

SF,Vf=1.0%

10

VF,Vf=1.5%

30

VF,Vf=0.5%
SF,Vf=0.5%

VF,Vf=1.0%

VF,Vf=1.0%
SF,Vf=0.5%

20

VF,Vf=0.5%
SF,Vf=1.0%
SF,Vf=1.5%

100000.5

11.5020.5

11.52

�����(mm)�����(mm)����� ����������������������������������������������

���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������
������������� 0.5%���������

����������� 1.0%�����������������
������������ 1.0%����������

�����������������������

������������ 1.0%����������

��������������������

��������������� 1.5%�������

������������������������������������������

��������������������������������������������������������������������

�������������������������� � � � � � � � � � � �� � � � � � � � ����������� ����������������0.5%�������������

����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

��������� 0.5%�������������

����������������������

�������������������� 1.0%��

����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������� 2mm

�����������������������������������������

������������������������

���������������

0.5%�1.0%�������������������

�������������������������

��� 1.5%�������������������

����������������������

����������� 1.0%�0.5%��������

�����������������������

������������ 0.8mm ���������
���� 1.5%������������������

����������������������������

1������������������������

1.5%����������������������

�����������������������937

����������������� � 7 ������������������������
��� 6 ��pp.73-82, 2008.11
2������������������������
�����������������������
���pp.2-12, 2005.10
3������������������������
�����������������������
�����Vol.25, NO.1, pp.275-280, 2003
4������2007 �������������������2008.3
5������������������������
�����������������������
�����������������������
������� 6 ��pp.83-90, 2008.11
6� �����������������������
������������������������ � � � � � � � � � � � � 6 � � pp.65-72,2008.11
�3810