Szénszálas polimer (CFRP) feszítõbetétek tapadása betonban – többparaméteres laboratóriumi vizsgálatok

Borosnyói, Adorján (2010) Szénszálas polimer (CFRP) feszítõbetétek tapadása betonban – többparaméteres laboratóriumi vizsgálatok. Építés - Építészettudomány, 38 (1-2). pp. 95-120. ISSN 0013-9661

Text eptud.38.2010.1-2.5.pdf Restricted to Repository staff only until 31 March 2030. Download (1MB)

Abstract

Vasbeton szerkezetek teherviselése akkor lehetséges, ha van tapadás a beton és a bebetonozott acélbetétek között. A tapadást közel száz éve vizsgálják acélbetéteken, és a jelenség kellő részletességgel ismert. A befolyásoló tényezők hatását egyenként, illetve egyes tényezők kombinált hatását együttesen a szakirodalom többnyire tárgyalja. Számos mechanikai modell is létezik a beton és betonacél tapadásának leírására. Hiányként jelölhetők meg a hőmérsékleti hatásokkal kombinált, különféle terhelési módok mellett elvégzett és különféle terhelési sebességeket alkalmazó vizsgálatok. Mivel az acélbetétek korróziója betonban is bekövetkezhet, ezért évtizedek óta folynak kutatások olyan irányokban is, hogy mely anyagokkal lehetne a hagyományos acélbetéteket és feszítőbetéteket kiváltani, ha tartóssági szempontok ezt indokolják. Az építőmérnöki gyakorlatban az 1990-es évek óta vannak jelen a szálerősítésű polimer (FRP) betétek erre a célra. A szálerősítésű polimer (FRP) betétek az elektrolitikus korróziónak teljes mértékben ellenálló anyagok. Mechanikai tulajdonságaik általában hasonlatosak, vagy kedvezőbbek, mint a hagyományos acélbetétek jellemzői. Az FRP betétek felületi kialakítása esetenként jelentősen eltér a hagyományos acélbetétekétől, így a tapadás vizsgálata kiemelt jelentőségű kutatási feladat. Jelen kutatási program jellegzetes, homokhintett felületű szénszálas polimer (CFRP) betétek tapadását vizsgálta, különféle betonszilárdság, terhelési sebesség és vizsgálati hőmérséklet mellett. A befolyásoló paraméterek kombinált hatását is megfigyeltük, amely a nemzetközi szakirodalommal összehasonlítva is egyedinek számít. A kutatási eredmények lehetővé teszik a tapadás jelenségének pontosabb leírását és alkalmasak további kutatások megalapozására is. | Development and application of Fibre Reinforced Polymer (FRP) reinforcements in concrete structures have been accelerated in the last three decades. Durability of FRP reinforcements is expected to exceed that of conventional steel reinforcements as FRP reinforcements do not tend to corrode. Bond of FRP reinforcements can be more favourable than that of conventional steel reinforcements due to the special surface treatments that are improving the bond of the pultruded FRP bars. Bond of FRP reinforcements is expected to be more sensitive to temperature and loading rate than conventional steel reinforcements as the outer layers of FRP bars are rich in polymer resin. Present paper gives a brief summary of experimental results on Carbon Fibre Reinforced Polymer (CFRP) prestressing tendons of sand coated surface tested by pull-out tests in a multi-parameter laboratory test programme. Present paper may fill the gap in the international technical literature as no similarly detailed results are available. In the experimental programme low, normal and high strength concretes, 25 °C, +20 °C and +65 °C testing temperatures and static to impact loads were applied for the pull-out tests (being available an order of 1000 in the increase in the loading rate). Results indicate that the bond strength of the tested materials follows the change of temperature in a more pronounced manner than the concrete compressive strength does. A viscous-elastic, load rate dependent behaviour can be realized in the bond response of the CFRP tendons studied. Failure of bond is different for different concrete strengths, testing temperatures and loading rates. Results also indicate that the mathematical functions that are used for the modelling of bond of conventional steel reinforcements are not optimal for the CFRP tendons studied. Present experimental programme has reached its aim to study bond in concrete of CFRP in a more realistic way by a multi-parameter laboratory test series. Further experiments may be carried out based on the fundamentals of present experimental programme to help better and realistic modelling of concrete structures.

Actions (login required)

Edit Item