Journal Name:
Journal of Composite Materials
Authors:
Mahdie Mohammadi, Majid Barghian, Davood Mostofinejad and Adel Rafieyan
Keywords:
Externally bonded reinforcement, externally bonded reinforcement on grooves, alkaline environment, temperature, surface preparation
Alkali and temperature long-term effect on the bond strength of fiber reinforced polymer-to concrete interface
Abstract
الیاف پلیمری تقویت شده (FRP) در مقاوم‌سازی سازه‌های بتنی و فولادی، پل‌ها، مخازن و سایر موارد به طور گسترده استفاده می‌شوند. وجود محیط‌های مخرب اعم از دمای بالا، محیط قلیایی و اسیدی امری اجتناب‌ناپذیر است و در برخی موارد خرابی‌های جبران‌ناپذیری را سبب می‌شوند. تأثیر شرایط محیطی مختلف بر مقاومت اتصال بین بتن و FRP به طور پراکنده مورد بررسی و آزمایش قرار گرفته است. با این وجود مطالعات در این زمینه کافی نیست. به همین منظور در این مقاله تأثیر محیط قلیایی در دماهای مختلف بر مقاومت اتصال بتن-FRP بررسی شده است. مراحل کار به چهار قسمت تقسیم می‌شود: 1) ساخت نمونه‌های آزمایشگاهی، 2) آماده‌سازی سطحی به دو روش نصب خارجی سطحی (EBR) و نصب سطحی بر روی شیار، 3) تقویت نمونه‌ها با الیاف CFRP و قرار دادن آن‌ها در شرایط محیطی سخت، 4) بررسی مقاومت پیوند سطح بتن- FRP بعد از خارج کردن نمونه‌ها از شرایط محیطی. مقاومت فشاری نمونه‌ها در حدود 35 مگا پاسکال و مدت زمان نگهداری نمونه‌ها در شرایط محیطی 3000 ساعت می‌باشد. نتایج نشان می‌دهد که روش EBROG در شرایط محیطی مختلف عملکرد بهتری نسبت به روش EBR دارد و همچنین ظرفیت باربری نهایی نمونه‌های تقویت شده به روش EBROG در حدود 50 درصد بیشتر از ظرفیت باربری نمونه‌های تقویت شده به روش EBR است.
The effects of such environmental conditions as alkali media at temperatures of 23_C, 40_C, and 60_C were investigated on the fiber reinforced polymer-to-concrete bond strength. For this purpose, 42 specimens were strengthened via the externally bonded reinforcement and the externally bonded reinforcement on grooves techniques. The specimens were later subjected to the single-shear test after the specified durations of exposure to an alkaline medium. The particle image velocimetry technique was used to investigate such bond characteristics of the strengthened specimens as load slip behavior, strain profiles, and strain fields along the fiber reinforced polymer-to-concrete bond. Experimental results showed that the specimens strengthened via the externally bonded reinforcement on grooves method exhibited ultimate bond loads by up to 50% higher than those strengthened via the externally bonded reinforcement method.