Journal Name:

Construction and Building Materials


Authors:

Ardalan Hosseini , Davood Mostofinejad


Keywords:

CFRP sheet ,Single-shear test ,Interfacial shear stress ,EBROG technique ,Particle image velocimetry (PIV)


Effect of groove characteristics on CFRP-to-concrete bond behavior of EBROG joints: Experimental study using particle image velocimetry (PIV)

Abstract

تکنیک EBROG اخیراً به عنوان جایگزینی برای روش مرسومEBR  برای جلوگیری از جداشدگی ورقه‌های FRP از بستر بتنی معرفی شده است. رفتار پیوندیFRP  به بتن در روشEBROG  با توجه به تازگی روش، تاکنون به طور جامع مورد بررسی قرار نگرفته است. در نتیجه در مطالعه حاضر به بررسی تأثیر ویژگی‌های شیارها بر رفتار پیوندیCFRP  به بتن در اتصالات EBROG ها پرداخته شده است. برای انجام این کار، مجموعه‌ای از تست‌های اتصال برشی تک‌محوره بر روی 9 نمونه منشور بتنی انجام شد و اثرات ابعاد شیارها (عرض و عمق شیار) بر رفتار پیوندی CFRP به بتن نمونه‌های تحت آزمایش شامل ظرفیت باربری، مود گسیختگی، رفتار بار- لغزش و توزیع کرنشی مورد بحث قرار گرفته است. رفتار لغزشی پیوند ورق‌های CFRP در روشEBROG  برای اولین بار با استفاده از روش اندازه‌گیری تغییر شکل بر اساس تصویر یعنی PIV تعیین شده است. آنالیز PIV نشان داد که روش EBROG می‌تواند ویژگی‌های گسیختگی اتصالات CFRP به بتن را به طور قابل توجهی بهبود بخشد.

Externally bonded reinforcement on grooves (EBROG) technique has been recently introduced as a promising alternative to conventional externally bonded reinforcement (EBR) to eliminate debonding of fiber reinforced polymer (FRP) sheets from concrete substrate. FRP-to-concrete bond behavior in EBROG technique, however, has not been comprehensively investigated up to now due to the novelty of the technique. Consequently, the intention of the current study is to experimentally investigate the effect of groove characteristics on CFRP-to-concrete bond behavior of EBROG joints. To do so, a set of single-shear bond tests were conducted on 9 concrete prism specimens and the effects of groove dimensions (i.e. width and depth) on CFRP-to-concrete bond behavior of tested specimens including load bearing, failure mode, load–slip behavior, and strain distribution were discussed. Bond–slip behavior of CFRP sheets in EBROG technique was obtained for the first time, utilizing an accurate image-based deformation measurement technique, i.e. particle image velocimetry (PIV). PIV analyses demonstrated that EBROG technique can significantly improve the interfacial fracture characteristics of CFRP-to-concrete bonded joints.