The influence of CFRP sheets on the strength of specimens produced using normal concrete and high-performance concrete assessed using uniaxial compression tests

Krzysztof Ostrowski

Abstrakt

W artykule przedstawiono rezultaty eksperymentalnych badań poświęconych wpływowi mat z włókien węglowych na wytrzymałość krótkich kolumn betonowych wyprodukowanych z betonu zwykłego i wysokowytrzymałościowego. Wyniki wskazują, iż stosowanie CFRP może w znaczący sposób zwiększyć wytrzymałość i odkształcalność próbek. Charakterystyka naprężenie-odkształcenie wzmocnionych kolumn zależy w istotny sposób od wytrzymałości betonu. Wyniki przeprowadzonych badań wskazują na sprężysto-plastyczną ze wzmocnieniem charakterystykę pracy wzmocnionych kolumn z betonu zwykłego, w przeciwieństwie do betonu wysokowartościowego, gdzie wzmocnienie nie występuje. Badania wskazują, iż efektywność wzmocnienia kolumn zespolonych spada wraz ze wzrostem wytrzymałości na ściskanie rdzenia betonowego.

Słowa kluczowe: słup zespolony, beton zwykły, beton wysokowytrzymałościowy włókna węglowe, naprężenie–odkształcenie.
References


[1] Berthet J.F., Ferrier E., Hamelin P., Compressive behavior of concrete externally confined by
composite jackets, Part A: experimental study. Construction and Building Materials, 2005.
[2] Chikh N., Gahmous M., Benzaid R., Structural Performance of High Strength Concrete Columns Confined with CFRP Sheets, Proceedings of the World Congress on Engineering, 2012.
[3] Daiyu Wang, Zhenyu Wang, Scott T. Smith, Tao Yu, Seismic performance of CFRP-confined circular high-strength concrete columns with high axial compression ratio, Construction and Building Materials, 2017.
[4] EN 12390-13:2013 Testing hardened concrete, Part 13: Determination of secant modulus of elasticity in compression.
[5] Jiang S., Fernando D., Ho J.C.M., Heitzmann M., Behavior of FRP confined ultrahighstrength concrete columns under axial compression: An experimental study, Mechanics of Structures and Materials: Advancements and Challenges, 2017.
[6] Jiang T., Teng J.G., Analysis-oriented stress-strain models for FRP-confined concrete, Engineering Structures, 2007.
[7] Lim J.C., Ozbakkaloglu T., Confinement model for FRP-confined high-strength concrete, Journal of Composites for Construction, 2013.
[8] Mayer P., Kaczmar J., Właściwości i zastosowania włókien węglowych i szklanych, Tworzywa Sztuczne i Chemia, 2008.
[9] Ostrowski K., Kinasz R., Cieślik J., Wałach D., Ahmida B., Nośność elementów osiowo ściskanych na przykładzie kolumn z betonu i fibrobetonu wysokowartościowego wzmocnionych włóknami węglowymi, Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury, 2016.
[10] Ostrowski K., Kinasz R., Cieślik J., Wałach D., The influence of CFRP sheets on strength of short columns produced from normal strength concrete and fibre reinforced concrete, Technical Transaction, 2–B/2016.
[11] Sadowski Ł., Mathia T. G., Multi-scale metrology of concrete surface morphology: fundamentals and specificity, Construction and Building Materials, 2016.
[12] Sadowski Ł., Czarnecki S., Hoła J., Evaluation of the height 3D roughness parameters of concrete substrate and the adhesion to epoxy resin, International Journal of Adhesion and Adhesives, 2016.
[13] Sadrmomtazi A., Khabaznia M., Tahmouresi B., Effect of Organic and Inorganic Matrix on the Behavior of FRP-Wrapped Concrete Cylinders, Journal of Rehabilitation in Civil Engineering, 2016.
[14] Xiao Y., Wu H., Compressive behavior of concrete confined by various types of FRP composite
jackets, Journal of Reinforced Plastic and Composites, 2003.
[15] www.sika.com (access: 07.04.2017).
[16] www.gorazdze.pl (access: 17.03.2017).