بررسی مقاومت پیوستگی میلگرد FRP و بتن

مقاومت پیوستگی میلگرد FRP و بتن بر روی انتقال برش و نیروهای عرضی در سطح تماس بین میلگرد و بتن و بین الیاف موجود در میلگرد وابسته است.

بر خلاف مقاومت و سختی طولی میلگرد های FRP که با مکانیزم­های  بر مبنای الیاف کنترل می­شوند، مکانیزمهای بر مبنای رزین بر مقاومت پیوستگی تاثیر می­گذارد.

روش­های مختلفی برای آزمایش پیوستگی برای میلگردهای FRP از جمله آزمایش بیرون کشیدگی Pullout test ، آزمایش کشش، و آزمایش انتهای تیر پیشنهاد شده است.

با این حال آزمایش بیرون کشیدگی محبوب­ترین روش به علت سادگی و هزینه کم آن­ است.

این در حالی است که این روش نمی­تواند وضعیت تنش بتن را در شرایط واقعی نمایش دهد.

میزان مقاومت پیوستگی میلگرد FRP و بتن

مطالعات مقاومت پیوستگی میلگرد FRP و بتن بر روی رطوبت و محیط قلیائی موجود در بتن متمرکز شده است.

محیط­هائی که رزین پلیمری یا سطح تماس الیاف – رزین را خراب می­کنند به احتمال زیاد مقاومت پیوستگی میلگردهاي FRP را نیز کاهش می­دهند.

نمونه ­های آزمایش بیرون کشیدگی در میلگردهای GFRP و CFRP قرار گرفته در معرض محیط طبیعی کاهش چندانی در مقاومت پیوستگی میلگردها و بتن در طی 1 تا 2 سال نشان نمی­دهد.

ترک خوردگی طولی در پوشش بتن می­تواند به صورت جدی قابلیت پیوستگی میلگردهای FRP را کاهش داده و تمهیدات کافی برای جلوگیری از چنین ترک خوردگی بایستی اندیشیده شود.

قابلیت عوامل شیمیائی برای عبور از درون بتن تا میلگردهای FRP عامل مهم دیگری است که مقاومت پیوستکی را تغییر می­دهد.

بررسی رفتار چسبندگی 

انتظار می‌رود رفتار چسبندگی میلگردهای FRP به بتن متفاوت از میله‌های فولادی سنتی باشد از این رو پارامترهای کلیدی که بر عملکرد اتصال اثر گذارند متفاوت می‌باشند. برخی از این پارامترها عبارتند از:

• مدول الاستیک پایین‌تر FRP در مقایسه با فولاد، در هر دو جهت طولی و عرضی.
• سفتی برشی بسیار کمتر از فولاد است
• مقاومت برشی ماتریس رزین کمتر از فولاد است، فاکتوری که انتظار می‌رود مقاومت تغییرشکل‌های سطحی میله را کنترل می‌کند.

عملکرد چسبندگی بین میله و بتن برای شکل‌های مختلف سطح میله متفاوت است.

وقتی میله‌های با سطح صاف بررسی می‌شوند، اتصال اساساً هم با چسبندگی بین سطح میله و بتن اطراف و هم با مقاومت برشی درون لایه‌ای بین لایه‌های پی‌درپی فیبرها در سطح میله حاصل می‌شود.

در نتیجه در سطح صاف، هیچ ترک کششی اتفاق نمی‌افتد و غیرمحتمل است که نیروهای جدایش اتصال گسترش یابند.