コンクリート表面に付着した炭素繊維強化ポリマー複合体の曲げおよびせん断ひずみ特性

コンクリート構造を強化するための繊維強化ポリマー（FRP）複合材料の使用は、過去数十年で多くの人気を博しています。FRPを使用したコンクリート構造の改造における主要な問題は、エポキシとコンクリートの結合界面でのポリマー複合材料の曲げおよびせん断株の正確な評価です。それに対処するために、包括的な実験研究が計画され、炭素繊維強化ポリマー（CFRP）複合材が接着剤の助けを借りてコンクリート表面に適用されました。CFRPは、ビームを強化するために外部マウントされた曲げおよびせん断補強材として使用されました。8つの鉄筋コンクリートビームのグループで、曲げ荷重試験を実施しました。これらのビームは、CFRPの異なる補強比により、曲げおよびせん断で強化されました。ひずみゲージをコンクリートおよびCFRPストリップの表面に適用して、曲げ応力とせん断応力下でCFRPとコンクリートの両方のひずみを評価しました。結果のテストデータは、荷重形成値とひずみ値の形で表示されます。コンクリートを介してFRPに伝達されたひずみの値は、コンクリートの表面引張特性と接着剤の剥離強度に大きく依存していることがわかった。テスト結果は、曲げメンバーの強度増加がCFRPのひずみ値に大きく依存していることを明確に示しています。

The use of Fiber Reinforced Polymer (FRP) composites for strengthening concrete structures has gained a lot of popularity in the past couple of decades. The major issue in the retrofitting of concrete structures with FRP is the accurate evaluation of flexural and shear strains of polymer composites at the bonding interface of epoxy and concrete. To address it, a comprehensive experimental study was planned and carbon fiber reinforced polymer (CFRP) composite was applied on the concrete surface with the help of adhesives. CFRP was used as an external mounted flexural and shear reinforcement to strengthen the beams. Flexural load tests were performed on a group of eight reinforced concrete beams. These beams were strengthened in flexural and shear by different reinforcement ratios of CFRP. The strain gauges were applied on the surface of concrete and CFRP strips to assess the strain of both CFRP and concrete under flexural and shear stresses. The resulting test data is presented in the form of load⁻deformation and strain values. It was found that the values of strains transferred to the FRP through the concrete are highly dependent on the surface tensile properties of concrete and debonding strength of the adhesive. The test results clearly indicated that the strength increment in flexural members is highly dependent on strain values of the CFRP.