Прочность сборного эпоксидным покрытием Укрепление
Сборные эпоксидным покрытием подкрепление более широкое применение в железобетонную конструкцию, в которой высокая коррозионная стойкость не требуется. Хорошо известно, что эпоксидные покрытия снижает прочность связи между арматурой и бетоном, а некоторые тесты показали, что прочность связи уменьшается с увеличением толщины покрытия. Для сборных эпоксидным покрытием подкрепления, это может быть трудно поддерживать покрытие толщиной в необходимых допусков от 175 до 300 мкм. Beam-конце испытания были проведены в барах без покрытия, бары с зеленым эпоксидного покрытия (203 мкм толщины покрытия), а также сборные (серый) эпоксидные покрытия (203 до 508 мкм толщины покрытия). Тесты показали, что эпоксидные покрытия снижает прочность связи с аналогичные сокращения для зеленого и серого покрытий. В некоторых случаях прочность уменьшается с увеличением толщины покрытия, однако в диапазоне толщин расследование, фактор снижения текущих строительных норм оказалась консервативной.
Ключевые слова: бары; связь; эпоксидной смолой; арматуры; тестирования.
(ProQuest-CSA LLC: ... означает формулы опускается.)
ВВЕДЕНИЕ
Эпоксидные покрытия используются для повышения коррозионной стойкости стальной арматуры, используемых в железобетонную конструкцию. Покрытие может быть применен до или после усиления сфальсифицировано. В первом методе, эпоксидные покрытия применяется к прямой арматуры, которые затем согнуты (сфабрикованные) в необходимые формы. Бары подготовлен с помощью этой процедуры обычно известны как "зеленый с эпоксидным покрытием баров", поскольку зеленый цвет эпоксидные, которая используется. Иногда процесс изготовления может привести к повреждению зеленых эпоксидное покрытие, что приводит к уменьшению коррозии. Сборные эпоксидным покрытием арматуры (как правило, либо фиолетовый с эпоксидным покрытием или серый epoxycoated) была разработана с целью уменьшить опасность повреждения защитного покрытия. Арматура первый изготовленный в необходимые формы, а затем он повесил от конвейерной системы и поменял процесса нанесения покрытия. Эпоксидные покрытия для сборных эпоксидным покрытием усиление может быть более жесткой, а характеристики не позволяют изгиба укрепление после нанесения.
Эпоксидные покрытия на укрепление связей снижает мощность по сравнению с без покрытия (черные) bars.1-10 Некоторые studies3 обнаружили, что прочность связи уменьшается с увеличением толщины покрытия для малых размеров бар, а другие обнаружили, что прочность связи нечувствителен к толщине покрытия в течение нескольких Толщина покрытия ranges.2, 10 Пулаут тестов из крупных бетонных prisms11 выводе указано, что сила чувствительны к толщине покрытия в диапазоне от 25 до 279 мкм (от 1 до 11 мил), но сила была ниже бар с 635 мкм (25 млн.) толщине покрытия. Все тесты были проведены цитируется в барах с зеленым эпоксидного покрытия.
Сборные эпоксидным покрытием усиление используется в целом ряде приложений, но особенно там, где коррозии потенциал высок. Текущий specifications12 требуют эпоксидных покрытий толщиной быть в диапазоне от 175 до 300 мкм (от 7 до 12 мил). Учитывая широкий круг сборных формы, это может быть трудно сохранить толщину покрытия в пределах заданного диапазона. Важно понять, как работает больше толщины покрытия на прочность. Экспериментальная программа была проведена для расследования этого эффекта. Программы и ее результаты в настоящем докладе.
ЗНАЧЕНИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
Исследования в настоящем докладе рассматривается влияние толщины эпоксидных покрытий на прочность сборных epoxycoated арматуры и свидетельствует, что более крупные покрытия может быть разрешен без штрафных санкций на развитие или сращивание длины.
Экспериментальная программа
Сто двадцать восемь пучка конце tests13 были проведены. Основными переменными тестов бар размера, типа эпоксидных покрытий и толщины, а также бетона и поперечное армирование вокруг развитых баров. Тесты проводились на № 13, * № 19, № 25 и № 35 баров. Бары либо без покрытия, зеленые, покрытые оболочкой (203 мкм [8 млн.] толщины покрытия), или серо-покрытием (203, 305, 406 и 508 мкм [8, 12, 16 и 20 мил]). Подкрепление Оценка 60 (номинальный предел текучести 414 МПа [60 KSI]) и бетона normalweight с целевой прочности на сжатие 34 МПа (5000 фунтов на квадратный дюйм).
Бетонные покрытия и поперечной арматуры были отобраны для приближенного типичные условия для строительства моста в Калифорнии. В № 13 по № 25 баров, основной интерес для бетона вокруг 3D ^ югу Ь, где г ^ к югу Ь является номинальным диаметром развитых бар, так как это состояние является общим для сборных баров. Большего диаметра бары используются в качестве продольной арматуры, как правило, закреплены в больших опор или пучок колонки соединений с тяжелыми поперечной арматуры. Для тех, баров, основной интерес связи поведение баров в крупных бетонных секций с относительно тяжелой поперечной арматуры.
1 показаны конфигурации образца. Рисунок 1 (а) и (б) показывают, вид сбоку и сечение № 19 испытательного стержня, тесты по № 13 и 25 испытаний панелей, используемых той же конфигурации, но размер испытательного стержня, был изменен, и бар был перенесен либо вверх или вниз, чтобы сохранить ясный покрытия 3d-^ Ь к югу. Для № 13, 19 и 25 бар испытаний, не было ограничиваясь поперечной арматуры. № 35 баров испытаний (рис. 1 (с) и (г)) имеют четкие крышка 5.3d югу ^ Ь с относительно тяжелой спираль ограничиваясь подкрепления. Спиральная арматура соотношение
... (1)
, в котором ^ югу зр = номинальная площадь поперечного сечения спиральной арматуры; D ^ к югу ы = наружный диаметр спирали D ^ к югу с = ширина бетонный блок, и S = шаг спиральной арматуры.
Тесты проводились с использованием метода пучка конце испытаний, 13, в котором испытания баров вытащил из пучка на конец образца, в котором кроются баров (рис. 1). Испытательного стержня, входит пучка на конец образца при загруженной конец, распространяется на образцы по краткое несвязанных длины, простирается дальше связанных длину, и имеет дополнительные несвязанных длиной до прекращения в течение испытательного образца. Опытный образец помещается в испытательном стенде, так испытательного стержня, можно вытянуть медленно из исследуемого образца (рис. 2). Во время испытаний, когда тест бар вытащил, луч на конец образца удерживаться от перевода через сжатия реакции и удерживаться от поворота на тай-вниз. Эти граничные условия приближенных к концу области просто-балки.
Таможенный длины были получены частично из ASTM 944 - 99 (04), 13 в котором указывается связанных длина 254 мм (10 дюйма) для № 19 баров пучка прекращении испытаний. Эта длина соответствует длины к диаметру должно составлять 13,3. В этом же длины к диаметру, была применена примерно № 13 и № 25 бар испытания, что привело к целевой длиной 171, 254 и 330 мм (6,75, 10 и 13 дюйма) для № 13 , 19 и 25 бар испытаний, соответственно. Для некоторых испытаний № 13 бар, длина была сокращена до 102 мм (4 дюйма), потому что больше длины привели в баре доходность облигаций до отказа. Длины связей в № 35 бар испытаний были установлены на 254 мм (10 дюйма); сравнительно короткие длины было сочтено целесообразным, так как эти бары были заключены по поперечной арматуры, которая, как ожидается, улучшить прочность.
Дополнительная информация опытных образцов включают в себя:
* Несвязанных длины при загруженной конце были 13 мм (0,5 дюйма) для № 13, 19 и 25 баров испытания, и 70 мм (2,75 дюйма) для № 35 баров испытаний, соответственно.
* Дополнительные продольной арматуры была представлена по обе стороны от испытательного стержня, чтобы обеспечить потенциал напряженности прошлом связанных длина тест-бар.
* Stirrups были предоставлены для сопротивления сдвигу, но были ориентированы параллельно "вытащить" направлении, чтобы избежать ограничить испытательного стержня вдоль его длины связаны. Stirrups были в форме закрытого стремена за № 13, 19 и 25 бар испытания образцов и U-баров для образцов № 35 бар испытания.
В Таблице 1 опытный образец информации.
ИСПЫТАНИЕ ОБРАЗЦОВ СТРОИТЕЛЬСТВО
Beam-конец образцы были построены manufacturersupplied баров испытания и сборных стремена и спиралей. Допуск для связанных длины испытательного стержня, покрытие, а габаритные размеры образца ± 1 мм (± 1 / 16 дюйма), в то время как терпимость к другим размерам составляет ± 6 мм (± 1 / 4 дюйма). Подкрепление удерживается на месте с использованием стальных стульев или внешних дерево шаблонов (конкретные Добис были использованы вместо стальных связей для второго литья № 25 баров испытания; никакого эффекта от такой замены был определен). Несвязанных длины при загружаются и выгружаются концы были сформированы прохождения испытания бар путем коротких длин из поливинилхлорида (ПВХ), трубы, концы которой были закрыты с лепкой или шарика горячего клея (рис. 1). Испытание барах, протереть спиртом перед заливкой обеспечить отсутствие грязи и масла.
Образцы были отлиты в трех различных групп литья. Первые две группы литья каждый включал в себя 12 № 13, 19 и 25 образцов бар плюс десять № 35 бар образцов (46 образцов в общей группе литье). В третью группу вошли 12 литья № 13, 19 и 25 бар образцов (36 общей экземпляров). Испытательные образцы были отлиты в завербованные формы дерева. № 13, 19 и 25 образцов бар было подано тест баров горизонтально в нижней части формы, в то время как образцы № 35 бар было подано испытательного стержня, ориентированы вертикально с загруженным конца на самом верху. Бетон был помещен в двух лифтов. Для данной отливки, первый лифт был сделан во всех образцах до того, как образец получил второй буксир. Каждый образец вибрации на четырех очков или больше использовании высокочастотных внутренних вибратора. Сорок 152 х 305 мм (6 х 12 дюймов) цилиндров были отлиты по стандартным procedures14 и лечение в той же среде, как опытных образцов. Все испытания образцов (в том числе цилиндров) были покрыты мокрой мешковиной и пластика в процессе отверждения.
Миллер и др. al.10 отмечает, что результаты на конец пучка испытаний могут зависеть от литья последовательность, потому что первый бетон от конкретного грузовика может иметь относительно больше воды и меньше, чем совокупный баланс автомобиля, что привело к снижению прочности и разрушения энергии, что бетона. В этом исследовании, бары такого же размера как правило, были сгруппированы вместе, что изменения качества бетона для различных эпоксидных покрытий будут сведены к минимуму. За первые партии образцов, образцов для beamend № 13, 19 и 25 образцов бар было подано первое, с № 35 образцов бар литые последним. Этот эпизод был отменил для партий 2 и 3.
ПРОЦЕДУРА ИСПЫТАНИЯ
Beam-конец образцы были испытаны в соответствии с ASTM 944-99.13 Рисунок 2 показывает, испытательного оборудования. Для тестирования, луч на конец образца находился на одном конце испытательного оборудования с горизонтально ориентированным испытательного стержня, в верхней части образца (образцы были повернуты от литья состоянии этой проверки позиции). Механическое сцепление клин фиксируется в перекладину занимается загруженных конце испытания бар. Перекладины вытащил продольно использованием 900 кН (200 кип) создание гидравлического домкрата и ярмо, которое передается силу с гнездом для перекладину, тем самым, избавляя тест-бар. Тефлоновые листы были расположены вдоль поверхностей скольжения испытательного оборудования для снижения потерь на трение. Как луч на конец образца был разобран, бетон в нижней части испытательного образца, отреагировали на сжатие от загрузки аппарата. Удержание на спине конца балки на конец образца сдерживали образца от опрокидывания.
Перед тестированием пучка на конец образца shimmed и расположены так испытательного стержня, была параллельна загрузки кадра. Тонкий слой hydrostone был брошен между сжатия зоны в нижней части пучка на конец образца и загрузки аппарата для обеспечения даже опорной поверхности. Прижимной механизм в задней части пучка на конец образца затягивания. Динамометр был сделан в соответствии с гидравлическим приводом читать приложенные нагрузки. Для измерения скольжения загруженных конце испытательного стержня, относительная передней бетона, стяжки был прикреплен к тесту бар на загруженных конца (рис. 2). Два линейных потенциометров были установлены, один по обе стороны муфты, а также целевые передней бетона. Среднем чтения сообщается здесь в качестве тест-бар скольжения; к сведению, однако, что об скольжения включает в себя как скольжения и удлинение испытательного стержня вдоль его длины свободного. Другие потенциометров измеряется разгрузки конце скольжения, но данные из этих не сообщается в настоящем документе. Во время испытания нагрузки наносить с помощью ручного насоса, чтобы монотонно возрастают приложенной нагрузки.
Скорость нагружения, контролируется с помощью датчика нагрузки, составляет приблизительно 10, 20 и 30 кН (2, 5 и 7 KIPS) в минуту за № 13, 19 и 25 баров испытания, и от 50 до 90 кН (10 до 20 KIPS) в минуту для № 35 баров тест ..
Свойства материалов
Бетон был normalweight совокупности предоставляемых конкретной машине. Смеси включены ASTM C 150 тип II портланд цемент, ASTM C 618 Класс F летучей золы, 20 мм (3 / 4 дюйма) гальки из Плезантон, Калифорния, и ASTM C 33 песка. Резкое падение составляет от 130 до 150 мм (от 5 до 6 дюймов). Сорок стандартных цилиндров, поданных за каждую партию. испытания прочности при сжатии проводились на протяжении всего периода испытаний луч-энда, в диапазоне от 8 лет и 23 дней, в зависимости от литья группу. Сплит испытаниями баллона и модуль упругости испытания были проведены в начале и в конце испытательного периода. Модуль упругости определяется как наклон напряженно-деформированное соотношение между примерно 10 и 40% от прочности на сжатие. Бетона на сжатие сильные колебалась от 29,1 до 39,3 МПа (4200 до 5700 фунтов на квадратный дюйм). Модуль упругости усредненные 25600 МПа (3700 КСИ) и разделить цилиндра прочностью на разрыв составляет от 2,65 до 3,55 МПа (385 до 515 фунтов на квадратный дюйм).
Все подкрепление ASTM 615 Grade 60 арматурной. Все испытания были указаны баров быть от одного тепла, и все они же картина деформации (образцы приведены на рис. 3). Относительная областях ребра (площадь проекции ребер нормали к оси бар разделить на произведение номинальной периметру бара и ребра расстояние) были 0,08, 0,08 и 0,10 за № 13, 19 и 25 баров, соответственно. Значения не измерялись для № 35 баров. Измеренный выход напряжения (по номинальной площади поперечного сечения) были 431, 423, 428 и 415 МПа (62,5, 61,4, 62,1 и 60,2 МПа) для 13 №, 19, 25 и 35 баров испытания. Эпоксидные толщины были осмотрены помощью немагнитных на черные металлы method.15 Пять баров покрытием каждого бара размера были выбраны случайным образом и каждый из них был испытан на 40 мест. Все покрытия толщиной оказались в пределах 25 мкм (1 млн.) от указанной величины.
Наблюдаемое поведение
На рисунке 4 представлены типичные измеряется отношений между нагрузкой и скольжения на загруженных конце испытания бар. Нагрузки скольжения отношения постепенно смягчается увеличением нагрузки на пик нагрузки, а затем ослабление напряженности сила, связанная с связи провал. Отказ, как правило, резкие и сопровождается шумом в № 13, 19 и 25 бар испытаний без поперечного армирования. Силу сокращения был более постепенным для испытаний № 35 бар, видимо, потому лишения свободы по спиральной арматуры. До отказа в большинстве тестов, бары с эпоксидным покрытием были мягкие нагрузки скольжения ответ, чем бары без покрытия, хотя это не всегда так. Кроме того, не было последовательной взаимосвязи между жесткостью и тип покрытия или толщины.
Для № 13, 19 и 25 испытаний бар, первоначальный крекинг обычно начинались чуть выше испытательного стержня, на передней грани образца. Эта трещина обычно распространяются на верхней поверхности, то, вытянутый вдоль верхней поверхности выше испытательного стержня, остальные трещины обычно разрабатываются как продольные трещины расширены. Расщепление произошел сбой для всех образцов, как правило, когда продольная трещина была распространяться приблизительно от 80 до 100% облигационного длины. Для испытаний № 35 бар, примерно 3 / 4 от нагрузки, как правило, три радиальные трещины на передней панели (с грузом-конец) лицо, которое расширяется, насколько это продольных трещин на две стороны, и верхней граней. Наклонные трещины также произошли после окончания облигационного длины. Неудача в режиме вывода, с радиальными трещинами расширения в качестве тест-бар вытащили из этого раздела.
Результаты тестирования приведены в таблице 1. В № 13 бар испытания 102 мм (4 дюйма) длиной связанных, так и для № 19 и 25 испытаний бар, произошел сбой связи до податливость испытание бар. В № 13 бар испытания 171 мм (6,75 дюйма) связаны длина и испытаний № 35 бар, произошел сбой связи уступая после испытания бар.
Оценка результатов испытания
Результаты тестов для различных диаметров бар испытания сравниваются на рис. 5. Бетона на сжатие сильные меняться в ходе тестирования. Чтобы приблизительно учесть влияние этого изменения на связи сильные, все результаты вывода сил были нормированы направлена на достижение конкретных прочности при сжатии 34,5 МПа (5000 фунтов на квадратный дюйм) путем умножения измеренных результат фактор ... , В которой / ^ ^ к югу с '= прочность бетона на сжатие, в МПа, измеренные в день тестирования. Этот фактор не изменит результаты существенно, поскольку сильные сжимающие не отличаются друг от друга (в диапазоне от 29,1 до 39,3 МПа [4200 до 5700 фунтов на квадратный дюйм]). Тенденции в настоящем докладе для нормированных данных похож на тех, для ненормированных данных.
Рис 5 () сравнивает результаты испытаний № 13 баров с 171 мм (6,75 дюйма) связан длины для различных типов покрытия и толщины. Личные данные испытаний показали отдельных символов. Кроме того, результаты по каждому различной толщины покрытия были усреднены и средние значения были связаны линиями, чтобы показать означает тенденцию к прочности с увеличением толщины покрытия (для 203 мкм [8 млн.] толщины покрытия, зеленый и серый результаты испытаний были объединены). Как видно, несколько баров были разрушения сцепления нагрузки выше, чем доходность нагрузки арматуры. Хотя это может неясным относительно сильные связи, следует отметить, что сильные связи не уменьшается с ростом толщины покрытия. Рис 5 (б) сравнивает результаты испытаний № 13 баров с 102 мм (4 дюйма) связан длины. Бонд произошел сбой нагрузки меньше, чем доходность нагрузки для всех тестов. Прочность сборных эпоксидным покрытием баров (серый), очевидно, уменьшается с увеличением толщины покрытия, средняя C / U показатели составляли 1,02, 0,93, 0,88 и 0,85 для покрытия толщиной 203, 305, 406 и 508 мкм (8, 12, 16 и 20 мил) ..
Рис 5 (с) сравниваются результаты для № 19 баров испытания. Прочность как представляется, является пострадавшим от толщины покрытия. Результаты на рис. 5 (г) и 5 (е) (для № 25 и 35 баров тест) показывают незначительное снижение в связи с увеличением силы толщины покрытия.
Как отмечалось ранее, результаты пучка конце испытаний могут зависеть от последовательности литья, в основном из первого бетона от конкретного грузовика может иметь относительно больше воды и меньше, чем совокупный баланс автомобиля, что привело к снижению прочности и разрушения энергии для данного конкретного .10 В этом исследовании, за первые партии бетона, луч на конец образцов для № 13, 19 и 25 образцов бар было подано первое, с № 35 образцов бар литые последним. Этот эпизод был отменил для партий 2 и 3, такие, что более равномерное качество бетона можно было бы ожидать по № 13, 19 и 25 бар образцов для этих партий. Результаты испытаний отдельных партий были рассмотрены, но не тенденции заметно отличаются от тех, сообщил ранее были определены.
ACI Строительство Code16 определяет больше длины для развития эпоксидным покрытием баров, чем для обычных покрытием баров. Для покрытия не менее 3D югу ^ Ь, длина увеличивается на коэффициент 1,2. Неявное снижение прочности связи фактор 1/1.2 = 0,83. Рисунок 5 показывает, штрих-пунктирные линии, что соответствует отношению среднем прочность для немелованной бары для проведения испытаний серии и модификации фактора 1,2. Почти все данные точки падения выше, штрих-пунктирные линии, независимо от типа покрытия и толщины.
ACI 318-05 определяет длину напряженности развития арматурной как
... (2а)
... (2b)
в которой / ^ к югу у = укрепление номинального предела текучести; е ^ к югу с = ^ 'прочности бетона сжатие; 19. и небольших баров, в противном случае = 1,0); ); K ^ югу tr = индекс поперечной арматуры; и Л ^ подпункта б = прутка диаметром развитых бар, мм (дюймов). К ^ к югу tr = ^ ^ к югу tr F ^ югу у ^ / 10s, в МПа (K ^ югу tr = ^ ^ к югу tr F ^ югу у ^ / 1500, в PSI), в котором ^ к югу tr = общая площадь поперечного сечения, мм ^ SUP 2 ^ (дюйм ^ SUP 2 ^) всех поперечной арматуры, который в ы расстояние, мм (дюймы), и который пересекает плоскость потенциальных раскола. Это выражение развития длина не содержат фактора силы сокращения [прямо фи], вместо этого выражения был разработан для неявно счет для укрепления перенапряжения фактор примерно 1,25, то есть длина развития призвана обеспечить прочность для бара нагрузки = 1.25f ^ ^ к югу у ..
В свете предыдущего пункта, ожидаемый потенциал сила в ACI 318-05 была рассчитана следующим образом. Во-первых, развитие длина была рассчитана по формуле. (2а) для / ^ к югу у = 414 МПа (60000 фунтов на квадратный дюйм), номинальная текучести Оценка 60 подкрепления. Предположив, что длина напряженности силу подпункта 1.25f ^ у ^ ^ с ^ к югу, ожидается потенциала силы натяжения исследуемых образцов была рассчитана (л ^ ^ к югу при условии / л ^ ^ Sub-D) (1.25As F ^ к югу у ^), где к югу л ^ при условии = связанных длина исследуемого образца; л ^ Sub D = длина развития в формуле. (2); ^ к югу ы = номинальная площадь поперечного сечения испытательного бар, а также к югу F ^ у ^ = 414 МПа (60000 фунтов на квадратный дюйм). Для всех баров с эпоксидным покрытием, Результаты показаны на твердых кругов на рис. 5. Во всех случаях, ACI 318-0516 консервативна.
Предположении, что напряженность сила пропорциональна л ^ ^ к югу при условии / л ^ ^ Sub-D (см. предыдущий пункт) согласуется с дизайном подход ACI 318-05,16 которой развитие длина пропорциональна отношение площади стали условии , которая требуется. Хорошо известно, однако, что средняя мощность стресс связи увеличивается, как подневольный длина уменьшается, 17, что предполагается линейной пропорциональности может привести к снижению оценки напряженности потенциала силы. Дополнительные консерватизма, как ожидается, где укрепление отношений являются низкими, как это имеет место здесь, потому что конкретные ограничения в бар относительно велика. Таким образом, относительно низкие уровни, полученные для ACI 318-05 на рис. 5, не обязательно указывать код положения будут чрезмерно консервативной для других, более критических условиях нагрузки.
Orangun др. al.17 оценку длины развития и lapsplice результатов испытаний и полученных уравнения. (3a) на прочность
... (3a)
... (3b)
, в котором и = прочность, МПа (фунтов на квадратный дюйм) и C = четкие покрытия или пол четкое расстояние, мм (дюймов). C / D ^ к югу Ь ограничивается 2,5, а к югу 3A ^ ^ tr ^ е югу у ^ / ^ 10sd югу Ь в формуле. (3a) (а также к югу ^ ^ tr ^ е югу у ^ / 500sdb в формуле. (3b)) ограничивается 3. Для № 13, 19 и 25 испытаний бар, ^ к югу tr = 0. Для испытаний № 35 бар, покрытие параметра C превышает 2,5 D ^ к югу Ь, с указанием ожидаемого вывода неудачи, а не разделения неудачи, поэтому ^ югу tr ^ е ^ у ^ к югу / SD ^ югу Ь принимается равной 0.0. Ожидаемые силу возможностей бар рассчитывается как T = обн ^ югу Ь л ^ ^ к югу при условии, которая основана на произведении равномерной у стресс возможностей связи и связанных области вдоль югу л ^ ^ при условии. Уравнение (3, a) не рассматривается влияние эпоксидного покрытия. В этом исследовании, однако, предполагается, что прочность уменьшится коэффициент 1/1.2, как указано в МСА 318-05.16 кружки на рис. 5 представлены результаты. Во всех случаях измеряется преимуществ больше, чем те, которые получаются из уравнения. (3a) изменение фактором 1/1.2 ..
Сравнение с тенденциями наблюдаются и в других ИСПЫТАНИЯ
Как уже отмечалось, предыдущие исследования сообщили, что эпоксидные покрытия по усилению снижает прочность по сравнению с без покрытия (черные) bars.1-10 studies3 Некоторые сообщили, что прочность связи уменьшается с увеличением толщины покрытия для малых размеров бар, а другие сообщили, что прочность не чувствительна к толщине покрытия в пределах от 127 до 356 мкм (от 5 до 14 мил) 2 или до 406 мкм (16 мил) для № 19 или больше bars.10 Пулаут тестов из крупных бетонных prisms11 отметил, что вывода сила чувствительны к толщине покрытия в диапазоне от 25 до 279 мкм (от 1 до 11 мил), а в одном тесте с 635 мкм (25 млн.) толщины покрытия, прочность снижалась.
Рисунок 6 представлены результаты Миллер и др., в которых al.10 № 19 баров тест три различных модели деформации (B, C и S) и разной толщины покрытия были испытаны в конце пучка образцов аналогичных тем, которые в настоящем докладе для № 19 баров. Прозрачная крышка на тест запорами 2D ^ Ь к югу, в отличие от 3D к югу ^ Ь, для испытания сообщили в настоящем документе. Отображения данных типичный разброс в пучке на конец испытания и показывают тенденцию к постепенному снижению прочности с увеличением толщины покрытия. Почти все тесты показывают, C / U отношение, равной или превышающей 1/1.2 (штрих-пунктирные линии на рис. 6), который представляет собой соотношение прочности в ACI 318-0516 для эпоксидным покрытием баров с крышкой не менее чем на 3 дБ. Для проведения испытаний, сообщил аль-Миллер и др.. Номинальный ясно покрова 2.0db, в этом случае ACI 318-05 определяет изменение фактор 1/1.5. Миллер и др.. предложить за исключением некоторых точек данных, которые находятся на концах результаты, в том числе одну точку, что значительно ниже штрих-пунктирные линии на рис. 6.
В настоящем исследовании, прочность уменьшается с увеличением толщины покрытия по № 13, 25 и 35 баров, но не для № 19 баров. Неясно, будет ли разница в поведении № 19 баров в два тестовых программ из-за конкретных толщины покрытия (2.0db в районе аль-Миллер и др.. Исследования по сравнению с 3.0d ^ югу Ь в настоящем исследовании), эпоксидные покрытия типа (зеленый Миллер и др.. исследования по сравнению с серой в настоящей работе), или какой-либо другой переменной.
ПОСЛЕДСТВИЯ ДЛЯ ДИЗАЙН
В настоящем исследовании рассматривается прочность сборных (серый) с эпоксидным покрытием подкрепление с четкими покрытия, равной или превышающей 3D югу ^ Ь, с или без поперечного армирования, для эпоксидных покрытий толщиной до 20 мил. ACI 318-0516 положения с эпоксидным покрытием армирования консервативной для этого диапазона толщин покрытия и облигаций условиях.
РЕЗЮМЕ И ВЫВОДЫ
Сто двадцать восемь испытаний пучка конце были сделаны на 13 №, 19, 25 и 35 баров. Бары либо без покрытия, зеленые, покрытые оболочкой (203 мкм [8 мил] толщины покрытия), или graycoated (203, 305, 406 и 508 мкм [8, 12, 16 и 20 млн.] толщины покрытия). Бетонные покрытия перерасхода тест запорами 3dB или больше. № 35 бар испытания было относительно тяжелым поперечной арматуры, а все остальные испытания не ограничиваясь поперечной арматуры. Подкрепление Grade 60 и бетона normalweight с целевой прочности на сжатие 34 МПа (5000 фунтов на квадратный дюйм). В этих условиях испытания, следующие выводы:
1. Для некоторых размеров бар, сборные эпоксидным покрытием подкрепление прочности меньше, чем эквивалентные покрытом решеткой. Для покрытия толщиной больше как 508 мкм (20 мил), однако, снижение прочности составлял менее 15%. Таким образом, ACI 318-0516 развития длина изменения в 1,2 раза по эпоксидным покрытием бары с большими покрова и интервал был консервативным до максимальной толщины покрытия испытания (508 мкм [20 мил]);
2. Прочность зеленого и серого (сборные) epoxycoated бары с 203 мкм (8 мил) толщина покрытия была одинакова для всех размеров бар. Сравнение данных не доступны для других толщины покрытия;
3. Прочность образовывать баров не пострадали от эпоксидных покрытий, независимо от толщины покрытия (до 508 мкм [20 мил]);
4. Отсутствие закрепленных баров без поперечной арматуры было внезапным, а провал на якоре бары с поперечной арматуры была более постепенной и
5. ACI 318-0516 уравнений для прочности без покрытия и с покрытием баров были консервативны. Как ожидается, с учетом относительно короткого связанных длины и низкие уровни усиления. Менее стабильные результаты можно ожидать дольше связанных длины и более высокими коэффициентами усиления.
Авторы
Этот доклад был подготовлен в рамках выполнения требований к степени магистра в области гражданского строительства первого автора в Университете Калифорнии, Беркли, и Диплом d'Ing , под руководством третьего автора. Экспериментальная работа проводилась при активной помощи Л. Степанов, Б. Маккракен и С. Мой Департамента гражданской и экологической инженерии в Университете Калифорнии, Беркли, с дополнительной помощи от студентов М. Gillette, Л. Лам , М. Ли, J. Адзарелло, Н. Клерк, Т. Ботрос, М. Драйден, C. Карлос и Дж. Пинто. Калифорнийский департамент транспорта (Колтранс) оказал финансовую поддержку в рамках контракта № 59A0355 и техническое руководство через М. Raghavendrachar. бары Немелованная испытания были из Мисог Бар-Милл-Плимут. Покрытие Западной Огден любезно предоставлена простой и с покрытием баров и СКС покрытия общие руководящие указания и доступ к покрытию аппарат измерения толщины.
D. Густафсон из бетона Укрепление института стали и помощь в получении доступа к покрытой подкрепление, и D. Дарвин (Университет штата Канзас) и Ж. Jirsa (Университет штата Техас в Остине) оказывали консультативные услуги по созданию подробную информацию о программе испытаний ..
Нотация
^ К югу ы = номинальное поперечное сечение испытательного стержня, мм ^ SUP 2 ^ (дюйм ^ SUP 2 ^)
^ К югу зр = номинальная площадь поперечного сечения спиральной арматуры, мм ^ SUP 2 ^ (дюйм ^ SUP 2 ^)
^ К югу tr = общая площадь поперечного сечения всех поперечной арматуры, который в интервал с и потенциал, который пересекает плоскость расщепления, мм ^ SUP 2 ^ (дюйм ^ SUP 2 ^)
C = четкие покрытия или пол четкое расстояние, мм (дюймы)
с ^ к югу б = бетонное перекрытие над испытательного стержня измеряется в центр бар, мм (дюймы)
D ^ к югу с ^ = ширина бетонного блока, мм (дюймы)
D ^ к югу ы = наружный диаметр спирали, мм (дюймы)
г ^ к югу б = прутка диаметром развитых бар, мм (дюймы)
F ^ к югу с = ^ 'прочность бетона на сжатие, МПа (фунтов на квадратный дюйм)
F ^ югу у = укрепление номинального предела текучести, МПа (фунтов на квадратный дюйм)
К ^ к югу tr = поперечной индекс арматуры, мм (дюймы)
л ^ Sub D = развития, мм (дюймы)
к югу л ^ при условии = связанных длина исследуемого образца, мм (дюймы)
S = центра к центру поперечного (спираль) арматуры, мм (дюймы)
T = ожидаемый потенциал силы натяжения испытания бар, N (б)
U = единым потенциалом стресс связи, МПа (фунтов на квадратный дюйм)
[Прямая фи] = коэффициент силы сокращения
* Бар размер соответствует номинальным диаметром в мм. № 13, 19, 25 и 35 баров в данном документе соответствуют США обычного размера бар № 4, 6, 8 и 11.
Ссылки
1. Деврис РА, а также Мол, ДП, "Lap для сращивания прочность равнины и с эпоксидным покрытием усиление", строительной техники, механики и материаловедения программы, Департамент строительства, Калифорнийский университет, Беркли, Калифорния, 1989, 117 с.
2. Трис, РА и Jirsa, JO, "Бонд прочность эпоксидным покрытием Арматура", ACI журнал Материалы, В. 86, № 2, март-апрель 1989, с. 167-174.
3. Чой, OC; Hadje-Гаффари, H.; Дарвина, D.; и МакКейб, SL, "Бонд из эпоксидным покрытием Усиление: Бар Параметры", ACI журнал Материалы, В. 88, № 2, март-апрель 1991, с. 207-217.
4. Cleary, DB, и Рамирес, JA, "Бонд прочность эпоксидным покрытием усиление", ACI журнал Материалы, В. 88, № 2, март-апрель 1991, с. 146-149.
5. Хамад, BS, и Jirsa, JO, "Сила эпоксидным покрытием арматурного проката сращивания замкнутых с поперечной арматуры", ACI Структурные Journal, В. 90, № 1, январь-февраль 1993, с. 77-88.
6. Хестер, CJ; Salamizavaregh, S.; Дарвина, D.; и МакКейб, SL, "Бонд из эпоксидным покрытием Усиление: сращивания", ACI Структурные Journal, В. 90, № 1, январь-февраль 1993, с. 89-102.
7. Hadje-Гаффари, H.; Чой, OC; Дарвина, Д., и Мак-Кейбл, SL, "Бонд из эпоксидным покрытием Усиление: Обложка, Кастинг должность, экономический спад, и консолидация", ACI Структурные Journal, В. 91, № 1, январь-февраль 1994, с. 59-68.
8. Дарвина, D.; Толен, мл; Idun, Е. К. и Цзо, J., "сращивания Прочность Высокая относительная площадь ребер арматуры", ACI Структурные Journal, V. 93, № 1, январь-февраль 1996, с. 95-107.
9. Idun, EK, и Дарвин, D., "Бонд из эпоксидным покрытием Усиление: коэффициент трения и угол ребер лицо," Структурные ACI Journal, V. 96, № 4, июль-август 1999, с. 609-616.
10. Миллер, Г. Г.; Кеплера, JL, и Дарвин, D., "Эффект эпоксидной Толщина покрытия по прочности арматурных прутков," Структурные ACI Journal, В. 100, № 3, май-июнь 2003, с. 314-320 .
11. Матей Р., Clifton, J., "Бонд покрытием арматуры в бетоне," Труды, ASCE, В. 102, № ST1, январь 1976, с. 215-229.
12. ASTM 934 / A 934M-04, "Стандартные спецификации для эпоксидным покрытием Сборные арматуры", ASTM International, Запад Коншохокен, Пенсильвания, 2004, 17 с.
13. ASTM 944-99 (04), "Стандартный метод испытаний для сравнения Бонд прочность арматуры для бетона используют луч-End образцов," ASTM International, Запад Коншохокен, Пенсильвания, 2004, стр. 4.
14. ASTM C 192-02, "Стандарт практике для приготовления и отверждения бетонных образцов испытаний в лаборатории", ASTM International, Запад Коншохокен, Пенсильвания, 2002, стр. 8.
15. ASTM G 12-83 (98), "Стандартный метод испытаний для неразрушающего измерения толщины пленки покрытия трубопровод по черной металлургии", ASTM International, Запад Коншохокен, Пенсильвания, 1998, стр. 2.
16. ACI комитета 318 "Строительство кодекса Требования Железобетона (ACI 318-05) и Комментарии (ACI 318R-05)," Американский институт бетона, Фармингтон-Хиллз, штат Мичиган, 2005, 430 с.
17. Orangun, CO; Jirsa, JO, и Брин, JE, "Повторная оценка результатов испытаний по длине развития и сращивания", ACI ЖУРНАЛ, Труды В. 74, № 3, март 1977, с. 114-122.
Лилиана де Анда инженер с Degenkolb инженеров, Сан-Диего, Калифорния Она получила степень магистра по структурной инженерии Калифорнийского университета в Беркли, штат Калифорния, в 2003 году.
Камиль Кортьер является структурным инженером Национальной школы де Пон и др. Chauss Она получила Диплом d'Ing
Джек П. Мол, ВВСКИ, профессор гражданского строительства и директор Тихоокеанского сейсмостойкого строительства исследовательского центра в Университете Калифорнии, Беркли. Он является членом комитетов МСА 318, структурные конструкции здания кодекса 369, сейсмическая ремонту и реконструкции, E 803, факультет сети Координационного комитета и совместных ACI-ASCE Комитет 352, узлов и соединений в монолитных бетонных конструкций. Его исследовательские интересы включают конкретные структурные и сейсмостойкого строительства, с приложениями на новых и существующих мостов и строительство.