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Bond behaviour of high-strength steel rebars in normal (NSC) and ultra-high performance concrete (UHPC)
Journal of Building Engineering ( IF 6.4 ) Pub Date : 2020-07-11 , DOI: 10.1016/j.jobe.2020.101592
Samaneh Khaksefidi , Mansour Ghalehnovi , Jorge de Brito

Bond is the interaction and force transfer between rebar and concrete, which directly affects the performance of concrete structures. On the other hand, innovations in the production of ultra-high performance concrete (UHPC) and its unique advantages, such as high strength, low permeability, and high resistance to chemical attacks, have increased the interest in using it in the building industry. While most of the recommended relationships in the standards are based on normal strength concrete (NSC), it is necessary to know more about UHPC behaviour. In this study, 60 cubic concrete specimens reinforced with a rebar in its centre and three bond lengths (2, 4, and 6 times the diameter) were prepared using UHPC and NSC and two types of rebars (high-strength and normal strength). A pull-out test was performed on all specimens. The results show that the concrete strength, the ratio of concrete cover to the diameter (c/d), bond length, rebar yield strength and geometry of the rebar play an important role in determining the failure mode. The use of a high-strength rebar (AIV) in comparison with normal strength (AIII) rebars, by increasing the possibility of applying a higher bond tension to concrete, provides the opportunity to use more concrete capacity. UHPC reduces the embedded length of rebars by increasing bond strength 5-fold relative to NSC. In NSC, increasing the bond length increases the maximum bond stress, while in UHPC, for increasing bond length, the maximum bond stress decreases. New relationships have been proposed to predict bond-slip behaviour.



中文翻译:

高强度钢筋在普通(NSC)和超高性能混凝土(UHPC)中的粘结行为

粘结是钢筋与混凝土之间的相互作用和力的传递,直接影响混凝土结构的性能。另一方面,超高性能混凝土(UHPC)生产方面的创新及其独特的优势(例如高强度,低渗透性和高抗化学侵蚀性)已经增加了在建筑行业中使用它的兴趣。虽然标准中建议的大多数关系都是基于普通强度混凝土(NSC),但有必要更多地了解UHPC行为。在这项研究中,使用UHPC和NSC以及两种类型的钢筋(高强度和正常强度)制备了60立方米混凝土试样,其中心带有钢筋,并具有三个粘结长度(直径的2、4和6倍)。对所有样品进行拉出测试。结果表明,混凝土强度,混凝土覆盖层与直径的比(c / d),粘结长度,钢筋屈服强度和钢筋的几何形状在确定破坏模式方面起着重要作用。与普通强度(AIII)钢筋相比,高强度钢筋(AIV)的使用通过增加对混凝土施加更高粘结张力的可能性,提供了使用更多混凝土能力的机会。UHPC通过将粘结强度提高到NSC的5倍来减少钢筋的嵌入长度。在NSC中,增加键长会增加最大键应力,而在UHPC中,要增加键长会减小最大键应力。已经提出了新的关系来预测粘结滑移行为。钢筋的屈服强度和几何形状在确定失效模式中起着重要作用。与普通强度(AIII)钢筋相比,高强度钢筋(AIV)的使用通过增加对混凝土施加更高粘结张力的可能性,提供了使用更多混凝土能力的机会。UHPC通过将粘结强度提高到NSC的5倍来减少钢筋的嵌入长度。在NSC中,增加键长会增加最大键应力,而在UHPC中,要增加键长会减小最大键应力。已经提出了新的关系来预测粘结滑移行为。钢筋的屈服强度和几何形状在确定失效模式中起着重要作用。与普通强度(AIII)钢筋相比,高强度钢筋(AIV)的使用通过增加对混凝土施加更高粘结张力的可能性,提供了使用更多混凝土能力的机会。UHPC通过将粘结强度提高到NSC的5倍来减少钢筋的嵌入长度。在NSC中,增加键长会增加最大键应力,而在UHPC中,要增加键长会减小最大键应力。已经提出了新的关系来预测粘结滑移行为。通过增加对混凝土施加更高的粘结张力的可能性,提供了使用更多混凝土产能的机会。UHPC通过将粘结强度提高到NSC的5倍来减少钢筋的嵌入长度。在NSC中,增加键长会增加最大键应力,而在UHPC中,要增加键长会减小最大键应力。已经提出了新的关系来预测粘结滑移行为。通过增加对混凝土施加更高的粘结张力的可能性,提供了使用更多混凝土产能的机会。UHPC通过将粘结强度提高到NSC的5倍来减少钢筋的嵌入长度。在NSC中,增加键长会增加最大键应力,而在UHPC中,要增加键长会减小最大键应力。已经提出了新的关系来预测粘结滑移行为。

更新日期:2020-07-11
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