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Investigation of Maximum Strength and Effective Bonding Length at the Interface Between Structure and GFRP Material Under Freeze-thaw Cycles and Applied Different Bonding Materials

동결융해 및 부착재료 변화에 따른 GFRP-구조물 경계면의 최대 부착강도 및 유효부착길이 평가

  • Received : 2010.10.01
  • Accepted : 2011.01.05
  • Published : 2011.03.30

Abstract

This research studies the behavior of the FRP-concrete interface subjected to two environmental substances. Frist is to investigate the behavior by the application of different bonding materials at the interface between FRP and concrete, second is to understand a long-term performance at the interface by Freeze-thaw actions. The parameters considered in this research are the maximum bonding strength and the effective bonding length at the FRP-concrete interface. In the first experimental phase, three types of specimens are fabricated and tested considering the number of applied bonding materials and the Freeze-thaw tests are performed to evaluate the behavior of the interface in the cycle range of 0 to 300 cycles. Finally, it is known that there is a 5~7% difference of the effective bonding length between applied bonding materials and the values for the maximum stress and the effective length under Freeze-thaw action are varied randomly as the freeze-thaw cycle is increased even though initial reduction of their capacities are occurred.

본 연구는 부착재료의 변화 및 동결융해에 따른 FRP-콘크리트구조물 경계면의 거동을 조사하였다. 실험 시 고려된 연구변수로는 부착경계면의 부착강도, 경계면 유효부착길이 등을 조사하였다. 경계면 부착재료에 따른 거동변화 실험체의 경우 FRP-구조물 부착경계면에 사용되는 에폭시의 종류를 각각 3가지로 분류하며 FRP-콘크리트간 다양한 부착길이를 고려하여 시편을 제작하였으며 동결융해에 따른 경계면 거동조사의 경우 0 cycle에서 300cycle까지 계속적으로 증가되는 주기에 대하여 실험체들을 제작, 장기거동 부착실험을 수행하였다. 본 실험결과, 적용 부착재료의 종류에 따라 최대 유효부착길이는 5~7% 차이가 있었으며 동결융해 주기증가에 따른 최대부착하중 및 유효부착길이의 경우 초기에 나타난 급격한 거동변화 이후 상대적으로 불규칙한 변화를 장기적으로 나타내었다.

Keywords

References

  1. 고경택, 김도겸, 조명석, 송영철, "동결융해 작용을 받는 콘크리트 구조물의 내구성능 저하 예측 방법에 관한 연구", 한국구조물진단학회 논문집, 제 5권, 제 1호, 2001, pp.131-140.
  2. 광운대학교, "FRP와 콘크리트의 부착 성능에 관한 실험적 연구", 2006.
  3. 연세대학교, "탄소섬유시트로 보강된 콘크리트 구조물의 경계면 부착거동 해석", 2006.
  4. Brant Olderhaw, "Combined effects of freeze-thaw and sustained loads on reinforced concrete beams strengthened with FRPs", Queen's University, 2008.
  5. C. Mazzotti, M. Savoia, B. Ferracuti, "An experimental study on delamination of FRP plates bonded to concrete", Construction and Building Materials Journal, Vol. 22, 2008, pp.1409-1421. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2007.04.009
  6. Kolluru V. Subramaniam, Mohamad Ali-Ahmad, Michel Guosn, "Freeze-thaw degradation of FRP-concrete interface: Impact on cohesive fracture response", Engineering Fracture Mechanics, Vol. 75, 2008, pp3924-3940. https://doi.org/10.1016/j.engfracmech.2007.12.016
  7. Manuel A.G. Silva, Hugo Biscaia, "Degradation of bond between FRP and RC beams", Composite Structure, Vol. 82, 2008, pp.164-174.
  8. X. Z. Lu, J. G. Teng, L. P. Ye, J. J. Jiang, "Meso-scale finite element nodel for FRP sheet/plates bonded to concrete", Engineering Structure, Vol. 27, 2005, pp.564-575. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2004.11.015
  9. X. Z. Lu, J. J. Jiang, J. G. Teng, L. P. Ye, "Finite element simulation of debonding in FRP-to-concrete bonded joints", Construction and Building Materials Journal, Vol. 20, 2006, pp.412-424. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2005.01.033