tehnologii pentru lucrari din compozite prez 3 (2)

coordonator conf.dr.ing. Gabriel Oprişan

Armarea internă a elementelor de

construcţii cu produse din CPAF-Curs 3

Conţinutul cursului

3 Armarea internă a elementelor de construcţii cu

produse din CPAF

3.1 Materiale compozite folosite ca materiale pentru

armare existente pe piaţa construcţiilor

3.2 Standarde de calcul

3.3 Lucrarea 3

Materiale compozite folosite ca

materiale pentru armare existente

pe piaţa construcţiilor Bare de armare existente pe piata:

C-BARTM aceste bare au la baza fibre de sticla de tip E, fibre de

carbon, aramid sau in sistem hibrid carbon si E-glass

Materiale compozite folosite ca

materiale pentru armare existente

pe piaţa construcţiilor Hughes Brothers Inc companie americana care produce bare din

fibre de sticla si fibre de carbon, in tabel fiind prezentate

caracteristicile fibrelor de sticla marca ASLAN 100

Materiale compozite folosite ca

materiale pentru armare existente

pe piaţa construcţiilor ISOROD® sunt bare de înaltă rezistenta proiectate pentru

armarea betonului (suprafața lor are o amprenta cu nisip cuarțos

pentru o buna aderență cu betonul).

In tabelul de mai jos sunt date caracteristicile mecanice ale

barelor de tip ISOROD®

Materiale compozite folosite ca

materiale pentru armare existente

pe piaţa construcţiilor NEFMAC plase sau grile din polimeri armati cu fibre de sticla

Materiale compozite folosite ca

materiale pentru armare existente

pe piaţa construcţiilor ROTAFLEX Rod sunt armaturi compuse din fibre de sticlă

înglobate în rașini polimerice. Compozitia este de 80% din

greutate fibre de sticla și 20% rașină epoxidică.

Produse din fibre de carbon LEADLINE TM bare din fibre carbon realizate prin procedeul de

pultrudere

Produse din fibre de carbon ISOROD sunt bare de armare din fibre de carbon cu matrice

vinilesterica, avand o rezistenta la intindere de aproximativ 1596

MPa și un modul de elasticitate de 111,1 GPa

Produse din fibre de carbon

Produse din fibre aramidice

Produse din fibre aramidice

Comparatie bare din otel vs. bare

din inox vs. bare din CPAFS

Studii de caz

Near Surface Mount strengthening in parking garages, USA

Studii de caz

Near Surface Mount strengthening in parking garages

Studii de caz

Un-Bonded Post Tensioning

Studii de caz

Pre-stressing tendons

Studii de caz

Carcase grinzi din CPAFC

Studii de caz

St Pietersheim - 12th Century Fortress historic restoration - Belgium

Studii de caz

Restoration of St. Trudo Cathedral - Belgium

Studii de caz

Fort Manoel in Valletta built by the "Knights of Malta 1723 Restoration works - Malta

Studii de caz

Rudland Castle - Wales United Kingdom

Studii de caz

Grandview High School - Kansas City

Studii de caz

Bryan LGH Hospital MRI room addition - Lincoln NE

Studii de caz

Armaturi din CPAGS inglobate in elemente din lemn

www.hughesbros.com/Aslan100/images/masonry2.jpg

Studii de caz

Studii de caz

Studii

de caz

Tehnologii si studii de caz-Incercari

experimentale

Taierea unor slituri in rosturi pentru introducerea armaturii din GFRP

Tehnologii si studii de caz-Incercari

experimentale

Protejarea zidariei (zona de langa rost) impotriva murdaririi accidentale cu

adeziv epoxidic folosind banda de hartie autoadeziva

Tehnologii si studii de caz-Incercari

experimentale

Injectarea rasinii epoxidice in sliturile orizontale

Tehnologii si studii de caz-Incercari

experimentale

Montarea barelor in sliturile preformate, metoada este cunoscuta sub

denumirea de NSM (near surface mounted)

Inainte de incercarea experimentala

Tumialan, G., P.C. Huang, A. Nanni, and P. Silva, "Strengthening of Masonry Walls

with Structural Repointing," Non-Metallic Reinforcement for Concrete Structures -

FRPRCS-5, Cambridge, July 16-18, 2001.

Inainte de incercarea experimentala

Tumialan, G., P.C. Huang, A. Nanni, and P. Silva, "Strengthening of Masonry Walls

with Structural Repointing," Non-Metallic Reinforcement for Concrete Structures -

FRPRCS-5, Cambridge, July 16-18, 2001.

Zidarie neconfinata Zidarie confinata cu bare pe directie orizontala

Inainte de incercarea experimentala

Tumialan, G., P.C. Huang, A. Nanni, and P. Silva, "Strengthening of Masonry Walls

with Structural Repointing," Non-Metallic Reinforcement for Concrete Structures -

FRPRCS-5, Cambridge, July 16-18, 2001.

Directia de

propagare a fisurii

Zo

na

neconsolid

ata

Zona

consolid

ata

Studii de caz-Constructii noi

Parapete pentru poduri

Studii de caz-Constructii noi

Tabliere poduri

Studii de caz

Memorial Sloan Kettering Hospital - New York City - 10th floor 2-way slabs

Studii de caz

Memorial Sloan Kettering Hospital - New York City -

10th floor 2-way slabs

Concrete Columns With Internal Bars Made Of Glass

Fibers Can Make A Building Sturdier

ScienceDaily (July 27, 2009) — Conventional means of

internal reinforcement for concrete member in buildings

involve steel bars. Yet for structures that function in harsh

environments like coastal regions, or for structures that

support sensitive equipment, such as magnetic resonance

imaging units; the use of fiber reinforced polymer (FRP) is

emerging as a valuable option, due to its natural

resistance to corrosion, its high strength, light weight,

transparency to electrical and magnetic fields and ease of

manufacturing and installment.

Sursa: http://www.sciencedaily.com/releases/2009/07/090714165056.htm

Un program complex de cercetare a fost demarat intre anii 2003-2005 scopul fiind

implementarea armaturilor din CPAF la armarea elementelor structurale din beton.

Astfel , au fost efectuate o serie de incercari experimentale necesare validarii

tehnologiilor de armare pe directie transversala si longitudinala folosind frete si bare

din fibre de sticla.

Studii si incercari experimentale

efectuate in cadrul facultatii de

constructii

Cutii confectionate pentru testul de durabilitate

Testele de durabilitate

Agitator Regulator termic

Rezistenta electrica pentru incalzire

Probe imersate in solutia de testare

Curved

Unstressed

Undamaged With sealed ends 100 days 12

200 days 12

Damaged With sealed ends 100 days 24

200 days 24

Stressed

Undamaged With sealed ends 100 days 24

200 days 24

Damaged With sealed ends 100 days 48

200 days 48

According to the durability test programme presented, the immersion trials on a series of 216 curved samples have been initiated.

. Environment -

simulated pore fluid solution

with the composition:- de-

ionised water - 1 litre;

-sodium hydroxide - 20 g;

- potassium hydroxide - 28

g;

- calcium hydroxide - 5g

(to saturate).

The test temperatures

would be 20o and elevated

at 40o and 60o Celsius

degrees.

Probe imersate in solutia de testare

Probe imersate in solutia de testare

Testele de aderenta

Testele de aderenta CONCRETE GRADE: C18/22.5 (according to the Romanian regulation NE012-99)

CEMENT TYPE: IIA32.5 - 410 kg/cm

AGGREGATE: 0 – 3 (sand) - 640 Kg/cm

3 – 7 (gravel) - 600 Kg/cm

7 – 16 (gravel) - 425 Kg/cm

WATER: - 415 Kg/cm

W/C RATIO: - 0,52

Testele de aderenta

CONCRETE GRADE: C18/22.5 (according to the Romanian regulation NE012-99)

CEMENT TYPE: IIA32.5 - 410 kg/cm

AGGREGATE: 0 – 3 (sand) - 640 Kg/cm

3 – 7 (gravel) - 600 Kg/cm

7 – 16 (gravel) - 425 Kg/cm

WATER: - 415 Kg/cm

W/C RATIO: - 0,52

F (N)

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

-0.5 0 0.5 1 1.5 2 2.5

Displacement [mm]

Fo

rce

[N

]

F (N)

τ 0.1

5

τ

l

τ max

Moduri de cedare

Teste pe stalpi din beton cu armatura

si freta de otel

AEF

depl. max. : 0,0106580 mm depl. max. : 0,0108310 mm

Confectionarea stalpilor din ba prin

centrifugare

Confectionarea stalpilor din ba prin

centrifugare

Confectionarea stalpilor din ba prin

centrifugare

Instrumentarea stalpilor din beton

armat cu bare din CPAFS

Instrumentarea stalpilor din beton

armat cu bare din CPAFS

Standarde in vigoare si proiectare

structurilor din beton armate cu bare

din CPAF (compozite polimerice

armate cu fibre) 1. CNR-DT 203/2006 (2007), Guide for Design and Construction of Concrete

Structures Reinforced with Fiber-Reinforced Polymer Bars, National Research

Council – Advisory Committee on Technical Recommendations for

Construction, Rome, Italy.

2. ** fib Task Group 9.3, bulletin 40 (2007), FRP reinforcement in RC structures,

International Federation of Structural Concrete, Lausanne.

3. ACI 440.1R-06 (2006), Guide for the Design and Construction of Concrete

Reinforced with FRP bars, American Concrete Institute Committee, USA.

4. CAN/CSA-S806-02 A National Standard of Canada (2004), Design and

Construction of Building Components with Fibre-Reinforced Polymers,

Canadian Standards Association, Mississauga, Ontario, Canada.

Lucrarea 3

1. În diagrama de mai jos este prezentată testarea la întindere a unei bare

din compozite polimerice armate cu fibre de sticlă. Determinaţi modulul de

elasticitate şi deformaţia ultimă a barei din CPAFS.

0.00

200.00

400.00

600.00

800.00

1000.00

1200.00

0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50

Bara cu diametrul de 8 mm

Bara cu diametrul de 8 mm

Lucrarea 3

Lucra

rea 3

Site-uri utile cu informatii despre

armare elementelor cu bare

compozite, grile polimerice etc

http://www.hughesbros.com

http://www.schoeck-combar.com

http://tillco.com/

http://www.tensarcorp.com