Investigation of the behavior of carbon fiber reinforced polymer confined standard cylinder concrete specimens under axial load
Duygu Ertürkmen1, Cengiz Dündar2, Serkan Tokgöz31Mersin University, Faculty of Engineering, Deparment of Civil Engineering, Mersin2Cukurova University, Faculty of Engineering and Architecture, Deparment of Civil Engineering, Adana
3Adana Science and Technology University, Faculty of Engineering and Natural Sciences,Deparment of Civil Engineering, Adana
The use of fiber reinforced polymer composites for strengthening in concrete structures has become quite prevalent in recent years. Especially, to provide ductile behavior from the structural elements that produced by using the high strength concrete under the load effects, the externally wrapping of these elements with using the fiber reinforced polymer materials comes into prominence as an alternative method for strengthening. These materials with high tensile strength can often be preferred due to their lightweight and easy to apply. In this study, cylinder-shaped concrete specimens with compressive strengths range between 53.13~74.87 MPa, are wrapped one or two layer with using bi-directional carbon fiber reinforced fabric (CFRP). These wrapped specimens were tested under the axial comprehensive loads and the effects of the CFRP wrapping on concrete strength and ductility was investigated. In addition, stress-strain relations obtained from the tested specimens were compared with the results of existing models for strengthened cylindrical specimen with CFRP in literature. As a result, a significant increase was obtained in the compressive strength and deformation capacity of CFRP wrapped specimens. Especially, it was observed that the stress-strain values obtained from the two layers CFRP wrapped specimens show good agreement with the values obtained from the models.
Keywords: High strength concrete, Carbon fiber polymer, Stress-strain relations, Axial compressive, Strength, DuctilityKarbon lifli polimer sargılı standart silindir beton numunelerin eksenel yük altındaki davranışlarının incelenmesi
Duygu Ertürkmen1, Cengiz Dündar2, Serkan Tokgöz31Mersin Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, İnşaat Mühendisliği Bölümü, Mersin2Çukurova Üniversitesi, Mühendislik Mimarlık Fakültesi, İnşaat Mühendisliği Bölümü, Adana
3Adana Bilim ve Teknoloji Üniversitesi, Mühendislik ve Doğa Bilimleri Fakültesi, İnşaat Mühendisliği Bölümü, Adana
Lif takviyeli polimer kompozitlerin betonarme yapılarda güçlendirme amaçlı olarak kullanımı son yıllarda oldukça yaygınlaşmıştır. Özellikle yüksek dayanımlı beton kullanılarak üretilen yapı elemanlarının yük etkisi altında sünek davranmasını sağlamak için, dışarıdan lifli polimer malzemeler kullanılarak sarılması alternatif bir güçlendirme yöntemi olarak öne çıkmaktadır. Yüksek çekme dayanımına sahip olan bu malzemeler, kolay uygulanabilmeleri ve hafif olmaları sebebiyle sıklıkla tercih edilmektedir. Bu çalışmada dayanımı 53.13-74.87 MPa arasında değişen silindir şeklindeki beton numuneler (tek veya çift kat) çift yönlü karbon lifli kumaş (CFRP) kullanılarak sarılmıştır. Söz konusu numunelerin eksenel basınç altında test edilmesiyle CFRP sargısının betonun basınç dayanımına ve sünekliğine olan etkileri araştırılmıştır. Ayrıca test edilen numunelere ait elde edilen gerilme-deformasyon ilişkileri literatürde mevcut olan CFRP ile güçlendirilmiş silindir numunelere ait modellerin sonuçları ile kıyaslanmıştır. Sonuç olarak CFRP sargılı numunelerin basınç dayanımlarında ve şekil değiştirme kapasitelerinde önemli artışlar elde edilmiştir. Özellikle çift kat CFRP sargılı durumda elde edilen gerilme-deformasyon değerlerinin, modellerden elde edilen değerler ile oldukça uyumlu olduğu gözlenmiştir.
Anahtar Kelimeler: Yüksek dayanımlı beton, Karbon lifli polimer, Gerilme-deformasyon ilişkisi, Eksenel basınç, Dayanım, SüneklikCorresponding Author: Duygu Ertürkmen, Türkiye
Manuscript Language: Turkish