, Volume 32, Issue 2, pp 89-97

Bond characteristics of corrding reinforcement in concrete beams

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Abstract

The results of an experimental study of the bond characteristics of reinforced concrete beams subjected to reinforcement corrosion are presented. Beam specimens recommended by the joint RILEM/CEB/FIP Committee were used, which comprised two halves of a reinforced concrete beam rotating about a hinge mechanism. Corrosion was induced at different levels of rebar diameter loss: 0, 0.3, 0.4, 0.5, 1, 2 and 5 percent by impressing direct current of intensity 0.8 and 2.4 mA/cm2. The specimens were tested under four point bending to induce bond failure and load-free end slip curves were plotted.

The tests showed that at up to 0.4% degree of corrosion, no free-end slip occurred in the reinforcement bars until complete breakdown of bond at failure. At higher degrees of reinforcement corrosion, free-end slip commenced immediately upon application of load and increased linearly with increasing load. The free-end slip at maximum load was a function of the degree of reinforcement corrosion. At small degrees of corrosion, the bond strength increased with increasing degree of corrosion, showing a maximum increase of over 25% at 0.4% corrosion. Higher degrees of corrosion led to a sharp decrease in bond strength.

Résumé

Cet article présente les résultats d’une étude expérimentale sur les caractéristiques d’adhésion pour des poutres en béton armé où l’armature est exposée à la corrosion. Des échantillons de poutres recommandés par le comité joint RILEM/CEB/FIP étaient employés sous forme de deux moitiés d’une poutre en béton armé tournant autour d’un pivot. La corrosion était induite à plusieurs niveaux de réduction de la section d’armature à savoir 0; 0,3; 0,4; 0,5; 1, 2 et 5% par le biais d’un courant direct d’intensité 0,8 et 2,4 mA/cm2. Les échantillons ont été testés sous des conditions de quatre points de flexion pour induire l’affaiblissement d’adhésion des courbes de glissement ont été tracées.

Les essais ont démontré que jusqu’à 0,4% de corrosion, il n’y avait pas de glissement par l’armature jusqu’à rupture totale d’adhésion. Pour des niveaux de corrosion élevés, le glissement a commencé dès l’application de la charge augmentant linéairement avec l’augmentation de celle-ci. Le glissement sous charge maximale est une fonction du degré des armatures. Pour un faible niveau de corrosion, l’adhésion augmente avec le degré de corrosion, pour un accroissement de l’adhésion de plus de 25% pour un degré de corrosion de 0,4%. Des niveaux de corrosion élevés induisent une réduction significative de l’adhésion.

Editorial Note Prof. P. Mangat is a Senior Member and the Chairman of RILEM TC LPC: Long term performance characteristics of fibre cement composites.