Polyurea ile takviye edilmiş FRP sargılı kare kolonların eksenel davranışı

Amaç: Çalışmanın amacı düşük dayanımlı betonda cam FRP (GFRP) ile sağlanan sargılamanın etkinliğinin arttırılmasında polyurea etkisini irdelemektir. Materyal ve Yöntem: Bu çalışma için 106 mm x 106 mm kesit boyutlarında ve 300 mm yüksekliğinde 23 adet kare kolon numune üretilmiştir. Kare kolonların keskin köşeleri, 15 mm veya 30 mm köşe yarıçapı ile yuvarlatılmıştır. Böylelikle keskin köşelerde gerilim yoğunlaşması önlenmiştir. Çıplak beton dayanımını hesaplayabilmek için iki adet kare numune sargılanmamıştır. Diğer örnekler tek ve çift katmanlı GFRP ile sargılanmıştır. Eksenel basınç altında sargılama üzerinde daha uniform bir enine birim şekil değiştirme dağılımı sağlamak amacıyla on adet numune sargılanmadan önce polyurea ile kaplanmıştır. Tüm numuneler, monotonik eksenel basınç yüklemesi altında test edilmiştir. Test sonuçları, mevcut bir tasarım odaklı modelin maksimum gerilim ve birim deformasyon kapasitesi hesaplarıyla karşılaştırılmıştır. Ayrıca kare numunelerin diyagonal uzunluğuna (yani 150 mm) eşit bir çapa sahip altı adet silindirik beton numunesi üretilmiştir. Silindirik numuneler, bir veya iki katmanlı GFRP ile sargılanmıştır. Bu "eşdeğer silindirik" numunelerin monotonik eksenel basınç test sonuçları model tahminlerinde kullanılmıştır. Bulgular: Eksenel monotonik gerilme-birim şekil değiştirme eğrileri test sonuçlarından elde edilmiştir. Maksimum basınç dayanımı, maksimum eksenel ve yanal birim deformasyon değerleri belirlenmiştir. Ek olarak, gerilme ve birim şekil değiştirme artış oranları hesaplanmıştır. Numunelerin maksimum eksenel dayanımı ve birim deformasyon kapasitesi de tasarım odaklı model tarafından tahmin edilmiş ve deneysel bulgularla karşılaştırılmıştır. Sonuç: Basınç dayanımındaki en iyi gelişme, 30 mm yuvarlatılmış köşeli iki katmanlı GFRP ile sargılanmış (yani S30-2G-NP) numunelerde gözlenmiştir. Öte yandan, polyureanın katkısı en iyi, 15 mm yuvarlatılmış köşeli tek katmanlı sargılı (yani S15-1G) örneklerde görülmüştür. Bu örneklerin enine kopma birim deformasyon değerlerinde de bir iyileşme gözlenmiştir. Yine de, genellikle silindirik numuneler için geçerli olan yanal gerilimin homojen dağılımı, polyurea kaplamaya ragmen kare kolon numunelerde elde edilememiştir.