Influenza della lunghezza d'ancoraggio e della distanza dal bordo sulle proprieta' di aderenza acciaio-calcestruzzo in presenza di temperature elevate

The decay of local bond between steel and concrete due to exposure to high temperatures is often investigated performing pull-out tests on rebars embedded in the centre of the specimen. In addition, the load on the rebar is only applied once the thermal cycle is concluded. This approach however neglects, on the one hand, the effects of concrete splitting on the maximum value of bond and, on the other, the detrimental influence of creep. In the present work both inconveniences will be tackled by performing 36 constant-load tests on concrete samples provided with transverse reinforcement and a longitudinal rebar with three increasing levels of proximity to the specimen’s edge. The influence of the bonded length on the local bond won’t be neglected, in fact, in half of the specimens the steel rod only adhere to concrete for a length that is equal to 4 times the diameter of the rod while in the remaining specimens the bond length is equal to 8 times the diameter of the rod. In addition, 12 test will be performed to evaluate the residual strength of bond after exposure to high temperature and low levels of load. Finally, in order to assess the decay of the mechanical properties of concrete, 7 three-point-load tests will be carried out on concrete sample that previously undergo a thermal cycle. The results of the experimental campaign will be compared both with the prescriptions of EC2 and with the data collected in similar tests performed in the University of Stuttgart.

Il degrado del massimo valore della tensione d’aderenza tra acciaio e calcestruzzo a causa dell’alta temperatura viene generalmente investigato tramite prove di pull-out eseguite su provini dove la barra d’ancoraggio è posizionata centralmente. Inoltre, la prova viene eseguita solamente alla fine del ciclo termico a cui i provini sono esposti. Un tale approccio, d’altra parte, trascura da un lato gli effetti dello splitting del calcestruzzo sul massimo valore della tensione d’aderenza, e dall’altro gli effetti del creep. Nel presente lavoro entrambi gli inconvenienti sono affrontati eseguendo 36 prove a carico costante su provini di calcestruzzo dotati di armatura trasversale e una barra longitudinale con tre livelli crescenti di prossimità al bordo del provino. L’influenza dalla lunghezza d’ancoraggio sul legame locale viene inoltre considerata, infatti, in metà dei provini la lunghezza d’ancoraggio è pari a 4 diametri della barra d’armatura, nell’altra metà la lunghezza d’ancoraggio è invece pari a 8 diametri. In aggiunta, vengono eseguite 12 prove finalizzate alla valutazione dell’aderenza residua dopo l’esposizione dei provini ad alte temperature e bassi valori di carico. Infine, in modo tale da valutare il degrado delle proprietà meccaniche del calcestruzzo, 7 prove a flessione su tre punti sono eseguite su travetti in calcestruzzo preventivamente esposti a cicli termici. I risultati della campagna sperimentale saranno confrontati sia con le prescrizioni dell’EC2 che con i dati raccolti in simili prove eseguite presso l’Università di Stoccarda.