Concrete-to-concrete shear interface: design approaches

The degradation of reinforced concrete slabs due to aging or natural phenomena has led to the necessity of repair or retrofit interventions through the application of an additional concrete overlay, leading to the creation of an interface between concretes casts at different times. Several mechanisms are responsible of the transmission of the shear actions between the two concrete casts, which have been studied since the Sixties. Various authors have investigated the problem of transmission of stresses through the interface and have proposed different analytical expressions to represent the experimental results. Currently, the shear friction capacity of the interface between casts is regulated by several provisions. Particularly, in this work, the prescriptions of four different standards are analyzed and compared: Eurocode, Model Code, Aci 318-19, and Technical report 066. After a comparison of the different theoretical approaches, the design of concrete overlay retrofit has been developed for two reinforced concrete highway bridge decks. To better highlight the influence of the different design parameters, some parametric analyses were performed to evaluate the shear resistance of the overlay interface.

Il degrado di solette in calcestruzzo armato, dovuto all’invecchiamento o a fenomeni naturali, ha reso necessari interventi di restauro e riqualificazione attraverso l’applicazione di un nuovo strato di calcestruzzo, creando così un’interfaccia tra calcestruzzi di età differente. La trasmissione del taglio e degli sforzi all’interfaccia avviene tramite diversi meccanismi, i quali sono studiati fin dagli anni Sessanta. Diversi autori si sono dedicati allo studio del problema di trasmissione degli sforzi attraverso l’interfaccia e hanno proposto diverse equazioni empiriche al fine di rappresentare i risultati sperimentali ottenuti. Attualmente, la valutazione del taglio all’interfaccia tra calcestruzzi è regolata da diverse normative. In particolare, in questo scritto, le prescrizioni di quattro diverse normative sono analizzate e confrontante: Eurocodice, Model Code, Aci 318-19 e Technical report 066. Dopo un confronto dei differenti approcci teorici affrontati dalle quattro normative, è stata sviluppata la progettazione di uno strato di calcestruzzo riqualificativo di due impalcati autostradali in calcestruzzo armato. Per avere un quadro completo circa l’influenza dei differenti parametri di progettazione, sono state eseguite delle analisi parametriche per valutare la resistenza a taglio all’interfaccia tra i due calcestruzzi.