Wpływ polimerowego złącza podatnego na pracę połączonych elementów betonowych
Wariant tytułu
Influence of polymer flexible joint on behaviour of bonded concrete elements
Autor
Zdanowicz, Łukasz
Promotor
dr hab. inż. Arkadiusz Kwiecień, prof. PK
Promotor pomocniczy
dr inż. Szymon Seręga
Data wydania
2021
Data obrony
19.07.2021
Wydawca
[s.n.]
Język
polski
Słowa kluczowe
beton, naprawa, polimerowe złącze podatne
concrete, repair, polimer flexible joint
Abstrakt
W niniejszej pracy przedstawiono alternatywną metodę połączenia i naprawy elementów betonowych za pomocą polimerowego złącza podatnego. Polimery budujące złącze podatne wykazują względnie wysoką wytrzymałość i jednocześnie wysoką zdolność do odkształceń w porównaniu do betonu. Taki zestaw cech pozwala na skuteczne przenoszenie obciążeń i jednocześnie minimalizowanie ryzyka powstania nowego uszkodzenia.
Wykonano badania eksperymentalne z dwoma rodzajami polimeru: typu PT i PS. Badania obejmowały dwa rodzaje złącza podatnego: połączenie pierwotne i połączenie wtórne (naprawa) o zmiennej geometrii. W badaniach wykorzystano ustandaryzowane metody pomiarowe obciążenia i odkształcenia złącza, jak również technikę cyfrowej korelacji obrazu (DIC). Określono efektywność połączenia złącza podatnego w połączeniu z betonem. Wyniki badań potwierdziły wysoką efektywność złącza podatnego typu PT w odniesieniu do nośności jak i odkształcalności połączenia. Określono wpływ geometrii złącza na jego wytrzymałość i zdolność do odkształceń na podstawie kryterium efektywności połączenia i (zmodyfikowanego) współczynnika kształtu złącza zaproponowanego przez autora niniejszej pracy. Dodatkowo, udokumentowano eksperymentalnie zjawisko redystrybucji naprężeń zachodzące w polimerowym złączu podatnym typu PT. Wyniki badań eksperymentalnych zostały potwierdzone z zadowalającą dokładnością w analizie numerycznej, która pozwoliła na poszerzenie zakresu badań o dodatkowe geometrie złącza podatnego.
This thesis presents an alternative method of connecting and repairing concrete elements using a polymer flexible joint. Polymer which builds the flexible joint shows high strength and at the same time high deformability compared to concrete. This set of characteristics leads to effective load transfer while minimising the risk of new damage.
Two types of polymer were tested: PT type and PS type. The experimental investigations included two types of flexible joint: primary joint and repaired joint with various geometries. Standardised methods for measuring load and deformation, as well as digital image correlation (DIC) technique were used in the research programme.
The results of the tests confirmed the high efficiency of the flexible joint PT-type in terms of load-bearing capacity and deformation capacity. The influence of the joint geometry on these capacities was determined according to the joint effectiveness, furthermore a modified shape factor was proposed by the author. Additionally, the phenomenon of concrete stress redistribution occurring in a polymer flexible joint PT-type was documented experimentally using DIC strain maps. Finally, the experimental results were confirmed with adequate accuracy in the numerical analysis, what allowed to extend the scope of the study with a parametrical analysis of additional geometries of the polymer flexible joint.
