Experimental study on local bond stress-slip relationship in self-compacting concrete

Abstract

This paper summarizes the results of an experimental study on local bond stressslip relationship of deformed reinforcing bars embedded in self-compacting concrete, considering the effect of concrete confinement by transverse reinforcement. In this study were cast 104 specimens by using self-compacting concrete and vibrated concrete. Pull-out tests were performed on deformed bars with short anchorage length (ld ≤ 5∅). The parameters analyzed were the concrete type, the confining reinforcement, the bar diameter and the anchorage length of bar. The results of this study showed that the ultimate bond strength was higher for self-compacting concrete compared to vibrated concrete, and the slip corresponding to the ultimate bond strength was higher for vibrated concrete. Also, it has been observed higher ultimate bond strength for smaller bar diameter. In general a decreasing tendency of the ultimate bond strength with increased anchorage length of bar was found, yet with some exceptions. All the specimens confined with transverse reinforcement had a pull-out failure, while the unconfined specimens had a splitting failure, hence the presence of transverse reinforcement changed the type of bond failure from unfavorable (splitting), to a favorable one (pull-out). A new bond model for pull-out failure based on regression analysis of the experimental data from this study was proposed, considering the favorable effects that the confining reinforcement and relative rib area have on bond strength.

Este documento resume los resultados de un estudio experimental sobre la relación de deslizamiento por tensión local de las barras de refuerzo deformadas incrustadas en el concreto autocompactante, considerando el efecto del confinamiento del hormigón por refuerzo transversal. En este estudio, se fundieron 104 especímenes utilizando concreto autocompactante y concreto vibrado. Las pruebas de extracción se realizaron en barras deformadas con una longitud de anclaje corta (ld ≤ 5∅). Los parámetros analizados fueron el tipo de hormigón, el refuerzo de contención, el diámetro de la barra y la longitud de anclaje de la barra. Los resultados de este estudio mostraron que la máxima resistencia de adherencia fue mayor para el concreto autocompactante en comparación con el concreto vibrado, y el deslizamiento correspondiente a la máxima resistencia de adherencia fue mayor para el concreto vibrado. Además, se ha observado una mayor resistencia de unión final para diámetros de barra más pequeños. En general, se encontró una tendencia decreciente de la fuerza de unión final con una mayor longitud de anclaje de la barra, pero con algunas excepciones. Todos los especímenes confinados con refuerzo transversal tuvieron una falla de extracción, mientras que los especímenes no confinados tuvieron una falla de división, por lo tanto, la presencia de refuerzo transversal cambió el tipo de falla de enlace de desfavorable (división) a una favorable (extracción) . Se propuso un nuevo modelo de enlace para el fracaso de extracción basado en el análisis de regresión de los datos experimentales de este estudio, considerando los efectos favorables que tienen el refuerzo de contención y el área de la costilla relativa sobre la fuerza del enlace.