FLEXURAL STRENGTHENING OF CORRODED REINFORCED CONCRETE BEAMS USING HYBRID SYSTEM

FLEXURAL STRENGTHENING OF CORRODED REINFORCED CONCRETE BEAMS USING HYBRID SYSTEM. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

[img] PDF (MS Thesis)
MS Thesis - Khaled Mohammed Kharma.pdf - Accepted Version
Restricted to Repository staff only until 6 January 2022.

Download (10MB)

Arabic Abstract

الاسم الكامل: خالد محمد خرمه عنوان الرسالة: تعزيز انحنائية الجسور الخرسانية المسلحة الصدأة باستعمال نظام تسليحي هجين التخصص: هندسة مدنية تاريخ الدرجة العلمية: ديسمبر 2020 هناك العديد من المواقف التي يتم فيها تقليل قدرة تحمل الهياكل الخرسانة المسلحة (RC) للأحمال. التحميل الزائد، التحميل الديناميكي، الانكماش والزحف، تآكل حديد التسليح هي بعض العوامل التي تسبب انخفاضًا كبيرًا في قدرة حمل العناصر الخرسانية المسلحة RC. يعد فقدان قدرة تحمل الأحمال للعناصر الخرسانية المسلحة RC بسبب تآكل حديد التسليح حالة شائعة جدًا لمشاكل الديمومة للأعضاء الهيكلية RC. بالنظر إلى ضرورة تطوير إستراتيجية لتقوية فعالة لأعضاء الخرسانة المسلحة RC المتآكلة بالصدأ، تهدف الدراسة المقترحة إلى التحقيق في أداء الانحناء للجسور الخرسانية المسلحة RC المتآكلة المعززة بنظام هجين من البوليمر المقوى بألياف الكربون (CFRP) والخرسانة فائقة الأداء (UHPC). تم تحضير عشرين جسر خرساني مسلح RC وتعريضها لعملية تآكل متسارعة باستخدام تقنية التيار القسري. تم تآكل تسع عينات جسور خرسانية مسلحة لتسبب تقليل وزن سيخ الحديد بنسبة 10٪، بينما تآكلت عينات الجسور الإحدى عشرة الأخرى لتحقيق انخفاض بنسبة 20٪ في وزن سيخ الحديد. تم تحضير عينة أخرى من الجسور الخرسانية المسلحة RC لاستخدامها كعينة أصلية بدون صدأ (حيث سيتم مقارنة العينات الأخرى بها). تم تقوية مجموعتي عينات الحزمة التي لها نسب مختلفة من الخسارة في قطر الحديد، كما هو مذكور أعلاه، باستخدام تكوينات مماثلة. تم اختبار جميع الجسور الخرسانية RC الواحد والعشرين في الإنحناء لتقييم أداء التعزيز. تم تقديم حل تحليلي للتنبؤ بسعة الانحناء للجسور المقواة فقط بألياف الكربون وأيضا للجسور المقواة باستعمال النظام الهجين ما ببين ألياف الكربون والخرسانة العالية الأداء. أظهرت النتائج التجريبية والتحليلية وجود اتفاق مع نسبة خطأ صغيرة.

English Abstract

The load-carrying capacity of reinforced concrete (RC) structures is significantly reduced in many situations, such as overloading, dynamic loading, shrinkage, creep, and reinforcement corrosion. The loss of load-carrying capacity of the RC members due to reinforcement corrosion is one of the major causes of the reduction in the service life of RC structural members. Considering the necessity of developing a strategy for effective strengthening of the corroded RC members, the proposed study aims to investigate the flexural performance of corroded RC beams strengthened using the Carbon Fiber Reinforced Polymer (CFRP) sheets alone as well as using a hybrid system comprising of CFRP sheets and the layers of Ultra-High-Performance Concrete (UHPC). Twenty RC beam specimens were designed, prepared, and then subjected to accelerated reinforcement corrosion using the impressed current technique for causing loss of steel reinforcement to the targeted degrees. Nine beam specimens were corroded to cause a 10% mass loss, while the other eleven beam specimens were corroded for achieving a 20% mass loss. One extra RC beam specimen was prepared and used as an un-corroded control specimen. The two groups of the beam specimens having different percentages of loss in bar mass, as mentioned above, were strengthened using similar configurations. All the twenty-one RC beam specimens were tested in flexure to evaluate the performance of strengthening using the load-deflection data recorded during the flexural testing. Finally, analytical models were developed and validated to predict the flexural capacity of the corroded RC beams strengthened using the CFRP sheets alone as well as using the hybrid system of CFRP and UHPC. The experimental and analytical results showed a good agreement.

Item Type: Thesis (Masters)
Subjects: Civil Engineering > Structural Engineering
Department: College Of Engineering Sciences > Civil Engineering Dept
Committee Advisor: Al-Osta, Mohammed
Committee Members: Maslehuddin, Mohammed and Al-Dulaijan, Salah U. and Khalid, Hammad
Depositing User: KHALED KHARMA (g201474620)
Date Deposited: 07 Jan 2021 12:00
Last Modified: 07 Jan 2021 12:00
URI: https://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/141795