Mechanical behaviour of aramid fiber reinforced polymer (AFRP) rebar/concrete interfaces

TRA 2014, PARIS, FRANCE, 14-/04/2014 - 17/04/2014; Aramid Fiber Reinforced Polymer (AFRP) rebars are being used as internal reinforcements of concrete structures for more than ten years. Their main advantages over common reinforcing steel rebars rely on their lightness, durability performances, mechanical properties, and electromagnetic neutrality. For this application, interfacial properties between the rebars and surrounding concrete play a major role on the mechanical performances of the reinforced concrete structure. In this context, this research aims at investigating the bond behaviour of commercially available AFRP rebars embedded in concrete. The first part of the paper is devoted to the assessment of mechanical and physical properties of the selected rebars. A second part is then dedicated to the study of interfacial properties between the rebars and concrete: the interfacial bond strength is first assessed using a specifically designed pull-out test, and a modelling of the interface behaviour is then developed, based on an analytic bond-slip law. The method used to identify key theoretical parameters of the model is also discussed.; Les armatures en Polymère Renforcé de Fibres d'Aramide (PRFA) sont utilisées pour le renforcement des structures en béton depuis plus de dix ans. Leurs principaux avantages au regard des armatures traditionnelles en acier réside dans leur légèreté, leur durabilité, leurs propriétés mécaniques, et leur neutralité électromagnétique. Un point clé gouvernant l'efficacité de tels renforcements réside dans leur capacité à adhérer correctement au béton. La présente étude s'intéresse donc à la caractérisation de l'adhérence entre le béton et des armatures en PRFA disponibles sur le marché. La première partie de l'article est consacrée à la présentation des armatures étudiées et à la caractérisation de leurs principales propriétés physiques et mécaniques. La seconde partie de l'étude s'intéresse à la détermination du comportement mécanique à l'interface entre les armatures et le milieu béton. Le comportement de l'interface est tout d'abord évalué à l'aide d'un essai d'arrachement spécialement conçu, puis est analysé au travers d'une modélisation originale. Pour mettre en oeuvre cette dernière, une méthode d'identification des paramètres du modèle est proposée.