Streszczenie: W artykule przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych belek pełnowymiarowych zbrojonych różnego rodzaju zbrojeniem FRP: (i) zbrojenie na bazie włókien bazaltowych BFRP(Basalt FRP); (ii) hybrydowe zbrojenieHFRP(Hybrid FRP) z włóknami węglowymi i bazaltowymi oraz (iii) nano-hybrydowe pręty nHFRP (nano-Hybrid FRP) ze zmodyfikowaną żywicą epoksydową. Sprawdzenie odporności ogniowej przeprowadzono wg scenariusza pożaru umownego zgodnie z krzywą standardową ISO-834 – elementy były poddane obciążeniu (zginaniu 4-punktowemu) i jednocześnie podgrzaniu z trzech stron (z boków oraz od strony dolnej).Wyniki wskazały, że wysoka temperatura ma istotny wpływ na nośność elementów (zmniejszenie nośności średnio o ok. 40%) oraz na sposób ich zniszczenia. Belka zbrojona prętami BFRP wykazała najlepsze wyniki – zniszczenie próbki nastąpiło po 97 min, maksymalne ugięcie wyniosło 16 cm, a temperatura mierzona na spodzie belki ok. 940°C i ok. 600°C na prętach. Odporność ogniowa elementów zbrojonych prętami FRP różniła się w zależności od rodzaju zastosowanego zbrojenia.

Słowa kluczowe: zbrojenie FRP; pręty kompozytowe; BFRP; HFRP; odporność ogniowa FRP, 

 

 

Abstract: This paper describes the results of experimental studies for full-size beams reinforced with various types of FRP reinforcement: (i) Basalt – FRP (BFRP), (ii) Hybrid – FRP (HFRP) with carbon and basalt fibers, and (iii) nano-Hybrid-FRP (nHFRP) with modified epoxy resin. The fire resistance was checked in accordance with the contractual fire scenario based on the ISO-834 standard curve – the elements were subjected to loading (4-point bending) and at the same time heating of three edges (from the sides and from the bottom). The results showed that the temperature has a significant impact on the load-bearing capacity of the elements (the strength capacity was reduced by approximately 40%) and on the method of their destruction. The beam reinforced with BFRP bars showed the best results, destruction of the sample occurred after 97 minutes, maximum deflection - 16 cm, and the temperature measured on the bottom of the beam reached 940°C and about 600°C on the bars. The fire resistance of FRP reinforced elements was varying and depends on the type of reinforcement used.

Keywords: FRP reinforcement; composite bars; HFRP; BFRP; fire resistance of FRP.

 

[1] Garbacz Andrzej, Marek Urbański, Andrzej Łapko. 2015. „BFRPBars as anAlternative Reinforcement of Concrete Structures – Compatibility andAdhesion Issues.” AdvancedMaterials Research, 1129: 233 – 241.DOI: 10.4028/www.scientific. net/AMR.1129.233.
[2] Garbacz Andrzej, Elżbieta Danuta Szmigiera, Kostiantyn Protchenko, Marek Urbański. 2018. „On Mechanical Characteristics of HFRP Bars with Various Types of Hybridization, 653 – 658. International Congress on Polymers in Concrete (ICPIC 2018). DOI: 10.1007/978-3- 319-78175-4_83.
[3] Protchenko Kostiantyn, Joanna Dobosz, Marek Urbański, Andrzej Garbacz. 2016. „Wpływ substytucji włókien bazaltowych przez włókna węglowe na właściwości mechaniczne prętów B/CFRP (HFRP).” Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury, JCEEA, 63 (1/1): 149 – 156.
[4] Szmigiera Elżbieta Danuta, Kostiantyn Protchenko, Marek Urbański,Andrzej Garbacz. 2019. „Mechanical Properties of Hybrid FRP Bars and Nano-Hybrid FRP Bars.” Archives of Civil Engineering, 65 (1): 97 – 110. DOI: 10.2478/ace- -2019-0007.

Przyjęto do druku: 17.03.2020 r.