Field and laboratory performance of bridge columns repaired with wrapped glass-fibre-reinforced-polymer sheets

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Abstract

Several bridge columns, in which concrete was delaminated as a result of steel corrosion, were repaired in the mid 1990s. Different types of grout, including one based on expansive cement, were used to rebuild the damaged columns to their original shape; the columns were then wrapped with glass-fibre-reinforced polymers (GFRPs). The associated lab study indicated that the observed damage caused a reduction of about 20% in the axial-load-carrying capacity of the columns and much larger reductions in ductility and energy-dissipating capacity. The experimental results also showed that the strength and ductility of the columns could be recovered by repairing them with GFRP. Long-term monitoring of three columns repaired in the field using GFRP has indicated their excellent performance. No deterioration has been observed in the fibre-reinforced polymer or in the columns in more than 10 years. Monitoring has also shown a reduction in the rate and associated risk of corrosion over time; thus, this is a more durable retrofitting technique than traditional ones, such as steel jacketing.

De nombreux piliers de ponts dans lesquels le béton était désagrégé à la suite de la corrosion de l'acier ont été réparés dans le milieu des années 1990. Plusieurs types de coulis, dont un à base de ciment expansif, ont été utilisés pour rebâtir les piliers endommagés à leur forme originale avant de les envelopper de polymères renforcés de fibres de verre (« GFRP »). L'étude connexe en laboratoire a montré que les dommages observés réduisaient la capacité portante axiale des piliers de 20% et causaient des réductions beaucoup plus importantes en ductilité et dans la capacité de dissiper l'énergie. Les résultats de l'expérience ont également montré que la résistance et la ductilité des piliers pourraient être récupérées en les réparant avec des « GFRP ». Le suivi à long terme de trois piliers réparés sur le terrain en utilisant des « GFRP » a montré leur excellent comportement. Aucune détérioration n'a été observée dans les polymères renforcés de fibres ou les piliers en plus de 10 ans. Le suivi a également montré une réduction dans le temps du taux et du risque associé de corrosion, fournissant ainsi une méthode de modification plus durable que les méthodes conventionnelles telles que les enveloppes en acier. Mots-clés: béton, piliers, corrosion, charges cycliques, ductilité, ciment expansif, polymères renforcés de fibres de verre, suivi, réparation, résistance.[Traduit par la Rédaction]

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