Prestress losses in fibreglass pretensioned concrete compression members: Fid-Bau Portal

Prestress losses in fibreglass pretensioned concrete compression members

Issa, Mohsen A. / Amer, Ahmed

Abstract Fibreglass has been used recently as a prestressing material in concrete structures, and it has demonstrated some advantages over steel tendons especially in corrosive environments. An experimental estimation of the long term losses of concrete columns and piles pretensioned with fibreglass (S-2 glass) is presented in this paper. Three identical sets of steel and fibreglass specimens with nominal dimensions of 152 mm×102 mm×2.6 m (6 in ×4 in ×102 in) were instrumented and tested to evaluate prestress losses under axial compression loads at different stress levels. Results after 20 months show that prestress losses in fibreglass tendons are less than those in steel tendons. The effective prestress for fibreglass pretensioned specimens can be predicted accurately using the step-by-step method. The measured data were compared with several models. For a practical applied stress of 0.3fc ′, the current ACI and Bazant equations for creep and shrinkage predicted the strain history, prestress losses, and effective prestress of fibreglass pretensioned concrete specimens with good accuracy.

Resume La fibre de verre a été récemment utilisée comme matériau de précontrainee dans les structures en béton et présente certains avantages sur les armatures d'acier, surtout dans les environnements corrosifs. C'est la dégradation des structures en béton préconstraint et en béton armé dans ce type d'environment qui a conduit à rechercher d'autres matériaux de précontrainte plus durables. C'est ainsi que la fibre de verre est apparue comme une solution de remplacement. Elle a pour propriétés une haute résistance à la traction, une bonne adhérence et une excellente résistance à la corrosion. Le présent rapport donne une estimation expérimentale des pertes à long terme des poteaux et des pieux précontraints par prétension avec de la fibre de verre. Trois séries identiques d'éléments d'acier et de fibre de verre avec des dimensions nominales de 152 mm × 102 mm × 2,6 m ont été essayées pour évaluer les pertes de précontrainte sous des charges de compression axiale à différents niveaux de contrainte. Les résultats après 20 mois ont indiqué qu'avec les armatures d'acier les pertes sont plus importantes qu'avec des armatures de fibre de verre. L'efficacité de la précontrainte des éléments avec fibres de verre peut être déterminée avec exactitude. Les données mesurées sont comparées avec plusieurs modèles de fluage et de retrait. Pour une contrainte de 0,3 fc ' exercée, les équations actuelles de l'ACI et Bažant pour le fluage et le retrait ont permis de prévoir avec une assez grande précision le processus de déformation, les pertes de précontrainte et l'efficacité de la précontrainte des éléments de béton à fibres de verre.