Abstract The results are presented of an experimental project into the residual strength characteristics of polymer adhesives used in anchoring steel reinforcement bars, following exposure to elevated temperatures. The adhesives tested were polyester resin and epoxy resin grouts. Two types of experiment were undertaken designed to investigate the residual bond strength as well as the compressive strength of specimens. For the bond strength determination, pull-out tests were carried out on 150 mm cubes. Compressive tests were undertaken on small cylindrical specimens. All specimens were exposed to different temperatures in pre-heated ovens and then allowed to cool down to normal laboratory temperatures prior to testing. In the bond tests, two types of failure were observed: splitting and slipping. Splitting of the cubes occurred in specimens exposed to temperatures below about 200° C, and the adhesive characteristics were in general enhanced. Slipping failures, by pulling through the adhesive, were obtained in specimens exposed to higher temperatures than about 200°C, and both the residual bond and compressive strengths were observed to diminish with increasing temperature. Additionally, the texture of the adhesive had changed, losing its cohesiveness. Based on this observation, an approach for assessing thein situ bond capacity of anchors is proposed.

Resume Cet article donne les résultats d'une recherche expérimentale sur les caractéristiques de résistance résiduelle de colles aux polymères utilisées pour l'ancrage de barres d'armature en acier prélablement soumises à des températures élevées. Celles-ci peuvent avoir pour origine soit le soudage d'une nouvelle armature aux ancrages, soit une exposition à un feu. Les colles essayées étaient une résine polyester et des injections de résines époxydes disponibles dans le commerse. On a entrepris deux séries d'essais afin d'étudier l'adhérence résiduelle et la résistance à la compression des éprouvettes. Pour déterminer l'adhérence, on a effectué des essais d'arrachement sur des cubes de 150 mm de côté dans lesquels des ronds de 12 mm de diamètre ont été ancrés dans des trous préformés. La longueur d'ancrage étit de 36 mm et on s'est activement employé à ce que la colle ne déborde pas au-delà de la longueur choisie. Les essais en compression ont été exécutés sur de petites éprouvettes cylindriques de 19 mm de diamètre et de 38 mm de longueur. Auparavant, toutes les éprouvettes ont été exposées à diverses températures dans des fours préchauffés, puis refroidies à des température normales en laboratoire. Dans les essais d'adhérence, on a observé deux types de rupture: par fendage et par glissement. Le fendage s'est produit dans des éprouvettes soumises à des températures inférieures à 220°C et 180°C respectivement pour le polyester et pour les colles époxydes. Ceci en dépit du fait que la longueur d'ancrage était seulement trois fois supérieure au diamètre de l'armature, ce qui donne les plus hautes résistances possible avec ce type de colles. En général, l'adhérence résiduelle et les résistances en compression étaient meilleures quand les éprouvettes avaient été exposées à ces températures. Le gain maximal de résistance a été obtenu pour des éprouvettes soumises à des températures proches du ‘point de transformation thermique’ (HDT en anglais), ce qui peur s'expliquer par la prise accélérée de la colle. Aux basses températures, inférieures à HDT, l'adhérence était réalisée pour des déplacements de 2 mm et suivie d'une rupture fragile. A des températures plus élevées, la sollicitation de pointe intervenait pour de plus grands déplacements et les caractéristiques fragiles de l'adhérence étaient faibles. Les ruptures par glissement ont été obtenues par traction au travers de la colle sur des éprouvettes soumises à des températures plus élevées que précédemment dans des cas de rupture par fendage. En l'occurrence, on a observé que l'adhérence résiduelle comme les résistance à la compression diminuaient rapidement à mesure que la température augmentait. De plus, la texture de la colle s'était modifiée, perdant de sa cohésivité. Sur cette base, on propose une approche pour évaluer l'adhérence des ancrages.