Influence of loading rate on bond behaviour of reinforcing steel and prestressing strands

Pull-out tests with short embedment length were carried out within a wide range of loading rates. The highest loading rate which could be achieved on a Split-Hopkinson-bar equipment was about 500,000 times the loading rate in a static test. The test variables were the steel type, the concrete quality and the loading rates.It turned out that plain reinforcing bars and prestressing strands were insensitive to variations in the loading rate, whereas deformed bars showed a significantly higher bond resistance with increasing loading rate. This influence is more pronounced according as the concrete quality is lower and the bar displacements are smaller. An explanation of the phenomena is suggested.RésuméL'objet principal de cette recherche expérimentale est de déterminer l'influence de la mise en charge sur l'adhérence des armatures en acier lisse (d: 10 mm), en acier déformé de 10 mm et de torons de précontrainte de 3/8“ pour des bétons de différentes résistances en compression (22,45 et 55 N/mm2).Dans ce but, on a réalisé des éprouvettes de béton, pourvues d'une armature centrale fixée sur une longueur de 30 mm dans le béton. Les essais au choc étaient exécutés au moyen d'un appareil d'essai du type “Split Hopkinson Bar”, qui a été mis au point par le laboratoire Stevin dans le but de faire des essais en traction sur des cylindres de béton.Dans ces essais la rupture est atteinte en moins de 10−3 secondes.Afin d'avoir une référence nous avons fait parallélement des essais au choc, des essais statiques au moyen d'une machine électro-hydraulique, équipée d'un système de mise en chare contrôlé. Dans ces essais la rupture était obtenue au bout de 300 ms et 60 secondes, respectivement. Les résultats montrent que l'adhérence des barres déformées augmente avec la vitesse de mise en charge. Cet effet est plus important pour les bétons de qualité inférieure que pour les bétons de résistance supérieure.La vitesse de mise en charge n'a pas une influence significative sur l'adhérence des barres lisses. Ceci peut s'expliquer par l'existence d'un mécanisme de frottement qui provoque les efforts d'adhérence, car ce mécanisme ne semble pas être influencé par la vitesse de mise en charge. En ce qui concerne les torons, on n'a pas non plus trouvé d'influence significative sur l'adhérence.