I det moderna samhället är majoriteten av vår infrastruktur (byggnader, broar, tunnlar etc.) gjord av åldrande betong. En nyligen utvecklad kostnadseffektiv metod för att upprätthålla denna infrastruktur involverar en extern beläggning med fiberförstärkta polymerkompositer (FRP). Men är detta en tillfällig lapp eller en hållbar lösning? En 13 år lång studie publicerad i Composites Part B svarar äntligen på denna fråga, och tar oss ett steg närmare den utbredda användningen av denna lösning.

Vid FRP-förstärkning av betong limmas kompositer av glas eller kolfiberarmerad polymer (GFRP eller CFRP) på betong med ett epoxilim. Dessa plåtar ger ytterligare stöd och stärker betongen genom att skydda dem från tuffa miljöförhållanden, såsom höga fuktnivåer och temperaturer. Men samma miljöförhållanden kan potentiellt även försämra betong-FRP-bindningen, vilket gör att FRP-skyddssystemet misslyckas i förtid.

Prof. Jaeha Lee från Korea Maritime and Ocean University, en ledande forskare i den 13-åriga studien, säger:"Den tillgängliga informationen om FRP-betongbindningsbeteende efter ihållande belastningar i olika miljöer är mycket begränsad, särskilt för perioder över två år. "

Forskarna testade både CFRP- och GFRP-system under olika inomhus- och utomhusmiljöförhållanden för förändringar i en parameter som kallas debond onset strain. Detta är ett mått på deformationen som inträffar före fel; större stammar varnar vanligtvis omedelbart misslyckande.

Forskarna fann att miljöförhållanden hade en betydande inverkan på bindningsbeteende. I slutet av 13 år observerades större minskningar av avbindningstöjningar i utomhusbalkar än inomhusbalkar. Vidare varierade bindningsbeteendet mellan material:förändringar i töjningen av lossning var försumbara i CFRP-balkar inomhus, medan det i GFRP-balkar utomhus var en märkbar minskning.

Prof. Lee betonar vikten av sådana tester för framtida användning, och säger:"Om den långsiktiga hållbarheten hos betong-FRP-gränssnitt utvärderas, förväntas användningen av detta förstärkningssystem öka med minimala investeringar. Detta kommer att vara bra för överkomligt pris. upprätthålla en säkrare stad genom att minimera risken för kollaps eller skador på befintliga strukturer."