Multi-filament yarns testing for textile-reinforced concrete

Abstract

Cílem předložené práce bylo experimentální studium mnohovláknitých svazů z alkalicky odolného skla, které se používají k výrobě textilně vyztuženého betonu. V rámci laboratorního testu byla zjišťována odezva na tahové zatížení. K získání statisticky významného souboru dat byl proveden vysoký počet zkoušek (přes 300) na vzorcích šesti různých délek (od 1 do 74 cm). K predikci a k pozdější interpretaci výsledků zkoušek byl prezentován numerický model svazku mnoha sériově zapojených vláken se znáhodněnými parametry, které zastupují různé vlivy způsobující odlišnost odezvy od ideálního svazku. Cílem experimentu bylo ověřit předpoklady modelu a případně identifikovat jeho parametry tak, aby odpovídal skutečně naměřeným zatěžovacím křivkám. Díky neúspěšnému pokusu o~opravu naměřených křivek, jejichž deformace byly ovlivněny příspěvkem netuhých části zatěžovacího stroje, nebyla identifikace parametrů modelu možná. K statistickému zpracování experimentu byla použita pouze data naměřených sil (tahových pevností), na kterých byl demonstrován vliv délky vzorku na jeho pevnost.

The scope of the presented master thesis was the experimental study of multi-filament yarns made of AR-glass and used for textile-reinforced concrete. The behavior under the tensile loading was investigated by laboratory tests. A high number of yarn specimens (over 300) of six different lengths (from 1 cm to 74 cm) was tested to obtain statistically significant data which were subsequently corrected and statistically processed. The numerical model of the multi-filament bundle was studied and applied for prediction of the yarn performance and for later results interpretation. The model of n parallel filaments describes the behavior of a bundle with varying parameters representing different sources of disorder of the response and provides the qualitative information about the influence of their randomization on the overall bundle response. The aim of the carried experiment was to validate the model presumptions and to identify the model parameters to fit the real load-displacement curves. Unfortunately, due to unsuccessful correction of measured displacements devalued by additional non-linear contribution of the unstiff experiment device the load-displacement diagrams were not applicable to model parameters identification. The statistical evaluation was carried only for the maximal load values and the effect of the specimen size (length) on its strength was demonstrated. The size effect curve did not exclude the existence of spatial correlation of material mechanical properties modifying the classical statistical Weibull theory.