[en] The Straduravius research project, funded by the Spanish Ministry of Science and Innovation, studies the application of advanced construction materials in high- performance concrete structures. Fibre-reinforced polymer (FRP) bars offer a promising alternative to steel tendons in prestressed concrete. Their advantages lie in a high durability and high tensile strength while maintaining a comparably high modulus of elasticity. In prestressed concrete the bond between the reinforcement and the concrete differs from the bond in conventional reinforced concrete. Due to the lateral expansion of a material when subjected to load, the diameter of pre-tensioned tendons increases towards the end of a prestressed member. This so-called Hoyer effect increases the bond properties, but also elicits design limitations. The fundamental understanding of the bond is therefore important for a safe design. This thesis is based on a well-founded literature review, that summarizes the most important findings and formulas to calculate the anchorage length of FRP prestress tendons. Following the American Concrete Institute (ACI) 440.4R-04 guideline for FRP material testing, tensile and Pull-Out Tests are performed. The material characteristics are determined and statements about the bond performance are formulated. Based on the ECADA prism test, the transfer and flexural bond length of the FRP tendons are quantified. The experimental study is carried out with CFRP Carbopree® High Strength Rods, GFRP Glasspree® FL E46 Round Bars, and a new type of glass fibre bar with a thermoplastic resin (TGFRP). The conducted tensile tests can verify the linear-elastic material behaviour with a brittle failure. The measured modulus of elasticity is on the safe side, exceeding the expected values. The other material characteristics could not be verified but were all within the design value of 60 % of the ultimate value. The bond behaviour is found to be preferable to steel tendons because the mean bond stress stays close to constant after the maximum value is reached. Anchorage failures due to insufficient lateral pressure and therefore slip-out, but also due to too large lateral pressure and therefore brittle failure as a consequence of fibre rupture are observed. Accordingly, it is recommended to determine testing standards and further develop the provided anchoring device. The TGFRP bar observed bond stress peaks at the spiral indentations and it slipped out of the anchorage as a result of the smooth surface finishing. It is therefore not applicable as FRP reinforcement. However, the CFRP and GFRP are considered to be a suitable alternatives to steel prestress tendons.

[es] El proyecto de investigación Straduravius, financiado por el Ministerio de Ciencia e Innovación de España, estudia la aplicación de materiales de construcción avanzados en estructuras de hormigón de altas prestaciones. Las barras de fibras reforzadas con polímeros (FRP) ofrecen una alternativa prometedora a los tendones de acero en hormigón pretensado. Sus ventajas son, una alta durabilidad y resistencia a la tracción, manteniendo un módulo de elasticidad comparablemente alto. La adherencia entre armadura y hormigón, en hormigón pretensado depende considerablemente del fenómeno llamado efecto Hoyer. Esto se debe a la expansión lateral del material cuando se somete a carga, produciendo que el diámetro de los tendones pretensados aumente y las propiedades de unión mejoren. Por el contrario esto limita el diseño, por lo tanto una comprensión fundamental del sistema de adherencia es vital para un diseño seguro. Esta tesis se fundamenta en una revisión bibliográfica exhaustiva, donde se resumen los hallazgos y fórmulas para calcular la longitud de anclaje de los tendones de FRP. Sigue la directriz de la normativa 440.4R-04 del American Concrete Institute (ACI) para pruebas de materiales FRP, mediante ensayos de tracción y extracción de la barra. Se determinaron las características del material y se definió un comportamiento sobre la adherencia. Esto con base en la prueba del prisma ECADA, que cuantifica la transferencia y la longitud de la unión por flexión de los tendones de FRP. El estudio experimental se ejecuta con barras de alta resistencia CFRP Carbopree®, barras GFRP Glasspree® FL E46 y un nuevo tipo de barra de fibra de vidrio con una resina termoplástica (TGFRP). El comportamiento elástico-lineal del material y su falla frágil se verificó por los ensayos de tracción. El módulo de elasticidad medido es superior a los definidos por el fabricante. Las demás características del material no pudieron verificarse, pero todas excedían el valor de diseño del 60 % del valor final. Se concluyó que el comportamiento de adherencia de las barras de fibra es mejor comparado con los tendones de acero, ya que la tensión de adherencia media permanece casi constante después de alcanzar su valor máximo. Se observaron fallas de anclaje debido a una presión lateral insuficiente que provocaron el deslizamiento de la barra. Cabe mencionar, que debido a una presión lateral excesiva, se produjo un fallo por fragilidad ligado a la ruptura de la fibra. En consecuencia, se deben determinar los estándares de prueba y mejorar el desarrollo del dispositivo de anclaje provisto para cada tipo de barra. La barra TGFRP no es aplicable como refuerzo porque se observó picos de tensión en la prueba de adherencia, producido por las muescas en espiral y en la prueba ECADA la barra deslizó en el anclaje por su acabado liso superficial. Sin embargo el CFRP y el GFRP son alternativas adecuadas para sustituir a los tendones de acero pretensado.