Το τιτάνιο είναι ένα από τα υλικά που χρησιμοποιούνται ευρέως στα έργα αποκατάστασης των μνημείων της Ακρόπολης, κυρίως λόγω της μεγάλης του αντοχής σε όλα τα είδη διάβρωσης. Επίσης το εμπορικώς καθαρό τιτάνιο (Grade 2 κατά ASTM B265 και B348) που χρησιμοποιείται στα έργα της Ακρόπολης είναι συμβατό υλικό με το μάρμαρο από άποψη φυσικών και μηχανικών ιδιοτήτων (πολύ κοντινούς λόγους Poisson, ίσους συντελεστές θερμικής διαστολής), ενώ διαθέτει και ικανοποιητική πλαστιμότητα. 

Η συγκόλληση θραυσμάτων μαρμάρου με κοχλιοτομημένες ράβδους τιτανίου και τσιμεντοπολτό από λευκό τσιμέντο, είναι μία εργασία που εκτελείται συχνότατα από τα συνεργεία των έργων και αποσκοπεί στην αποκατάσταση της μονολιθικότητας των κατακερματισμένων αρχιτεκτονικών μελών. Τα μάρμαρα των μνημείων της Ακρόπολης έχουν αστοχήσει κατά κανόνα λόγω υπέρβασης της εφελκυστικής τους αντοχής, έτσι οι οπλισμοί των συγκολλήσεων οι οποίοι τοποθετούνται με διεύθυνση κάθετη στις επιφάνειες θραύσης, προορίζονται να αναλάβουν εφελκυστικά φορτία. Η διαστασιολόγησή τους γίνεται βάσει των συμπερασμάτων εργασιών του κ. Κ. Ζάμπα (Ζάμπας 1988, 1992), με βασικό κριτήριο ότι σε οριακή κατάσταση θα επέρχεται αστοχία του οπλισμού και όχι κάποιου από τα συγκολλημένα τεμάχια μαρμάρου.

Υπάρχουν όμως περιπτώσεις κατά τις οποίες οι ράβδοι τιτανίου αναμένεται να υποβληθούν σε διάτμηση, όπως στις συγκολλήσεις όπου η διεπιφάνεια είναι παράλληλη στην διεύθυνση του σεισμικού φορτίου. Σ’ αυτές τις περιπτώσεις οι ράβδοι θα συμπεριφέρονται ως βλήτρα, ενώ το βασικό κριτήριο αστοχίας του οπλισμού και όχι των μαρμάρινων στοιχείων εξακολουθεί να ισχύει.

Η διεθνής βιβλιογραφία είναι πλούσια σε εργασίες που πραγματεύονται το μηχανισμό μεταφοράς τέμνουσας δύναμης σε διεπιφάνεια σκυροδέματος διά μέσου δράσης βλήτρου από χάλυβα, όμως δεν υπάρχουν παρόμοιου περιεχομένου δημοσιεύσεις που να αναφέρονται στα υλικά που χρησιμοποιούνται στα αναστηλωτικά έργα

 Η παρούσα εργασία προσπαθεί να καλύψει αυτό το κενό προσεγγίζοντας το θέμα της μελέτης της συμπεριφοράς ράβδων τιτανίου, εμφυτευμένων με τσιμεντοπολτό σε μάρμαρο Διονύσου και υποβαλλόμενων σε τέμνουσα δύναμη, με στόχο τα συμπεράσματά της να χρησιμεύσουν στις μελλοντικές αναστηλωτικές εργασίες των μνημείων της Ακρόπολης ή και άλλων κλασικών μνημείων.

Η βασική παράμετρος που διερευνήθηκε στα πλαίσια αυτής της εργασίας είναι το μέγεθος της επικάλυψης των ράβδων τιτανίου, με σκοπό να προσδιοριστεί η ελάχιστη απαιτούμενη επικάλυψη ώστε η αστοχία να επέρχεται με ψαλιδισμό του βλήτρου και όχι με αποκόλληση κώνου μαρμάρου. Η διερεύνηση αυτής της παραμέτρου έγινε συναρτήσει της διαμέτρου του βλήτρου και των δύο κύριων διευθύνσεων ανισοτροπίας του μαρμάρου. 

Γι αυτόν τον σκοπό σχεδιάσθηκε και κατασκευάσθηκε στο Εργαστήριο Ωπλισμένου Σκυροδέματος του Ε.Μ.Π. μία πειραματική διάταξη καθαρής διάτμησης και έλαβαν χώρα δοκιμές σε ράβδους τιτανίου διαφόρων διαμέτρων, εμφυτευμένων σε μαρμάρινα δοκίμια. Η φόρτιση επιβαλλόταν κατά την ασθενή ή κατά την ισχυρή διεύθυνση του μαρμάρινου δοκιμίου, για διάφορα μεγέθη επικαλύψης.

Συγκεκριμένα πραγματοποιήθηκαν συνολικά 48 δοκιμές διάτμησης, 24 εξ’ αυτών με επικάλυψη βλήτρου εξαπλάσια της διαμέτρου του, 12 με επικάλυψη τετραπλάσια της διαμέτρου του βλήτρου και 12 δοκιμές με επικάλυψη διπλάσια της διαμέτρου του βλήτρου. Το  ήμισυ των δοκιμών πραγματοποιήθηκε με φόρτιση στην ασθενή διεύθυνση του μαρμάρινου δοκιμίου, ενώ στις υπόλοιπες με φόρτιση στην ισχυρή διεύθυνσή του. Τα μεγέθη των διαμέτρων των ράβδων που χρησιμοποιήθηκαν στις δοκιμές ήταν 6, 8, 10 και 12 χιλιοστά. Το εύρος αυτό καλύπτει τα συνήθη μεγέθη των διαμέτρων που χρησιμοποιούνται στα έργα αποκατάστασης των μνημείων στην Ακρόπολη.       

Από τις δοκιμές φάνηκε ότι επικάλυψη του βλήτρου, όταν έχει μέγεθος εξαπλάσιο της διαμέτρου του, εξασφαλίζει την θραύση του βλήτρου και για τις δύο διευθύνσεις φόρτισης, για όλες τις διαμέτρους που δοκιμάστηκαν. Παρομοίως φαίνεται ότι επαρκεί επικάλυψη τετραπλάσια της διαμέτρου του βλήτρου, όταν η φόρτιση εντείνει το μάρμαρο στην ισχυρή του διεύθυνση. Στην περίπτωση που η φόρτιση είναι κατά την ασθενή διεύθυνση του μαρμάρου, η τετραπλάσια της διαμέτρου του βλήτρου επικάλυψη εξασφαλίζει την αστοχία αυτών μόνο για διαμέτρους 6 και 8 χιλιοστά, ενώ στις μεγαλύτερες διαμέτρους οι δοκιμές ολοκληρώθηκαν με αποκόλληση κώνου μαρμάρου. Η τελευταία σειρά των δοκιμών, όπου η επικάλυψη των βλήτρων ήταν διπλάσια των διαμέτρων τους, έδειξε ότι το μέγεθος αυτό της επικάλυψης οδηγεί σε αστοχία του μαρμάρου σε κάθε περίπτωση.