Publicação
Estudo do comportamento de elementos de betão reforçados com varões entrançados em material compósito (BCR)
| Resumo: | As estruturas de betão armado são definidas como um bem fundamental à sobrevivência dos seres humanos e ao favorecimento da qualidade de vida dentro e fora das cidades. A investigação de medidas que visem a preservação, conservação e prolongamento do ciclo de vida destas estruturas continua a despertar interesse no seio da comunidade científica. O conhecimento do funcionamento das estruturas de betão armado com aplicação do reforço tradicional em aço e dos danos que podem ocorrer pela deterioração deste material por corrosão das armaduras, conduz à necessidade de investigação de novos materiais que melhorem o desempenho das estruturas em termos de resistência e durabilidade. A aplicação de materiais poliméricos reforçados com fibras FRPs (Fiber Reinforced Polymers) apresentam-se como uma solução credível de reforço das estruturas de betão armado. Contudo, o comportamento linear elástico e a rotura frágil, aliada à baixa rigidez destes varões e ausência ou insuficiente rugosidade dos mesmos, não satisfaz a direta substituição dos varões em aço. Neste contexto, o presente trabalho apresenta o estudo sobre a utilização de uma nova geração de varões FRP, designados por Braided Composite Rods (BCRs), no reforço de elementos de betão, comparando o seu desempenho mecânico com os de elementos reforçados por varões de aço convencionais, nas mesmas condições de análise. No âmbito da atividade experimental desenvolvida em laboratório, os varões BCR e os varões de aço convencionais foram submetidos a ensaios de aderência (pull-out); modelos de viga construídos em laboratório à escala reduzida foram submetidos a ensaios de flexão. Foram produzidos varões BCR com três diferentes composições do núcleo usando a técnica de entrançamento, que permite a criação de uma estrutura exterior nervurada à volta das fibras introduzidas axialmente no núcleo de reforço. Os resultados obtidos permitem concluir que quando sujeito a ensaios de pull-out a inovadora estrutura de revestimento dos varões BCR potencia uma aderência superior à verificada pelos varões de aço (mais de 60%), fornecendo bloqueio mecânico com o betão. Ao nível do comportamento das vigas de betão com armadura BCR verifica-se o bom desempenho estrutural em termos de pseudoductilidade, capacidade de absorção de energia e aderência entre armadura e o betão. |
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| Autores principais: | Barbosa, Sebastião Miguel Ferreira |
| Assunto: | Reforço do betão Corrosão das armaduras Varões compósitos têxteis Aderência Ductilidade BCR Concrete reinforcement Reinforcement corrosion Textile composite rods Adherence Ductility Braided composite rods Engenharia e Tecnologia::Engenharia Civil |
| Ano: | 2016 |
| País: | Portugal |
| Tipo de documento: | dissertação de mestrado |
| Tipo de acesso: | acesso aberto |
| Instituição associada: | Universidade do Minho |
| Idioma: | português |
| Origem: | RepositóriUM - Universidade do Minho |
| Resumo: | As estruturas de betão armado são definidas como um bem fundamental à sobrevivência dos seres humanos e ao favorecimento da qualidade de vida dentro e fora das cidades. A investigação de medidas que visem a preservação, conservação e prolongamento do ciclo de vida destas estruturas continua a despertar interesse no seio da comunidade científica. O conhecimento do funcionamento das estruturas de betão armado com aplicação do reforço tradicional em aço e dos danos que podem ocorrer pela deterioração deste material por corrosão das armaduras, conduz à necessidade de investigação de novos materiais que melhorem o desempenho das estruturas em termos de resistência e durabilidade. A aplicação de materiais poliméricos reforçados com fibras FRPs (Fiber Reinforced Polymers) apresentam-se como uma solução credível de reforço das estruturas de betão armado. Contudo, o comportamento linear elástico e a rotura frágil, aliada à baixa rigidez destes varões e ausência ou insuficiente rugosidade dos mesmos, não satisfaz a direta substituição dos varões em aço. Neste contexto, o presente trabalho apresenta o estudo sobre a utilização de uma nova geração de varões FRP, designados por Braided Composite Rods (BCRs), no reforço de elementos de betão, comparando o seu desempenho mecânico com os de elementos reforçados por varões de aço convencionais, nas mesmas condições de análise. No âmbito da atividade experimental desenvolvida em laboratório, os varões BCR e os varões de aço convencionais foram submetidos a ensaios de aderência (pull-out); modelos de viga construídos em laboratório à escala reduzida foram submetidos a ensaios de flexão. Foram produzidos varões BCR com três diferentes composições do núcleo usando a técnica de entrançamento, que permite a criação de uma estrutura exterior nervurada à volta das fibras introduzidas axialmente no núcleo de reforço. Os resultados obtidos permitem concluir que quando sujeito a ensaios de pull-out a inovadora estrutura de revestimento dos varões BCR potencia uma aderência superior à verificada pelos varões de aço (mais de 60%), fornecendo bloqueio mecânico com o betão. Ao nível do comportamento das vigas de betão com armadura BCR verifica-se o bom desempenho estrutural em termos de pseudoductilidade, capacidade de absorção de energia e aderência entre armadura e o betão. |
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