Publicação
Comportamento e modelação da ligação GFRP/betão em elementos de betão armado expostos a ambientes agressivos
| Resumo: | O presente trabalho incide sobre a degradação da ligação GFRP/betão devido à exposição a agentes ambientais. A motivação para a realização deste estudo surge com o aumento do número de reforços de estruturas através da aplicação de materiais compósitos de matriz polimérica para os quais, por terem um período ainda curto de aplicação, é ainda desconhecido o desempenho das ligações FRP/betão a longo prazo. Em particular, o real conhecimento do desempenho destas ligações quando expostas às adversidades ambientais tais como ambientes salinos, húmidos ou secos, gelo/degelo ou a temperaturas altas (próximas de Tg) é ainda deficiente. Acresce‐se maior motivação dada a localização do território português, no qual diversas regiões possuem importantes amplitudes térmicas ou ambientes salinos. A aplicação dos compósitos de FRP em vigas de betão armado proporciona um aumento substancial na sua ductilidade e resistência última. No entanto, no reforço de vigas de betão armado, as capacidades dos compósitos de FRP não são alcançadas deixando por mobilizar muito material aquando do seu descolamento das superfícies coladas de betão. A análise e compreensão dos desempenhos dos compósitos de FRP e da ligação tornam necessária a definição de critérios de ruptura que possam estimar o descolamento prematuro dos compósitos de FRP. Tais critérios têm sido implementados em programas comerciais de cálculo automático ajudando o projectista a estimar as resistências últimas dos elementos estruturais de betão armado reforçados com compósitos de FRP. Neste trabalho foram realizados ensaios de corte duplo de provetes cúbicos de betão colados com compósito de GFRP. Mantendo o mesmo comprimento de colagem de cerca de 150mm, foram estudados outros parâmetros tais como os efeitos da imposição de tensões normais de compressão (perpendiculares à superfície de colagem), das exposições a ciclos de nevoeiro salino, a ciclos de marés (seco/molhado), a ciclos de temperatura entre +7,5°C a +47,5°C e entre ‐10°C a +30°C. Os resultados permitiram constatar que, na ruptura, a ligação tem um comportamento segundo o critério de ruptura de Mohr‐Coulomb pelo que, foram determinados os ângulos de atrito interno e coesões da ligação para as diferentes condições ambientais. Realizaram‐se também 47 ensaios à flexão de vigas de betão armado sendo que 3 vigas têm dimensões mais similares à reais e as restantes vigas de secção rectangular de menores dimensões com o propósito de analisar a degradação da aderência entre o compósito de GFRP e o betão. Para os diferentes agentes ambientais, diversos parâmetros foram estudados e comparados com a situação de referência (sem qualquer envelhecimento acelerado) tais como a tensão de aderência máxima da ligação, a força máxima transmitida ao compósito de GFRP, a extensão máxima, os deslocamentos relativos entre materiais e a energia de fractura. Recorreu‐se a um programa de cálculo que permitiu modelar a ligação GFRP/betão e cujos resultados numéricos foram comparados com os experimentais. Propõem‐se ainda metodologias de cálculo para estimar o descolamento do compósito de GFRP e cujos resultados são ainda comparados com algumas normas ou códigos internacionais. |
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| Autores principais: | Biscaia, Hugo Emanuel Charrinho da Costa |
| Assunto: | Betão armado Reforço estrutural à flexão Aderência Fibras de vidro Compósitos de GFRP colados exteriormente Envelhecimento artificial |
| Ano: | 2012 |
| País: | Portugal |
| Tipo de documento: | tese de doutoramento |
| Tipo de acesso: | acesso aberto |
| Instituição associada: | Universidade Nova de Lisboa |
| Idioma: | português |
| Origem: | Repositório Institucional da UNL |
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