PPGECI - Programa de Pós-Graduação Engenharia Civil

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Navegando PPGECI - Programa de Pós-Graduação Engenharia Civil por Autor "Dalfré, Gláucia Maria"

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    Avaliação da degradação de Sistemas de reforço de pilares com CFRP sob ação da umidade
    (2020-05) Lenzi, Fernanda; Dalfré, Gláucia Maria
    Polímeros Reforçados com Fibras (PRF ou Fiber Reinforced Polymers, em língua inglesa) se apresentam como uma opção atrativa para o reforço de estruturas na construção civil devido às características como baixo peso próprio, facilidade e versatilidade de aplicação, elevada resistência à tração, à corrosão e à fadiga. Dentre as principais técnicas de aplicação de reforço com FRP ressalta-se a técnica EBR (Externally Bonded Reinforcement, em língua inglesa), que consiste na aplicação de reforço por meio de colagem externa, o que causa sua exposição a agentes agressivos e a consequente perda de durabilidade quando não protegido. Neste âmbito, este projeto baseia-se em uma análise experimental e teórica visando avaliar o comportamento e a degradação de pilares curtos de concreto armado, reforçados externamente com mantas de fibra de carbono quando expostos à umidade, ao longo do tempo. Para tal, pilares com e sem armadura, não reforçados e reforçados, com mantas de fibra de carbono, aplicadas segundo a técnica EBR, por meio de confinamento contínuo e discreto, com uma e duas camadas de reforço, foram submetidos à ensaios de compressão axial. Também foi realizada a análise experimental do comportamento dos materiais constituintes do sistema de reforço por meio de ensaios de tração uniaxial de corpos de prova de resina epoxídica e de compósito de CFRP (Carbon Fiber Reinforced Polymer, em língua inglesa), os quais foram expostos a ciclos de umidade e a umidade constante. Os resultados obtidos indicam que as resinas epoxídicas apresentaram redução de até 76% e 61% nos valores de tensão máxima e módulo de elasticidade, respectivamente, quando expostas aos ambientes de degradação estudados nesta pesquisa. Quanto ao compósito, não se observou degradação independentemente do ambiente analisado. Constatou-se aumento de capacidade de carga de até 40% nos elementos reforçados com o aumento do número de camadas de material de reforço. Para além disso, o reforço aplicado de forma contínua apresentou melhor desempenho comparado ao elemento reforçado por confinamento discreto, independentemente da variação do número de camadas. Entretanto, redução de até 10% na tensão média máxima foi observada após exposição a umidade. Quanto ao modelo analítico, observou-se que o proposto pela ACI 440.2R (2017) demonstrou bons resultados para previsão de tensões últimas para os modelos com confinamento contínuo, entretanto, o mesmo não pode ser observado para os de confinamento discreto, pois a ACI 440.2R (2017) não considera, em seu modelo de cálculo, o envolvimento parcial. Quanto as deformações axiais, verificou-se que o modelo não representa satisfatoriamente o observado nos ensaios experimentais. Para os pilares não confinados, tanto a norma NBR 6118 (ABNT, 2014) quanto a ACI 318 (2019) apresentam tensão de ruptura de projeto de 10 a 20% inferiores as obtidas experimentalmente quando aplicados os coeficientes de redução. O estudo corrobora o entendimento acerca da fragilidade do elemento de concreto reforçado com CFRP frente a exposição à umidade, especialmente para elementos com confinamento discreto.