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Dissertação

{pt_PT=Estudo experimental sobre o efeito da temperatura na aderência entre betão e varões em compósito de GFRP} {} EVALUATED

Detalhes: {pt=Os varões de materiais compósitos de polímero reforçado com fibras de vidro (GFRP) têm sido cada vez mais utilizados em estruturas de betão. Tal deve-se às suas vantagens, destacando-se a elevada resistência, a leveza, e sobretudo, a resistência à corrosão. Os compósitos de GFRP são materiais susceptíveis à temperatura: sob o efeito da temperatura sofrem redução de algumas propriedades mecânicas, como a resistência, a rigidez e a aderência. Nesta dissertação é apresentado um estudo experimental sobre o comportamento da aderência a temperaturas elevadas entre o betão e varões de GFRP com acabamento superficial em areia. Foram realizados ensaios de arrancamento a varões de GFRP, inseridos em provetes cilíndricos de betão, às temperaturas de 20 ºC, 60 ºC,100 ºC e140 ºC. Neste estudo, foram considerados dois comprimentos de aderência diferentes, correspondentes a 5 e 9 vezes o diâmetro dos varões. Os provetes foram primeiramente aquecidos até à temperatura desejada e depois carregados até à rotura. Durante os ensaios, foi medido o carregamento aplicado e o deslizamento dos varões nas pontas livre e carregada. Os resultados obtidos confirmaram que ocorre uma redução significativa da resistência de aderência com a temperatura. A rigidez da ligação GFRP-betão apresentou uma variação não monotónica com a temperatura. É proposto um modelo de tensão de aderência vs. deslizamento, através de um processo de ajuste dos resultados experimentais ao modelo BPE modificado. Foi aplicado o modelo de degradação proposto por Gibson et al. aos resultados experimentais para simular a redução da tensão de aderência GFRP-betão com a temperatura. , en=Glass fiber reinforced polymer (GFRP) rebars are being increasingly used as a substitute of steel. This is due to their advantages, which include high strength, lightness and especially corrosion resistance. However, these materials are susceptible to temperature: when subjected to moderately elevated temperatures, their mechanical properties, such as strength, stiffness and bond to concrete deteriorate. In the present study, experimental investigations were performed on GFRP sand coated rebars embedded in concrete cylinders with the main goal of studying the bond behaviour of the rebars to concrete at elevated temperatures. Pull-out tests were performed at temperatures of 20 °C, 60 °C, 100 °C and 140 °C. Two different bond lengths of the GFRP rebars were considered, corresponding to 5 and 9 times the diameter of the rebars. The experimental procedures were conducted by first heating the specimens to the target temperature and then loading them to failure. During the tests, the applied load and the slip of the rebars at both their loaded and free ends were measured. The results obtained show a significant reduction of the bond strength between the rebars and concrete with temperature increase. The GFRP-concrete stiffness presented a non-monotonic variation with temperature. From the results obtained, a bond vs. slip model is proposed based on a fitting procedure of the experimental data to the modified BPE model. Finally, the relaxation model proposed by Gibson et al. was applied to the experimental data which simulates the reduction with temperature of the bond strength between GFRP rebars and concrete. }
Keywords: {pt=varões de GFRP, aderência GFRP-betão, temperaturas elevadas, ensaios de arrancamento, en=GFRP rebars, GFRP-concrete bond, elevated temperature, pull-out tests, bond-slip models}

Discussão: junho 7, 2017, 9:0