Índice de figuras
88 CAPÍTULO 3 PROGRAMA EXPERIMENTAL E CARACTERIZAÇÃO DOS MATERIAIS
as tensões perpendiculares à ligação. Computacionalmente, a caracterização da interface GFRP/betão tem vindo a ser estudada destacando‐se a incapacidade de previsão da carga última na modelação da ligação GFRP/betão rígida contrariamente à modelação da ligação com recurso a elementos de interface com base no critério de ruptura de Mohr‐Coulomb [76, 128‐131, 133] que estima com razoável precisão o descolamento do compósito de FRP do elemento de betão. Neste sentido, realizaram‐se diversos ensaios para diferentes estados de tensão da ligação para se definir uma envolvente de ruptura (ângulo de atrito e coesão) correspondente à ligação GFRP/betão. Atendendo a que os agentes ambientais agressivos podem introduzir algumas alterações no desempenho da ligação e consequentemente na envolvente de ruptura, realizaram‐se igualmente diversos ensaios.
Tendo por objectivo a caracterização da interface GFRP/betão e da envolvente de ruptura de Mohr‐Coulomb foram realizados 79 ensaios de corte duplo, considerando quatro tipos de envelhecimento acelerado entre as 0 e 10000 horas. A geometria dos provetes e o sistema de ensaio utilizado encontra‐se representado na Figura 3.1. No Capítulo 4, este tipo de ensaio será abordado em detalhe. Figura 3.1: Esquema de forças do ensaio de corte duplo. Tendo por objectivo a avaliação do desempenho do reforço de vigas de betão armado submetidas a diversos agentes ambientais agressivos, foram realizados 47 ensaios de vigas de secção rectangular com quatro tipos de envelhecimento acelerado entre as 0 horas e as 10000 horas. Estes ensaios tiveram de ser realizados a uma escala reduzida dado que as dimensões máximas das vigas estarem condicionadas pelas dimensões das câmaras de envelhecimentos acelerado. Na Figura 3.2 mostra‐se a geometria e o sistema de ensaio utilizado. No Capítulo 5 estes ensaios serão discutidos em pormenor.
Realizaram‐se igualmente três ensaios com vigas de betão armado de secção transversal em T à escala real com o objectivo de comparar o desempenho do sistema de reforço com as vigas de secção rectangular. Na Figura 3.3 mostra‐se o esquema de ensaio utilizado. No Capítulo 6 são descritos com mais detalhe estes ensaios.
3.2. PREPARAÇÃO DOS PROVETES DE BETÃO ARMADO 89 Figura 3.2: Esquema de forças do ensaio de das vigas de secção rectangular. Figura 3.3: Esquema de forças do ensaio de das vigas de secção em T.
Nos sub‐capítulos seguintes descreve‐se, de forma mais detalhada, o programa de ensaios realizado e caracterizam‐se também todos os materiais envolvidos neste estudo.
3.2. Preparação dos provetes de betão armado
3.2.1. Preparação das superfícies
A preparação adoptada para as superfícies de betão que receberiam a colagem dos compósitos de GFRP foi comum a todos os provetes experimentais. Deste modo, pretendeu‐se controlar todas as superfícies dos provetes, impondo‐lhes rugosidade semelhante, por intermédio de jacto de areia seca à pressão de 4 bar, conforme se mostra pela Figura 3.4. A camanda superficial de betão foi removida ficando as superfícies, após limpeza com ar comprimido, prontas a receber a colagem do compósito de GFRP. Anulando‐se os vazios e as microfisurações existentes através de uma primeira aplicação de uma camada muito fina de resina epoxídica (undercoating), os provetes tratados deverão garantir uma união perfeita com o compósito de GFRP. Entende‐se que estes procedimentos são de extrema importância para o bom desempenho da ligação FRP/betão.
Na preparação da superfície do betão dos provetes são de realçar dois aspectos: o primeiro, a grande rugosidade alcançada pelo jacto de areia, conforme se compara na Figura 3.5; e a elevada facilidade de execução e rendimento proporcionado por esta técnica quando comparada, por exemplo, com o uso do martelo de agulhas, rebarbadora ou outra técnica de abrasão similar. No entanto, a técnica por jacto de areia tem o inconveniente de gerar ambientes altamente saturados em poeiras de cimento e que causam ao utilizador ou trabalhadores perto da área de trabalho, uma difícil respiração que deverá ser acautelada por intermédio de dispositivos apropriados para oxigenação do pessoal, conforme se faz notar pela Figura 3.4.
90 CAPÍTULO 3. PROGRAMA EXPERIMENTAL E CARACTERIZAÇÃO DOS MATERIAIS Figura 3.4: Preparação das superfícies de betão a jacto de areia (da esquerda para a direita) dos provetes de corte, das vigas de secção rectangular e das vigas com secção em T. Figura 3.5: Pormenor da diferença entre a superfície de betão tratada com jacto de areia e a superfície de betão inicial.
3.2.2. Aplicação do compósito de GFRP às peças de BA
Os trabalhos desenvolvidos na aplicação do compósito de GFRP às vigas de betão e aos provetes para ensaios ao corte seguiram uma metodologia típica. Os passos e os procedimentos adoptados foram transversais a todos os provetes de betão e que se enumeram em seguida:
(i) As superfícies de betão onde se pretende aplicar o compósito foram inicialmente delimitadas por intermédio de uma fita adesiva para se garantir que apenas a área de colagem inicialmente prevista fosse efectivamente colada. No caso particular dos cubos de betão utilizados nos ensaios de corte, foi montado um molde que permitisse ser adaptado ao sistema de ensaio previsto. Este molde, conforme se pode ver pela Figura 3.6, foi constituído por peças de BA com as dimensões ajustadas à forma do provete. Para evitar a colagem do compósito a essas peças, foram colocadas películas aderentes a envolver as peças de BA por forma a garantir uma boa descofragem dos moldes.
(ii) Após a limpeza de eventuais impurezas e partículas ou poeiras de betão da superfície a colar, procede‐se à aplicação de uma primeira camada de resina