Índice de figuras
10 CAPÍTULO 2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA SOBRE O DESEMPENHO E A MODELAÇÃO DA LIGAÇÃO FRP/BETÃO
2.8. DURABILIDADE DA LIGAÇÃO FRP/BETÃO 73
incremento de resistência à flexão verificado nos provetes submetidos à exposição de ciclos seco/molhado quando comparados com o maior incremento verificado nos provetes de referência.
Nos ensaios de corte simples realizados por Fava et al. [111], os provetes submetidos a nevoeiro salino (5% de NaCl) à temperatura de 50°C revelaram que esta exposição proporcionava um aumento quer na força máxima transmitida ao compósito de FRP quer na tensão de aderência devido à presença da solução salina. No entanto, foram determinados maiores deslizamentos da interface. Refira‐se que estes resultados foram também verificados em [18, 82, 146].
2.8.3. Exposição a ciclos de temperatura
A exposição dos compósitos de FRP a ciclos de temperatura incide essencialmente sobre três aspectos relevantes: (i) ciclos de gelo/degelo; (ii) ciclos nos quais a temperatura máxima se aproxima da temperatura de transição vítrea (Tg) do compósito de FRP; e (iii) ciclos em que se combinam qualquer uma das situações anteriores com outros tipos de envelhecimentos acelerados conhecidos (por exemplo, humidade relativa ou soluções salinas quer aquosas quer gasosas sob a forma de nevoeiro salino).Os ensaios de aderência de corte duplo e de flexão de três pontos realizados por Klamer et al. [147, 148], revelaram que o efeito da temperatura tem efeito prejudicial numa ligação CFRP/betão a partir de certo valor de temperatura. Os autores identificaram ainda algumas diferenças nos dois tipos de ensaios realizados e que se descrevem a seguir. Foram utilizados dois tipos de betões com resistência à compressão em cubos de 40,1MPa e 70,8MPa. Antes de efectuar os ensaios, todos os provetes foram condicionados às temperaturas de ‐20°C, ‐10°C, 20°C, 40°C, 50°C, 70°C, 90°C e 100°C até ao máximo de 24 horas. Nos dois tipos de ensaios de aderência verificou‐se que nos provetes com betão de resistência mais baixa, a carga de ruptura aumentou até aos 70°C e diminuiu para as temperaturas seguintes. No entanto, nos provetes com betão de resistência mais alta, o mesmo ponto de viragem situou‐se nos 40°C nos ensaios de flexão de três pontos e nos 50°C nos ensaios de corte duplo. Os aumentos da carga de ruptura pode ficar a dever‐se à cura da resina, ou seja, com o aumento da temperatura a aceleração da cura da resina aumenta o que leva a que as forças máximas transmitidas ao compósito de CFRP também aumentem. O patamar seguinte de decréscimo das cargas de ruptura deve‐se essencialmente à aproximação da temperatura de transição vítrea do compósito de CFRP que, de acordo com Klamer et al. [147] é de 62°C. Os modos de ruptura foram também influenciados pelo efeito da temperatura. Klamer et al. [148] referem que a partir dos 50°C os provetes passam de uma ruptura coesiva pelo betão para uma ruptura adesiva pela interface sem quaisquer fragmentos de betão colados ao CFRP conforme se mostra pela Figura 2.34. Refira‐se ainda que o aumento da temperatura originou um aumento das extensões desenvolvidas no compósito de CFRP ao longo do comprimento de colagem.
No trabalho de Mukhopadhyaya et al. [90], e para além dos envelhecimentos sob ciclos seco/molhado em solução salina já referidos anteriormente, foram considerados envelhecimentos sob 450 ciclos de gelo/degelo (2 ciclos por dia) entre as temperaturas ‐17,8°C e 20°C e que revelaram um decréscimo médio na carga de ruptura de 3,3% para o betão de menor resistência à compressão (37,1MPa) e um aumento médio de 10,7%
74 CAPÍTULO 2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA SOBRE O DESEMPENHO E A MODELAÇÃO DA LIGAÇÃO FRP/BETÃO nos provetes contituídos pelo betão de maior resistência à compressão (48,6MPa). Em termos de tensões de aderência, nos provetes de betão de menor resistência à compressão verificou‐se uma diminuição média de 12,6% enquanto que nos outros provetes um aumento médio de 24,7% foi determinado pelos autores. Estes resultados podem evidenciar que o envelhecimento que se pretende impor à ligação deve afectar também o desempenho do próprio betão, isto é, os ciclos de gelo/degelo deverão proporcionar um envelhecimento mais acentuado nos betões de baixa resistência. Esta conjugação de resultados entre os ciclos de gelo/degelo quando comparados com ciclos seco/molhado em solução salina então em concordância com os resultados obtidos em [18]. No entanto, e contrariamente a [18], os modos de ruptura encontrados por Mukhopadhyaya et al. [90] foram essencialmente do tipo adesivo. Esta discordância nos modos de ruptura pode ficar a dever‐se à resistência à tracção do betão. A maior resistência à tracção do betão utilizado por Mukhopadhyaya et al. [90] relativamente à mesma resistência utilizada em [18], pode ter sido suficiente para que as tensões de aderência (em média 3,87MPa nos provetes de menor resistência e de 4,95MPa nos restantes provetes) desenvolvidas na ligação CFRP/betão não tenham conseguido mobilizar a resistência à tracção no betão. Por conseguinte, a ruptura dos provetes de Mukhopadhyaya et al. [90] ficou mais condicionada pela interface CFRP/betão do que propriamente pelo betão. Figura 2.34: Aspecto final dos modos de ruptura típicos de provetes submetidos ao corte: (a) até à temperatura de 50°C (em cima); e (b) a partir da temperatura de 50°C (em baixo) [148].
Mukhopadhyaya et al. [90] concluiu também que a combinação entre os ciclos de gelo/degelo com os ciclos seco/molhado em água salina proporcionaram uma maior degradação da ligação CFRP/betão quando comparados com os mesmos ciclos gelo/degelo impostos à ligação de forma isolada. De acordo com Karbhari et al. [144] os ciclos de gelo/degelo combinados com ambientes húmidos e salinos aceleram a degradação dos compósitos de FRP devido à formação e expansão dos sais de NaCl. Naturalmente, se o compósito apresentar fendas, os sais de NaCl são transportados com maior facilidade para o interior do compósito e que, durante os períodos secos,
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