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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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