CAPÍTULO 4 MATERIAIS E PREPARAÇÃO DAS VIGAS
4.2 VIGAS DE CONCRETO ARMADO REFORÇADAS COM PRFC
O programa experimental concreto armado, de seçã longitudinal com PRFC. O elaborados buscando a aten
O número de vigas foi de inicialmente elaborados pa fabricadas 33 vigas em esc vigas foram divididas em 12
Figura 18 - Par Quanto à sua geometria e elementos que se aproxim concreto armado.
4.2.1 Concreto
O concreto utilizado para central. As vigas foram con de agosto de 2009 e a seg materiais permaneceram igu
Capítulo 4 – Materiais e
CRETO ARMADO REFORÇADAS C
al compreendeu a investigação do comportam eção retangular, reforçadas a flexão externa
. O número de vigas e seu respectivo dimen ender a uma série de condições.
determinado com base na revisão da literatu para condução do programa experimental des escala real, com seção transversal de (20 × 30
12 grupos. Na Figura 18 pode-se observar as v
arcela das vigas utilizadas no programa experim e dimensionamento, buscou-se na medida d ximassem das vigas usualmente executadas
ra a confecção das vigas foi do tipo conven oncretadas em duas etapas distintas, a primeira egunda no dia 15 de dezembro de 2009. As iguais para os concretos utilizados, conforme T
is e preparação das vigas
S COM PRFC
tamento de vigas de rnamente no sentido ensionamento foram
tura e nos objetivos este trabalho. Foram 30 × 200) cm. Estas s vigas citadas. rimental do possível utilizar as em estruturas de encional, dosado em ira ocorreu no dia 26 s especificações dos
Capítulo 4 – Materiais e preparaç Tabela 3 – Dados d Materiais Aglomerante Agregados Aditivo Água
Traço (1 : areia : brita : a/c Cura
Abatimento de tronco de c Resistência à compressão
A especificação informada característica de fck >25 M
abatimento de tronco de con
Figura 19 - En
4.2.2 Fôrmas
Foram executadas fôrmas c cm, elaboradas de tábuas ce desmoldante, conforme pod
ração das vigas
s dos materiais utilizados no concreto dosado e
Característica
Cimento CP-II Z Areia natural (fina e média) e b
Polifuncional 1,59 k Rede pública de abastecime a/c) 1: 2,65 : 3,35 : 0,58 (C= 3 Úmida por 7 dia
e cone Entre 75 mm e 95
fck = 25 MPa fc28 = 4
ada para a empresa fornecedora de concreto MPa, a trabalhabilidade esperada medida por cone de 80 mm ± 10 mm, como pode ser visto n
Ensaio de Abatimento de tronco de cone do con
s conforme as dimensões esperadas para as vig cerradas e painéis de madeira compensada resi
ode ser visualizado na Figura 20.
o em central cas Z 32 e brita basáltica 01 9 kg/m3 mento (tratada) = 318 kg/m3) dias 95 mm 40 MPa
eto foi a resistência or meio do ensaio de o na Figura 19.
oncreto
igas (20 × 30 × 200) esinada. Aplicou-se o
Figura 20
4.2.3 Aplicação, adens
O concreto foi lançado e o imersão, conforme Figura 2 diâmetro de 25,4 mm.
Iniciou-se a cura por asper resistente à ação da água e s
Capítulo 4 – Materiais e
20 – Fôrmas utilizadas para confecção das viga
nsamento e cura
o adensamento realizado foi mecânico utilizan 21. O vibrador era do tipo agulha com 420 mm
Figura 21 - Concretagem das vigas
ersão superficial de água tão logo a superfície se estendeu o procedimento por 7 dias.
is e preparação das vigas
igas
zando um vibrador de mm de comprimento,
Capítulo 4 – Materiais e preparaç
4.2.4 Aço
As vigas possuem armaçõe inferior, 2 barras de Ø 10,0 conforme Figura 22. O co utilização de espaçadores pl
As barras de aço longitudin a determinação de sua tens de Ø 10 mm. Na Tabela 4 s Tabela 4 - Resultad Amostra Área mm² Mas line g/m CP1 76,88 0,6 CP2 76,52 0,6 CP3 76,82 0,6 CP4 76,54 0,6
ração das vigas
ões longitudinais com aço, sendo 3 barras de Ø 0,0 mm na parte superior e estribos de Ø 5,0
cobrimento nominal especificado foi de 2,5 plásticos.
Figura 22 – Armação das vigas
dinais foram ensaiadas à tração segundo a ABN nsão de escoamento e ruptura. Foram ensaiada
são apresentadas as propriedades destas armad
ltado do ensaio de tração das armaduras usadas
assa near mm Força máxima kgf Tensão máxima(falar da variação) MPa Tensão de escoamento MPa ,60 7065 901,16 637,99 ,60 6842 876,91 615,86 ,60 6776 865,03 588,95 ,60 7255 929,58 637,46 Ø 10,0 mm na parte ,0 mm a cada 16 cm, 5 cm obtidos com a BNT NBR 6152 para das quatros amostras
aduras. as nas vigas de to Alongamento na ruptura % 14,00 15,00 15,00 18,00
Capítulo 4 – Materiais e preparação das vigas
4.2.5 Composto de PRFC
Na condução do programa experimental, foi empregado o sistema de reforço com material composto de PRFC em lâmina pré-fabricada unidirecional, disponível atualmente no mercado nacional, proveniente de apenas um fornecedor, para evitar variabilidade nos resultados. Esta lâmina foi colada depois da preparação da superfície do concreto, não necessitando de nenhuma instalação adicional. As propriedades do laminado, segundo informações do fabricante, são apresentadas na Tabela 5.
Tabela 5 - Propriedades do laminado pré-fabricado
Propriedades Valores
Base Fibra de Carbono em matriz epóxi
Cor Preta
Conteúdo de fibras em volume > 68%
Densidade 1,6 g/cm³
Resistência à temperatura > 150 °C
Largura 50 mm
Espessura 1,2 mm
Seção transversal 60 mm²
Módulo de elasticidade > 155.000 MPa
Resistência à tração > 2.400 MPa
Resistência à tração na ruptura 3.100 MPa
Deformação > 1,9 %
Fonte: Catálogo do fornecedor
As propriedades mecânicas citadas anteriormente correspondem à direção longitudinal da fibra.
Capítulo 4 – Materiais e preparaç
4.2.7 Adesivo à base de
Na colagem do reforço de epóxi com consistência de partes da formulação epóxi de apenas um fornecedor, c
Figura 23 - R
Foi determinado experime epóxi. Colocaram-se duas a 100) °C durante 24 horas. P de 80 °C, a formulação microestrutural. Este artifíc temperatura de transição vít
As características técnicas Tabela 6.
ração das vigas
de formulação epóxi
de PRFC de 15 vigas foi utilizado um adesiv de massa, de elevada viscosidade, misturado xi para uma parte do catalisador. O produto usa , conforme pode ser visto na Figura 23.
Recipientes do catalisador e da formulação ep
entalmente o limite da temperatura de traba s amostras de PRFC sob temperaturas fixas d s. Por meio deste procedimento verificou que t ão epóxi tornava-se mais viscosa, evidenc fício foi utilizado porque não foi informada em
vítrea do material.
do adesivo epóxi foram obtidas do rótulo do
sivo à base de resina do na proporção três usado foi proveniente
epóxi balho da formulação de (60, 70, 80, 90 e e temperaturas acima nciando a mudança m manuais técnicos a do produto, conforme
Tabela 6 -
Propriedad
Massa Específica Tempo para aplicação Cura inicial
Cura final
Resistência à compressão Resistência à compressão Temperatura de aplicação Fonte: Catálogo do forneced
4.2.7 Filme termo-ativ
O filme utilizado possui mostrado na Figura 24. As c
Figura 24 – (a) filme term
Capítulo 4 – Materiais e
- Características técnicas da formulação epóx
ade Valores 1,65 kg/dm³ 1 a 1,5 horas 24 horas 7 dias o à 1 dia > 40 MPa o à 7 dias > 55 MPa 5 °C a 35 °C cedor
ivado fenólico
i dupla face linear separado por um filme s características do adesivo estão descritas na T
rmo-ativado e (b) filme termo-ativado cortado d PRFC
is e preparação das vigas
óxi
es
amarelo conforme Tabela 7.
Capítulo 4 – Materiais e preparação das vigas
Tabela 7 – Características do filme fornecido pelo fabricante
Característica Filme termo-ativado
Resina do adesivo Resina fenólica
Resistência à tração (MPa) >2
Espessura 0,25 mm
Largura 165 mm
Temperatura de armazenagem Ambiente
Tempo e temperatura recomendados para a cura 120 °C - 250°C durante 30 min. Fonte:Catálogo do fornecedor