Influência da pré-fendilhação do betão no reforço à flexão de vigas de betão armado com laminados de CFRP inseridos

Abstract

A presente dissertação apresenta a investigação realizada no âmbito do comportamento de vigas de betão armado, reforçadas à flexão, usando a técnica da inserção de laminados de CFRP (Polímeros Reforçados com Fibras de Carbono), em entalhes efetuados no betão de recobrimento (técnica NSM). Concretamente, o desenvolvimento desta tese permitiu avaliar o efeito da pré-fendilhação do betão, na eficácia da técnica NSM com laminados de CFRP, quando aplicada no reforço à flexão de vigas de betão armado. O presente trabalho é iniciado com a revisão bibliográfica, sobre o conhecimento que atualmente existe, em relação à utilização de materiais compósitos de CFRP no reforço de estruturas de betão armado, com particular destaque para o reforço à flexão. Posteriormente, é apresentada a investigação experimental efetuada, por forma a avaliar o efeito da préfendilhação do betão, no comportamento de vigas de betão armado reforçadas à flexão com laminados de CFRP inseridos. O nível de dano (pré-fendilhação) e a percentagem de reforço de CFRP são os parâmetros que distinguem as soluções de reforço testadas. O comportamento de vigas pré-fendilhadas e reforçadas à flexão, com laminados de CFRP inseridos, é comparado com o de vigas semelhantes, com a diferença de, nestas, não existir préfendilhação antes da execução do reforço. Por último, são apresentadas as principais conclusões obtidas com a realização desta investigação e indicam-se algumas perspetivas de desenvolvimento futuro.

The current dissertation presents the research about the behavior of reinforced concrete (RC) beams flexurally strengthened with Carbon Fiber Reinforced Polymer (CFRP) laminates applied according to the Near Surface Mounted (NSM) technique, which is based on introducing CFRP laminates into slits opened on the concrete of the beams. The development of this thesis allowed the evaluation of the concrete pre-cracking effect in the effectiveness of the NSM CFRP laminates technique when applied to the flexural strengthening of RC beams. This work starts with a literature review about the knowledge that currently exists in terms of the use of advanced composite materials like CFRP for the strengthening of RC structures, with particular emphasis in the flexural strengthening. After performing a literature review the experimental program carried out in the present thesis is described. This experimental research was carried out in order to evaluate the concrete pre-cracking effect on the behavior of RC beams flexural strengthening with NSM CFRP laminates. The damage level (precracking) and the CFRP percentage are the parameters that distinguish the tested CFRP strengthening configurations. The behavior of pre-cracked and flexural strengthening RC beams with NSM CFRP laminates is compared with similar RC beams but without pre-cracks before the CFRP application. Finally, the main conclusions obtained in this research are presented and some prospects for future development are indicated.