Desenvolvimento de painéis sandwich estruturais constituídos por camadas nervuradas de betão auto-compactável reforçado com fibras de aço e conetores de compósito polimérico reforçado com fibras de vidro

Abstract

No presente trabalho propõe-se uma nova solução estrutural de painéis sandwich termicamente eficientes para uma casa modular pré-fabricada. Os painéis sandwich tradicionais são geralmente constituídos por duas camadas externas de betão separadas por um núcleo de material isolante, e unidas através de conectores metálicos. No entanto, estes conectores causam pontes térmicas, uma vez que atravessam a camada de isolamento e são constituídos por materiais com elevada condutibilidade térmica. Em painéis que compõem a envolvente das edificações tais pontes térmicas podem levar a um maior consumo energético da edificação e problemas relacionados com a humidade e consequente condensação. Na tentativa de evitar estes problemas é proposto um método construtivo inovador através do uso de conectores compósitos com fibra de vidro (Glass Fiber Reinforced Polymer - GFRP) e de camadas de betão auto-compactável reforçado com fibras de aço (BACRFA). Com o objetivo de reduzir os custos com materiais, propõe-se o uso de camadas de pequena espessura de BACRFA com nervuras nas proximidades dos conectores, facilitando a materialização das conexões embebidas e evitando concentrações de tensões nestas regiões. Neste trabalho apresentam-se diferentes soluções de conectores de GFRP para ligar os panos de BACRFA dos painéis sandwich nervurados e avaliam-se os respectivos comportamentos mecânicos mediante a realização de ensaios de arranque (pull-out). Também é realizado um estudo numérico preliminar para avaliar o impacto, do ponto de vista térmico, do emprego de camadas nervuradas e do uso do GFRP em substituição do aço para materializar as conexões entre as camadas de betão.