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https://hdl.handle.net/1822/30879
Título: | Aderência entre alvenaria antiga e materiais compósitos sob condições de degradação ambiental |
Outro(s) título(s): | Adherence between old masonry and composite materials under conditions of environmental degradation |
Autor(es): | Maia, Manuela Meunier Campos dos Reis |
Orientador(es): | Oliveira, Daniel V. |
Palavras-chave: | Alvenaria Reforço estrutural Aderência Compósitos de GFRP colados exteriormente Durabilidade Masonry Strengthening Bond Externally bonded Durability |
Data: | 2013 |
Resumo(s): | Devido à importância histórica do património cultural para qualquer país, não só
socialmente mas também do ponto de vista técnico, tem surgido um crescente interesse no
estudo do seu comportamento. Como qualquer outra estrutura, ao longo da sua vida útil, as
construções históricas estão sujeitas à deterioração devido a ações ambientais e acidentais
como terramotos, assentamentos diferenciais e rutura de elementos estruturais devido à falta
de resistência mecânica. Pelas razões expostas, é importante perceber e interpretar o seu
comportamento e a evolução do dano que eventualmente possa existir para se poder avaliar a
necessidade duma intervenção estrutural.
O uso de materiais compósitos FRP utilizados para reforçar componentes de alvenaria
estrutural, tem como objetivo aumentar a resistência e/ou rigidez dos elementos estruturais
para diferentes condições de carga. A durabilidade destes materiais e principalmente as
propriedades da ligação destes materiais à alvenaria são pouco conhecidas por serem de
recente utilização em engenharia civil. Deste modo, a motivação para a realização desta
dissertação surge com o aumento do número de reforços de estruturas através de aplicação de
materiais compósitos de matriz polimérica para os quais, por terem um período ainda curto de
aplicação, é ainda desconhecido o desempenho das ligações FRP/alvenaria. Em particular, o
real conhecimento do desempenho destas ligações quando expostas às adversidades
ambientais tais como ambientes salinos, húmidos ou secos, gelo/degelo ou a temperaturas
altas é ainda incompleto.
Esta dissertação apresenta os resultados preliminares de uma campanha experimental
que teve como objetivo investigar os efeitos da água sobre o comportamento da ligação GFRP
e tijolos de barro. Com o propósito de caracterizar a distribuição de esforços na interface
FRP-alvenaria foram realizados ensaios dos provetes dos componentes (tijolo, primário,
resina e GFRP) de referência e expostos à água para diferentes idades de exposição.
Realizam-se ensaios à tração no primário, na resina e na manta de GFRP, e ensaios de
compressão nos tijolos. Nos provetes reforçados (tijolo reforçado com manta de GFRP) de
referência e dos expostos à água para diferentes idades de exposição, executam-se ensaios de
arrancamento (“pull-off”) e ensaios de aderência (“bond”). Para este agente ambiental, foram
estudados diversos parâmetros e comparados com a situação de referência (sem qualquer envelhecimento acelerado) tais como a tensão de aderência máxima da ligação, a força
máxima transmitida ao compósito de GFRP, a extensão máxima e os deslocamentos relativos
entre materiais. Given the historical importance of cultural heritage to any country, not only socially but also from a technical standpoint, there has been a growing interest in studying their behavior. Like any other structure throughout its service life, historic buildings are subjected to deterioration due to environmental or accidental actions such as earthquakes, differential settlement and rupture of the structural elements due to lack of mechanical strength. For these reasons, it is important to understand and interpret the behavior and evolution of the damage for assessing the need for structural intervention. The use of FRP composites for strengthening masonry structural components, aims to increase the strength and/or stiffness of the structural elements for different loading conditions. The durability of these materials and especially the bond between them and the masonry substrate are not well known in civil engineering applications and the knowledge about their ageing is still very few. The motivation of this study lies on the fact that several structures have been retrofitted or reinforced with FRP composites and the long-term performance of the FRP-to-masonry interfaces is still unknown. In particular, the knowledge on the performance of interfaces when exposed to severe environmental conditions (such as salt, wet and dry conditions, freeze and thaw cycles and high temperatures) is scarce. The present work presents the preliminary results of an experimental campaign aimed to investigate the effect of water on the bond behavior between GFRP and clay bricks. With the aim of characterizing the stress distribution at the interface, FRP-tests were performed. Mechanical characterization of masonry components (brick primary resin and GFRP) has been performed by conducting tensile tests on epoxy, primer and GFRP coupon and compressive tests on brick specimens. For strengthened specimens (reinforced with GFRP) pull-off and shear debonding (pull out) tests are performed. The tests were performed on reference (no water immersion) and specimens immersed for different periods of time. Various parameters were studied and compared with the baseline (no water immersion) results such as the maximum adhesion tension of the interface, the maximum force transmitted to the composite GFRP, and the maximum FRP slip. |
Tipo: | Dissertação de mestrado |
Descrição: | Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Civil (área de especialização em Perfil de Estruturas e Geotecnia) |
URI: | https://hdl.handle.net/1822/30879 |
Acesso: | Acesso aberto |
Aparece nas coleções: | BUM - Dissertações de Mestrado ISISE - Dissertações de Mestrado |
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