Caracterização de reforços compósitos submetidos a impacto e fogo

Abstract

Esta dissertação tem como objetivo investigar experimentalmente o comportamento de aderência entre materiais de reforço modernos, como GFRP ou CFRP, e substratos comuns, como tijolo e betão, quando sujeitos a ações extremas. Pretende-se estudar a influência de temperaturas elevadas e impactos nestes sistemas de reforço. Relativamente ao efeito de temperaturas elevadas, as amostras serão expostas a diferentes temperaturas constantes entre 70ºC e 500ºC por diferentes períodos de exposição. A aderência entre o reforço e o substrato será avaliada com recurso a ensaios de arrancamento por tração e o efeito da aplicação de camada de revestimento em argamassa também será investigado. Com o estudo do comportamento de aderência entre o reforço e o substrato quando sujeito a impactos, pretendese estudar o efeito das elevadas velocidades de deformação nestes sistemas. O efeito da velocidade de deformação influencia a maioria dos materiais de construção. Este efeito já foi estudado no reforço e no substrato isoladamente e pretende-se com este trabalho quantificar essa influência no comportamento de aderência nestes sistemas de reforço. Para esse efeito, será utilizada uma torre de queda (“Drop-Weight Tower” ou DW) desenvolvida especificamente para este efeito e que possibilita a combinação entre diferentes alturas e pesos de queda. Será quantificado o efeito das velocidades de deformação na força máxima de corte sob a forma de Fatores de Incremento Dinâmico (FID).

This dissertation aims at experimentally investigating the bond behavior of modern strengthening techniques with FRPs when subjected to extreme loading. The work addresses the influence of the high temperatures and impacts in these strengthening systems. Regarding the fire or high temperatures study, the test specimens will be subjected to constant temperatures ranging from 70ºC to 500ºC for different exposures periods. The bond behavior will be evaluated performing pull-off tests and the application of a mortar cover layer will be also studied. It is well known that the high strain rates influences most of the construction materials and this effect was previously studied in both the substract and the reinforcement on their own. This work will focus on such effect on the bond behavior of these strengthening techniques using impacts. A newly developed Drop Weight Tower (DW) allowing different combinations of hammer mass and drop height will be used. Empirical relations of Dynamic Increase Factors (DIF) for the maximum force under pull-out tests will be presented.