Comportamento de lajes de betão armado pré-fendilhadas e reforçadas à flexão com laminados de CFRP inseridos pré-tensionados

Abstract

A presente dissertação resulta da investigação realizada para avaliar o efeito da pré-fendilhação do betão no reforço à flexão de lajes de betão armado com laminados de CFRP (Polímeros Reforçados com Fibras de Carbono) inseridos e pré-tensionados em entalhes efetuados no betão de recobrimento (técnica NSM - Near Surface Mounted). O presente trabalho inicia-se com realização de uma revisão bibliográfica sobre a temática desta dissertação, com particular destaque para o estado de conhecimento ao nível do comportamento estrutural de elementos de betão armado reforçados à flexão com a técnica NSM usando compósitos de CFRP, com e sem pré-fendilhação do betão e com e sem aplicação de pré-tensão no CFRP. Posteriormente, é apresentado o programa experimental realizado no Laboratório de Estruturas do Departamento de Engenharia Civil da Universidade do Minho (LEST), por forma a avaliar o efeito da pré-fendilhação do betão, no comportamento de lajes de betão armado reforçadas à flexão com laminados de CFRP inseridos pré-tensionados. O nível de dano (préfendilhação) e o nível de pré-tensão nos laminados de CFRP são os parâmetros que distinguem as soluções de reforço testadas. O comportamento de lajes pré-fendilhadas e reforçadas à flexão, com laminados de CFRP inseridos pré-tensionados, é comparado com o de lajes semelhantes, com a diferença de, nestas, não existir pré-fendilhação antes da execução do reforço. Por último, as principais conclusões extraídas da investigação desenvolvida ao longo deste trabalho são apresentadas, e desenvolvimentos futuros são sugeridos.

The present dissertation is the result of a research about the evaluation of the concrete precracking effect on the flexural strengthening of reinforced concrete (RC) slabs using NSM (Near Surface Mounted) technique with prestressed CFRP (Carbon Fibre Reinforced Polymer) laminates. This work starts with a literature review performed about the knowledge that currently exists in terms of the subject of this dissertation, with particular emphasis in the behavior of RC structural elements flexural strengthened with NSM technique using CFRP composite materials, with or without concrete pre-cracking and with or without prestress in the CFRP. After performing a literature review the experimental program carried out in the present dissertation is described. This experimental research was carried out in the Structures Laboratory of the Department of Civil Engineering of the University of Minho (LEST) and had the purpose to assess the effect of the concrete pre-cracking on the flexural strengthening of RC slabs with prestressed NSM CFRP laminates. The damage level (precracking) and the prestressed CFRP level are the parameters that distinguish the tested CFRP strengthening configurations. The behavior of pre-cracked RC slabs flexural strengthened with prestressed NSM CFRP laminates is compared with similar RC slabs without pre-cracks before the CFRP application. Finally, the most relevant conclusions extracted from the present study are presented, and further research developments are suggested.