Efeito do carregamento cíclico e da pré-fendilhação do betão no comportamento de lajes de betão armado reforçadas à flexão com laminados de CFRP inseridos

Abstract

A presente dissertação aborda a investigação efetuada no âmbito do comportamento de lajes de betão armado reforçadas à flexão com a técnica da inserção (técnica NSM) de laminados de CFRP (Polímeros Reforçados com Fibras de Carbono) em entalhes efetuados no betão de recobrimento. Neste contexto, é estudado o efeito da pré-fendilhação do betão e do carregamento cíclico no comportamento à rotura de lajes de betão armado reforçadas à flexão com laminados de CFRP inseridos. Este trabalho é iniciado com a revisão bibliográfica, onde é apresentado o estado atual de conhecimento relativamente à utilização de materiais compósitos de CFRP no reforço à flexão de estruturas de betão armado no âmbito da temática da presente dissertação. De seguida, é apresentado o programa experimental no qual foi avaliado o efeito da pré-fendilhação e do carregamento cíclico no comportamento à rotura de lajes de betão armado reforçadas à flexão com laminados de CFRP inseridos. Foram analisados dois níveis de dano (pré-fendilhação) e dois níveis de carregamento cíclico. O comportamento à rotura das lajes pré-fendilhadas e reforçadas à flexão, com laminados de CFRP inseridos é comparado com o de uma laje semelhante, com a diferença de esta não ter sido pré-fendilhada. O comportamento à rotura das lajes reforçadas à flexão com laminados de CFRP inseridos e sujeitas a carregamento cíclico é comparado com o de uma laje semelhante, com a diferença de esta não ter sido submetida a carregamento cíclico. Por fim, são apresentadas as conclusões gerais obtidas com a realização desta dissertação, sendo posteriormente indicadas perspetivas de desenvolvimento futuro.

The current dissertation deals with the reasearch carried out on the behavior of reinforced concrete (RC) slabs flexural strengthened with CFRP (Carbon Fiber Reinforced Polymer) laminates according to the NSM (Near Surface Mounted) technique, which is based on introducing CFRP laminates into slits opened on the concrete of the slabs. Therefore, this work aims to study the effect of pre-cracking and cyclic loading on the behavior until failure of RC slabs flexural strengthened with NSM CFRP laminates. This work starts with the literature review about the current knowledge on the use of composite materials, such as CFRP, for the flexural strengthening of RC structures. Afterwards, the experimental program carried out on this work is described, which purpose is to evaluate the effect of pre-cracking and cyclic loading on the behavior until failure of RC slabs flexural strengthened with NSM CFRP laminates. It were analyzed two levels of damage (pre-cracking) and two levels of cyclic loading. The behavior until failure of pre-cracked RC slabs flexural strengthened with NSM CFRP laminates is compared with similar RC slab without pre-cracks before the CFRP application. The behavior until failure of RC slabs flexural strengthened with NSM CFRP laminates and subsequently subjected to a cyclic loading is compared with similar RC slab without cyclic loading. Finally, the most relevant conclusions obtained in this research are presented and the prospects for future developments are indicated.