Development and validation of a TRM-based strengthening solution for masonry resorting to natural fibers and environmentally friendly surface modifications

Abstract

Os compósitos de fibras naturais apresentam uma área de investigação muito apelativa no que diz respeito à reabilitação estrutural de estruturas devido às vantagens ambientais, económicas e sustentáveis aliadas às suas boas propriedades mecânicas. No entanto, as aplicações destas fibras para fins estruturais, em geral, e para o património construído, em particular, são pouco investigadas. As propriedades mecânicas das fibras naturais limitam a sua aplicabilidade em compósitos estruturais. Além disso, o ciclo de vida dos compósitos de fibras naturais pode ser severamente afetado pelas condições ambientais, principalmente pela umidade e por ataques químicos. Como resultado, há necessidade de investigar vários tratamentos de superfície para evitar esta deficiência. Nesta pesquisa, um sistema inovador de retrofit sísmico realizado a partir de compósitos de fibras naturais para alvenarias históricas foi desenvolvido com foco principal na utilização de diferentes tratamentos de superfície para a modificação química das fibras naturais, bem como na apresentação de novas tecnologias bio e não bio sustentáveis. revestimentos. Além disso, serão fornecidas recomendações sobre o projeto de TRM elaborado a partir de compósitos de fibra natural.

Natural fibre composites present a very appealing area of research regarding structural rehabilitation of structures due to the environmental-friendly, economical and sustainable advantages combined with their good mechanical properties. However, the applications of these fibres for structural purposes, generally, and for built heritage, particularly, are limitedly investigated. The mechanical properties of the natural fibres limit their applicability in structural composites. Moreover, the life cycle of natural fibre composites can be severely affected by environmental conditions, mainly moisture, and chemical attacks. As a result, there is a need to investigate various surface treatments to avoid this shortcoming. In this research, an innovative seismic retrofitting system performed from natural fibre composites for historical masonry has been developed with a main focus on using different surface treatments for the chemical modification of the natural fibres as well as presenting new sustainable bio- and non-bio-coatings. Moreover, recommendations on the design of TRM crafted from natural fibre composites will be delivered.