[pt] Esta pesquisa tem por objetivo a análise experimental do comportamento à flexão,
a curto e longo prazo, de vigas de seção I de concreto reforçado com tecido de
carbono (Textile Reinforced Concrete - TRC). Foram utilizados quatro tipos de
tecido de carbono, sendo eles diferenciados pelas dimensões da malha e seção
transversal dos cordões, assim como pelo revestimento do tecido. As amostras
foram identificadas de acordo com o nome do revestimento, sendo eles de estireno
butadieno (SBR) e SBR com impregnação de areia (SND), acrilato (ACR) e epóxi
(EPX). Inicialmente, foram realizados ensaios de flexão em quatro pontos nas
vigas, considerando o tecido SBR e as seguintes condições: (a) matriz cimentícia
simples; (b) matriz simples e têxtil revestido de areia; e (c) matriz strain hardening
cement‐based composite (SHCC). O principal objetivo foi correlacionar as
melhorias nas propriedades da interface e da matriz com o padrão de fissuração,
modo de falha e ductilidade. Foi utilizado um método teórico para avaliação do
comportamento à flexão das vigas, que obteve boa concordância com os resultados
experimentais. Na etapa seguinte, as propriedades mecânicas de diferentes tipos de
TRC e sua interface foram estudadas através de ensaios de tração direta,
arrancamento e compressão. A influência de diferentes configurações de ensaio e a
eficácia dos parâmetros obtidos nestes ensaios foram verificados para a previsão do
desempenho de vigas de TRC ensaiadas em flexão de forma monotônica. O estudo
foi capaz de indicar os métodos de caracterização mais adequados para derivar
propriedades mecânicas a serem utilizadas em métodos analíticos, assim como a
influência dos diferentes parâmetros de ensaio na capacidade de carga do
compósito. Finalmente, foi investigado o comportamento de longo duração das
vigas de seção sob carregamento permanente de 4 kN. Um modelo analítico foi
usado para analisar os resultados em termos de módulo efetivo do tecido, resistência
à tração do concreto e tensão nominal de aderência. O modelo mostrou que o tecido
SBR é fortemente afetado pela carga permanente. As vigas SND, ACR e EPX
formaram novas fissuras durante os ensaios de fluência e a redução do módulo
efetivo observada não foi acompanhada pelo aumento da abertura da fissura.
Confirmou-se a grande influência da adesão entre tecido e matriz na capacidade de
carga do compósito, a diminuição da resistência da matriz devido à incorporação
do tecido, bem como a divergência das condições dos ensaios de caracterização do
compósito. / [en] The present research aims to perform an experimental investigation on the short and
long-term flexural behavior of I-section textile reinforced concrete (TRC) beams.
Four types of carbon fabric were used, differentiated by the mesh dimensions and
yarn cross-section, as well as by the fabric coating. The samples were identified
according to the name of the coating, being styrene butadiene rubber (SBR) and
SBR impregnated with sand (SND), acrylate (ACR) and epoxy (EPX) resin.
Initially, four‐point bending tests were performed in I‐beams, considering SBR
fabric and the following conditions: (a) plain cementitious matrix; (b) plain matrix
and sand‐coated textile; and (c) strain hardening cement‐based composite (SHCC)
matrix. The main goal was to correlate the improvements on interface and matrix
properties with the crack pattern, failure mode and ductility. A theoretical method
was used to evaluate the flexural behavior of the beams and good agreement was
achieved with the experimental results. In the next step, the mechanical properties
of different types of carbon-TRC and their interface were studied through direct
tensile, pullout and compression tests. The influence of different test configurations
and the effectiveness of the parameters obtained in these tests were verified for the
performance prediction of TRC beams tested in bending in a monotonic way. The
study was able to indicate the most suitable characterization methods to derive
mechanical properties to be used in analytical methods, as well as to show the
influence of different testing parameters on the load capacity of the composite.
Finally, the long-term behavior of I-section beams reinforced with carbon fabric
under sustained loading of 4 kN was investigated. An analytical model was used to
analyze the results in terms of effective textile moduli, concrete tensile strength and
the nominal bond stress. The model showed that SBR textile is strongly affected by sustained load. SND, ACR and EPX beams formed new cracks during creep and
the reduction in effective modulus observed was not accompanied by increase in
crack width. It was confirmed the great influence of adhesion between fabric and
matrix on the load capacity of the composite, the decrease in matrix strength due to
fabric incorporation, as well as the divergence of the conditions of composite
characterization tests.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:60285 |
| Date | 22 August 2022 |
| Creators | KISSILA BOTELHO GOLIATH |
| Contributors | DANIEL CARLOS TAISSUM CARDOSO, DANIEL CARLOS TAISSUM CARDOSO |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | English |
| Detected Language | English |
| Type | TEXTO |
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