Reforço de betão armado com materiais compósitos
O reforço de elementos estruturais de betão armado é uma atividade frequente face à constatação de insuficiências de projeto ou construção ou em resultado de alterações na utilização das construções. Nos últimos anos tem-se vulgarizado, neste domínio, a utilização dos materiais compósitos constituídos por uma matriz de resina agregando fibras de elevada resistência, em geral de vidro ou de carbono.
Os trabalhos de reforço de estruturas de betão armado por adição de polímeros reforçados com fibras de carbono (CFRP) ou outras de elevada resistência constituem uma excelente alternativa aos sistemas de reforço tradicionais. Nesta técnica pode ser utilizado material compósito sob as seguintes formas: folha ou tecido; laminado simples ou pré-esforçado; e varões pultrudidos.
Trata-se de uma tecnologia com grande potencial, mas cujo sucesso depende dos cuidados postos na aplicação. Daí a importância da qualificação da mão de obra e da Política de Qualidade da empresa.
Este método apresenta como vantagens a rapidez de execução, a capacidade de envolvimento de superfícies com quaisquer formas geométricas (o que possibilita, por exemplo, o confinamento de pilares em toda a sua altura), e a espessura milimétrica dos materiais a adicionar, que permite a introdução de reforços sem alteração sensível da geometria e peso original.
Sistema de reforço estrutural com fibras de carbono pré-esforçadas
Recentemente, a Stap assinou um protocolo de colaboração com a Scherer & Partner, para ser o aplicador exclusivo em Portugal do novo sistema de reforço estrutural com fibras de carbono pré-esforçadas. Até aqui os laminados de PRF (plásticos reforçados com fibras) têm vindo a ser aplicados de modo a funcionarem apenas como armaduras passivas. Neste novo sistema, os laminados são tensionados utilizando equipamento específico. Deste modo, a eficácia do reforço é melhorada, possibilitando o completo aproveitamento da sua resistência e evitando que a mobilização do seu contributo se faça à custa de uma deformação adicional do elemento a reforçar.
O sistema foi recentemente objeto de uma primeira aplicação experimental em Portugal, em colaboração com o Departamento de Engenharia Civil do Instituto Superior Técnico.
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Reforço com compósitos de fibras de carbono.
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Aplicação de materiais compósitos para reforço de uma viga de betão armado
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Verificação do nivelamento superficial antes da aplicação de laminados de plástico reforçado com fibras de carbono (PRFC).
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Determinação das condições de temperatura e humidade do substrato antes da aplicação de laminados de PRFC.
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Colocação dos laminados de PRFC.
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Verificação por percussão da boa ligação dos PRFC.
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Ensaio de arrancamento para controlo da preparação de superfície num reforço com materiais compósitos.
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Preparação de superfície para aplicação de laminados de PRFC.
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Preparação de um pilar a reforçar com fibras de carbono.
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Aplicação de resinas de epóxido de colagem no laminado.
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Reforço com folha de fibras de carbono.
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Aplicação de folha de fibras de carbono.
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Reforço de um pilar de betão armado mediante aplicação de tecido de fibra de carbono.
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Pilar após a aplicação de tecido de carbono.
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Ensaio realizado no Departamento de Engenharia Civil do IST.
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Perfuração para colocação dos pernos de fixação das chapas metálicas de ancoragem de laminados de plástico reforçado com fibras de carbono (PRFC) pré-esforçado.
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Limpeza dos furos para colocação dos pernos de fixação das chapas metálicas de ancoragem de laminados PRFC pré-esforçados.
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Aplicação da resina de colagem nos laminados PRFC pré-esforçados.
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Colocação e fixação da chapa metálica na extremidade da ancoragem fixa de laminados PRFC pré-esforçados.
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Colocação e fixação do "Kit de Pré-esforço" na extremidade da ancoragem móvel de laminados PRFC pré-esforçados.
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Fixação do macaco para pré-esforço.
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Aperto dos dispositivos de tracção dos laminados PRFC pré-esforçados.
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Vista geral do grupo de potência electro-hidráulico e unidade de controlo para tensionamento de laminados PRFC pré-esforçados.
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Equipamento de tensionamento do laminado PRFC pré-esforçado.
