Influência do tipo de adesivo no comportamento à flexão de faixas de laje reforçadas com sistemas NSM-CFRP

Atualmente verifica-se que muitas das estruturas de betão armado existentes apresentam necessidade de reparação/reforço estrutural devido a diferentes fatores, tais como a degradação dos seus materiais constituintes e a necessidade de uma capacidade resistente superior. O recurso à técnica NSM (Near Surface Mounted na literatura inglesa), baseada na introdução dos laminados de CFRP no betão de recobrimento, é uma possibilidade para o reforço de estruturas de betão armado. Nos últimos anos esta técnica tem sido alvo de vários estudos; no entanto, o conhecimento na temática da influência do tipo de adesivo no comportamento de elementos de betão reforçados na presença de sistemas NSM-CFRP é algo limitado. Assim, o principal objetivo deste estudo consiste em avaliar o comportamento estrutural de faixas de laje sujeitas a esforços de flexão e reforçadas com laminados de CFRP fixos com recurso a adesivos de propriedades mecânicas distintas. O programa experimental desenvolvido é constituído por ensaios à flexão em faixas de laje em que as variáveis alvo de estudo foram: (i) tipo de adesivo utilizado na ligação dos laminados de CFRP ao betão; e, (ii) existência ou não de pré-fendilhação do betão constituinte das lajes. Ao longo dos ensaios foram monitorizadas a força aplicada, o deslocamento a meio vão, a largura de fendas e extensões. Em termos gerais, o comportamento observado revela uma correlação entre as propriedades mecânicas dos adesivos e a capacidade resistente das faixas de laje. Contudo, não existe proporcionalidade entre estas duas variáveis. A pré-fendilhação não provoca alterações significativas na capacidade de carga das faixas de laje.FCT e cofinanciado pelo Fundo Europeu de Desenvolvimento Regional (FEDER) através do Program a Operacional Fatores de Competitividade e internacionalização (POCI) e do Programa Regional d e Lisboa no âmbito dos projetos FRPLongDur POCI-01-0145-FEDER-016900 (PTDC/ECM-EST/1282/2014) e POCI-01-0145-FEDER-007633. Os autores ainda agradecem também o apoio e a contribu ição das seguintes empresas: S&P Clever Reinforcement (oferta do laminado de CFK e adesivo S&P Resin 220 ) e Sika (oferta do adesivo SikaDur 30

Bond behaviour of NSM CFRP-concrete systems: adhesive and CFRP cross-section influences

Near Surface Mounted (NSM) strengthening technique has been used in a sustainable way for retrofitting existing structures. This technique, which utilizes CFRP laminates inserted in the concrete cover, has been used due to the several advantages when compared with the technique based on the application of these reinforcing materials on the concrete surface (EBR technique). Although several studies have been developed on this topic in the recent past, open issues still deserve research, such as the influence of the adhesive type on the performance of the NSM-CFRP system. The present work details an experimental program carried out in order to assess the effect of using three adhesives with distinct mechanical properties on the bond behavior of the NSM-CFRP system, through direct pullout tests (DPT). Thus, the following variables were considered in the present study: (i) the type of adhesive; (ii) the cross section of the laminate; and, (iii) the bond length. The experimental pullout force-slip responses were obtained and digital image correlation (DIC) was used for obtaining additional information about the bond mechanisms developed. In general, two of the three adhesives, with similar mechanical characteristics, provided essentially similar bond behavior, with high level of effectiveness, whereas the third adhesive, which had a much lower elastic modulus than the other two, provided the lowest effectiveness in terms of the investigated parameters.This work was supported by FEDER funds through the Operational Program for Competitiveness Factors – COMPETE and National Funds through FCT (Portuguese Foundation for Science and Technology) under the projects CutInDur FCOMP-01-0124-FEDER-014811 (FCT PTDC/ECM/112396/2009), FRPreDur FCOMP-01- 0124-FEDER-028865 (FCT PTDC/ECM-EST/2424/2012), FRPLongDur POCI-01-0145-FEDER-016900 (FCT PTDC/ECM-EST/1282/2014) and partly financed by the project POCI-01-0145-FEDER-007633.

Comportamento da aderência de sistema de reforço NSM-CFRP na presença de diferentes tipos de adesivos

No contexto atual, o reforço de estruturas de betão armado assume uma importância cada vez maior devido a diversos fatores. A técnica de reforço de estruturas de betão armado que utiliza laminados de CFRP inseridos no betão de recobrimento (designada por NSM – Near Surface Mounted na literatura inglesa) tem vindo a ser alvo de vários estudos dadas as suas potencialidades. No entanto, o estudo da influência do tipo de adesivo na aplicação desta técnica apresenta conhecimento limitado. É sobretudo neste aspeto que o presente estudo incide. Foi desenvolvido um programa experimental constituído por ensaios de arranque direto com o objetivo de estudar o comportamento da ligação entre os laminados de CFRP e o betão de sistemas NSM-CFRP, utilizando três variáveis de estudo: (i) tipo de adesivo; (ii) comprimento de ancoragem; e, (iii) secção transversal do laminado de CFRP. Durante a realização dos ensaios, sob controlo de deslocamento, foi monitorizada a força de arranque bem como o deslizamento no final da zona carregada. Foi também utilizada a Correlação Digital de Imagem (DIC) como complemento para avaliação do comportamento da ligação. De uma forma geral, dois dos adesivos proporcionaram padrões de comportamento da ligação semelhantes, dada a semelhança das suas propriedades mecânicas. Um terceiro adesivo, de propriedades mecânicas bastante inferiores originou resultados menos promissores. A ligação tende a ser tanto mais resistente quanto maior for o seu comprimento. Em termos da influência da secção transversal do laminado, é notória a maior capacidade resistente da ligação para laminados com área de secção transversal superior. A utilização da metodologia DIC permitiu concluir que os mecanismos resistentes da ligação são fortemente dependentes das propriedades resistentes do adesivo.FCT e cofinanciado pelo Fundo Europeu de Desenvolvimento Regional (FEDER) através do Program a Operacional Fatores de Competitividade e internacionalização (POCI) e do Programa Regional d e Lisboa no âmbito dos projetos FRPLongDur POCI-01-0145-FEDER-016900 (PTDC/ECM-EST/1282/2014) e POCI-01-0145-FEDER-007633. S&P Clever Reinforcement (oferta do laminado de CFK e adesivo S&P Resin 220) e Sika (oferta do adesivo SikaDur 30