Análise experimental do concreto têxtil como reforço à flexão de vigas de concreto armado

Abstract

O Concreto Têxtil (CT) refere-se a um concreto de agregados finos reforçados com tecidos multiaxiais que podem ser constituídos de fibras de vidro, naturais, de basalto ou poliméricas. É um material ainda pouco pesquisado em relação à sua utilização como alternativa para o reforço estrutural. O presente trabalho visa a obtenção de resultados experimentais sobre a capacidade de carga de vigas de concreto armado reforçadas ensaiadas à flexão. Resultados iniciais dessa abordagem foram obtidos pela experimentação de doze vigas de concreto armado de tamanho reduzido, com comprimento de 130 cm (vão livre de 110 cm) e seção transversal retangular de 7cm por 14cm, reforçadas com diferentes configurações de camadas de concreto têxtil, fabricadas utilizando distintas malhas têxteis disponíveis no mercado brasileiro. Os resultados obtidos foram comparados a ensaios realizados regularmente no Laboratório de Ensaios e Modelos Estruturais (LEME) da UFRGS que utilizaram alternativas de reforço já consolidadas, tais como chapa colada com resina epóxi, armadura incorporada com argamassa e tecidos de fibra de carbono, motivo pelo qual a geometria de viga utilizada foi escolhida, sendo mantida igual àquela dos ensaios realizados. Também é apresentada uma metodologia de cálculo disponível na literatura, usada para verificação dos resultados experimentais, buscando averiguar se os mesmos são adequadamente quantificados através do modelo teórico adotado. Os reforços proporcionaram aumento de capacidade de carga, porém o têxtil brasileiro de fibra de vidro apresentou pior desempenho em relação ao suíço, de fibra carbono, resultado já esperado, uma vez que a malha brasileira tem uma densidade de material de reforço menor do que a suíça, além de ser constituído de um material de menor capacidade de carga. Além disso, o aumento de número de camadas proporcionou aumento de capacidade de carga e a efetividade da utilização de ancoragem não pode ser verificada, principalmente graças à configuração geométrica e comportamento da estrutura testada.

Textile Concrete (TRC) refers to a fine aggregate concrete reinforced with multiaxial fabrics that may be comprised of glass, natural, basalt or polymer fibers. It is yet little investigated in regard to its utilization as an alternative for structural reinforcement. The present work aims at obtaining experimental results on the bending load capacity of strenghtend RC. Initial results of this approach were obtained by the experimentation of twelve reinforced concrete beams of reduced size, with a length of 130 cm (free span of 110 cm) and rectangular cross section of 7cm by 14cm, reinforced with different configurations of fabric concrete layers using different textile meshes available in the Brazilian market. The results obtained were compared to tests carried out regularly in the Laboratory of Experimental and Structural Models (LEME) from UFRGS which employed other more traditional reinforcement solutions such as steel plate bonding with epoxy, reinforced mortar and fiber reinforced polymers, reason why the geometry of the beam was chosen, being kept equal to that of the tests performed. It is also presented a design methodology available in the literature, used to verify the experimental results, seeking to ascertain if they are adequately quantified through the theoretical model adopted. Reinforcement provided increased load capacity, but the Brazilian fiberglass fabric presented worse performance than the Swiss one, of carbon fiber, a result already expected, since the Brazilian mesh has a density of reinforcement material smaller than the Switzerland, in addition to being made of a material with lower load capacity. The increase in the number of layers provided an increase in load capacity and the effectiveness of the use of anchorage can not be verified, mainly thanks to the geometric configuration and behavior of the structure tested.