Utilização de argamassa reforçada com têxtil de fibra de vidro álcali resistente para reforço à flexão de vigas de concreto armado

Abstract

A necessidade de reforço ou ainda a recuperação de estruturas de concreto armado são problemas correntemente encontrados na construção civil. Os primeiros estudos de maior vulto sobre o concreto têxtil (CT) foram desenvolvidos na Alemanha na década de 90. O uso do CT como reforço, em geral denominado argamassa reforçada com têxtil (ART), traz algumas vantagens que o destacam das demais técnicas: resistente à corrosão, razoável proteção ao fogo, facilidade de instalação, compatibilidade com concreto e superfícies úmidas, permeabilidade ao vapor, entre outras. A ART é uma técnica inovadora e carece de mais pesquisas e desenvolvimentos, sobretudo com materiais produzidos no Brasil que possam facilitar sua introdução no contexto nacional. Portanto, a presente pesquisa destina-se a um estudo exploratório com o emprego de um têxtil de fibra de vidro AR, de produção nacional, para execução de ART em vigas de concreto armado submetidas ao ensaio de flexão a 4 pontos. O programa experimental avaliou o número de camadas de têxtil (2, 3 e 4 camadas), a idade do reforço no ensaio de flexão (3, 7 e 28 dias) e o nível de fissuração prévia à execução do reforço (sem fissuração, 50% e 100% da carga correspondente ao escoamento da viga). Com exceção das vigas executadas com 2 e 4 camadas, todas as demais tinham 3 camadas de têxtil. Todas as vigas reforçadas tiveram aumento da capacidade resistente e das cargas correspondentes ao Estado Limite de Serviço. A ruptura das vigas se deu por deslizamento do têxtil dentro da matriz cimentícia em todos os casos. As variáveis idade de ruptura e a fissuração prévia tiveram influência nos valores de carga de fissuração e escoamento das vigas, porém não apresentaram diferença significativa nos valores de carga máxima obtidos, trazendo em relação à viga testemunho um aumento médio da capacidade resistente de 49,06% e 52,80%, respectivamente. Já as vigas reforçadas com 2, 3 e 4 camadas apresentaram um ganho da capacidade resistente em relação à viga testemunho de 31,15%, 54,25% e 72,00%, respectivamente. Estes resultados indicam que a malha têxtil brasileira testada tem potencial para vir a ser utilizada em produção de CT para reforço.

In civil construction, there is a common necessity to strengthen or repair reinforced concrete structures. The major initial research projects with textile reinforced concrete (TRC) were developed in Germany in the 1990s. TRC used as strengthening technique, generally named Textile Reinforced Mortar (TRM), presents some advantages when compared to other techniques: non corrosiveness, optimized fire protection, easiness to install, compatibility with concrete substrate and moist surfaces, vapour permeability, among others. TRM is an innovative technique and more research and developments are needed, primarily with Brazilian components that will enable its use in national context. Therefore, this research is an exploratory study using a Brazilian AR fiberglass textile to flexural strengthening reinforced concrete beams to be tested under four-point bending flexural test. The experimental program investigates the number of textile layers (2, 3 and 4 layers), the age of ART (3, 7 and 28 days) and the level of precracking (no precracking, 50% and 100% of the yielding load). Other than beams strengthening with 2 and 4 layers of textile, all beams were strengthened with 3 layers. All beams presented an increment of ultimate load and the load at serviceability conditions. In all cases, the failure of the beam occurred by mesh slippage between the mesh and the cementitious mortar. Different ages of TRM and levels of precracking affect in cracking and yielding loads, but there is no significant influence in ultimate load. The average flexural enhancement of ultimate load for beams of different TRM ages and precracking level is 49,06% and 52,8% of the reference beam, respectively. The flexural capacity of strengthened beams with 2, 3 and 4 layers increased by 31,15%, 54,25% and 72,00% over that of the reference beam, respectively. These results indicate that the tested Brazilian textile mesh has potential to be used in TRM.