Reforço à flexão de vigas “T” de concreto armado com colagem externa e inserção de compósitos com fibra de carbono e barras de aço no concreto de cobrimento

Abstract

O objetivo deste trabalho é investigar o comportamento de vigas de concreto armado, com seção “T”, reforçadas à flexão com compósitos com fibras de carbono e barras de aço por meio de duas técnicas, uma com reforço colado em entalhes preparados na camada de cobrimento e outra com reforço colado na superfície do concreto. Foram ensaiadas 7 vigas simplesmente apoiadas, submetidas a duas cargas concentradas aplicadas a 1500 mm dos apoios, em um vão de 4000 mm, sendo 4 vigas com taxa de armação de 0,63 % e 3 com 1,57 %. Foram utilizadas 2 vigas de referência (sem reforço) e 5 reforçadas com barras e mantas com fibras de carbono e barras de aço. Os reforços empregados tinham rigidezes axiais similares.

São apresentados e analisados resultados de carga última, modos de ruptura, fissuração, deslocamento vertical, deformação do concreto, da armadura e do reforço. As cargas últimas e modos de ruptura são comparados com os previstos pelas normas NBR 6118:03, ACI 318M:02 e ACI 440:02. Foram feitas adaptações no procedimento de cálculo para vigas fora do escopo das normas acima.

Foram observados descolamentos prematuros dos reforços com barra de aço e barra com fibra de carbono em duas das vigas reforçadas por conta de problemas no adesivo utilizado. Os resultados mostram que o incremento na capacidade resistente proporcionado pelo reforço depende da taxa de armação da viga. As vigas reforçadas com manta de fibra de carbono apresentaram melhores resultados, obtendo incremento na capacidade resistente de até 24,5 % em relação à viga sem reforço. A viga reforçada com barra de aço apresentou incremento pouco acima da metade do observado na viga reforçada com manta de fibra de carbono em face do baixo limite elástico desse material. Os resultados de carga última e modos de ruptura obtidos pelas normas ficaram coerentes com os experimentais, com exceção das vigas que apresentaram descolamento. Os resultados da NBR 6118:03 foram mais conservadores do que os obtidos com o ACI. Cabe ressaltar que alguns procedimentos de cálculo foram adaptados.