Reforço de vigas de concreto armado utilizando concreto de ultra alto desempenho reforçado com fibras

Abstract

RESUMOO concreto de ultra alto desempenho reforçado com fibras (CUADRF) é um material relativamente recente com excepcionais propriedades mecânicas e de durabilidade com uma vasta gama de aplicações na engenharia estrutural. Neste trabalho discutese como a aplicação do CUADRF em vigas de concreto armado pode ser uma solução para o aumento da capacidade de carga e da ductilidade em geral. São discutidas as principais propriedades do concreto de ultra alto desempenho reforçado com fibras em seus estados fresco e endurecido de modo a explicitar sua viabilidade como material de reforço em vigas. Dentre os benefícios do uso do CUADRF como material de reforço estão o aumento da resistência mecânica, da rigidez dos elementos, maior capacidade resistente à fadiga e à corrosão das armaduras, maior capacidade de absorção de energia e redistribuição de esforços, e maior ductilidade. É aplicado um método de empacotamento de partículas para determinação do traço do CUAD a partir da granulometria dos componentes adotados e realizado um estudo experimental para avaliação das propriedades do material obtido por meio de ensaios de resistência à compressão e módulo de elasticidade. É estudada de modo analítico e experimental a aplicação do CUADRF como camada de reforço na região comprimida de vigas de concreto armado superarmadas. Neste caso, é observado que a substituição do cobrimento pelo CUADRF promove ganhos da ordem 45% na capacidade de carga última e de 32% na rigidez à flexão. É possível observar um potencial ganho na ductilidade das vigas devido à redistribuição de esforços internos, mostrando-se um método adequado de reforço estrutural. Foi observado um modo de ruptura pelo descolamento da camada de reforço, indicando a necessidade de atenção quanto ao papel das tensões de cisalhamento neste tipo de reforço. Tal falha pode ser evitada utilizando-se outros métodos para aprimorar a transferência de tensões na interface.