ADERÊNCIA ENTRE O CONCRETO E BARRAS DE POLÍMEROS REFORÇADOS COM FIBRAS (PRF)

  • Osvaldo Garaialde de Melo Neto
  • Gabriel Denardin Brazeiro
  • Alisson Simonetti Milani
Rótulo Polímeros, reforçados, fibras, Barras, PRF, Aderência, concreto, armado

Resumo

O aço e o concreto são dois dos materiais mais utilizados no ramo da construção civil. O concreto armado, material amplamente usado em construções ao redor do mundo, nasce da associação entre aço e concreto. Com as cidades se desenvolvendo cada vez mais, as construções necessitam maiores manutenções, o que leva à busca de materiais e métodos diferentes dos já encontrados. Atualmente, inúmeras pesquisas estão em sendo desenvolvidas com o intuito de encontrar novos materiais para substituir o aço-carbono da estrutura de concreto convencional, devido a ele apresentar deficiências principalmente à corrosão. Nesta procura por materiais com maior durabilidade, as barras de polímeros reforçados com fibras (PRF), surgem como uma alternativa na construção civil. As barras de PRF possuem um bom comportamento à fadiga, uma boa relação resistência-peso e são capazes de atuar em meios agressivos. Estes materiais compósitos podem ser fabricados por diversos processos, entre os quais destaca-se a pultrusão. Os materiais compósitos poliméricos mais encontrados no mercado são as barras constituídas por fibra de vidro (PRFV), as barras constituídas por fibra de carbono (PRFC) e as barras constituídas por fibra de aramida (PRFA). A aderência entre a armadura e o concreto é fundamental para o desempenho do concreto armado. A aderência entre as barras de aço e o concreto é objeto de estudo há várias décadas, com uma grande quantidade de trabalhos teóricos e experimentais sobre o tema. Contudo, as formulações usadas nas normas de projeto em estruturas de concreto armado só preveem o aço como armadura, não podendo ser usada para barras de PRF, visto que aço e PRF divergem em diversos aspectos. Esse estudo tem como objetivo realizar uma revisão bibliográfica sobre a aderência entre as barras de PRF e o concreto, pois não há resultados experimentais sobre o tema. Em uma próxima, serão realizados ensaios de arrancamento com barras de PRF de três diferentes diâmetros, inseridas em cubos de concreto com duas resistências características diferentes, a fim de comparar o efeito do diâmetro e a influência da resistência do concreto. O estudo da aderência é essencial para a compreensão do comportamento mecânico e desempenho das estruturas em concreto armado, especialmente sob a ótica da fissuração e situações limites. Um método comum para analisar a aderência PRF-concreto é o ensaio de arrancamento. Este ensaio consiste na extração de uma barra, localizada no centro de um prisma de concreto. O ensaio é interessante pela simplicidade do prisma, pelo baixo custo e pela possibilidade de se isolarem variáveis que influenciam a aderência. Ao fim do ensaio, diferentes modos de ruptura podem ocorrer. Quando ocorre o arrancamento da barra, a resistência de aderência é função do atrito entre a superfície rugosa da barra e do concreto. Na ruptura por fendilhamento do concreto, a resistência de aderência depende principalmente da resistência à tração do concreto e o concreto é esmagado pelas rugosidades da superfície da barra. Este modo assemelha-se ao que acontece com as barras de aço. Além disso, pode ocorrer a ruptura da barra, quando a tração aplicada deteriora a barra na seção fora do concreto. Vários fatores possuem influência na aderência entre as barras de PRF e concreto. O diâmetro da barra atua de forma importante na aderência entre concreto e barras de PRF. Barras de pequeno diâmetro possuem resistência de aderência maiores do que barras de diâmetros maiores. A resistência do concreto influencia na ruptura de aderência durante o arrancamento. Para concretos com resistência à compressão maior que 30 MPa, a resistência do concreto não possui influência direta na resistência de aderência, visto que a ruptura ocorre na superfície da barra. Todavia, para concretos com resistências em torno de 15 MPa, o modo de ruptura é diferente. Nesse caso, a ruptura ocorre na matriz de concreto, e com isso o comportamento da aderência é diretamente relacionado com a resistência à compressão do concreto. Outro fator influente são as conformações superficiais na barra. Barras com superfície lisa possuem menor tendência à ruptura por fendilhamento do concreto do que barras com superfície rugosa. Por outro lado, barras com maiores rugosidades possuem maior resistência de aderência quando em confinamento adequado. Com a realização desse estudo, pode-se concluir que a aderência entre as barras de PRF e o concreto são dependentes de variados fatores. Além disso, as normas usadas em projeto de estruturas de concreto armado não preveem as barras de PRF como armadura. Com isso, o desenvolvimento de normas brasileiras especificas para este material se faz necessário.

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Publicado
2022-11-23
Como Citar
GARAIALDE DE MELO NETO, O.; DENARDIN BRAZEIRO, G.; SIMONETTI MILANI, A. ADERÊNCIA ENTRE O CONCRETO E BARRAS DE POLÍMEROS REFORÇADOS COM FIBRAS (PRF). Anais do Salão Internacional de Ensino, Pesquisa e Extensão, v. 2, n. 14, 23 nov. 2022.