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IBRACON Structures and Materials Journal • 2012 • vol. 5 • nº 5
Flexural strengthening of reinforced concrete beams with carbon fibers reinforced polymer (CFRP) sheet
bonded to a transition layer of high performance cement-based composite
A metodologia geral e os cuidados essenciais utilizados para
a aplicação do reforço com mantas de fibras de carbono nas
vigas V1C e V2C estão detalhados em Ferrari [5]. O adesivo
epóxi utilizado foi o
Sikadur 330
e a manta foi a
SikaWrap 300C
,
ambos, fornecidos pela Sika, sendo as propriedades físicas e
mecânicas indicadas na Tabela [4]. Na Figura [8] mostra-se o
aspecto do substrato após a sua reconstituição e após a cola-
gem do reforço.
3.3 Configuração do ensaio e instrumentação
As vigas de concreto armado foram solicitadas à flexão sim-
ples em quatro pontos, por meio de ensaio monotônico (car-
regamento crescente até a ruína). O comportamento estru-
tural das vigas foi observado e monitorado durante todo o
ensaio, registrando-se a força aplicada, os correspondentes
deslocamentos verticais e as deformações do concreto, aço
e reforço.
O esquema de ensaio para cada viga foi montado na estrutura de
reação do Laboratório de Estruturas da Escola de Engenharia de
São Carlos, como ilustrado por meio da Figura [9]. A força neces-
sária para solicitar cada viga à flexão foi introduzida por meio de
um atuador servo-hidráulico da marca Instron com capacidade no-
minal de 500 kN, capaz de controlar a intensidade e a velocidade
de aplicação das forças e deslocamentos.
Os ensaios foram conduzidos sob controle de deslocamento do
pistão do atuador com a imposição de uma taxa de 0,007 mm/s.
O atuador permaneceu preso a uma viga metálica de grande ri-
gidez, parte de um pórtico de reação no centro da viga. Para o
monitoramento das deformações específicas da armadura e do
reforço foram utilizados extensômetros elétricos de resistência
da marca
Vishay Micro-Measurements
com resistência de 120.0
OHMS e 12 mm de comprimento. A nomenclatura e o esquema
de posicionamento da instrumentação das vigas estão indicados
na Figura [10].
Tabela � � �ropriedades do sistema de reforço com manta de fibras de carbono
Adesivo epóxi
Nome comercial
Sikadur 330
Cor
Parte A � branca / Parte � � cin�a
Resistência à tração
30MPa (7 dias)
Deformação na tração
9�
Módulo na flexão
3,800 MPa
Módulo na tração
4,500 MPa
Relação da mistura
4:1 � A:� (em peso)
Consumo
2
a
1.0 a 1.5kg/m (1 cam.)
Manta de fibras
de carbono
(propriedades
mecânicas sem
o epóxi)
Nome comercial
SikaWrap � 300C
Gramatura
2
2
300g/m ± 15g/m
Espessura da manta
0.166mm (efetiva dos fios)
Densidade da fibra
3
1.79g/cm
Resistência à tração
3,900 MPa
Módulo de elasticidade
230 GPa
Deformação na ruptura
15�
Propriedades mecânicas das fibras de carbono obtidas a partir do ensaio de tração do compósito:
Resistência à tração: 3.129MPa; deformação �ltima: 13,13�; módulo de elasticidade: 234GPa.
�ig��a � � �s��e�a ge�al do e�saio
de flexão das vigas