ba - danos rehab reforco 2aparte web

8/8/2019 BA - Danos Rehab Reforco 2aParte Web

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Conservao e Reabilitaoda ConstruoPedro Lana

> Reforo por cintagem com elementos metlicos

Esta tcnica aplica-se sobretudo quando os pilares possuemarmaduras insuficientes e as dimenses e a qualidade dobeto se consideram ser adequadas, com a finalidade deaumen ar: a res s nc a ex o compos a, a res s nc a aoesforo transverso, a ductilidade e o confinamento das zonasde emenda de armaduras.

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> Reforo por cintagem com elementos metlicos

Tcnicas de reforo em lajes devido a esforos de punoamento:

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> Reforo de pilar com colagem de chapas

metlicas (exemplo prtico)

1. Objectivo

O objectivo do reforo efectuado na estao do Rossio aumentar a resistncia dos pilares encurvadura. Isto porquese tratam de elementos bastante esbeltos e cujos usos foramas an e a era os ao ongo os empos.

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> Reforo de pilar com colagem de chapasmetlicas (exemplo prtico)

2. Metodologia base

eliminao de todas as substncias indesejveis

fixao dos reforos metlicos por meio de buchas; selagem da periferia da rea em contacto com o

beto bem como todas as fendas or onde ossahaver escorrimento da resina de injeco no estadolquido e introduo de areo no espao entre as

chapas e o beto; coloca o dos tubos de in ec o injeco, com equipamento apropriado, de resina

de epxido, com elevadas resistncia mecnica eaderncia ao beto.

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3. Materiais

(Fonte: Construlink)

85Provetes de resina de epxido


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3. Materiais (Fonte: Construlink)

86 Areo (3 a 4 mm) para evitarespessuras elevadas de resina


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3. Materiais (Fonte: Construlink)

87 Chapas (cantoneiras) para o reforo


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3. Materiais

As peas metlicas devem manter-se protegidas atao momento da sua fixao.

As superfcies metlicas que ficam em contacto com a

resina epxido so desengorduradas e posteriormentedecapadas com jacto de areia ou de grenalha de aode modo a aumentar a aderncia.

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3. Materiais

s superfcies metlicas que no ficam em contactocom a resina de epxido aplicada uma demo deprimrio rico em p de zinco (espessura mnima de 40m), aps a decapagem mecnica e trs camadas detinta anticorrosiva.

as un as so a as em o ra e a uma mpeza comescova de ao, aps a execuo da soldadura,seguida da aplicao do mesmo primrio rico em p

de zinco.89


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3. Materiais

O betume de selagem constitudo por uma argamassade epxido a dois componentes (resina e endurecedor).

90 (Fonte: Construlink)


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4. Preparao da superfcie

Antes de se iniciarem os trabalhos,nos pilares que sero alvo de reforo,a super c e expos a o e o(eventualmente carbonatada e

atacada por fungos) decapada porica em com ferramentas mecnicasligeiras (martelo pneumtico normalou de agulhas) para no provocaremmicro-fissurao



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Rebaixamento dos cantos para colocao das cantoneiras

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Parafuso e bucha qumica



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95erspec va a co oca o as v r as c apas

usadas para a execuo do reforo


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96Tratamento das cantoneiras para posterior

soldagem topo a topo


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97Aspecto das chapas aps soldagem


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98Soldagem das chapas


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99Para a execuo deste reforo so necessrias uma grandequantidade de soldagens, o que implica muita mo-de-obra


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100Solda das chapas s cantoneiras


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onte: onstru n

102Cantoneiras inferiores aps soldagem. Estas so fixas com

trs parafusos, contra os dois usados nas laterais


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onte: onstru n

103Pintura das soldas com epxido de zinco

para proteco contra a corroso


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104Selagem do espao entre as

chapas e o beto com o betume


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Colocao dos tubos paraposterior selagem

Tubos para a injeco

Nota:Na zona que fica entre a chapa e o pilar deve ser colocado

105um arame para que, devido presso de injeco (4 a 5 bar), ostubos no se soltem.


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106Pormenor da selagem dos parafusos dascantoneiras, para evitar fugas da resina


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Colocao do areo atrs da chapapor intermdio de uma meia cana

Perspectiva global das operaes de enchimento

107com areo, colocao dos tubos e selagem.


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108spec o na an es a n ec o


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109n ec o a res na e ep x o


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Perspectiva da injeco da resina

110Controlo da presso por

recurso a barmetro


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111Dobragem dos tubos durante a injeco


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Aspecto dos tubos depois de dobrados

Nota:antes da injeco, o betume de selagem revestido com umapintura base de acetona (esta pintura tem como finalidade tapar todos

112,fluida e, se este passo no fosse efectuado, sairia pelos poros, j que

injectada sob presso)


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113Chapas para a realizao do ensaio aps selagem


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Pormenor da mesma chapa apscorte das orelhas metlicas

114 Montagem da calha para acolocao da caroteadora


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Fonte: Construlink

Corte do provete com a caroteadora

115 Execuo do ensaio dearrancamento (pull-off)


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Pormenor do manmetro comindicao da fora de arranque

116 Aspecto da chapa aps aexecuo do ensaio

Provete aps o ensaio


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>

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> Materiais compsitos no reforo de estruturas?

Vantagens

Elevada resistncia;

Baixo peso especfico;

Elevada resistncia corroso;

Boa resistncia fadiga;

Bom amortecimento ao choque;

Facilidade de aplicao.

Desvantagens Custo elevado;

Baixa resistncia ao fogo;

Elevada toxidade.

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> Constituio dos FRPs

Os materiais compsitos de FRP so constitudos,essencialmente, por fibras embebidas numa matrizpolimrica.

As fibras apresentam-se sob a forma de filamentos depequeno dimetro, tm mdulo de elasticidade e

,apresentam comportamento frgil.

(compsitos de FRP unidireccionais) ou em vriasdireces (compsitos de FRP bi- ou multi-direccionais).

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> Constituio das fibras

As fibras contnuas mais correntes nos FRP paraaplicaes em engenharia civil so de vidro (G), dearamida (A) e de carbono (C), sendo os respectivoscomp s os enom na os na ngua ng esa por:

GFRP (Glass Fiber Reinforced Polymers

GFRP

AFRP (Aramid Fiber Reinforced Polymers -

Polmeros Reforados com Fibras de Aramida); eAFRP -

Polmeros Reforados com Fibras de Carbono).

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> Tipos de fibras

De entre estes trs tipos de fibras, as de carbono so asque apresentam melhores propriedades mecnicas, soas mais resistentes aco de agentes qumicos, somunes corros o e n o a sorvem gua.

As fibras de vidro so as de menor custo, tm maior,

meios alcalinos e tm menor resistncia a aces de

fadiga.

As fibras de aramida apresentam dificuldades demoldagem, tm baixa resistncia compresso, sosensveis fluncia, aco dos raios ultra-violetas e s

121temperaturas elevadas.


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> Propriedades das fibras

(Fonte: Barros)

Propriedades tpicas do beto, do ao e de

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> Propriedades da matriz

A matriz a segunda componente dos materiaiscompsitos de FRP, tendo por funo garantir que asfibras funcionem em conjunto, protegendo-as das

,

fenmenos de instabilidade.

Para a matriz a escolha tem recado em resinastermoendurecveis, do tipo epxi, devido s excelentespropriedades em termos de aderncia maior parte dos

materiais, de resistncia quer mecnica quer , ,

absorverem gua.

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> Propriedades da matriz

(Fonte: Barros)

Propriedades de resinas utilizadasem materiais compsitos

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> CFRP Tipos de sistemas

Os sistemas pr-fabricados e os sistemas curados insitu so, de entre os vrios sistemas de reforo comCFRP, os mais frequentemente utilizados.

Os sistemas pr-fabricados so fornecidos sob a forma deperfis e podem apresentar vrios formatos, destacando-se aforma de varo (seco circular) e a de laminado semi-rgido (seco rectangular ou quadrada), ambos com asfibras no sentido longitudinal do elemento (reforo

unidireccional).

Os restantes constituintes deste sistema de reforo so oproduto de colagem (adesivo epoxi) e, em alguns casos, oprimrio para melhorar a aderncia dos CFRP superfcie

126do elemento a reforar.


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> CFRP Tipos de sistemas

s emas pr - a r ca os - var es e am na os

Sistemas curados in situ - unidireccionais, bidireccionais(mantas ou tecidos) e bidireccionais

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> CFRP Sistemas curados in situ

Nos sistemas curados in situ, a matriz e as fibras sofornecidas em separado e o processo de fabrico docompsito de CFRP (matriz + fibras) efectuado na

.

Com a resina de saturao efectua-se a impregnaolena das fibras e a li a o ao substracto de beto s

aps o endurecimento da resina que se obtm ocompsito de CFRP).

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> CFRP Sistemas curados in situ

Os sistemas curados in situso classificados, emtermos da direco que as fibras apresentam, emmantas (fibras dispostas unidireccionalmente) e tecidos

.

Ao contrrio dos vares e dos laminados, as mantas eos tecidos so materiais flexveis sendo assimapropriados para aplicaes em superfcies curvas.

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> Tcnicas de Reforo - CFRP

. garantir que a base tenha boas condies de aderncia.No caso do sistema curado in situ a superfciedeve ser esmerilada, enquanto que no caso dosam na os a super c e o e emen o eve ser

bojardada com jacto de areia ou ser picotada comum martelo de agulhas. De seguida, a superfcietratada deve ser limpa por intermdio da aplicao de arcompr m o. m a guns s s emas e re oro recomen a-se a aplicao de uma camada de primrio, de forma a

melhorar a aderncia dos CFRP superfcie doelemento a reforar;2. Colagem propriamente dita do reforo;3. Controlo de qualidade da tcnica de reforo antes,

durante e aps a aplicao.

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> Preparao da superfcie

131 (Fonte: Barros)


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> Tcnicas de reforo com CFRP

. 2. Preparao da superfcie;3. Primrio para promover a adeso entre o CFRP e o suporte

(caso necessrio);

4. Preenchimento de vazios significativos (caso necessrio)5. Corte do CFRP segundo as dimenses de projecto;6. Embebimento do CFRP com a resina (neste caso com

recurso a mquina industrial dado o elevado volume detrabalho);

7. Colocao do CFRP sobre o suporte, evitando bolhas de ar

8. Controlo de qualidade durante a cura;9. Armazenamento da informao recolhida;10.Pintura de rotec o.

134 (Fonte: VelaGlass)


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> Mecanismos exteriores de fixao do reforo

de CFRP

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> Reforo flexo - CFRP

http://concrete.wustl.

edu/research.htm)

136 Mecanismos de rotura


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> Reforo flexo CFRP

Vdeos

> www.hardwirellc.com/Technical/tests.html

137 Mecanismos de rotura


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> Reforo ao corte - CFRP

(Fonte: Barros)

Colagem externa de mantas de CFRP

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> Reforo ao corte - CFRP

Colagem externa de

laminados de CFRP

Insero de vares de CFRP

139 (Fonte: Barros) beto de recobrimento


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> Reforo ao corte - CFRP(Fonte: Barros)

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> Confinamento de pilares com CFRP

142onte: ac a ev


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143onte: ac a ev


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144(Fonte: Kachlakev)


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on e: ac a ev

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146 (Fonte: Kachlakev)


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> Reforo ligao viga-pilar com CFRP

(Fonte: Thermou) (Fonte: VelaGlass)

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> CFRP pr-esforado

(Fonte: Nordin)

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> CFRP pr-esforado

149(Fonte: STAP)


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> CFRP pr-esforado

150(Fonte: STAP)


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> Aplicaes de GFRP (tabuleiros de pontes)

151(Fonte:http://www.fiberline.com/dk/articles/art5443.asp)


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152(Fonte: Labossire)


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11001100

900900

Pultruded filler bar roovedPultruded filler bar rooved

Emulated filament wound plateEmulated filament wound plate

Filament wound triangular tube (7 layersFilament wound triangular tube (7 layers

153,,

(Fonte: Labossire)


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Fonte: Labossire

Ensaio de carga

154Seco transversal

ensaiada


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> ET Epoxy-Tie Adhesive. Disponvel emhttp://www.simpsonanchors.com/catalog/adhesives/et/index.html

, . armado. Tese de disserteo para a obteno do grau deDoutor. FEUP, 1998. Disponvel emhttp://paginas.fe.up.pt/~jcouti/

> Barros, Joaquim. Fiber reinforced polymer (frp) materials for thestructural strengthening. PDF de apoio ao Mestrado deEstruturas. Universidade do Minho, 2005.

> BAM. Safety and reliability in chemical and material tecnologies.Disponvel em: http://www.bam.de

> , .composite materials. California Polytechnic State University. SanLuis Obispo.

> Nordin HAKAN.

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> Sousa, Lus. Gonalo Fernandes; Hugo Santos; Lus Tom;Ricardo Almeida. Reforos estruturais com perfis e chapas de

. .

> Reparao de Estruturas Danificadas por Fenmenos deCorroso. Apoio ao mestrado de Construo da UM.

> Labossire, Pierre. Innovations en structures avec systmes dedtection intgrs. Un aperu des activits du Rseau de Centres' . .

Structures. PowerPoint. Dpartement de gnie civil, Universit deSherbrooke, QC, Canada

> Thermou, Georgia E. Analytical modeling of interface behavior inreinforced concrete jacketed members. Demokritus University ofThrace. Diponvel em:

. . .t

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