Análise mecânica em elevadas temperaturas de barras poliméricas reforçadas com fibra de vidro

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Trevisan, Rafael
• Orientador(a): Tutikian, Bernardo Fonseca
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade do Vale do Rio dos Sinos
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil
• Departamento: Escola Politécnica
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Elevadas temperaturas; Barras poliméricas; Propriedades mecânicas
• Palavras-chave em Inglês: High temperatures; Polymer bars; Mechanical properties
• Área do conhecimento CNPq: ACCNPQ::Engenharias::Engenharia Civil
• Link de acesso: http://repositorio.jesuita.org.br/handle/UNISINOS/12823

Um dos principais danos nas estruturas de concreto armado é a corrosão das armaduras. Como alternativa a este cenário, tem-se a utilização de barras poliméricas reforçadas com fibra de vidro (GFRP – Glass Fiber reinforced Polymer), incrementando durabilidade. O material apresenta ainda reduzida massa em relação as barras de aço e, também, elevada resistência à tração. Para emprego dessas barras, tem-se necessidade de estudar seu comportamento diante de sinistros como incêndios e a ação de elevadas temperaturas, objetivo deste estudo. Em específico, o estudo avaliou o módulo de elasticidade e resistência à tração axial das barras durante e após à exposição em elevadas temperaturas. O programa experimental caracterizou a barra em temperatura ambiente. Após, as barras foram ensaiadas durante e após a exposição à temperatura nos patamares de 150, 200, 250, 300 e 350 ºC. Após a exposição às elevadas temperaturas, as barras foram avaliadas com microscopia eletrônica de varredura (MEV) e avaliado o consumo de resina através do ensaio de teor de fibras. Os resultados apontam que o teor de fibras estava em conformidade com as premissas da prática recomendada IBRACON/ABECE e normas internacionais. Em relação à exposição em elevadas temperaturas, se percebeu que os danos foram mais severos nos ensaios durante as elevadas temperaturas do que nas barras após essa exposição. A redução na resistência à tração chegou a ser de 37% na temperatura de 350 ºC. A maior redução do módulo de elasticidade, no entanto foi de 8,3%, indicando que, a atuação das fibras não foi tão comprometida mesmo diante da exposição ao calor. Para os ensaios após a exposição em elevadas temperaturas, a maior redução na resistência à tração se deu em 150 ºC, sendo de menos de 1%. Para o módulo de elasticidade nessa condição a maior redução foi de 7,9%, percebida aos 200 ºC. A temperatura de transição vítrea obtida foi de 101,75 ºC. Através da MEV foi possível perceber falhas que decorrem da degradação da resina diante da ação do calor, tais como: danos superficiais, falhas, menor espessura de cobrimento das fibras, ruptura das fibras, entre outros. O ensaio de teor de fibras após elevadas temperaturas apontou relação direta com a redução das propriedades mecânicas.