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dc.contributor.authorMazzú, Amanda Duarte Escobal
dc.date.accessioned2020-05-22T16:51:56Z
dc.date.available2020-05-22T16:51:56Z
dc.date.issued2020-02-28
dc.identifier.citationMAZZÚ, Amanda Duarte Escobal. Estudo sobre a substituição de armadura metálica por barras de GFRP em vigas de concreto armadas à flexão quando submetidas ao ataque acelerado de íons cloreto. 2020. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2020. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/12770.*
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/12770
dc.description.abstractThe use of reinforced concrete structures with steel bars is recurrent in the construction industry in Brazil. However, alternative materials are studied due to the existence of problems related to the use of this traditional constructive system, such as the corrosion of metallic reinforcements, the exposure of structures to aggressive environments and to environments in which magnetic neutrality is necessary. Among these materials, huge attention is given to Fiber Reinforced Polymer (FRP), which have high mechanical strength and good resistance to environmental aggressiveness agents, nonmetallic materials capable of replacing steel reinforcement in reinforced concrete structures. In this sense, this work aims to study the replacement of steel bars by GFRP bars in reinforced concrete beams, analyzing, over time, the mechanical behavior and durability against the chloride attack. For this purpose, concrete beams reinforced with steel bars and GFRP bars were molded, of which four were used as a reference, four were kept for 1000h in a laboratory environment and four were exposed to the chloride attack, for 1000h, through their immersion in NaCl solution with 3,5% concentration maintained at the temperature of (50±3) °C, according to the recommendations of ACI 440.9R (2015). These beams were subsequently subjected to three-point bending tests, in order to obtain and compare the resistant capacity, the vertical displacement and the rupture mode presented by the beams. The entrance of chlorine ions to the concrete was evaluated by means of a colorimetric test to determine the chloride penetration depth, in order to detect the possible corrosion of the reinforcement. The results obtained by the three-point bending tests were compared to the theoretical results obtained by using the provisions of ACI 440.1R (2015) for the design of beams reinforced with GFRP and ACI 318 (2019) and ABNT NBR 6118 (2014) for the design of beams reinforced with steel bars. The results showed a reduction in the stiffness of the beams by replacing steel reinforcement with GFRP bars by about 66 %, 72 % and 70 % for the reference beams and maintained in the laboratory environment and exposed to chlorides, respectively. The beams reinforced with GFRP bars resisted a maximum force about 27 % greater than that the beams with steel bars. No major changes were observed in the stiffness and maximum strength resisted by beams reinforced with steel bars and GFRP bars exposed to chloride attack, however, there was an increase in deformability, since the deformations in concrete and reinforcement of beams exposed to chlorides were higher than for beams maintained in a laboratory environment, considering the same applied force. It was concluded that an accelerated exposure of 1000h to the chlorine ions attack has not yet been sufficient to cause changes in the behavior of reinforced concrete beams with steel bars and GFRP bars, being necessary to evaluate the results to be obtained after 3000h and 10000h of exposure, which are the continuation of the current research program. Regarding the use of the calculation models of ACI 318 (2019) and ABNT NBR 6118 (2014) for beams reinforced with steel bars and ACI 440.1R (2015) for beams reinforced with GFRP bars, it is concluded that these standards provide safe values of capacity and conducted to the experimental observed failure modes.eng
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)por
dc.language.isoporpor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlospor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/*
dc.subjectAçopor
dc.subjectGFRPpor
dc.subjectConcretopor
dc.subjectDurabilidadepor
dc.subjectIngresso de cloretospor
dc.subjectSteeleng
dc.subjectGFRPeng
dc.subjectConcreteeng
dc.subjectDurabilityeng
dc.subjectChloride attackeng
dc.titleEstudo sobre a substituição de armadura metálica por barras de GFRP em vigas de concreto armadas à flexão quando submetidas ao ataque acelerado de íons cloretopor
dc.title.alternativeStudy on the replacement of steel reinforcement by GFRP bars in reinforced concrete beams when subjected to an accelerated chloride attackeng
dc.typeDissertaçãopor
dc.contributor.advisor1Dalfré, Gláucia Maria
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0066111999826468por
dc.contributor.advisor-co1Ferreira, Fernanda Giannotti da Silva
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0329487394818763por
dc.description.resumoO uso de estruturas de concreto armado com barras de aço é recorrente na indústria da construção civil no Brasil. Entretanto, materiais alternativos são estudados devido à existência de problemas relacionados à utilização deste tradicional sistema construtivo, como a corrosão das armaduras metálicas, a exposição das estruturas a ambientes agressivos e a ambientes nos quais a neutralidade magnética é necessária. Dentre estes materiais, uma maior atenção é dada aos Polímeros Reforçados com Fibras (FRPs, Fiber Reinforced Polymers), que apresentam alta resistência mecânica e boa resistência a agentes de agressividade ambiental, materiais não metálicos capazes de substituir as armaduras de aço em estruturas de concreto armado. Neste sentido, este trabalho visa estudar a substituição das barras de aço por barras de GFRP (fibras de vidro) em vigas de concreto armado, analisando-se, ao longo do tempo, o comportamento mecânico e a durabilidade frente ao ataque de cloretos. Para isso, foram moldadas vigas de concreto armadas com barras de aço e de GFRP, das quais quatro foram utilizadas como referência, quatro foram mantidas durante 1000h em ambiente laboratorial e quatro foram expostas ao ataque de cloretos, durante 1000h, por meio de sua imersão em solução de NaCl com concentração de 3,5 % mantida a uma temperatura de (50±3) °C, conforme as recomendações do ACI 440.9R (2015). Tais vigas foram posteriormente submetidas a ensaios de flexão de três pontos, a fim de se obter e comparar a capacidade resistente, o deslocamento vertical e o modo de ruptura apresentado pelas vigas. O ingresso de íons cloreto no concreto foi avaliado por meio de ensaio colorimétrico para determinação da profundidade de penetração de cloretos, de forma a detectar a possível corrosão das armaduras. Os resultados obtidos por meio dos ensaios de flexão de três pontos foram comparados aos resultados teóricos obtidos por meio da utilização das disposições do ACI 440.1R (2015) para o dimensionamento de vigas armadas com barras de GFRP e do ACI 318 (2019) e ABNT NBR 6118 (2014) para o dimensionamento de vigas armadas com barras de aço. Os resultados demonstraram uma redução na rigidez das vigas pela substituição de armadura de aço por barras de GFRP em cerca de 66 %, 72 % e 70 % para as vigas referência e mantidas em ambiente laboratorial e expostas a cloretos, respectivamente. As vigas armadas com barras de GFRP resistiram a uma força máxima cerca de 27 % superior à resistida pelas vigas armadas com barras de aço. Não foram observadas grandes alterações na rigidez e na força máxima resistida pelas vigas armadas com barras de aço e de GFRP expostas ao ataque de cloretos, entretanto, houve um aumento da deformabilidade, uma vez que as deformações no concreto e nas armaduras das vigas expostas à cloretos foram maiores do que para as vigas mantidas em ambiente laboratorial, considerando uma mesma força aplicada. Conclui-se que uma exposição acelerada de 1000h ao ataque de íons cloreto ainda não foi suficiente para causar alterações no comportamento das vigas de concreto armado com barras de aço e de GFRP, sendo ainda necessário avaliar os resultados a serem obtidos após 3000h e 10000h de exposição, os quais fazem parte da continuação desta pesquisa. Com relação à utilização dos modelos de cálculo do ACI 318 (2019) e ABNT NBR 6118 (2014) para vigas armadas com barras de aço e do ACI 440.1R (2015) para vigas armadas com barras de GFRP, conclui-se que estes preveem a capacidade resistente e o modo de ruptura com segurança.por
dc.publisher.initialsUFSCarpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Civil - PPGECivpor
dc.subject.cnpqENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::ESTRUTURASpor
dc.description.sponsorshipIdCAPES: Código de Financiamento 001por
dc.description.sponsorshipIdCAPES: 88882.426434/2019-01por
dc.publisher.addressCâmpus São Carlospor
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/7277640376043486por


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