Design of fibrous structures for civil engineering applications
| Autor(a) principal: | |
|---|---|
| Data de Publicação: | 2009 |
| Tipo de documento: | Dissertação |
| Idioma: | eng |
| Título da fonte: | Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) |
| Texto Completo: | http://hdl.handle.net/1822/9743 |
Resumo: | Dissertação de mestrado em Design e Marketing |
| id |
RCAP_0dc5bc07a67ded92917d2a63eab08956 |
|---|---|
| oai_identifier_str |
oai:repositorium.sdum.uminho.pt:1822/9743 |
| network_acronym_str |
RCAP |
| network_name_str |
Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) |
| repository_id_str |
7160 |
| spelling |
Design of fibrous structures for civil engineering applicationsCompósitosEstruturas fibrosas orientadas direccionalmenteBetão reforçado com estruturas fibrosasCorrosãoElementos leves de betão reforçado com estruturas fibrosasFibra de vidroCompositesDirectionally oriented fibrous structuresConcrete reinforced with fibrous structuresCorrosionDOFS reinforced lightweight concreteGlass fibre624.011.75Dissertação de mestrado em Design e MarketingOs recentes desenvolvimentos, ocorridos na tecnologia das fibras e nas estruturas fibrosas, permitiram produzir materiais fibrosos avançados para inúmeras aplicações não convencionais. O uso de materiais fibrosos como material de reforço de matrizes cimentícias é uma das aplicações que na última década tem sofrido vários desenvolvimentos. Devido à ausência de uma adequada resistência à tracção, os elementos de betão necessitam de reforço, de forma a maximizar a sua capacidade de fazer face às solicitações mecânicas. Um dos materiais mais utilizados para reforço do betão, é o aço, sendo por isso actualmente o mais aceite como forma de reforço. No entanto, devido à corrosão, fadiga e aos efeitos nefastos da presença de agentes agressivos, a rotura das estruturas de betão reforçadas com aço, é uma consequência inevitável. De forma a ultrapassar os problemas associados às estruturas de betão reforçadas com aço, nomeadamente o da corrosão, e simultaneamente melhorar e aumentar o tempo de vida útil das estruturas e a sua durabilidade, uma nova abordagem ao reforço do betão tem sido alvo de desenvolvimentos – Textile Reinforced Concrete (TRC) – betão reforçado com estruturas fibrosas. Assim, o TRC é um material de construção inovador no qual os materiais fibrosos são utilizados para reforçar matrizes cimentícias de forma a eliminar o problema da corrosão do aço e a fornecer a resistência à tracção adequada ao elemento de betão. Neste contexto o principal objectivo deste trabalho é o desenvolvimento de estruturas fibrosas, nomeadamente estruturas fibrosas orientadas direccionalmente (EFOD) para aplicações na construção civil enquanto material de reforço de elementos leves de betão, substituindo o aço e ultrapassando a sua principal desvantagem – a corrosão. Foram desenvolvidas dez estruturas EFOD variando o reforço no sentido transversal e longitudinal. Lajes de betão auto-compactável foram reforçadas com as EFOD e ensaios de flexão foram realizados de forma a avaliar o seu desempenho mecânico e identificar a influência da massa linear (tex) e densidade estrutural dos reforços (mechas de fibras/cm) em estruturas abertas 0/900. O comportamento mecânico das lajes reforçadas com as estruturas fibrosas foi comparado com o comportamento mecânico de lajes reforçadas com aço e com lajes sem reforço. Os resultados indicam que as EFOD melhoram o comportamento mecânico do betão à flexão. A massa linear e a densidade estrutural das mechas mostram ter uma influência significativa no comportamento mecânico do betão tendo sido possível estabelecer correlações interessantes entre estes factores e o desempenho mecânico no que se refere à absorção de energia em ensaio de flexão.As a synergy of fibre and fibrous structures technology developments, nowadays it is possible to produce advanced fibrous materials for many non-conventional applications. The use of fibrous materials as reinforcement materials of cementitious matrices is one of its many applications that have gain new developments over the last years. Due to its inherent low tensile strength, concrete requires reinforcement in applications where significant tensile stresses will be realized in order to maximize its load-carrying capability. Currently the most widely accepted form of reinforcement is welded-wire mesh (WWM) of steel. However, due to steel corrosion, fatigue and other degradation agents, failure of those reinforced concrete structures is an unavoidable consequence. Thus, the development of alternative materials to steel in concrete reinforcement has been a priority in the last decades. In order to overcome the problems associated to the steel reinforced concrete, namely corrosion and simultaneously improve the serviceability and performance durability of steel reinforced concrete structures a new approach to concrete reinforcement has been developed in the last years - Textile Reinforced Concrete (TRC). Thus, TRC is an innovative construction material where fibrous structures are used to reinforce cementitious matrices in order to eliminate the corrosion of steel reinforcement, providing adequate tensile strength to the concrete reinforced element. In this context the main objective of the present work consisted in the development of fibrous structures, namely directionally oriented fibrous structures (DOFS) for civil construction as reinforcement material for lightweight concrete elements, replacing steel and overcoming it main drawback – corrosion. It was developed and produced ten different DOFS varying the transversal and longitudinal reinforcement. Selfcompacting concrete slabs were reinforced with the DOFS and bending tests were carried out in order to evaluate their mechanical behaviour and identify the influence of linear density (tex) and structural density of the reinforcements (rovings/cm) in open 0/900 structures. The mechanical behaviour of the reinforced concrete slabs were compared to that mechanical behaviour of steel reinforced concrete and also with slabs without any reinforcement. The results show that DOFS improve the bending mechanical behaviour. Either linear density or roving structural density has shown to have a significant influence on the reinforced concrete element energy absorption capacity in a different way and depending on the percentage of fibre. Correlations between these tow factors and energy absorption under bending test have been established.Fangueiro, RaúlUniversidade do MinhoMarques, Paula Cristina Martins Pina2009-04-162009-04-16T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/1822/9743enginfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-07-21T12:41:19Zoai:repositorium.sdum.uminho.pt:1822/9743Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T19:38:17.626554Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse |
| dc.title.none.fl_str_mv |
Design of fibrous structures for civil engineering applications |
| title |
Design of fibrous structures for civil engineering applications |
| spellingShingle |
Design of fibrous structures for civil engineering applications Marques, Paula Cristina Martins Pina Compósitos Estruturas fibrosas orientadas direccionalmente Betão reforçado com estruturas fibrosas Corrosão Elementos leves de betão reforçado com estruturas fibrosas Fibra de vidro Composites Directionally oriented fibrous structures Concrete reinforced with fibrous structures Corrosion DOFS reinforced lightweight concrete Glass fibre 624.011.75 |
| title_short |
Design of fibrous structures for civil engineering applications |
| title_full |
Design of fibrous structures for civil engineering applications |
| title_fullStr |
Design of fibrous structures for civil engineering applications |
| title_full_unstemmed |
Design of fibrous structures for civil engineering applications |
| title_sort |
Design of fibrous structures for civil engineering applications |
| author |
Marques, Paula Cristina Martins Pina |
| author_facet |
Marques, Paula Cristina Martins Pina |
| author_role |
author |
| dc.contributor.none.fl_str_mv |
Fangueiro, Raúl Universidade do Minho |
| dc.contributor.author.fl_str_mv |
Marques, Paula Cristina Martins Pina |
| dc.subject.por.fl_str_mv |
Compósitos Estruturas fibrosas orientadas direccionalmente Betão reforçado com estruturas fibrosas Corrosão Elementos leves de betão reforçado com estruturas fibrosas Fibra de vidro Composites Directionally oriented fibrous structures Concrete reinforced with fibrous structures Corrosion DOFS reinforced lightweight concrete Glass fibre 624.011.75 |
| topic |
Compósitos Estruturas fibrosas orientadas direccionalmente Betão reforçado com estruturas fibrosas Corrosão Elementos leves de betão reforçado com estruturas fibrosas Fibra de vidro Composites Directionally oriented fibrous structures Concrete reinforced with fibrous structures Corrosion DOFS reinforced lightweight concrete Glass fibre 624.011.75 |
| description |
Dissertação de mestrado em Design e Marketing |
| publishDate |
2009 |
| dc.date.none.fl_str_mv |
2009-04-16 2009-04-16T00:00:00Z |
| dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
| dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| format |
masterThesis |
| status_str |
publishedVersion |
| dc.identifier.uri.fl_str_mv |
http://hdl.handle.net/1822/9743 |
| url |
http://hdl.handle.net/1822/9743 |
| dc.language.iso.fl_str_mv |
eng |
| language |
eng |
| dc.rights.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/openAccess |
| eu_rights_str_mv |
openAccess |
| dc.format.none.fl_str_mv |
application/pdf |
| dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação instacron:RCAAP |
| instname_str |
Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação |
| instacron_str |
RCAAP |
| institution |
RCAAP |
| reponame_str |
Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) |
| collection |
Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) |
| repository.name.fl_str_mv |
Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação |
| repository.mail.fl_str_mv |
|
| _version_ |
1799132919477829632 |