Estruturas de betão reforçadas com materiais compósitos em ambiente marítimo e concebidas com água do mar

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Pereira, José Emanuel Mendes
Data de Publicação: 2016
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/1822/49009
Resumo: Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Civil
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spelling Estruturas de betão reforçadas com materiais compósitos em ambiente marítimo e concebidas com água do marBetão concebido com água do marGFRPExposição ambientalAmbiente marítimoSeawater concreteEnvironmental exposureMaritime environmentEngenharia e Tecnologia::Outras Engenharias e TecnologiasDissertação de mestrado integrado em Engenharia CivilAtualmente, a sustentabilidade associada à produção e utilização de materiais de construção é uma prioridade, e o betão não é exceção. As estruturas de betão em ambiente marítimo estão sujeitas a diversos agentes agressivos que contribuem para a sua deterioração prematura. Entre eles, a corrosão das armaduras merece especial atenção. Contudo, com o advento dos FRP (polímeros reforçados com fibras), a existência de corrosão pode ser ultrapassada, visto que uma das principais vantagens deste tipo de materiais é a sua baixa vulnerabilidade a mecanismos de corrosão. Por outro lado, a água do mar merece especial atenção. Considerando que cerca de 97% da água existente no planeta Terra é salgada, e sendo escassos os recursos hídricos de água doce existentes para a população mundial, no âmbito da presente dissertação explorou-se a possibilidade da utilização da água do mar na produção e cura de betões, com especial foco na caracterização da aderência destes a varões de FRP nestas condições. A primeira parte deste trabalho inclui o desenvolvimento de um algoritmo de otimização para a composição de betões, inovador, com o objetivo de formular duas composições de betão, nomeadamente, um de resistência baixa e outro de resistência moderada. Tendo por base as composições formuladas na fase anterior, foram produzidos em laboratório os respetivos betões. Foi efetuada a caracterização à compressão do betão produzido, por forma a avaliar a resistência à compressão e módulo de elasticidade. Foram consideradas as seguintes variáveis de estudo: (i) confeção de betão com água potável, água do mar e água com sal; (ii) ambiente de cura ao ar ou imerso em água do mar; e, (iii) caracterização mecânica do betão a três idades de cura distintas. Posteriormente, realizaram-se ensaios de arrancamento de varões de GFRP (polímero reforçado com fibras de vidro) nos betões formulados, com o objetivo de avaliar a aderência da ligação varão/betão, tendo sido consideradas as seguintes variáveis de estudo: (i) confeção de betão com água potável e com água do mar; (ii) ambiente de cura ar ou imerso em água do mar; (iii) o comprimento de amarração; e, (iv) caracterização mecânica do betão três idades de cura distintas. Em termos gerais, foi possível concluir que a água do mar confere melhorias das características mecânicas dos betões de resistência baixa e moderada, assim como da aderência na ligação entre varões de GFRP e o betão.Nowadays, the sustainability of materials is a priority, and concrete is no exception. Concrete structures in the marine environment are subjected to various aggressive agents that contribute to their premature deterioration. Among them, the corrosion of the reinforcement deserves special attention. However with the advent of FRP (fiber reinforced polymers), the absence of corrosion is one of the innumerable advantages of these materials. On the other hand, seawater deserves special attention. Considering that about 97% of the water on Earth is salted and, in this context, fresh water resources available to the world population are scarce, it was decided to explore the possibility of using seawater on the design of concrete structures. The first part includes the development of an innovative algorithm for optimizing the composition of concrete with the aim of formulating two concrete compositions for the project, namely one of low resistance and one of moderate resistance. A first practical part of this work includes compression testing of the concrete and determination of the elasticity modulus, in order to obtain the mechanical characteristics of the various concretes developed, namely the maximum compressive strength and modulus of elasticity, in order to be able the use of seawater in concrete. The following study variables were considered: (i) production of concrete with tap water, sea water or salt water; (ii) air-curing environment or immersed in sea water; and, (iii) testing at three distinct curing ages. The second practical part of this work contemplates pull-out tests of GFRP (glass fiber reinforced polymer) rods in moderate strength concretes, with the aim of evaluating bond strength (rod / concrete). In this case, the study variables were: (i) production of concrete with tap water or sea water; (ii) aircuring environment or immersed in sea water; (iii) the embedment length; and, (iv) testing at three distinct curing ages. In general terms, it was observed that sea water slightly improved the mechanical properties of the low and moderate strength concretes designed, as well as the bonding strength between the rod and the concrete substrate.Pereira, E. N. B.Sena-Cruz, JoséUniversidade do MinhoPereira, José Emanuel Mendes20162016-01-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/1822/49009por201742225info: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:RCAAP2023-07-21T11:55:36Zoai:repositorium.sdum.uminho.pt:1822/49009Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T18:45:08.435477Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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