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Flexural Behaviour of RC T-Beams Strengthened with Different FRP Materials, Carvalho, Tiago, Chastre Carlos, Biscaia Hugo, and Paula Raquel , The Third International fib Congress and Exhibition "Think Globally, Build Locally", , Washington DC, (2010) Abstract

The strengthening of reinforced concrete structures with FRP materials has received a
considerable increment in recent years due to the high strength-weight and stiffness-weight
ratios of FRP compared to other materials.
An experimental programme was conducted in order to analyse the behaviour of different
structural solutions to strengthen reinforced concrete beams with FRP composites (EBR
GFRP, EBR CFRP, NSRM-CFRP) and is described. The RC T beams had a 3m span by 0.3m
height and were tested until rupture in a 4-point bending test system.
The NSMR technique has proved to be the most effective of the three alternatives tested, as it
obtained high strength, combined with high ductility. Nevertheless, all the systems show
great strength increment in relation to the non retrofitted T-beams, proving to be effective
approaches to the flexural strengthening of RC beams.

Ensaios não destrutivos para a inspeção e avaliaçao de edifícios históricos de alvenaria de pedra, Chastre, Carlos, Ludovico-Marques Marco, and Biscaia Hugo , TEST&E 2019 - 2º Congresso de Ensaios e Experimentação em Engenharia Civil, 19-20 February 2, ISEP, Porto, Portugal, p.12, (2019) Abstract

Ao longo da sua vida útil os edifícios históricos estão sujeitos a alterações de uso, a agentes ambientais e a diferentes ações como assentamentos do solo, incêndios, inundações ou sismos, para os quais podem não estar preparados. Além disso, a falta de manutenção contínua ajuda a colocar grande parte desse património em risco devido a problemas estruturais que reduzem sua própria segurança e a dos seus utilizadores. A preservação e mitigação de riscos do património cultural construído requer o uso de ferramentas confiáveis, a fim de avaliar o seu estado de conservação e identificar e prevenir potenciais vulnerabilidades. Os testes destrutivos tradicionais não são possíveis de realizar na maioria dos edifícios históricos, por isso é necessário selecionar testes não destrutivos (NDT) que permitam a caracterização física e mecânica dos materiais e do comportamento da estrutura. Neste artigo apresenta-se uma visão geral de diferentes equipamentos e testes NDT que permitem o levantamento geométrico e o mapeamento dos danos do edifício, a análise petrográfica da pedra de alvenaria, a caracterização das propriedades físicas e mecânicas dos materiais e o comportamento estrutural do edifício.

Materiais e tecnologias de reforço de estruturas de betão - potencialidade e limitações, Chastre, Carlos , REHABEND 2014 - Congresso Latinoamericano "Patología de la construcción, Tecnología de la rehabilitacíon y gestión del patrimonio"., 2014, Santander, (2014) Abstractcarlos_chastre__-_rehabend2014_-_santander.pdf

O desenvolvimento da engenharia de estruturas tem tido grandes avanços nas últimas décadas, baseados em novos meios de cálculo e na investigação em novos materiais e tecnologias a eles associadas. Por sua vez, as atividades de reparação e reforço têm vindo a incrementar devido ao envelhecimento e à degradação das estruturas de betão, o que consequentemente tem dado origem ao aparecimento de novos materiais e tecnologias de reparação e reforço de estruturas. A utilização destes novos materiais na construção tem vindo a substituir outros materiais e técnicas existentes, requerendo, no entanto, mais estudos sobre o seu real comportamento quer em termos de caracteristicas mecânicas quer em termos de durabilidade.

Avaliação dos Portais de Pedra Arenítica da Igreja de São Leonardo Utilizando Testes Não Destrutivos, Chastre, Carlos, and Ludovico-Marques Marco , Mecânica Experimental, Volume 28, p.47-54, (2017) AbstractWebsite

Neste artigo é apresentado um resumo das intervenções de conservação realizadas no século passado e dos estudos e testes não destrutivos realizados na última década na Igreja de São Leonardo na Atouguia da Baleia. Em seguida mostra-se o padrão de degradação que ocorre nos portais de arenito da igreja e é analisada a evolução da alveolização que ocorreu nos portais de arenito ao longo dos últimos sessenta a setenta anos. No final, a inspeção visual dos portais de arenito é comparada com um levantamento realizado através de varrimento por laser 3D.

Avaliação dos Portais da Igreja de São Leonardo na Atouguia da Baleia Utilizando Testes Não Destrutivos, Chastre, Carlos, and Ludovico-Marques Marco , 10º Congresso de Mecânica Experimental (CNME 2016), 12-14 October 20, LNEC, Lisbon, Portugal, p.12, (2016) Abstractcnme2016_paper_51_chastre.pdf

Neste artigo é apresentado um resumo das intervenções de conservação realizadas no século passado na Igreja de São Leonardo, bem como um resumo dos estudos realizados na última década. Em seguida mostra-se o padrão de degradação que ocorre nos portais de arenito da igreja e é analisada a evolução da alveolização que ocorreu nos portais de arenito ao longo dos últimos sessenta a setenta anos. No final, a inspeção visual dos portais de arenito é comparada com um levantamento realizado através de varrimento por laser tridimensional.

Novo sistema de reforço estrutural de vigas de betão armado com compósitos de FRP ancorados internamente por aderência, Chastre, Carlos, Monteiro António, Biscaia Hugo, and Franco Noel , II Encontro Luso-Brasileiro de Degradação de Estruturas de Betão, 27-29 September, LNEC, Lisbon, Portugal, p.12p., (2016) Abstractdegrada_2016_-_carlos_chastre_-_ext-abstract.pdf

A reabilitação de estruturas de betão armado com compósitos de FRP tem tido uma grande aceitação em especial devido às excelentes características de durabilidade dos materiais compósitos, ao seu baixo peso e às suas elevadas prestações mecânicas. Contudo, o comportamento elástico-linear dos compósitos de FRP e a sua forma de aplicação pode originar roturas prematuras, quer na técnica de reforço EBR (Externally Bonded Reinforcement), em que o compósito é colado externamente, quer na técnica NSM (Near Surface Mounted) em que o compósito é inserido na zona do recobrimento. No sentido de minimizar o risco de roturas prematuras e ao mesmo tempo aumentar a ductilidade dos elementos reforçados, desenvolveu-se um novo sistema de reforço estrutural em que as armaduras são ancoradas internamente por aderência. A fim de validar o novo sistema de reforço estrutural com compósitos de FRP foi realizado um programa experimental que incluiu o ensaio de vigas de betão armado (BA) reforçadas com as seguintes técnicas de reforço: EBR, NSM e pela nova técnica CREatE (continuous reinforcement embedded at ends). Neste artigo descrevem-se os ensaios experimentais realizados e analisam-se os resultados obtidos. As vigas de BA ensaiadas tinham seção em T, com um vão de 3,0 m e uma altura de 0,3 m e foram solicitadas em flexão em 4 pontos e testadas até a rotura. A técnica CREatE provou ser a mais eficaz das três alternativas testadas mobilizando a totalidade do CFRP e apresentando a maior capacidade resistente e a ductilidade mais elevada.

Monotonic axial behavior and modelling of RC circular columns confined with CFRP, Chastre, Carlos, and Silva Manuel A. G. , Engineering Structures, Aug, Volume 32, Number 8, p.2268-2277, (2010) AbstractWebsite

The retrofit of reinforced concrete columns with FRP jackets has received considerable attention in recent years. The advantages of this technique compared to other similar techniques include the high strength-weight and stiffness-weight ratios of FRP (Fibre Reinforced Plastics), the strength and ductility increase of RC columns confined with FRP jackets as well as the fact that FRP external shells prevent or mitigate environmental degradation of the concrete and consequent corrosion of the steel reinforcement. Furthermore, this method also reduces the column transversal deformation and prevents the buckling of longitudinal reinforcement. Twenty five experimental tests were carried out on reinforced concrete columns confined with CFRP composites, and subjected to axial monotonic compression. In order to evaluate the influence of several parameters on the mechanical behavior of the columns, the height of the columns was maintained, while changing other parameters: the diameter of the columns, the type of material (plain or reinforced concrete), the steel hoop spacing of the RC columns and the number of CFRP layers. Predictive equations, based on the experimental analysis, are proposed to estimate the compressive strength of the confined concrete, the maximum axial load and the axial or the lateral failure strain of circular RC columns jacketed with CFRP. A stress-strain model for CFRP confined concrete in compression, which considers the effect of the CFRP and the transversal reinforcement on the confined compressive strength of the column is also proposed. The curves, axial load versus axial or lateral strain of the RC column, are simulated based on the stress-strain model and include the longitudinal reinforcement effect. The results demonstrate that the model and the predictive equations represent very well the axial compression behavior of RC circular columns confined with CFRP. The applicability of this model to a large spectrum of RC column dimensions is its main advantage.

Prólogo, Chastre, Carlos , Cáceres-Florencia, patrimonio vivo: Ensayos técnico-arquitectónicos, Volume 3, Cáceres, p.11-15, (2017) Abstract

Este livro apresenta diferentes perspetivas sobre o património arquitetónico em Espanha e Itália, debruçando-se sobre temas que estão na ordem do dia, como a reabilitação do património arquitetónico ou as acessibilidades ao mesmo, sejam elas na forma física ou digital, sendo os autores profundos conhecedores desta área. Nas intervenções a realizar no património edificado é fundamental ter um conhecimento aprofundado do projeto, da história e do processo construtivo da obra, bem como do seu comportamento estrutural. De acordo com o ICOMOS estas intervenções devem ser realizadas utilizando as técnicas mais adequadas, baseadas num diagnóstico apropriado e na compreensão dos materiais existentes. De igual forma, os estudos no edificado monumental devem ser realizados com o menor grau de intrusão e o máximo respeito pela sua integridade física, seguindo os princípios de salvaguarda do património arquitetónico definidos na carta internacional de Atenas.O livro divide‐se em duas grandes áreas: numa, abordam‐se os assuntos que se enquadram essencialmente no âmbito da conservação e reabilitação do património arquitetónico e na outra são apresentados os temas mais dedicados à acessibilidade do público ao património arquitetónico e à sua divulgação online. Os trabalhos apresentados no âmbito da conservação e reabilitação do património arquitetónico seguem na essência as recomendações do ICOMOS em relação à necessidade de compreensão da construção existente, ao desenvolvimento de novas técnicas e dos materiais mais adequados aos trabalhos de conservação e reabilitação, assim como na realização de testes em modelos experimentais à escala, tendo por objetivo avaliar o comportamento da estrutura antes e após a reabilitação. O património arquitetónico construído constitui uma parte importante da história da civilização humana e é um fator determinante da nossa identidade coletiva que importa preservar para as gerações futuras. Com a sua intervenção na conservação, reabilitação, valorização e divulgação do património construído, os autores deste livro estão a cumprir um importante papel na nossa sociedade, preservando um legado que nos foi deixado pelos nossos antepassados.

Princípios básicos para a conceção de estruturas de edifícios em zonas sísmicas, Chastre, Carlos, Lúcio Válter, and Tsoukantas Spyros , Estruturas Pré-moldadas no Mundo - Aplicações e Comportamento Estrutural, p.227-248, (2012) Abstract
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Metodologia para a caraterização física e mecânica de edifícios históricos de pedra utilizando ensaios não destrutivos, Chastre, Carlos, and Ludovico-Marques Marco , TEST&E 2019 - 2º Congresso de Ensaios e Experimentação em Engenharia Civil, 19-20 February 2, ISEP, Porto, Portugal, p.12, (2019) Abstract

Os edifícios históricos como os palácios, castelos, igrejas e templos, são exemplos do património construído e constituem uma parte importante do nosso património cultural. Estas construções históricas incluem normalmente paredes de alvenaria maciça e pedra natural. A salvaguarda do património construído em pedra é de importância inquestionável, pelo que devem ser desenvolvidas e estudadas técnicas de intervenção adequadas em materiais e estruturas. Neste artigo, é apresentada uma metodologia de ensaios não destrutivos para avaliar a conservação de edifícios históricos de pedra e, com base nesta metodologia, é mostrado um caso de estudo na Igreja de São Leonardo, monumento português construído na Atouguia da Baleia no século XIII.

Ductilidade e resistência no reforço de pilares de betão armado sem aumento de secção, Chastre, Carlos , Construção Magazine, Março/Abril de 2, Volume 84, Number Março/Abril, p.48-49, (2018) AbstractWebsite

O aumento da resistência e/ou da ductilidade é um objetivo primordial quando se procede ao reforço de pilares. Um método bastante eficaz de aumentar a ductilidade, particularmente em regiões sísmicas, é através do encamisamento com coletes de FRP, uma vez que esta técnica permite uma diminuição da deformação transversal do pilar e a limitação da encurvadura das armaduras longitudinais, aumentando consequentemente a ductilidade do mesmo. Diversos ensaios experimentais permitiram detetar que os incrementos são maiores em secções circulares do que em secções quadradas ou retangulares [1, 2]. A atenuação deste efeito é obtida através do arredondamento dos cantos nos pilares de secção retangular. Contudo, o encamisamento com coletes de FRP, por si só, não aumenta significativamente a resistência do pilar à flexão composta. Para que isso aconteça e se mantenha um nível elevado de ductilidade, é necessário adicionar armaduras longitudinais à armadura do pilar e posteriormente proceder ao encamisamento com colete de FRP. Uma forma muito eficiente de o conseguir, mantendo a seção transversal do pilar, é utilizando o sistema CREatE (Continuous Reinforcement Embedded at Ends) desenvolvido na Universidade NOVA e já anteriormente apresentado nesta coluna, na edição de Junho/Agosto de 2017 [3], para o caso do reforço de vigas. O sistema CREatE foi idealizado para ser utilizado com diversos materiais e diferentes elementos estruturais [4-7], em que é necessário aumentar a sua capacidade resistente através de armaduras pós-instaladas, caracterizando-se pela utilização de armaduras contínuas embutidas nas extremidades do elemento estrutural sem o uso de dispositivos mecânicos para as fixar. Antes da ancoragem da armadura de reforço no interior do elemento, é necessário utilizar uma curva de transição suave para alterar a forma da armadura de reforço e evitar a ocorrência de concentrações de tensões na armadura ou na interface [4, 7, 8]. Este conceito foi aplicado no reforço de pilares realizado no âmbito da tese de doutoramento de Faustino Marques [9].Na Figura 1 é possível observar dois pilares de seção retangular (20x40cm2) encamisados com coletes de 3 camadas de CFRP (200gr/m2) em que foi utilizado o sistema CREatE com armaduras pós-instaladas de aço inox (2x20x5mm2) ou de laminados de CFRP (2x(10+20)×1.4 mm2/face) para reforço longitudinal [7, 8]. Na Figura 2 pode observar-se os resultados dos ensaios experimentais de um conjunto de pilares de seção retangulares sujeitos a esforço axial e a ações horizontais cíclicas. O pilar P11 é o de referência pois, não foi reforçado, enquanto os pilares P12, P15 e P16 foram encamisados com coletes de 3 camadas de CFRP e nos pilares P15 e P16 foi utilizado adicionalmente o sistema CREatE com armaduras pós-instaladas de aço inox (P15) ou de laminados de CFRP (P16) para reforço longitudinal [7]. Na Figura 3 mostra-se a envolvente dos diagramas Força-Deslocamento dos ensaios dos diferentes pilares de seção retangular (P11; P12; P15 e P16), sendo possível de constatar um excelente desempenho não só em termos de ductilidade (incremento de 67%) como de resistência (incrementos entre 29% e 43%, para drifts entre 2 e 4%) dos pilares reforçados com o sistema CREatE relativamente ao pilar de referência não reforçado.

CREatE, um sistema inovador de reforço estrutural utilizando compósitos de CFRP, Chastre, Carlos , Construção Magazine, Novembro/Dezembr, Volume 80, Issue Julho/Agosto, Number Novembro/Dezembro, p.46-47, (2017) AbstractWebsite

A procura de soluções de reforço mais duráveis e de fácil aplicação tem levado à utilização crescente dos compósitos de FRP (Fiber Reinforced Polymer) no reforço de estruturas, dada a sua resistência à corrosão, o baixo quociente peso/resistência mecânica, a sua moldabilidade, a facilidade de aplicação e a eliminação de estruturas de suporte. No reforço estrutural de vigas de betão armado com compósitos de FRP, são tradicionalmente utilizados dois tipos de técnicas: os sistemas em que o laminado é colado pelo exterior (EBR - Externally-Bonded Reinforcement) ou aqueles em que o laminado é inserido em rasgos previamente abertos na camada de recobrimento (NSM - Near Surface Mounted). No entanto, as técnicas utilizadas, o comportamento elástico-linear destes materiais e as roturas tendencialmente frágeis das soluções condicionam a sua utilização em estruturas onde se pretende alguma ductilidade. A técnica de reforço NSM apresenta algumas vantagens em relação à técnica EBR, nomeadamente ao nível da proteção das armaduras [1]. Além disso, o desempenho em termos de ductilidade do sistema e resistência final excede a técnica EBR. Contudo, diversos ensaios experimentais [2-5] têm mostrado que roturas prematuras [6] da ligação na interface ou o destacamento do betão na zona do recobrimento entre a face inferior das armaduras ordinárias e as armaduras de reforço podem limitar significativamente a eficiência do sistema, originando modos de rotura frágeis e desperdício de material por falta de otimização da quantidade de material aplicado [1]. A fim de evitar a rotura prematura das soluções de reforço tradicionais (EBR e NSM), foi concebido na Universidade NOVA um sistema inovador de reforço intitulado CREatE (Continuous Reinforcement Embedded at Ends). O sistema CREatE foi idealizado para ser utilizado com diversos materiais [1, 5] e diferentes elementos estruturais, tais como vigas [1, 3], pilares [7], pavimentos [8], lajes ou paredes, em que é necessário aumentar a sua capacidade resistente através de armaduras pós-instaladas. A solução de reforço CREatE caracteriza-se pela utilização de armaduras contínuas embutidas nas extremidades do elemento estrutural sem o uso de dispositivos mecânicos para as fixar. Antes da ancoragem da armadura de reforço no interior do elemento, é necessário utilizar uma curva de transição suave para al terar a forma da armadura de reforço e evitar a concentração de tensões no la minado de CFRP (Carbon Fiber Reinforced Polymer) ou na interface e, desta forma, ter um fluxo gradual de tensões transmitidas à zona de ancoragem existente no interior do elemento. Para validar a solução CREatE foi realizada uma campanha de ensaios à flexão de vigas de betão armado com seção em T, uma altura total de 0,3m, um vão livre de 3,0m e reforçadas com laminados de CFRP recorrendo a diferentes técnicas (EBR, NSM e CREatE). As vigas foram testadas à flexão em 4 pontos, tendo-se obtido resultados promissores (Figura 1), com a eliminação na técnica CREatE dos modos de rotura prematuros. Na Figura 2 é possível observar uma viga ensaiada com a técnica CREatE em que se detetam aberturas de fendas significativas sem que se verifique qualquer rotura prematura do sistema. Além da eliminação dos modos de rotura prematuros, os ensaios comprovam que a técnica CREatE permite o incremento da ductilidade (Figura 1) e a exploração total da capacidade do CFRP [1, 3, 5].

Reforço de Vigas de Betão Armado com Armaduras Pós-Instaladas de Aço ou de FRP, Chastre, Carlos, Biscaia Hugo, and Franco Noel , 10º Congresso de Mecânica Experimental (CNME 2016), 12-14 October 20, LNEC, Lisbon, Portugal, p.12, (2016) Abstractcnme2016_paper_45_chastre.pdf

Apresentam-se e analisam-se um conjunto de ensaios realizados em vigas de betão armado reforçadas com armaduras pós-instaladas de aço ou de FRP, incluindo os referentes a uma nova técnica (CREatE) desenvolvida na FCT NOVA, tendo-se concluído que a técnica CREatE possibilita aumentos de resistência e ductilidade consideráveis face às técnicas tradicionais.

Surveying of Sandstone Monuments: New and Traditional Methodologies to Assess Viability of Conservation Actions, Chastre, C., Ludovico-Marques M., Saumell J., Guerrero M., and Delgado M. , 40th IAHS Word Congress of Housing. Sustainable Housing Construction., 16-19 December 2, Funchal, Portugal, p.ID 307 (10p), (2014) Abstract40_iahs_chastre_-_ext.abstract.pdf

Sandstone building stones are important in the building elements of Portuguese monuments, particularly in the western and southern regions. Alveolization due to salt crystallization was the most important degradation pattern found in the old sandstone façades of St. Leonardo’s Church, a Portuguese monument built in Atouguia da Baleia village in the Middle Age. Its sandstone façades have a widespread distribution of deep and large alveolization patterns mainly on portals and vaults that appeared as a result of the past and present vicinity of seashore. In this paper a summary of conservation interventions carried out in the past century in St. Leonardo’s Church is presented, as well as a summary of the studies carried out in the last decade. Then the degradation patterns on the sandstone walls of St. Leonard’s Church are shown and finally the evolution of the alveolization occurred on the sandstone walls over the last sixty to seventy years is analysed. Visual inspection of sandstone walls is compared with a survey performed by laser scanning, which seems to be a powerful technology to carry out 3D geometric modelling of the building elements of stone monuments and also the 3D mapping of stone degradation patterns.

Nondestructive testing methodology to assess the conservation of historic stone buildings and monuments, Chastre, Carlos, and Ludovico-Marques Marco , Handbook of Materials Failure Analysis: With Case Studies from the Construction Industries, p.255-294, (2018) Abstract

Earthquakes, soil settlements, traffic vibrations, and air pollution are some of the actions that can affect historic old buildings. Besides these, the lack of continuous maintenance puts a large part of this heritage in risk due to structural problems that reduce their own safety and that of their users. The preservation and risk mitigation of built cultural heritage require the use of reliable tools in order to assess its state of conservation and to identify and prevent potential vulnerabilities. Having this in mind, it is not possible to carry out destructive tests in most historic old buildings, so it is preferable to opt for nondestructive tests (NDT) or alternative methodologies that allow the physical and mechanical characterization of materials and structure. In this chapter, a general view of NDT methods used in historic buildings to obtain the geometrical information, the damage mapping, the mechanical and physical characterization, and the petrographic analysis of stones is presented. An alternative methodology to physically and mechanically characterize the stone of historic buildings using NDT tests is also proposed. The chapter ends with a case study carried out in the St. Leonard’s Church, a Portuguese monument built in Atouguia da Baleia village in the 13th century, where the alternative methodology here presented was applied. The final results of this study show that the methodology proposed allows the obtention of stress-strain curves in a completely nondestructive way, based on the water absorption coefficient at low pressure.

Torres pré-fabricadas de betão para suporte de turbinas eólicas, Chastre, Carlos, and Lúcio Válter , Estruturas Pré-moldadas no Mundo - Aplicações e Comportamento Estrutural, p.91-106, (2012) Abstract
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2nd International Conference on Building Materials and Materials Engineering - ICBMM 2018, Chastre, Carlos, and Mendonça Paulo , September 26-28,, Volume 278, Lisbon, Portugal, p.168, (2019) Abstract

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Construção, inovação e pré-fabricação em betão, Chastre, Carlos , Construção Magazine, Novembro/Dezembr, Volume 88, Number Novembro/Dezembro, p.59-61, (2018) AbstractWebsite

Num mundo em constante mutação, as próximas décadas na indústria da construção serão, certamente, muito influenciadas pelos desenvolvimentos nas áreas dos materiais, da informática, do processamento de dados, da industrialização e da automação. A pré-fabricação em betão é, hoje em dia, uma forma de construção segura, económica, durável, sustentável e arquitetonicamente versátil. Trata-se de uma forma industrializada de construção com diversas vantagens, pois permite incorporar, de forma mais rápida, económica, adequada e sustentável, a inovação em materiais, sistemas e processos.A produção em fábrica significa processos de fabrico racionais e eficientes, controlo de qualidade, trabalhadores qualificados, repetição de tarefas, e menor custo de mão-de-obra por m² devido à automação do processo de produção. Deste modo, a industrialização da construção transfere a maioria dos trabalhos do local da obra para a fábrica. As distâncias máximas de transporte por camião deverão variar entre 150 e 350 km, dependendo do tipo de produtos e da rede viária, podendo, em algumas situações, o transporte ser feito por comboio ou por navio, caso em que as distâncias máximas podem aumentar até 2.000 km [3]. Dependendo da acessibilidade do local e da capacidade do sistema de elevação, o processo de montagem em obra deverá ser discutido no início do projeto. Em termos de sustentabilidade, a indústria de pré-fabricação a nível europeu está apostada na redução de 45% de matérias-primas e de 30% do consumo energético. Várias fábricas já reciclam o betão não utilizado e em breve funcionarão num sistema de produção fechado, em que todo os resíduos serão processados e reutilizados [3]. No futuro, o betão pré-fabricado será por excelência o veículo preferido para a introdução dos agregados reciclados na indústria de construção, dado o controlo de qualidade a que é sujeito. O controlo de qualidade na pré-fabricação começa no estudo e preparação do projeto, e continua com a produção das peças de betão e com a entrega e montagem a tempo e horas. O controlo de qualidade durante o processo de fabrico é baseado em quatro pilares fundamentais: pessoas, instalações e equipamentos, matérias-primas e processos de execução, e controlo de qualidade da execução. A maioria das empresas de pré-fabricação possui a certificação ISO-9000.As caraterísticas das estruturas pré-fabricadas permitem adaptá-las, na maioria das situações, às exigências do arquiteto ou do dono de obra, não existindo antagonismo entre a elegância arquitetónica e o aumento da eficiência estrutural (Figura 1). Atualmente, industrialização já não significa um número elevado de peças de betão idênticas, pelo contrário, um processo de produção eficiente pode ser combinado com a mão-de-obra qualificada existente na fábrica, o que permite desenvolver um projeto de arquitetura moderno e sem custos adicionais. A utilização de vãos grandes, sem restrições a possíveis subdivisões com paredes divisórias, permite a flexibilidade do espaço, adaptando-o às necessidades do utilizador, tal como é exigido nos edifícios de escritórios. Quer no passado quer atualmente, a maioria dos edifícios tradicionais são concebidos para uma utilização específica, sem atender a futuras alterações de uso e consequentes remodelações ou demolições. Para obviar a esta desvantagem, a solução passa por fazer uma distinção clara entre a parte estrutural dos edifícios e os acabamentos, possibilitando, desta forma, futuras remodelações sem demolição da estrutura do edifício. Hoje as estruturas pré-fabricadas em betão já são concebidas de acordo com este conceito, dada a capacidade existente nas vigas e pavimentos para vencerem grandes vãos, o que facilita a criação de grandes espaços abertos no interior do edifício. As caraterísticas das lajes alveoladas permitem que as redes de instalações sejam aí incorporadas, e, além disso, pode-se tirar partido da massa térmica do betão da laje para armazenar energia térmica. Os elementos pré-fabricados de betão possibilitam uma ampla variedade de acabamentos, desde superfícies cuidadosamente moldadas até ao betão à vista. Deste modo, o arquiteto dispõe de painéis de fachada, vigas e pilares com formas especiais e com acabamentos de alta qualidade (Figura 2). Além disso, o projetista pode inspecionar e aceitar as peças pré-fabricadas antes de serem transportadas e fixadas no local. Os painéis em betão arquitetónico oferecem uma ampla gama de acabamentos, numa grande variedade de cores e texturas, por exemplo em calcário ou granito, ou através de acabamentos mais complexos em tijoleiras cerâmicas ou em alvenaria de pedra natural ou artificial que seriam extremamente caros se aplicados in situ pelos métodos tradicionais. A pré-fabricação, comparativamente à construção in situ, tem um maior potencial para apresentar estruturas mais económicas, melhor desempenho estrutural e maior durabilidade por causa da otimização dos materiais utilizados, a qual é obtida tendo por base as matérias-primas, os equipamentos de fabricação utilizados e os procedimentos de trabalho cuidadosamente estudados. Os trabalhos de pré-fabricação utilizam equipamento de dosagem e mistura controlados por computador, bem como aditivos e adjuvantes na mistura para obter os desempenhos mecânicos pretendidos. A betonagem e a vibração do betão são realizadas com condições de trabalho e equipamentos ideais. O teor de água pode ser reduzido ao mínimo e a cura também ocorre em circunstâncias controladas. A classe do betão utilizada pode ser adequada às exigências de cada tipo de elemento, de forma a otimizar o uso de materiais mais caros. O betão pré-fabricado oferece uma liberdade de ação considerável para a melhoria da eficiência estrutural, permitindo produtos mais esbeltos e um uso otimizado dos materiais. Maiores vãos e menores alturas úteis podem ser obtidos através da utilização do pré-esforço em vigas e pavimentos. O pré-esforço é frequentemente utilizado na pré-fabricação devido às pistas de pré-tensão existentes e aos fios de pré-esforço serem ancorados por aderência. O betão pré-fabricado pré-esforçado proporciona todas as vantagens construtivas do betão pré-esforçado, mas também a economia na fabricação, devido à reduzida mão-de-obra e à ausência de dispositivos de ancoragem dispendiosos. Outra vantagem do betão pré-fabricado é a melhoria da durabilidade. Contudo, os melhores benefícios são obtidos para os elementos verticais, especialmente para os pilares, onde a capacidade de carga pode aumentar entre 100% a 150% quando a resistência do betão passa de 30 para 90 MPa [3]. As estruturas pré-fabricadas em betão armado e pré-esforçado apresentam, normalmente, uma resistência ao fogo de 60 a 120 minutos ou mais [3]. Atualmente os betões de alto desempenho já são utilizados em algumas estruturas pré-fabricadas e no futuro próximo, em especial em zonas com alguma agressividade ambiental, o betão pré-fabricado verá as armaduras de aço substituídas por armaduras de matérias compósitos. O desempenho das estruturas pré-fabricadas tem sido analisado face a sismos de diferentes intensidades, tendo a maioria registado um bom desempenho, enquanto outras, em especial as mais antigas, mostraram algumas deficiências. A investigação a nível internacional dai resultante, tem sido particularmente útil para melhorar a pormenorização das ligações das estruturas pré-fabricadas, bem como para avaliar a ductilidade geral destas estruturas (que mostrou ser bastante comparável à das estruturas construídas in situ), ajudando assim a definir fatores de comportamento adequados [4].Na última década a Comissão 6 da pré-fabricação, da Federação Internacional do Betão (fib) publicou um conjunto de relatórios técnicos [1-5] sobre edifícios pré-fabricados, dedicados em especial às ligações estruturais [1], às ações acidentais [2], aos painéis sandwich [5], ao projeto de estruturas pré-fabricadas em geral [3] e ao projeto de edifícios em zonas sísmicas [4], onde estes temas são abordados em detalhe e que podem ser uma mais-valia para todos os que se queiram dedicar a esta temática.

Reforço de Vigas de Betão Armado com Armaduras Pós‑Instaladas de Aço Inox ou de Compósitos de FRP, Chastre, Carlos, Biscaia Hugo, and Franco Noel , Mecânica Experimental, Volume 28, p.39-46, (2017) AbstractWebsite

Neste artigo apresentam-se e analisam-se um conjunto de ensaios realizados em vigas de betão armado reforçadas com armaduras pós-instaladas de aço ou de FRP, incluindo os referentes a uma nova técnica (CREatE) desenvolvida na FCT NOVA. Os resultados experimentais permitiram concluir que a técnica CREatE possibilita aumentos de resistência e ductilidade consideráveis face às técnicas tradicionais.

Análise experimental de vigas de betão armado reforçadas à flexão com compósitos de FRP, Chastre, Carlos, Biscaia Hugo, Monteiro António, and Franco Noel , TEST&E 2016 - 1º Congresso de Ensaios e Experimentação em Engenharia Civil, 4-6 July 2016, IST, Lisbon, Portugal, p.8, (2016) Abstractteste2016_-_01066_-_chastre.pdf

O reforço das estruturas de betão armado com compósitos de FRP tem tido um incremento considerável nos últimos anos devido às características de durabilidade e das elevadas relações resistência-peso e rigidez-peso dos compósitos de FRP comparativamente com outros materiais de reforço. A fim de analisar o comportamento de diferentes soluções de reforço estrutural de vigas de betão armado (BA) com compósitos de FRP foi realizado um programa experimental que incluiu o ensaio de vigas de BA reforçadas com as seguintes técnicas de reforço: EBR (Externally-Bonded Reinforcement), NSM (Near Surface Mounted) e pela técnica CREatE (continuous reinforcement embedded at ends). As vigas de BA ensaiadas tinham seção em T, com um vão de 3,0 m e uma altura de 0,3 m e foram solicitadas em flexão em 4 pontos e testadas até a rotura. A técnica CREatE provou ser a mais eficaz das três alternativas testadas mobilizando a totalidade do CFRP e apresentando a maior capacidade resistente e a ductilidade mais elevada.

Reinforced Concrete Columns Jacketed with FRP Composites and Subjected to Cyclic Horizontal Loads, Chastre, C., and Silva M. G. , International Conference CCC2008 - Challenges for Civil Construction, Porto, (2008) Abstract
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Experimental Analysis of Reinforced Concrete Beams Strengthened with Innovative Techniques, Chastre, Carlos, Biscaia Hugo, Franco Noel, and Monteiro António , 41th IAHS Word Congress of Housing. Sustainability and Innovation for the Future, 13-16 September , Albufeira, Portugal, p.10, (2016) Abstract41_iahs_2016_-_carlos_chastre-ext-abstract.pdf

The strengthening of reinforced concrete structures with FRP materials has received a considerable increment in recent years due to their durability characteristics, high strength-weight and stiffness-weight ratios of FRP compared to other materials.An experimental program was conducted in order to analyse the behaviour of different structural solutions to strengthen reinforced concrete beams with carbon FRP composites: EBR (Externally-Bonded Reinforcement), NSM (Near Surface Mounted) reinforcement and an innovative technique externally-bonded using continuous reinforcement embedded at ends (CREatE). The RC beams had a 3m span by 0.3m height and were tested until rupture in a 4-point bending test system.The CREatE technique has proved to be the most effective of the three alternatives tested, with the full utilisation of the CFRP and the highest strength, combined with the highest ductility.

Preface, Chastre, Carlos , 2nd International Conference on Building Materials and Materials Engineering - ICBMM 2018, Volume 278, Lisbon, Portugal, (2019) Abstract

The 2nd International Conference on Building Materials and Materials Engineering (ICBMM 2018) was held at the University of Lisbon, Portugal, from 26 to 28 September, 2018. The objective of the Lisbon conference was to provide a platform for researchers, engineers, academics, as well as industrial professionals from all over the world, to present their research results and development activities in Building Materials and Materials Engineering.ICBMM 2018 was an opportunity for researchers, engineers and academics to further develop Building Materials and Materials Engineering. Attendees benefitted a lot from expert practitioners and researchers who presented the latest trends in theoretical and practical domains of Building Materials and Materials Engineering. Distinguished professors also delivered their keynote speeches on the latest developments in their respective fields. Among the keynote and plenary speakers were Prof. Carlos Chastre from NOVA University of Lisbon, Portugal; Prof. Paulo Mendonça from University of Minho, Portugal; Dr. Mascarenhas Mateus from University of Lisbon, Portugal; Prof. Rudolf Hela from Brno University of Technology, Czech Republic.The current set of conference proceedings present a selection of papers submitted by researchers from a variety of universities, research institutes and industries. All papers were peer-reviewed by conference committee members and a panel of international reviewers who selected the papers to be published based on their quality and relevance to the topic of the conference. This volume presents recent advances in the field of Materials Science and Engineering, Materials Properties, Measuring Methods and Applications, Materials Manufacturing and Processing, Civil and Structural Engineering, Architecture and Urban Planning.We would like to thank all the authors who have contributed to this volume and also the organizing committee, reviewers, speakers, co-chair persons, sponsors and all the conference participantsfor their strong support to ICBMM 2018, making this conference such a great success. We look forward to meeting you in ICBMM 2019!

Estruturas pré-moldadas no mundo, Chastre, Carlos, and Lúcio Válter , Estruturas Pré-moldadas no Mundo - Aplicações e Comportamento Estrutural, p.1-6, (2012) Abstract
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2017 International Conference on Building Materials and Materials Engineering - ICBMM 2017, Chastre, Carlos, and Mendonça Paulo , September 21-23,, Volume 264, Lyon, France, p.159, (2017) Abstract
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The Behaviour of GFRP Reinforced Concrete Columns Under Monotonic and Cyclic Axial Compression, Chastre Rodrigues, C., and Silva M. G. , CCC2001, Composites in Construction, Porto, p.245-250, (2001) Abstractchastre_rodrigues2001si_-_ccc2001.pdf

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Comportamento às acções cíclicas de pilares de betão armado reforçados com materiais compósitos, Chastre Rodrigues, C. , Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade NOVA de Lisboa, Lisboa, (2005) Abstract

This thesis deals with the analysis of the behaviour of retrofitting reinforced concrete circular columns with FRP materials which were subjected either to axial cyclic compression or axial compression and alternated cyclic horizontal loads. The choice of this topic derived from the need to investigate the behaviour of the strengthening of reinforced concrete columns to seismic actions, especially with new materials such as carbon and glass fibres or polymeric mortars. Another reason for such choice is linked to the strong seismicity of the Portuguese territory.
It has been verified that confined concrete columns with FRP jackets have their resistance and ductility highly increased as these considerably reduce the columns transversal deformation, thus preventing the buckling of longitudinal reinforcement. There has been an increasing use of FRP composites in the strengthening of structures, mainly with GFRP (Glass Fibre Reinforced Plastics) or CFRP (Carbon Fibre Reinforced Plastics). This is due to their attractive characteristics such as high resistance to corrosion, lowratio for weight/strength, moldability, easy application and the fact that there is no need of support structures.
Forty-five experimental tests were carried out, dealing with retrofitting reinforced concrete columns with axial monotonic or cyclic compression reinforced with FRP composites. The column height of 750 mm was maintained in order to evaluate the influence of several parameters in its behaviour: the column geometry (change in its diameter), the type of column (plain or reinforced concrete), transversal reinforcement ratio of concrete columns, the type of external confinement with FRP (C or GFRP), the number of FRP layers and the type of axial loading (monotonic or cyclic).
Twelve additional experimental tests were conducted in order to analyse the behaviour of reinforced concrete columns jacketed with FRP composites and subjected to axial cyclic compression and alternated cyclic horizontal loads. The columns’ dimension was maintained (1500 mm height by 250 mm diameter) and the models were subjected to a series of cyclic and alternated loadings. This enabled the study of the various parameters’ influence in their behaviour such as the type of FRP confinement, the number of FRP layers, the level of axial loading, the jacket’s height or the strengthening of the plastic hinge by replacing the cover concrete with polymeric mortar.
Based on the numerical models presented and experimental analysis carried out, models were proposed and developed to simulate the behaviour of columns jacketed with FRP composites.

The behaviour of RC columns retrofitted with FRP or polymeric concrete under axial compression and cyclic horizontal loads, Chastre Rodrigues, C., and Silva M. A. G. , 9th International Conference on Inspection, Appraisal, Repairs and Maintenance of Structures, Oct 20-21, Fuzhou, PEOPLES R CHINA, p.393-400, (2005) Abstract

The seismic retrofit of reinforced concrete columns with FRP jackets has received a considerable increment in recent years due the high strength-weight and stiffness-weight ratios of FRP compared to other materials. The FRP outer shell also contributes to prevent or delay environmental degradation of the concrete and corrosion of the steel reinforcement. An experimental program conducted in order to analyze the behavior of reinforced concrete columns jacketed with FRP composites or repaired with polymeric concrete and subjected to axial compression and cyclic horizontal loads is described. The dimensions of the cylindrical columns were 1500 mm height by 250 mm diameter. The influence of various parameters on the response, including the type of confining material and the number of FRP layers, is reported. The results of the tests are shown and interpreted.

Influência do Confinamento nos Modelos de Cálculo de Pilares Reforçados com CFRP ou GFRP, Chastre Rodrigues, C., Paula A. R., and Silva M. G. , Betão Estrutural 2000, Porto, (2000) Abstractchastre_rodrigues2000pasi_-_be2000_-_feup.pdf

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Potencialidade e Limitações dos Novos Materiais de Reforço de Estruturas, Chastre Rodrigues, C., and Silva M. G. , RILEM – 57th Annual Week 2003 & Seminário NDB, Lisboa, (2003) Abstract
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