Coauthored Publications with: Chastre

Journal Article

Chastre, C, Silva MAG.  2010.  Monotonic axial behavior and modelling of RC circular columns confined with CFRP, Aug. Engineering Structures. 32:2268-2277., Number 8 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.

Larrinaga, P, Chastre C, Biscaia HC, San-José JT.  2014.  Experimental and Numerical Modelling of Basalt Textile Reinforced Mortar Behavior Under Uniaxial Tensile Stress. Materials & Design. 55(March):66-74. AbstractWebsite

During the last years several projects and studies have improved the knowledge about Textile Reinforced Mortar (TRM) technology. TRM has already been used in strengthening masonry and reinforced concrete structural elements such as walls, arches, columns and beams. This material is presented as a real alternative to the use of fibre-reinforced polymers (FRP) in situations where these composites have presented some drawbacks or their use is banned. Textile Reinforced Mortar show a complex mechanical behaviour derived from the heterogeneity of the constituent materials. This paper aims to deepen the knowledge of this composite material in terms of tensile behaviour. Following this scope, this paper presents an experimental campaign focused on thirty one TRM specimens reinforced with four different reinforcing ratios. The results are analysed and contrasted with two distinct models. i) the Aveston-Cooper-Kelly theory (ACK) which is based on a tri-linear analytical approach; and ii) a nonlinear numerical simulation with a 3D Finite Element code. The Finite Element Analysis (FEA) of the TRM tensile tests also showed no significant dependence on the basalt-to-mortar interface, i.e., the choice of a bond-slip curve in order to reproduce the bond stresses and slippages along the interface is irrelevant and it can be simply considered as rigid interface.

Biscaia, HC, Chastre C, Cruz D, Viegas A.  2017.  Prediction of the interfacial performance of CFRP laminates and old timber bonded joints with different strengthening techniques, 1/1/. Composites Part B: Engineering. 108:1-17. AbstractWebsite

Fiber Reinforced Polymers (FRP) is a recent technique to strengthen timber structures and the studies available discussing the debonding between these materials are limited. Therefore, the bond assessment between FRP composites and timber substrates is a topic that needs clarification. The present work analyses the debonding process between Carbon (C) FRP laminates and timber with rupture modes consistent with Mode II interfacial fracture, i.e. with the sliding mode where the bond stresses act parallel to the plane of the bonding surface. Several single-lap shear tests were performed and the experiments showed a nonlinear local behaviour of the CFRP-to-timber interface. An interfacial bond-slip model and its calibration procedure were also presented. Furthermore, the calibrated nonlinear bond-slip model was implemented in a numerical approach where the FRP composite and the adhesive are simulated by linear and nonlinear springs and the substrate is assumed rigid. The following influences on the debonding process of the CFRP-to-timber interface were also analysed: (i) the bonding technique (Externally Bonded Reinforcement - EBR; and Near Surface Mounted - NSM); and (ii) the use of an additional device to mechanically anchor the CFRP laminate. Besides the determination of the effective bond length for each bonding technique, a new concept defining the length beyond which the force at the anchorage device does not decrease with the bonded length and a proposal to estimate its value for any bonded length was also presented and discussed. The experimental tests have shown that the NSM technique has a better performance compared to the EBR technique, independently of the installation of mechanical anchorage devices. In the case of the EBR technique, the strains in the CFRP laminate increased at its vicinities due to the clamping force applied to the anchors, which affected the final strength of the interface.

Gião, R, Lúcio V, Chastre C.  2017.  Characterisation of unidirectional fibre reinforced grout as a strengthening material for RC structures. Construction and Building Materials. 137:272-287. Abstract

The main goal of the present research work is to characterise a unidirectional fibre reinforced grout (UFRG), developed as an alternative material to strengthen RC structures using small thickness jacketing. A high performance cementitious grout reinforced with continuous and unidirectional non-woven steel fibre mat has been developed for this purpose. It was expected that the optimization of the percentage and alignment of the steel fibres would yield a more efficient fibre grout. In fact, the composite should attain higher tensile strength with continuous fibres since the fibre embedment length is enough to prevent fibre pull-out. An experimental programme was carried out to characterise the UFRG’s mechanical properties. Compressive tests were conducted on small thickness tubular specimens to enable the determination of the compressive strength and the static modulus of elasticity. The tensile strength was obtained from splitting tests performed on cubic specimens (DIN 1048-5). Semi-empirical equations, based on the experimental results, are proposed to estimate UFRG’s modulus of elasticity, compressive strength and tensile strength. Two strengthening solutions for RC structures using small thickness CFRP jacketing are presented.

Pacheco, JN, de Brito J, Chastre C, Evangelista L.  2019.  Probabilistic Conversion of the Compressive Strength of Cubes to Cylinders of Natural and Recycled Aggregate Concrete Specimens. Materials. 12:280., Number 2 AbstractWebsite

This paper investigates the effect of recycled coarse aggregate incorporation on the relationship between 150 mm cubic and Փ 150 mm cylindrical compressive strength (the reference strength of standards) by comparing data from recycled and natural aggregate concrete compositions in which both cubes and cylinders were tested. A conversion factor from cubic to cylindrical strength is proposed in two versions: A deterministic and a probabilistic one. Such factor has not been studied before and researchers have been converting cubic data as if natural aggregate concrete were tested. The probabilistic factor is intended for reliability analyses on the structural behaviour of recycled aggregate concrete using data from laboratory cube tests. It was found that the incorporation of recycled coarse aggregates sourced from concrete waste significantly decreases the expected value of the factor but the factor’s scatter is relatively unaffected.

Almeida, G, Melício F, Biscaia H, Chastre C, Fonseca JM.  2016.  In-Plane Displacement and Strain Image Analysis, 24 February 2015. Computer-Aided Civil and Infrastructure Engineering. 31:292-304., Number 4 AbstractWebsite

Measurements in civil engineering load tests usually require considerable time and complex procedures. Therefore, measurements are usually constrained by the number of sensors resulting in a restricted monitored area. Image processing analysis is an alternative way that enables the measurement of the complete area of interest with a simple and effective setup. In this article photo sequences taken during load displacement tests were captured by a digital camera and processed with image correlation algorithms. Three different image processing algorithms were used with real images taken from tests using specimens of PVC and Plexiglas. The data obtained from the image processing algorithms were also compared with the data from physical sensors. A complete displacement and strain map were obtained. Results show that the accuracy of the measurements obtained by photogrammetry is equivalent to that from the physical sensors but with much less equipment and fewer setup requirements.

Marques, PF, Chastre C, Nunes Â.  2013.  Carbonation service life modelling of RC structures for concrete with Portland and blended cements. Cement and Concrete Composites. 37:171-184. Abstractmarques_chastre_et_al._2013.pdfWebsite

The presented work aims at studying the modelling of long term performance of concrete compositions with different proportions of clinker as regards the diffusion of CO2 in concrete – carbonation. The replacing constituents of clinker that will be part of the binder in each concrete composition are limestone filler and low calcium fly ash (FA). The used percentage of FA by weight of binder was of 50%. Concrete compositions were made following standard prescribed requirements to attain service lives of 50 and 100 years as regards concrete performance against reinforcing steel corrosion. Test results of compressive strength and carbonation depth are reported at different curing ages of 28, 90, 180 and 365 days. Carbonation results were used for the implementation of modelling equations in order to estimate the design service life regarding reinforcing steel corrosion. Two performance-based methods were used: safety factor method and probabilistic method, and their results compared with the traditional prescriptive approach. At the age of 28 days the composition with OPC is the only one that reaches the target periods of 50 or 100 years. For the probabilistic method, different curing age results were analysed. For the tested results at 90, 180 and 365 days of age the reliability of some of the compositions with blended cements is within the minimum required, although still far from the higher performance of concrete with OPC.

Biscaia, HC, Chastre C, Silva MAG.  2012.  Double shear tests to evaluate the bond strength between GFRP/concrete elements. Composite Structures. 94:681-694., Number 2 AbstractWebsite

Externally bonded reinforced systems have been widely used in civil engineering. However, the problems associated with bond between structural elements are not yet fully solved. As a consequence, many researchers have been proposing tests and techniques to standardize procedures and reach better agreement for design purposes. In the present paper, an experimental program is described that was developed to characterize the glass FRP/concrete interface by double shear tests made on 15 cm side cubes with GFRP bonded on two opposite faces. The GFRP wrap had two layers applied by the wet lay-up technique and three classes of concrete were considered. With the support of the experimental program, cohesion and friction angle for GFRP–concrete interfaces were found leading to different envelope failure laws, based on the Mohr–Coulomb failure criterion for each concrete class, capable of predicting GFRP debonding. Results are discussed.

Biscaia, HC, Chastre C, Viegas A.  2015.  A new discrete method to model unidirectional FRP-to-parent material bonded joints subjected to mechanical loads, 3//. Composite Structures. 121:280-295. AbstractWebsite

Nowadays fiber reinforced polymer (FRP) composites play an important role in the strengthening of structures. Different methods can be used to apply these materials: the externally bonded reinforcement (EBR), and the near surface mounted (NSM) using strips and NSM rods. There are only a few studies comparing these methods or presenting an efficient model to simulate these strengthening techniques. This study looks mainly at the analysis of the interface between FRP-to-parent material bonded joints. The paper examines, through a new discrete model based on axial and shear springs, the performance of FRP-to-parent material bonded joints for EBR or NSM techniques using strips or composite rods. In order to implement the model a routine in MATLAB was developed and several bond–slip curves were assumed. The results revealed that load–slip curves or bond stresses, strains or slippages along the bonded length obtained from several bond–slip curves are similar to the analytical and other numerical solutions found in literature. In what concerns the adhesion between two different materials, and assuming the same bond characteristics for the three fiber strengthening techniques, the NSM system using FRP strips had the highest maximum load transmitted to the FRP strip combined with the lowest effective bond length. The results obtained from the proposed model were also very accurate with that obtained from an analytical solution found in literature that simulates the debonding phenomenon of FRP-to-concrete interfaces between to adjacent cracks.

Biscaia, HC, Cruz D, Chastre C.  2016.  Analysis of the debonding process of CFRP-to-timber interfaces, 6/15/. Construction and Building Materials. 113:96-112. AbstractWebsite

The use of Fiber Reinforced Polymers (FRP) in the strengthening of timber structures is quite recent and few studies have discussed the debonding between these materials. The analysis of the Mode II debonding process between FRP composites and timber elements may be of great importance because this mode is predominant in the case, for instance, of the bending of beams. Knowing the appropriate bond-slip model to use on the estimation of the performance of FRP-to-timber interfaces is greatly relevant. Under such circumstances, a detailed knowledge of all the states that CFRP-to-timber interfaces are subjected to is important as well. The current work gives answers to these aspects proposing an analytical solution based on a tri-linear bond-slip model that is capable of describing precisely the full-range debonding behavior of FRP-to-timber interfaces. Thus, the purpose of this study is to contribute to existing knowledge with an analytical solution capable of describing the full-range debonding process between a FRP composite and a substrate. The analytical solutions herein proposed are also compared with the results obtained from several experiments based on single-lap shear tests. Comparisons at different load levels and different bonded lengths are presented. The slips, strains in the CFRP composite and bond stress distributions within the bonded interface are emphasized in the text. The complete load-slip response of CFRP-to-timber interface is also analyzed. Each state of the debonding process is described and each one is identified in the load-slip curve.

Biscaia, H, Micaelo R, Chastre C, Cardoso J.  2018.  Cyclic loading behaviour of double strap bonded joints with CFRP and aluminium. Key Engineering Materials . Abstract

The adhesively bonded joints behaviour under cyclic loading is not yet well understood due to its inherent complexity. Numerical approaches appear, therefore, as the easiest way to simulate such mechanical behaviour. In this work, double strap bonded joints with Carbon Fibres Reinforced Polymers (CFRP) and aluminium are numerically simulated and subjected to a cyclic loading history. In the numerical simulation, the Distinct Element Method (DEM) is used and it is assumed cohesive bi-linear bond-slip models with local damage of the interface. The evaluation of the bonded joints under cyclic loading is made by comparing the results with those simulated with a monotonic loading.

Magazine Article

Chastre, C.  2018.  Ductilidade e resistência no reforço de pilares de betão armado sem aumento de secção, Março/Abril de 2. Construção Magazine. 84:48-49., Number Março/Abril 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.

Lúcio, V, Chastre C.  2014.  Precast concrete wind tower structures. Historic development, current development and future potential, June 2014. CPI - Concrete Plant International, 3. :110-115., Number 3 Abstractcpi_03-2014_p144-149.pdfWebsite

The wind energy production is a growing industry and the energy produced is renewable and environmentally cleaner than most of the energy production systems. The supports of the wind energy generators may be built with precast concrete elements. The precast solutions for these structures are competitive in comparison to other structural systems. The evolution of the technology for wind energy production shows a clear need for larger wind turbines and longer blades and, consequently, taller towers. The experience also shows that precast concrete solutions increase their competitiveness as the tower height increases. Offshore wind farms have some advantages in relation to onshore ones, which explains recent investments in this area. Also in this case, the durability of concrete in the sea when compared to steel, gives advantages to precast concrete in relation to other structural solutions. This paper shows the evolution of the supports of the wind energy generators and the advantages of the use of precast concrete towers.

Chastre, C.  2017.  CREatE, um sistema inovador de reforço estrutural utilizando compósitos de CFRP, Novembro/Dezembr. Construção Magazine. 80(Julho/Agosto):46-47., Number Novembro/Dezembro 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].

Chastre, C.  2018.  Construção, inovação e pré-fabricação em betão, Novembro/Dezembr. Construção Magazine. 88:59-61., Number Novembro/Dezembro 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.


Salcedo Hernández, JC, Fortea Luna M, Lauria A, Rovero L, Tonietti U, Chastre C, González Jiménez L, Matas Casco M, Saumell Lladó J.  2017.  Cáceres-Florencia, patrimonio vivo: Ensayos técnico-arquitectónicos. Suplementos de Investigación en Construcciones Arquitectónicas . 3(Salcedo, José-Carlos, Ed.).:156., Cáceres: Grupo de Investigación de Construcciones Arquitectónicas de la Universidad de Extremadura Abstract
Chastre, C, Mendonça P.  2019.  2nd International Conference on Building Materials and Materials Engineering - ICBMM 2018, September 26-28,. 278:168., Lisbon, Portugal: MATEC Web of Conferences Abstract


Almeida, G, Melicio F, Chastre C, Fonseca J.  2011.  Displacement measurements with ARPS in T-beams load tests. 349 AICT:286-293. Abstract

The measurement of deformations, displacements, strain fields and surface defects in many material tests in Civil Engineering is a very important issue. However, these measurements require complex and expensive equipment and the calibration process is difficult and time consuming. Image processing could be a major improvement, because a simple camera makes the data acquisition and the analysis of the entire area of the material under study without requiring any other equipment like in the traditional method. Digital image correlation (DIC) is a method that examines consecutive images, taken during the deformation period, and detects the movements based on a mathematical correlation algorithm. In this paper, block-matching algorithms are used in order to compare the results from image processing and the data obtained with linear voltage displacement transducer (LVDT) sensors during laboratorial load tests of T-beams. © 2011 IFIP International Federation for Information Processing.

Chastre, C, Mendonça P.  2017.  2017 International Conference on Building Materials and Materials Engineering - ICBMM 2017, September 21-23,. 264:159., Lyon, France: IOP Conference Series: Materials Science and Engineering Abstract