Carlos Chastre

A utilização de materiais compósitos de matriz polimérica (Fiber Reinforced Polymers - FRP) como armadura de reforço de diferentes elementos estruturas de várias naturezas (e.g. betão armado, aço, madeira ou alvenaria) tem vindo a suscitar o interesse da comunidade científica internacional. Inicialmente, a simples colagem pelo exterior dos compósitos de FRP aos elementos estruturais permitiu identificar um fenómeno de descolamento prematuro do compósito para níveis de extensão muito aquém dos seus limites de rotura. Com base na experimentação, algumas teorias têm surgido no sentido de explicar o fenómeno do descolamento prematuro dos FRPs. Por outro lado, outras técnicas de reforço têm sido propostas com o objetivo de adiar ou simplesmente eliminar esse fenómeno. Neste trabalho, são analisadas diferentes ligações coladas entre laminados de CFRP e outros materiais tais como, o betão armado, o aço e a madeira. Duas técnicas de reforço por colagem vulgarmente citadas na literatura internacional foram utilizadas: Externally Bonded Reinforcement (EBR) e Near Surface Mounted (NSM). Os resultados experimentais permitiram constatar que o desempenho local das ligações estudadas é distinto, tendo-se observado que as relações entre a tensão de aderência e o deslocamento relativo entre superfícies é: (i) na ligação CFRP/betão do tipo não linear e caracteriza-se por, após atingir-se uma tensão de aderência máxima, o descolamento ocorre quando a tensão de aderência tende para zero; (ii) na ligação CFRP/aço o desempenho é do tipo bi-linear, i.e. com um troço inicial retilíneo até atingir-se uma tensão de pico seguindo-se um troço linear descendente até tensão de aderência nula; e (iii) na ligação CFRP/madeira o desempenho é do tipo tri-linear, i.e. similar à ligação CFRP/aço mas com um troço constante a seguir ao troço linear descendente e que se esgota para um deslocamento relativo último.

This article discusses mathematical modelling of the long-term performance of concrete with different supplementary cementitious materials in a maritime environment. The research was carried out in the light of the national Portuguese application of the CEN standards with mandatory requirements for a performance-based design approach. Laboratory investigations were performed on concrete compositions based on CEM I and CEM II/B-L in which the cement was partially replaced by either 0% (reference composition) or 50% of low calcium fly ash (FA). Concrete compositions were made with the objective to achieve service lives of 50 and 100 years with regard to steel corrosion. Test results of compressive strength, chloride potential diffusion and electrical resistivity are reported for different curing ages of 28, 90, 180 and 365 days. Chloride diffusion results were used for the implementation of modelling equations in order to estimate the design lifetime regarding reinforcing steel corrosion. A performance-based approach using a probabilistic method was carried out and the results obtained are compared with the requirements according to the Portuguese prescriptive approach. The modelling results show that FA blended compositions have better performance compared to those with Portland cements, especially if curing ages beyond 28 days are considered.