Navegando por Assunto "Fibra"

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Acesso aberto (Open Access)
Análise experimental do desempenho à flexão de vigas de concreto armado reforçadas com laminado de fibra de carbono com variação da taxa de armadura existente e do mecanismo de ancoragem
(Universidade Federal do Pará, 2025-06-17) LEÃO JÚNIOR, Paulo Sérgio Barreiros de; LIMA NETO, Aarão Ferreira; http://lattes.cnpq.br/0287664572311345; https://orcid.org/0000-0002-5911-1368
O reforço de estruturas de concreto armado existentes com Polímeros Reforçados com Fibras (FRP) por meio de técnicas como o Externally Bonded Reinforcement e o Near-Surface Mounted, é usual em aplicações práticas, principalmente com FRP de Carbono (CFRP). Em práticas de reforço onde se esperam maiores resistências, esses métodos podem não ser tão eficientes quanto o esperado devido à falha prematura por descolamento. Sendo relevante o uso de métodos de ancoragem para uma maior eficiência do reforço. Existem poucas informações na literatura sobre a influência da taxa de aço no comportamento de vigas reforçadas com sistema de ancoragem. Assim, esta pesquisa tem o objetivo de analisar experimentalmente o desempenho à flexão de vigas de concreto armado reforçadas com CFRP, variando a taxa de armadura existente (0,44% e 1,12%) e os sistemas de ancoragem. Para tanto foram realizaos ensaios de flexão simples em seis vigas com seção transversal em forma de T, com 2200 mm de comprimento, altura total de 280mm, base da alma de 180 mm, espessura e largura da mesa de 80mm e 350mm, respectivamente. Nas armaduras transversais foram utilizados 21 estribos com barras de 12,5mm, espaçados a cada 100mm, sendo três para cada taxa de aço de flexão. Destas, uma serviu de referência sem reforço, as outras duas foram reforçadas com diferentes sistemas de ancoragem, como a ancoragem metálica baseada na fricção e atrito (Hybrid Bonded - HB) e com ancoragem baseada na ligação de aderência utilizando tiras do laminado (FT). O reforço foi mais eficaz em vigas com menor taxa de aço, com aumento de resistência de 58% no sistema HB e 11% no FT. Para as vigas com maior taxa o ganho foi limitado a 10% para HB e zero para o FT. O sistema HB alcançou capacidade de carga 117,72 kN·m e melhor desempenho em deslocamentos intermediários, com aumento da ductilidade na fissuração em até 57 vezes e até 100% no escoamento do aço. Na carga máxima, todas as vigas reforçadas tiveram redução de ductilidade. No sistema HB, a perda de ductilidade aumentou com a taxa de aço, de 25% na menos armada até 49% na mais armada. No sistema FT, foi contrário, com 66% na menos armada e 24% na mais armada. As rupturas foram dominados pelo escorregamento do laminado no HB e pela delaminação do cobrimento no FT.
Acesso aberto (Open Access)
Concreto reforçado com fibras de bambu (Dendrocalamus Giganteus)
(Universidade Federal do Pará, 2019-11-14) FERNANDES, Robson da Silva; PICANÇO, Marcelo de Souza; http://lattes.cnpq.br/4535052395600357; https://orcid.org/0000-0001-7313-1229
As fibras vegetais surgem como uma alternativa para fabricação de elementos estruturais em relação as fibras metálicas e sintéticas que apresentam custos elevados, causando também ao meio ambiente poluição devido ao seu processo de fabricação. Este estudo analisa os resultados de ensaios mecânicos de um concreto reforçado com fibras da casca do bambu (Dendrocalamus Giganteus), para utilização em placas cimentícias, obtidos experimentalmente em corpos de provas cilíndricos e prismáticos conforme as normas da ABNT e recomendações internacionais. Os traços do compósito foram determinados por meio de um estudo piloto, 1:2,12:2,88:0,58 sendo empregado o cimento pozolânico CP-IV. O programa experimental consistiu em um concreto de referência com Fck de 25 MPa e três dosagens correspondente a 0,5%, 1,0% e 1,5% em volume de fibra de bambu à massa do concreto, formando quatro dosagens no total. Após a cura, conforme a NBR 5738 (2003), foram ensaiados corpos de prova prismáticos para avaliar a resistência à tração na Flexão, conforme NBR 12142 (2010)/ norma JSCE-SF4 (1984) e corpos de prova cilíndricos para avaliar a resistência do CRB à compressão axial, conforme NBR 5739 (2018), à tração por compressão diametral, conforme NBR 7222 (2011) e módulo de elasticidade estático, conforme NBR 8522 (2008). No ensaio à compressão axial a presença do bambu não proporcionou um acréscimo de resistência em relação ao concreto de referência. No entanto para a resistência à tração e flexão, a mistura com adição de fibra de bambu, gerou um ganho de resistência de 7% e 9%, respectivamente em comparação ao concreto sem adição. Pode-se concluir que a inserção de fibra oriunda da casca do bambu aumenta a resistência à tração do compósito.
Acesso aberto (Open Access)
Resíduo de garrafão de agua inserido em pavimento de concreto como agente de reforço da matriz
(Universidade Federal do Pará, 2019-01-25) SILVA, Cristiane Araujo dos Santos; PICANÇO, Marcelo de Souza; http://lattes.cnpq.br/4535052395600357
Diante da situação problemática presenciada pela população mundial decorrente da falta de práticas de reciclagem, a poluição urbana vem crescendo consideravelmente. A reciclagem precisa estar mais presente no cotidiano das pessoas e das indústrias para que o meio ambiente “respire” de forma mais saudável. Pretendendo coadjuvar com o tema, busca-se avaliar a reutilização do rejeito de garrafão de água (GA) de polipropileno como fibras com o intuito de contribuir para reforço de concreto em pavimento. O estudo pelo resíduo em questão, se deu através de uma visita a uma fábrica de reciclagem do Munício de Ananindeua/PA, onde verificou-se um volume considerável de garrafões de água mineral estocados, não podendo mais voltar ao setor alimentício, uma vez que, encontravam-se com prazo de validade ultrapassado e/ou com avarias. O trabalho resume-se em avaliar tanto as características físicas, mecânicas e químicas do resíduo quanto as características mecânicas do concreto reforçado com a fibra de GA (compressão simples, tração por compressão diametral, tração na flexão, análise de tenacidade e módulo de elasticidade), conforme normas vigentes para as idades de 28, 56 e 84 dias. De acordo com os resultados preliminares dos materiais, foram elaborados concretos com adições de 0%, 0,5%, 1,0% e 2,0% de resíduo de garrafão de água e outro para efeito comparativo com a inserção de 0,5% (orientação do fabricante) de microfibras comerciais de polipropileno. Adotou-se como referência um traço de concreto (c:a:b:a/c - 1:2,36:3,33:0,42) utilizado para pavimentação rígida destinado à tráfego pesado em Belém/PA com fct,k = 4,50MPa. De forma geral os resultados apresentados nesta pesquisa, mostram que o concreto reforçado com fibra residual de GA teve um bom desempenho, porém ainda não suficiente para uma utilização direta. Dessa forma, a utilização do material de GA como reforço de matriz cimentícia requer uma atenção especial, uma vez que, para se tornar um produto comercialmente aplicado em larga escala, o mesmo ainda necessita de maior desenvolvimento técnico/científico.
Acesso aberto (Open Access)
Secagem da fibra do pseudocaule da bananeira: avaliação de modelos cinéticos, difusividade efetiva, propriedades termodinâmicas e caracterização estrutural
(Universidade Federal do Pará, 2021-11-04) OLIVEIRA, Genardo Queiroz de; MAGNO, Rui Nelson Otoni; http://lattes.cnpq.br/9017163598972975
O processo de secagem das fibras do pseudocaule da bananeira foi experimentalmente investigado em um secador convectivo de leito fixo vertical (60 75 e 90ºC). Nove modelos matemáticos (teórico, semi-teóricos e empíricos) foram utilizados para analisar o comportamento da secagem, a difusividade efetiva da umidade, a energia de ativação e as propriedades termodinâmicas. As fibras secas também foram avaliadas por análises termogravimétrica, espectroscópica e morfológica. O modelo de aproximação da difusão foi o que melhor se ajustou aos dados experimentais em todas as condições de secagem, pois apresentou maiores coeficientes de determinação ajustado (r2adj ≥ 0,978) e menores valores de chi-quadrado (χ2 ≤ 2,21×10-4) e erro quadrático médio (RMSE ≤ 0,0140). Os coeficientes de difusão efetiva (𝐷𝑒) aumentaram com o incremento da temperatura, apresentando-se na ordem de 10-7 m2 s-1, e sua dependência com a temperatura foi descrita pela Equação de Arrhenius, cuja energia de ativação foi de 47,61 kJ mol-1. Com a elevação da temperatura, a entalpia diminuiu, enquanto a entropia e a energia livre de Gibbs aumentaram, indicando que a secagem é um processo endergônico e não espontâneo. Bandas de absorção características de constituintes lignocelulósicos foram identificadas (1423, 1327, 1160 cm-1) e a degradação desses contituintes só ocorreu a temperaturas superiores a 190ºC, confirmadas pela análise termogravimétrica. Alterações morfológicas foram observadas nas fibras secas, principalmente a 90ºC, o que ocasionou danos irreversíveis a estrutura da amostra, como consequência das tensões geradas devido ao gradiente de temperatura e umidade durante o processo de secagem.