Comportamento à flexão de lajes mistas de concreto reforçado com fibras de aço e fôrma permanente de polímero reforçado com fibras
Polímero Reforçado com Fibras de Vidro (PRFV); Concreto Autoadensável Reforçado com Fibras de Aço (CARFA); Fôrma permanente; Estruturas Mistas; Lajes Mistas
As estruturas com fôrmas permanentes fabricadas com materiais compósitos, têm ganhado destaque nos meios acadêmicos e na indústria da construção civil nos últimos anos devido à resistência à corrosão, alta capacidade de carga, baixa densidade, resistência à fadiga e facilidade de manuseio. No entanto, mesmo com o crescimento das pesquisas na área, por se tratar de um novo método, existem desafios a serem superados e escassez de dados experimentais disponíveis. Neste trabalho foi proposto um sistema de lajes mistas inovador, constituído por uma fôrma permanente de Polímero Reforçado com Fibra de Vidro (PRFV) e Concreto Autoadensável Reforçado com Fibras de Aço (CARFA). O componente proposto possui uma seção transversal trapezoidal e possuem dupla função na laje mista, sendo fôrma no estágio inicial, e armadura nas condições de uso. Por outro lado, o CARFA foi escolhido para substituir a armadura tradicional utilizada para combater aos efeitos da retração, geralmente constituída por uma tela de aço soldada. A escolha pelo CARFA também se deve às suas propriedades inerentes, possibilitando ganhos de produtividade no processo construtivo, e à hipótese levantada de que o uso do concreto com fibras pode conferir um comportamento mais dúctil para o elemento estrutural, a ser verificada nos testes realizados. O trabalho foi realizado de acordo com as seguintes etapas: 1) elaboração de um modelo analítico e pré-dimensionamento das lajes; 2) produção das fôrmas permanentes de PRFV; 3) caracterização dos PRFV; 4) produção das lajes mistas; 5) caracterização do CARFA; 6) realização dos ensaios de flexão à quatro pontos e 7) análise dos resultados. O modelo analítico foi baseado na NBR 8800, ACI 440.R e ACI 440.2R, desprezando a resistência à tração do concreto e a resistência à compressão do polímero. A produção das fôrmas dividiu-se entre a fabricação de chapas retas e a fabricação das chapas trapezoidais, sendo realizadas através do método de infusão à vácuo. Posteriormente, foram caracterizadas pela etapa subsequente através do ensaio de tração direta. Após a caracterização dos PRFV foi realizada a produção das lajes mistas, aplicando-se um tratamento de areia na superfície da fôrma permanente de PRFV. A caracterização do concreto se sucedeu após o período de 28 dias e a determinação do comportamento da laje mista se deu através do ensaio de flexão à quatro pontos para um vão livre de 1800 mm. Ao total foram analisados dois tipos de lajes mistas, tendo como parâmetro principal a variação da espessura da fôrma permanente através da concentração de fibras unidirecionais utilizadas. O comportamento de flexão da laje mista revelou um modo predominante de falha por flexão, com deslocamentos significativos e comportamento pseudo-dúctil. As lajes demonstraram uma ação composta eficaz, com comportamento linear até a carga de desprendimento inicial da chapa, influenciada pela espessura. Lajes com chapas mais espessas apresentaram cargas de desprendimento e deslocamentos menores. O estudo demonstra que a laje mista proposta apresenta comportamento estrutural adequado e tem potencial para ser aplicado na indústria da construção civil.