Please use this identifier to cite or link to this item: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/44652
ORCID:  http://orcid.org/0000-0002-7718-988X
Document type: Dissertação
Access type: Acesso Aberto
Title: Estudo experimental de concretos híbridos reforçados com fibra vidro e polipropileno armados com GFRP
Alternate title (s): Experimental study of hybrid fiber-reinforced concrete with glass and polypropylene fibers reinforced with GFRP
Author: Ribeiro, Arthur Francisco Claro
First Advisor: Peruzzi, Antônio de Paulo
First coorientator: Delalibera, Rodrigo Gustavo
First member of the Committee: Gomes, Carlos Eduardo Marmorato
Second member of the Committee: Almeida Filho, Fernando Menezes de
Summary: Este estudo investigou o desempenho de concretos reforçados com fibras híbridas de vidro álcali-resistentes (FV) e polipropileno (PP) em duas etapas experimentais. Na primeira etapa, avaliou-se o comportamento de diferentes traços de CRF em ensaios de resistência a tração na flexão e compressão. Os resultados indicaram que os traços T75-25 e T50-50 atingiram todos os critérios normativos, apresentando LOP de 4,33 MPa e 4,05 MPa, respectivamente, e resistências residuais superiores aos valores mínimos exigidos. O traço T75-25 foi selecionado para a segunda fase por combinar alto LOP e bom desempenho pós-fissuração, evidenciando a sinergia entre as fibras de vidro e polipropileno. Na segunda etapa, foram realizados ensaios de flexão em quatro pontos em vigas armadas utilizando o traço T75-25 da primeira fase. Foram comparadas três diferentes composições: referência com armadura de aço (V11-AR e V12-AR), superarmadas com GFRP (V21-GS e V22-GS) e com momento de inércia alterado (V31-GI e V32-GI). As vigas superarmadas com GFRP alcançaram força máxima de ruptura até 80% superior à das vigas de aço, mas apresentaram maiores deslocamentos. Já as vigas com momento de inércia alterado apresentaram comportamento mais próximo às vigas de aço, com deslocamentos reduzidos e força máxima de ruptura similar. A presença das fibras híbridas foi essencial para o controle das fissuras, retardando a formação inicial e evitando ruínas catastróficas, especialmente nas vigas com GFRP. Os resultados destacam o papel das fibras de vidro no aumento da resistência inicial à fissuração e o efeito das fibras de polipropileno na integridade estrutural pós-fissuração. O uso combinado de CRF e GFRP demonstra potencial para melhorar o desempenho de elementos estruturais, conciliando capacidade resistente e controle de deformações, especialmente em ambientes agressivos.
Abstract: This study investigated the performance of concrete reinforced with hybrid alkali-resistant glass fibers (GF) and polypropylene (PP) in two experimental phases. In the first stage, the behavior of different CRF mixtures was evaluated in flexural and compressive tensile strength tests. The results demonstrated that traits T75-25 and T50-50 met all the normative requirements, with LOPs of 4.33 MPa and 4.05 MPa, respectively, and residual strengths higher than the minimum values required. The T75-25 mixture was selected for the second phase because it combined high LOP and good post-cracking performance, demonstrating the synergy between glass and polypropylene fibers. In the second phase, four-point bending tests were carried out on reinforced beams using the T75-25 mixture from the first phase. Three different compositions were compared: reference with steel reinforcement (V11-AR and V12-AR), super-reinforced with GFRP (V21-GS and V22-GS) and with altered moment of inertia (V31-GI and V32-GI). The beams super-reinforced with GFRP reached maximum rupture strengths up to 80% higher than the steel beams, but showed greater displacements. However, the beams with an altered moment of inertia had a behavior closer to the steel beams, with reduced displacements and a similar maximum rupture force. The presence of hybrid fibers was essential for controlling cracks, delaying their initial formation and preventing catastrophic ruin, especially in the GFRP beams. The results highlight the role of glass fibers in increasing initial crack resistance and the effect of polypropylene fibers on post-cracking structural integrity. The combined use of CRF and GFRP demonstrates potential for improving the performance of structural elements, combining strength and deformation control, especially in aggressive environments.
Keywords: Concreto reforçado com fibras
Fiber-reinforced concrete
Fibra de vidro
Glass fiber
Fibra de polipropileno
Polypropylene fiber
Fibras híbridas
Hybrid fibers
GFRP
GFRP
Engenharia civil
Area (s) of CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::CONSTRUCAO CIVIL
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::ESTRUTURAS
Subject: Engenharia civil
Vigas de concreto
Concreto - Testes
Concreto armado
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Program: Programa de Pós-graduação em Engenharia Civil
Quote: RIBEIRO, Arthur Francisco Claro. Estudo experimental de concretos híbridos reforçados com fibra vidro e polipropileno armados com GFRP. 2024. 152 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2024. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2025.5518.
Document identifier: http://doi.org/10.14393/ufu.di.2025.5518
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/44652
Date of defense: 28-Nov-2024
Sustainable Development Goals SDGs: ODS::ODS 9. Indústria, Inovação e infraestrutura - Construir infraestrutura resiliente, promover a industrialização inclusiva e sustentável, e fomentar a inovação.
Appears in Collections:DISSERTAÇÃO - Engenharia Civil

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