Revisão sistemática sobre o reforço após incêndio de vigas de concreto armado através de laminados de fibra de carbono

Abstract

O fogo em estruturas de concreto armado (CA) reduz as suas propriedades mecânicas. Com isso, os elementos de CA necessitam de reabilitação pós-incêndio para o funcionamento pleno de suas funcionalidades iniciais estabelecidas na fase de concepção do projeto. Este estudo de revisão sistemática tem por objetivo principal identificar as principais respostas do desempenho mecânico de vigas de CA após danificadas pelo aquecimento e então reforçadas utilizando laminados de polímero reforçado com fibra de carbono, em inglês carbon-fiber-reinforced polymers (CFRP). Utilizou-se da metodologia PRISMA, do inglês Transparent Reporting of Systematic Reviews and Meta-Analyses, para confecção da revisão sistemática, com buscas nas bases de dados nos portais de periódicos: Engineering Village, Portal CAPES, Science Direct, Scopus e Web of Science. Para seleção dos artigos, foram adotados critérios de seleção, que visavam filtrar os estudos experimentais de vigas de concreto armado após aquecimento e reforçadas com laminados de CFRP, publicados entre 1990 e 2023 (até setembro deste ano). Foram achados 1413 estudos, desses, somente 28 passaram para etapa da leitura na íntegra, resultando na seleção de 11 artigos para análise. Portanto, observou-se que o uso do reparo com laminados de CFRP, depois do dano ao fogo de vigas de CA, aumenta o desempenho mecânico das peças. No entanto, ainda existe uma lacuna do conhecimento acerca do tema, somente um trabalho estuda o comportamento das vigas com reforço pós fogo, considerando o forno no estado transiente de temperatura, entre os trabalhos, boa parte é direcionada ao reforço à flexão (82%), sendo somente dois estudos ao reforço ao cisalhamento (18%), e nenhum trabalho levando em consideração o reforço à flexão com regime de aquecimento com forno no estado transiente de temperatura. Por meio da revisão sistema, pode-se concluir que foi possível a recuperação da capacidade de carga das vigas de seção retangulares de CA, depois do fogo e reforçadas à flexão com laminados de CFRP, até a temperatura de 800 °C (com aumento de 15%), e para o reforço ao cisalhamento até o dano de mais de 1000 °C (com aumento de 12,5%), em relação à viga ambiente sem reforço. No entanto, para ambos os cenários não ocorreu a restauração da rigidez. Diante dos parâmetros evidenciados, tem-se: dano da temperatura, a técnica de reforço EBR/NSM e taxa de reforço, nessa ordem, como os mais influentes nos resultados do desempenho das vigas de CA.