Verificação de utilização da liga níquel-titânio pseudoelástica como reforço em uma viga de concreto

Abstract

O uso do concreto armado na indústria da construção é muito difundido pelo mundo, portanto se faz necessário que vários aspectos técnicos sejam analisados quando novos materiais são propostos para fazer conjunto ou substituição no sistema estrutural. Este é um material que não tem bom comportamento em caso de cargas dinâmicas, devido sua grande rigidez e sua pouca deformação. O fato de utilizar um material dúctil como reforço faz com que o sistema estrutural tenha maior liberdade de atuação em vibrações e também reduz a ruptura tão abrupta, o que remete a maior segurança de uma edificação. Portanto, a proposta de utilizar a liga Níquel-Titânio (NiTi) como reforço no concreto tende a favorecer a recuperação de deformações de um elemento estrutural e evitar o colapso abrupto. Esta pesquisa experimental delimita-se na verificação do comportamento mecânico de uma viga à flexão e apoia-se, principalmente, na norma internacional ASTM C78. Os corpos de prova foram fabricados com reforço em aço convencional, com reforço em Níquel-Titânio e sem reforço, foram testados seguindo criteriosamente os requisitos sugeridos pela norma técnica citada. Os resultados demonstraram que, para o aço nervurado convencional, obteve-se resistência mecânica à flexão de 7,37 ± 0,67 MPa e deslocamento de 10,47 ± 0,47 mm, sendo possível verificar que o reforço suportou maior esforço em comparação ao Níquel-Titânio, porém menor deslocamento, sendo que, para o reforço em Níquel-Titânio, a viga apresentou resistência mecânica à flexão de 5,42 ± 0,44 MPa e deslocamento de 67,30 ± 1,46 mm. Ou seja, o sistema estrutural resistiu 26.48% menos à flexão, porém o deslocamento foi cerca de 642,79% maior em relação ao reforço de aço e, também, apresentou recuperação parcial da posição inicial da viga mesmo após fratura completa do concreto. A viga sem reforço teve resistência à flexão de 1,57 ± 0,63 MPa e deslocamento de 1,18 ± 0,33 mm, percebe-se que o NiTi, mesmo com superfície lisa, melhorou a resistência da viga, aproximadamente, 3,45 vezes e o deslocamento foi maior 57 vezes ao se comparar com a viga sem reforço, foram feitos ensaios de arrancamento dos reforços das vigas, verificando a eficiência da aderência entre os materiais.