Masonry reinforced with cementitious matrix overlay: efficiency of reinforcement and influence of interface

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Civil
As estruturas de alvenaria são a solução construtiva mais antiga e ainda hoje representam um importante sistema construtivo no parque habitacional português. Estas, devido à sua idade e falta de manutenção carecem de intervenções estruturais. A fim de melhorar o comportamento das alvenarias, em especial os problemas associados às cargas laterais, podem ser aplicadas diversas técnicas. Para este fim, na presente pesquisa vai ter-se como base o sistema ARMO, constituído por ARMO-crete. O presente trabalho de investigação tem como principal foco proporcionar um método que permita caracterizar a interface entre dois materiais distintos, neste caso entre o ARMO-crete e um dos tipos de alvenaria mais usuais em Portugal, o granito. De forma a caracterizar esta interface, começou-se por realizar uma análise ao material de reforço. Para tal realizaram-se diversos ensaios de flexão, compressão e resistência à tracção, para assim se conhecerem melhor as propriedades mecânicas dos materiais a estudar. O núcleo desta dissertação é composto essencialmente por uma caracterização experimental da interface entre os objectos e ainda por uma análise da rugosidade do material de alvenaria usado. Para tal realizaram-se ensaios experimentais de corte para três diferentes tipos de granito, obtendo-se o critério de rotura para estados de tensão no plano. No que diz respeito à análise da rugosidade foram realizados dois tipos de ensaio diferentes com vista a uma comparação entre eles. Deste modo, realizou-se ensaios recorrendo a um sensor laser e ainda recorrendo a fotografia digital. Por último pretendeu-se efectuar um estudo da influência da rugosidade sobre a interface entre materiais de substrato e de reforço, por intermédio dos resultados obtidos nos ensaios de corte.
The masonry structures are the oldest constructive solution and even today represents an important building system on Portuguese habitational park. This, because of their age and lack of maintenance require structural interventions. In order to improve the performance of the masonry, in particular the problems associated with the lateral loads, different techniques may be applied. For this purpose, in this study will be taken based on the ARMO system made by ARMO-crete. This research work is mainly focused on providing a method that allows to characterize the interface between two different materials, in this case, between the ARMO-crete and one of the most common types pf masonry in Portugal, granite. In order to characterize this interface, it was first performed an analysis of the reinforcing material. For this, there have been made many trials of flexion, compression and tensile strength, thereby to better understand the mechanical properties of the material to study. The heart of this dissertation is composed mostly by an experimental characterization of the interface between the objects and also by an analysis of the roughness of masonry material used. Therefor shear experimental trials were carried out for three different types of granite, obtaining the rupture criterion for tension states on the plan. About the analysis of two different types of roughness, experiments were carried out with the aim of comparing them. Thereby, assays were carried out using a laser sensor and also using digital photography. Finally, it was intend to conduct a study of the influence of roughness on the interface between the substrate and reinforcement materials through the test results obtained on the cutting trials.