DESENVOLVIMENTO E ANÁLISE DE COMPÓSITOS CIMENTÍCIOS HÍBRIDOS
Resumo
O trabalho teve por objetivo o desenvolvimento e a análise de compósitos cimentícios híbridos formados através da adição conjunta de fibras de aço e microfibras de vidro a uma matriz cimentícia formada por microconcreto. Com as microfibras pretende-se controlar a microfissuração da matriz, prin]cipalmente aquela que ocorre na fase pré-pico de carregamento como já observado em outras pesquisas: FERREIRA (2002), ARQUEZ (2010) e FERRARI (2014). A ação das fibras de aço é esperada no controle a propagação da fissuração da matriz conferindo ganho de tenacidade ao compósito após a fase de pós-pico do histórico de carregamento. Os compósitos assim formados foram submetidos à ensaios de flexão em três pontos moldando-se para tanto corpos de prova prismáticos com dimensões de 150 x 150 x 500 mm, dotados de entalhe central reto passante conforme recomenda a RILEM (2002). Os ensaios foram realizados no Laboratório de Concreto da Itaipu Binacional em Foz do Iguaçu/Pr. A resposta de cada compósito foi obtida considerando-se parâmetros de resistência e de tenacidade flexional indicados na RILEM (2002) e parâmetros de resistência ao faturamento (curvas de resistência) calculados tendo base equacionamento utilizando-se conceitos da Mecânica da Fratura Elástica Linear. Ficou evidenciado que a adição híbrida e em baixas quantidades de microfibras de vidro com as fibras de aço resultou em melhora no desempenho do compósito em termos de resistência, tenacidade flexional e resistência ao faturamento.Downloads
Referências
AQUINO, E. M. F. Identificação do modo de fratura de compósitos poliésteres – Vidro-E. 13° CBCIMAT. Vol. 1, Paraná, 1992.
ARQUEZ, A.P. (2010). Aplicação de laminado de polímero reforçado com fibras de carbono (PRFC) inserido em substrato de microconcreto com fibras de aço para reforço à flexão de vigas de concreto armado. São Carlos, 2010. Dissertação (Mestrado) – Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo.
BANTHIA, N.; SAPPAKITTIPAKORN, M. Toughness enhancement in steel fiber reinforced concrete through fiber hybridization. Cement and Concrete Research, v. 37, p. 1366-1372, 2007.
BONIFACIO, J. S. R.; GODINHO, D. S. S.; Estudo do efeito das fibras de vidro e polipropileno nas propriedades mecânicas do concreto. Engenharia Civil UNESC, Criciúma, 2014.
CACERES, A. R. E; FIGUEIREDO, A. D.; MONTE, R. Avaliação do comportamento mecânico do concreto com reforço híbrido de fibras. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE CONCRETO, 55, 2013, Gramado. Anais... Gramado, 2013.
DI PRISCO, M.; PLIZZARI, G.; VANDEWALLE, L.. Fibre reinforced concrete: new design perspectives. Materials and Structures, RILEM, 2009.
FERRARI, V. J. Reforço à flexão de vigas de concreto armado com manta de polímero reforçado com fibras de carbono (PRFC) aderido a substrato de transição constituído por compósito cimentício de alto desempenho. Tese (Doutorado) – Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos, 2007.
FERRARI, V. J.; ARQUEZ, A. P.; HANAI, J. B.; SOUZA, R. A. Desenvolvimento de compósitos cimentícios de elevado desempenho armados com fibras para aplicação como substrato de transição de vigas de concreto. Revista Ibracon de Estruturas e Materiais. Volume 7, n, 6, Dezembro de 2014, p. 965-975.
FERREIRA, L. E. T. (2002). Sobre a resistência ao fraturamento do concreto e do concreto reforçados com fibras de aço. 266p. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Paulo. 2002.
FERREIRA, L. E. T. Fracture Analysis of a High-Strength Concrete and a High-Strength Steel-Fiber-Reinforced Concrete. Mechanics of Composite Materials. Vol. 43, n. 5, 2007.
FIGUEIREDO, A. D. (2000). Concreto com fibras de aço. ISSN 0103-9830, BT/PCC/260, 2000.
GUINEA, G. V. Stress in ten sity fac tor, com pli ance and CMOD for a general three-point-bend beam. International Journal Fracture, 89, 103-116 (1998).
ORTENZI, Altibano (2007). “A Fibra de Vidro em Matrizes Poliméricas e Cimentícias e Seu Uso Estrutural em Construção Civil – O Estado-da-arte”. Dissertação de Mestrado. Universidade Federal de São Carlos. São Carlos, 2007.
RILEM TC 162-TDF (2002a): Test and design methods for steel fibre reinforced concrete. Bending test. Materials and Structures/Matériaux et Constructions, v.35, p.579-582, November.
SHAH, S. P.; SWARTZ, S. E.; OUYANG, C. Fracture mechanics of concrete -applications of fracture mechanics to concrete, rock and other quasi-brittle materials. New York, John Wiley & Sons, 1995.
TADA, H. The Stress Analysis of Cracks, Hand book, Paris Productions Incorporated, St. Louis, USA, 1985.
VENTURA, Ana Mafalda F.M. Os Compósitos e a sua aplicação na Reabilitação de Estruturas metálicas. C.Tecn. Mat., Lisboa, v. 21, n. 3-4, 2009.
Os autores podem manter os direitos autorais pelo seu trabalho, mas repassam direitos de primeira publicação à revista. A revista poderá usar o trabalho para fins não-comerciais, incluindo direito de enviar o trabalho em bases de dados de Acesso Livre.