Estudo da influência das elevadas temperaturas sobre as propriedades mecânicas residuais e a durabilidade do concreto de alta resistência com e sem adição de fibras de polipropileno

• Autor(a) principal: Heron Freitas Resende
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/38137
• topic: Concreto de alta resistência; Fibra de polipropileno; Altas temperaturas; Propriedades mecânicas residuais; Durabilidade; Construção civil; Materiais de construção; Concreto de alta resistência; Fibras de polipropileno; Altas temperaturas; Propriedades mecânicas; Durabilidade (Engenharia)

Os elementos estruturais utilizados na construção civil devem ser projetados para atender aos requisitos de desempenho mecânico, durabilidade e resistência ao fogo. Os principais atributos do concreto de alta resistência (CAR) são sua maior resistência mecânica e durabilidade, características estas fundamentais para o desempenho de uma edificação. Todavia, dada sua baixa porosidade, o CAR tem menor resistência ao fogo quando comparado com concreto de resistência normal (CRN), ou seja, é mais propenso a sofrer ruptura, normalmente explosiva, expondo a armadura da estrutura. Sendo assim, este trabalho tem o objetivo estudar a influência das altas temperaturas sobre as propriedades mecânicas residuais e a durabilidade do concreto de alta resistência com e sem adição de fibras de polipropileno, bem como analisar a possível ocorrência dedesplacamento(spalling). Para isso, foram realizados testes em corpos de provas cilíndricos em fornos de aquecimento para temperaturas crescentes, que variaram de 100 °C a 800 °C à taxa de aquecimento constante de 1 °C/min, permanecendo por 60 minutos na temperatura preestabelecida e então sendo submetidos à taxa de resfriamento constante de 1 °C/min. Posteriormente, foram realizados os ensaios destrutivos e não destrutivos e as análises laboratoriais. Quando comparados com o CAR sem o uso de fibras, os resultados mostraram que o uso de 2 kg/m3 de fibras de polipropileno no CAR melhorou a resistência à compressão até a faixa de temperatura de 400 °C e a resistência à tração até próximo de 200 °C, enquanto na temperatura ambiente houve um ligeiro aumento do módulo de elasticidade. Constatou-se também a eficiência do uso das fibras de polipropileno no CAR nos resultados de ensaios de durabilidade, como o ultrassom até aproximadamente 200 °C, bem como melhorias nos resultados do ensaio de resistividade elétrica até a faixa de temperatura de 400 °C. Em contrapartida, nos ensaios de absorção e de perda de massa, o CAR sem o uso de fibras teve melhor desempenho. Em elevadas temperaturas os resultados demonstraram que o desempenho nas propriedades mecânicas residuais e a durabilidade entre o CAR com e sem fibras de polipropileno são praticamente similares. Na observação física da superfície das amostras após o ensaio de aquecimento entre 600 °C e 800 °C, foi possível identificar como o uso de fibra de polipropileno no CAR leva a reduções nas fissuras e poros na superfície, quando comparada com o CAR sem o uso de fibras. Quanto à análise de microestrutura, verificou-se o surgimento de canais na estrutura de concreto pelo derretimento de fibras de polipropileno após o ensaio de aquecimento das amostras de CAR-FP (concreto de alta resistência com fibras de polipropileno). Além disso, não houve spalling em nenhum ensaio de aquecimento para as amostras de CAR com e sem fibras de polipropileno.