Análise do desempenho do concreto de cimento Portland com e sem substituição parcial do cimento por cerâmica vermelha ou metacaulim submetido a altas temperaturas
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Data de Publicação: | 2022 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFMG |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/1843/57364 |
Resumo: | A exposição a altas temperaturas, como em situação de incêndio, contribui para a degradação das estruturas de concreto, o que compromete a durabilidade da edificação. Portanto, sob altas temperaturas, a capacidade de suporte de uma edificação poderá ser comprometida, podendo levar a um colapso estrutural. A substituição parcial do cimento Portland por materiais cimentícios suplementares (MCS) no concreto pode colaborar para um melhor desempenho numa situação de incêndio. Desse modo, é pertinente entender o comportamento do concreto após situações de incêndios, a fim de investigar o seu desempenho e a resiliência das edificações. E assim, contribuir para a análise da segurança e durabilidade de uma estrutura de concreto quando submetido a uma situação de incêndio. O objetivo deste trabalho foi analisar a influência do uso de Metacaulim (MET) e Cerâmica Vermelha (CV) como materiais cimentícios suplementares no desempenho do concreto submetido a altas temperaturas. Para tanto, foi adotada uma dosagem de concreto referência (REF) utilizada em obras de infraestrutura. A partir dessa, confeccionou-se seis concretos com substituições de 5%, 10% e 20% do cimento Portltand por Metacaulim ou Cerâmica Vermelha. A caraterização mecânica dos corpos de prova ocorreu por meio dos ensaios de resistência à compressão e de módulo de elasticidade por frequência ressonante. Os parâmetros de durabilidade foram avaliados por meio da resistividade elétrica volumétrica, absorção e índice de vazios. Além do concreto referência, os concretos com substituição de 20% do cimento por Metacaulim ou Cerâmica Vermelha foram submetidos a altas temperaturas em um forno, o qual seguiu a curva de incêndio padrão da ISO 834:1975, e, também, em um contêiner que desenvolveu a curva de incêndio natural. Os resultados mostram que a substituição parcial do cimento por Metacaulim ou Cerâmica Vermelha contribuiu na melhoria das propriedades mecânicas e de durabilidade dos concretos produzidos. A exposição a altas temperaturas promoveu a degradação das propriedades dos concretos. O concreto com 20% de Metacaulim foi o que apresentou maior resiliência a simulações de incêndio. |
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Eduardo Chahudhttp://lattes.cnpq.br/7061747933713446Maria Teresa Paulino AguilarAugusto César da Silva BezerraAndré Luís ChristoforoFrancisco Antônio Rocco Lahrhttp://lattes.cnpq.br/2749944860857564Glayson Barbosa Sampaio2023-08-02T17:57:45Z2023-08-02T17:57:45Z2022-04-06http://hdl.handle.net/1843/57364A exposição a altas temperaturas, como em situação de incêndio, contribui para a degradação das estruturas de concreto, o que compromete a durabilidade da edificação. Portanto, sob altas temperaturas, a capacidade de suporte de uma edificação poderá ser comprometida, podendo levar a um colapso estrutural. A substituição parcial do cimento Portland por materiais cimentícios suplementares (MCS) no concreto pode colaborar para um melhor desempenho numa situação de incêndio. Desse modo, é pertinente entender o comportamento do concreto após situações de incêndios, a fim de investigar o seu desempenho e a resiliência das edificações. E assim, contribuir para a análise da segurança e durabilidade de uma estrutura de concreto quando submetido a uma situação de incêndio. O objetivo deste trabalho foi analisar a influência do uso de Metacaulim (MET) e Cerâmica Vermelha (CV) como materiais cimentícios suplementares no desempenho do concreto submetido a altas temperaturas. Para tanto, foi adotada uma dosagem de concreto referência (REF) utilizada em obras de infraestrutura. A partir dessa, confeccionou-se seis concretos com substituições de 5%, 10% e 20% do cimento Portltand por Metacaulim ou Cerâmica Vermelha. A caraterização mecânica dos corpos de prova ocorreu por meio dos ensaios de resistência à compressão e de módulo de elasticidade por frequência ressonante. Os parâmetros de durabilidade foram avaliados por meio da resistividade elétrica volumétrica, absorção e índice de vazios. Além do concreto referência, os concretos com substituição de 20% do cimento por Metacaulim ou Cerâmica Vermelha foram submetidos a altas temperaturas em um forno, o qual seguiu a curva de incêndio padrão da ISO 834:1975, e, também, em um contêiner que desenvolveu a curva de incêndio natural. Os resultados mostram que a substituição parcial do cimento por Metacaulim ou Cerâmica Vermelha contribuiu na melhoria das propriedades mecânicas e de durabilidade dos concretos produzidos. A exposição a altas temperaturas promoveu a degradação das propriedades dos concretos. O concreto com 20% de Metacaulim foi o que apresentou maior resiliência a simulações de incêndio.Exposure to high temperatures, such as in a fire situation, contributes to the degradation of concrete structures, which compromises the durability of the building. Therefore, under high temperatures the carrying capacity of a building may be compromised, which may lead to structural collapse. The partial replacement of Portland cement by supplementary cementitious materials (SMC) in concrete can contribute to better performance in a fire situation. Thus, it is pertinent to understand the behavior of concrete after fire situations, in order to investigate its performance and the resilience of buildings. And thus, contribute to the analysis of the safety and durability of a concrete structure when subjected to a fire situation. The objective of this work was to analyze the influence of the use of Metakaolin and Red Clay as supplementary cementitious materials on the performance of concrete subjected to high temperatures from natural and fire pattern simulations. To this end, a reference dosage of usual concrete for infrastructure works will be developed. From this, six more concretes were made with partial replacement of Portland cement by 5%, 10% and 20% of Metakaolin or Red Clay. The mechanical characterization of the specimens occurred through tests of compressive strength and dynamic elastic modulus. Durability parameters were evaluated through bulk electrical resistivity, absorption and void ratio. The concretes REF, MET20 and CV20 were subjected to high temperatures in the oven, ISO 834:1975 standard curve, and in the container, natural fire curve. The results shows that the partial replacement of cement by Metakaolin or Red Clay contributed to improve the mechanical properties and durability of the concrete produced. Exposure to high temperatures promoted the degradation of concrete properties. The MET20 concrete was the one that showed greater resilience to fire simulations.porUniversidade Federal de Minas GeraisPrograma de Pós-Graduação em Construção CivilUFMGBrasilENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MATERIAIS E DA CONSTRUÇÃO CIVILConstrução civilMateriais de construçãoConcreto - DurabilidadeAltas temperaturasMetacaulimCerâmicaResiliênciaIncêndiosConcretoAltas temperaturasResiliênciaDurabilidadeIncêndioAnálise do desempenho do concreto de cimento Portland com e sem substituição parcial do cimento por cerâmica vermelha ou metacaulim submetido a altas temperaturasinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFMGinstname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)instacron:UFMGLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82118https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/57364/4/license.txtcda590c95a0b51b4d15f60c9642ca272MD54ORIGINALDissertação Final Glayson B Sampaio Versão 04.02 repositorio ufmg.pdfDissertação Final Glayson B Sampaio Versão 04.02 repositorio ufmg.pdfapplication/pdf1781663https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/57364/3/Disserta%c3%a7%c3%a3o%20Final%20Glayson%20B%20Sampaio%20Vers%c3%a3o%2004.02%20repositorio%20ufmg.pdf9a9b2164edfde7f0feafb52d2f8d0994MD531843/573642023-08-02 14:57:45.895oai:repositorio.ufmg.br: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ório de PublicaçõesPUBhttps://repositorio.ufmg.br/oaiopendoar:2023-08-02T17:57:45Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)false |
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