Técnicas não destrutivas para detecção da reação álcali-agregado em prismas de concreto
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2019 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB |
Texto Completo: | https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/18828 |
Resumo: | In recent decades there has been an increasing interest in studying the alkali-aggregate reaction (RAA), as numerous manifestations of this phenomenon have occurred not only in dams and hydraulic structures, but also in foundations of buildings, foundations of transmission towers energy, and even concrete sleepers. Such phenomenon begins to occur without external signs that indicate its presence. In this work we intend to verify if, through two non-destructive techniques, such as ultrasonic wave propagation velocity and resonance frequency, we could anticipate internal damage in the material before any external manifestation. The Brazilian standard, in order to evaluate whether an aggregate is reactive or not, uses prismatic mortar specimens, in the so-called accelerated test that lasts only 30 days. Of course, the kinetics of forced reactions, occurring in a short time, is very different from what occurs in the concrete that is applied in the works. To further approximate the phenomenon of reality, there is also in ABNT NBR 1557-6 the test on concrete prisms with dimensions 7.5 cm x 7.5 cm x 28.5 cm, now in a one-year test. In this research, in addition to prisms with these dimensions, 10 cm x 10 cm x 114 cm concrete bars were used to verify if the dimensions of the prisms have any influence on the expansion due to RAA. By using a large, recognizably reactive aggregate, prisms were molded with the two dimensions cited. Two cement consumptions of 420 kg / m3 and 500 kg / m3 were used. To activate the RAA, sodium hydroxide was incorporated into the blends. Some prisms were confined by the application of a compression stress at their ends. The behavior of the prisms was monitored over time, following the expansion, the ultrasonic wave velocity and the resonance frequency. The results indicate that the cement consumption adopted did not significantly influence the expansion or the resonance frequency, but at the ultrasonic wave velocity, higher consumption led to higher velocity. It has also been found that, after some time, the resonant frequency begins to decrease, indicating that it is capable of accusing internal damage in the concrete due to RAA before external manifestations occur. The ultrasonic wave velocity was not able to detect these damages. |
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Técnicas não destrutivas para detecção da reação álcali-agregado em prismas de concretoFrequência de ressonânciaDetecção de danosReação álcali-agregadoUltrassomResonance frequencyDamage detectionAlkali-aggregate reactionUltrasoundCNPQ::ENGENHARIASIn recent decades there has been an increasing interest in studying the alkali-aggregate reaction (RAA), as numerous manifestations of this phenomenon have occurred not only in dams and hydraulic structures, but also in foundations of buildings, foundations of transmission towers energy, and even concrete sleepers. Such phenomenon begins to occur without external signs that indicate its presence. In this work we intend to verify if, through two non-destructive techniques, such as ultrasonic wave propagation velocity and resonance frequency, we could anticipate internal damage in the material before any external manifestation. The Brazilian standard, in order to evaluate whether an aggregate is reactive or not, uses prismatic mortar specimens, in the so-called accelerated test that lasts only 30 days. Of course, the kinetics of forced reactions, occurring in a short time, is very different from what occurs in the concrete that is applied in the works. To further approximate the phenomenon of reality, there is also in ABNT NBR 1557-6 the test on concrete prisms with dimensions 7.5 cm x 7.5 cm x 28.5 cm, now in a one-year test. In this research, in addition to prisms with these dimensions, 10 cm x 10 cm x 114 cm concrete bars were used to verify if the dimensions of the prisms have any influence on the expansion due to RAA. By using a large, recognizably reactive aggregate, prisms were molded with the two dimensions cited. Two cement consumptions of 420 kg / m3 and 500 kg / m3 were used. To activate the RAA, sodium hydroxide was incorporated into the blends. Some prisms were confined by the application of a compression stress at their ends. The behavior of the prisms was monitored over time, following the expansion, the ultrasonic wave velocity and the resonance frequency. The results indicate that the cement consumption adopted did not significantly influence the expansion or the resonance frequency, but at the ultrasonic wave velocity, higher consumption led to higher velocity. It has also been found that, after some time, the resonant frequency begins to decrease, indicating that it is capable of accusing internal damage in the concrete due to RAA before external manifestations occur. The ultrasonic wave velocity was not able to detect these damages.NenhumaNas últimas décadas tem crescido o interesse em se estudar a reação álcalis-agregado (RAA), em virtude de inúmeras manifestações desse fenômeno terem ocorrido não apenas em barragens e estruturas hidráulicas, mas também em fundações de edifícios, em fundações de torres de transmissão de energia, e mesmo em dormentes de concreto. Tal fenômeno começa a ocorrer sem sinais externos que indiquem sua presença. Neste trabalho pretendeu-se verificar se, através de duas técnicas não destrutivas, quais sejam, velocidade de propagação de onda ultrassônica e frequência de ressonância, poder-se-ia antecipar se a RAA está de fato acontecendo internamente no material antes de qualquer manifestação externa. A norma brasileira, para avaliar se um agregado é reativo ou não, utiliza corpos de prova prismáticos de argamassa, no chamado ensaio acelerado que dura apenas 30 dias. Evidentemente, a cinética das reações forçadas, a ocorrerem num curto espaço de tempo, é muito diferente do que ocorre no concreto que é aplicado nas obras. Para aproximar mais o fenômeno da realidade, há também na ABNT NBR 1557-6 o ensaio em prismas de concreto com dimensões 7,5 cm x 7,5 cm x 28,5 cm, agora em um ensaio com duração de um ano. Nesta pesquisa, além de prismas com essas dimensões, foram utilizadas barras de concreto de 10 cm x 10 cm x 114 cm para verificar se as dimensões dos prismas tinham alguma influência na expansão, devido à RAA. Usando-se um agregado graúdo, reconhecidamente reativo, foram moldados prismas de concreto nas duas dimensões citadas e usados dois consumos de cimento: 420 kg/m3 e 500 kg/m3 . Para ativar a RAA, hidróxido de sódio foi incorporado nas misturas. Alguns prismas foram confinados através da aplicação de uma tensão de compressão em suas extremidades. O comportamento dos prismas foi monitorado ao longo do tempo, acompanhando-se a expansão, a velocidade de onda ultrassônica e a frequência de ressonância. Os resultados apontam que os consumos de cimento adotados não influíram significativamente na expansão nem na frequência de ressonância, mas, na velocidade de onda ultrassônica, maior consumo conduziu a maior velocidade. Também se constatou que, depois de certo tempo, a frequência de ressonância começou a decrescer, indicando que ela é capaz de acusar danos internos no concreto, devidos à RAA, antes que ocorram manifestações externas. Já a velocidade de onda ultrassônica não foi capaz de detectar esses danos.Universidade Federal da ParaíbaBrasilEngenharia de MateriaisPrograma de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de MateriaisUFPBBarbosa, Normando Perazzohttp://lattes.cnpq.br/6420367558476872Barreto, Aerson Moreira2020-12-22T13:02:16Z2019-07-232020-12-22T13:02:16Z2019-06-27info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesishttps://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/18828porAttribution-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPBinstname:Universidade Federal da Paraíba (UFPB)instacron:UFPB2020-12-23T06:16:53Zoai:repositorio.ufpb.br:123456789/18828Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufpb.br/PUBhttp://tede.biblioteca.ufpb.br:8080/oai/requestdiretoria@ufpb.br|| diretoria@ufpb.bropendoar:2020-12-23T06:16:53Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB - Universidade Federal da Paraíba (UFPB)false |
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