Avaliação do concreto autoadensável com areia de RCD reforçados com fibras de aço e de polietileno submetidos ao ataque acelerado por cloretos
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Data de Publicação: | 2021 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFRN |
Texto Completo: | https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/46536 |
Resumo: | A geração de Resíduos da Construção e Demolição (RCD) vem crescendo a cada ano. Destinar corretamente este material é uma obrigação da sociedade. Uma solução é o seu reaproveitamento como agregado reciclado (AR) em concretos. Todavia, seu uso em substituição aos agregados naturais nos concretos mostra que há uma redução nas propriedades mecânicas e de durabilidade. Para amenizar esse problema, a adição de fibras ao concreto e o uso do concreto autoadensável (CAA) podem ser alternativas para melhorar o comportamento mecânico e de durabilidade, visto que o CAA utiliza baixas relações água/cimento. Recentes pesquisas têm intensificado o estudo de RCD em concretos estruturais com vista a entender o seu comportamento. O objetivo deste trabalho é avaliar a resistência à penetração de íons cloretos em concretos autoadensáveis com adição de fibras de aço e polietileno comercial, aliado a substituição da areia natural por agregado miúdo reciclado de RCD, submetidos à ação acelerada em ciclos de molhagem e secagem em solução salina, bem como o comportamento mecânico à compressão, à flexão e à tenacidade. A definição do teor de fibras e aditivo superplastificante foi realizada por meio de um estudo de argamassas para em seguida verificar o comportamento do CAA no estado fresco. No estado endurecido foram avaliados os comportamentos à compressão antes e após os ciclos de molhagem e secagem em solução salina, e flexão e tenacidade somente após os ciclos de molhagem e secagem em solução salina. A qualidade dos CAA foi avaliada a partir da determinação do coeficiente de difusão de íons cloreto, penetração de cloretos, resistividade elétrica, absorção de água por imersão, porosidade aberta em cura úmida, além do MEV para verificar o estado das fibras após ciclos de agressão e rompimento dos CAA. O estudo das argamassas mostrou que foi possível obter CAA com classificação SF2 e SF3 de acordo com a NBR 15823 (ABNT, 2017) a partir de argamassas com espalhamento entre 280 mm ± 20 mm. A substituição do agregado miúdo natural pelo AR reduziu a resistência à compressão em todos os traços. A adição das fibras de aço aumentou a resistência à compressão, à flexão e a tenacidade do compósito em comparação com o concreto de referência com AR. A adição das fibras de polietileno comercial não apresentou aumentos significativos nas resistências à compressão e à flexão em comparação com o concreto de referência com AR, contudo à tenacidade apresentou aumento significativo. Os compósitos com fibras apresentaram maior porosidade e absorção de água por imersão, causados pela incorporação de fibras no concreto. A penetração dos íons cloretos foi maior nos concretos com fibras, bem como os coeficientes de difusão. Por fim, as fibras de aço no MEV não apresentaram evidências de corrosão, e as fibras de polietileno apresentaram desgaste superficial causado por solicitação mecânica. |
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Para amenizar esse problema, a adição de fibras ao concreto e o uso do concreto autoadensável (CAA) podem ser alternativas para melhorar o comportamento mecânico e de durabilidade, visto que o CAA utiliza baixas relações água/cimento. Recentes pesquisas têm intensificado o estudo de RCD em concretos estruturais com vista a entender o seu comportamento. O objetivo deste trabalho é avaliar a resistência à penetração de íons cloretos em concretos autoadensáveis com adição de fibras de aço e polietileno comercial, aliado a substituição da areia natural por agregado miúdo reciclado de RCD, submetidos à ação acelerada em ciclos de molhagem e secagem em solução salina, bem como o comportamento mecânico à compressão, à flexão e à tenacidade. A definição do teor de fibras e aditivo superplastificante foi realizada por meio de um estudo de argamassas para em seguida verificar o comportamento do CAA no estado fresco. No estado endurecido foram avaliados os comportamentos à compressão antes e após os ciclos de molhagem e secagem em solução salina, e flexão e tenacidade somente após os ciclos de molhagem e secagem em solução salina. A qualidade dos CAA foi avaliada a partir da determinação do coeficiente de difusão de íons cloreto, penetração de cloretos, resistividade elétrica, absorção de água por imersão, porosidade aberta em cura úmida, além do MEV para verificar o estado das fibras após ciclos de agressão e rompimento dos CAA. O estudo das argamassas mostrou que foi possível obter CAA com classificação SF2 e SF3 de acordo com a NBR 15823 (ABNT, 2017) a partir de argamassas com espalhamento entre 280 mm ± 20 mm. A substituição do agregado miúdo natural pelo AR reduziu a resistência à compressão em todos os traços. A adição das fibras de aço aumentou a resistência à compressão, à flexão e a tenacidade do compósito em comparação com o concreto de referência com AR. A adição das fibras de polietileno comercial não apresentou aumentos significativos nas resistências à compressão e à flexão em comparação com o concreto de referência com AR, contudo à tenacidade apresentou aumento significativo. Os compósitos com fibras apresentaram maior porosidade e absorção de água por imersão, causados pela incorporação de fibras no concreto. A penetração dos íons cloretos foi maior nos concretos com fibras, bem como os coeficientes de difusão. Por fim, as fibras de aço no MEV não apresentaram evidências de corrosão, e as fibras de polietileno apresentaram desgaste superficial causado por solicitação mecânica.The generation of Construction and Demolition Waste (CDW) has been growing every year. Properly disposing of this material is an obligation of society. One solution is its reuse as recycled aggregate (RA) in concrete. However, its use in replacement of natural aggregates in concrete shows that there is a reduction in mechanical and durability properties. To alleviate this problem, the addition of fibers to concrete and the use of self-compacting concrete (SCC) can be alternatives to improve the mechanical behavior and durability, since the SCC uses low water/cement ratios. Recent researches have intensified the study of CDW in structural concrete in order to understand its behavior. The objective of this research is to evaluate the resistance to penetration of chloride ions in self-compacting concrete with the addition of steel fibers and commercial polyethylene, combined with the replacement of natural sand by fine recycled aggregate of CDW, submitted to accelerated action in wetting and drying cycles in saline solution, as well as the mechanical behavior to compression, flexural strength, and toughness. The definition of fiber content and superplasticizer additive was carried out through a study of mortars to then verify the behavior of SCC in the fresh state. In the hardened state, the compressive behavior was evaluated before and after the wetting and drying cycles in saline solution, and flexural strength and tenacity only after the wetting and drying cycles in saline solution. The quality of the SCC was evaluated by determining the diffusion coefficient of chloride ions, chloride penetration, electrical resistivity, water absorption by immersion, open porosity in wet cure, in addition to the SEM to verify the state of the fibers after aggression cycles. and disruption of the SCC. The study of mortars showed that it was possible to obtain SCC with SF2 and SF3 classification according to NBR 15823 (ABNT, 2017) from mortars with a spread between 280 mm ± 20 mm. The replacement of fine natural aggregate by RA reduced the compressive strength in all mixes. The addition of steel fibers increased the compressive strength, flexural strength and toughness of the composite compared to the reference concrete with RA. The addition of commercial polyethylene fibers did not show significant increases in compressive strength and flexural strength compared to the reference concrete with RA, however the toughness showed a significant increase. Fiber composites showed greater porosity and water absorption by immersion, caused by the incorporation of fibers in concrete. The penetration of chloride ions was greater in concretes with fibers, as well as the diffusion coefficients. Finally, the steel fibers in the SEM showed no evidence of corrosion, and the polyethylene fibers showed surface wear caused by mechanical stress.Universidade Federal do Rio Grande do NortePROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVILUFRNBrasilConstrução e demoliçãoConcreto autoadensávelFibras de aço e polietilenoAtaque por cloretosTenacidadeAvaliação do concreto autoadensável com areia de RCD reforçados com fibras de aço e de polietileno submetidos ao ataque acelerado por cloretosinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNORIGINALAvaliacaoconcretoautoadensavel_Santos_2021.pdfapplication/pdf4363045https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/46536/1/Avaliacaoconcretoautoadensavel_Santos_2021.pdf0e3a6aa50e8468bc1f783b2aacd3ec3fMD51123456789/465362022-05-02 12:28:16.193oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/46536Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2022-05-02T15:28:16Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false |
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