Desenvolvimento de compósitos cimentícios avançados à base de pós-reativos com misturas híbridas de fibras e reduzido impacto ambiental

• Autor(a) principal: Christ, Roberto
• Data de Publicação: 2014
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UNISINOS (RBDU Repositório Digital da Biblioteca da Unisinos)
• Texto Completo: http://www.repositorio.jesuita.org.br/handle/UNISINOS/3207
• topic: ACCNPQ::Engenharias::Engenharia Civil; Concretos de pós reativos; Concreto com fibras hibridas; Concreto de altíssimo desempenho; Reactive powder concrete; High performance concrete; Hybrid fiber reinforced concrete (HyFRC)

O desenvolvimento de novos concretos vem sendo ampliado ao longo dos anos, o que ocorre paralelamente ao aprimoramento dos cálculos estruturais e ao maior conhecimento sobre as propriedades dos materiais, o que conduz os projetistas ao desenvolvimento de estruturas que necessitam ter características específicas. Com isso surge a necessidade de se desenvolver concretos especiais, que apresentam elevada resistência mecânica e durabilidade. O concreto de pós reativos, também chamado de CPR, é um exemplo destes materiais. Trata-se de um concreto de ultra alto desempenho, com elevada resistência mecânica, extremamente dúctil e de baixa porosidade. Este tipo de concreto apresenta propriedades mecânicas superiores em comparação aos concretos de alta resistência, chegando a resistências à compressão de 200 MPa, à tração de 45MPa e módulo de elasticidade superior a 50 GPa. O consumo de cimento neste tipo de concreto pode atingir 800 kg/m3, além de incorporar elevado volume de sílica ativa. A otimização granular dos constituintes, realizada através de métodos de empacotamento de partículas, faz com que seja possível obter um material com o mínimo de vazios e elevada densidade. As fibras introduzidas no composto proporcionam elevada ductilidade. Neste trabalho, parte do cimento Portland foi substituído por cinza volante, para desenvolver um CPR com baixo consumo de aglomerantes. Também foi estudada a incorporação de dois tipos de fibras, ou hibridização, para uma matriz de CPR com menor consumo de cimento. A introdução de dois tipos distintos de fibras proporciona ao material maior sinergia, diminuindo a formação e a propagação de fissuras durante o carregamento. Os resultados obtidos nesta pesquisa mostram que a substituição parcial do cimento por cinza volante apresentou melhor desempenho mecânico, atingindo resistência à compressão de aproximadamente 190 MPa com 30% de adição. A incorporação de dois tipos distintos de fibras, aço e polipropileno em teores de 80% e 20% respectivamente, proporcionou ao material elevada resistência à tração na flexão e tenacidade. Portanto, é possível dosar CPR com menores consumos de cimento e uso de dois tipos de fibras, melhorando as propriedades da mistura e obtendo um compósito com reduzido impacto ambiental.