Maira Moraes Lopes
Resumo
Embora as fibras de aço incrementem as propriedades mecânicas e a capacidade de absorver energia do concreto, a aplicação em engenharia estrutural ainda não é muito difundida. No presente estudo procurou-se substituir parcialmente a armadura de flexão de vigas de concreto por fibras de aço. Para tal, buscou-se, inicialmente, otimizar misturas de concreto fibroso com elevadas propriedades mecânicas para que se pudesse proceder a substituição de cerca de 50% da armadura de flexão. Dois tipos de fibras de aço com relações de aspecto l/df = 64 e l/df = 67 e com frações volumétricas variando de 0% a 3%, além de uma fibra mineral de volastonita, com frações volumétricas de 0% e 5%, foram utilizadas para substituição parcial das armaduras convencionais. A matriz de concreto usada tinha resistência à compressão de 40MPa e foi produzida utilizando-se superplastificante de forma que o concreto fibroso apresentasse trabalhabilidade adequada. A mistura otimizada possuia 2% de fibra de aço com l/df = 64 e 5% de fibra de volastonita. Duas vigas foram confeccionadas e ensaiadas em laboratório: uma viga de referência com 4 barras de aço de φ de16 mm e concreto simples e outra com 2 barras de aço de φ de 16 mm e o concreto fibroso otimizado. As vigas foram verificadas segundo o ACI 544.4R-88 e a RILEM TC 162-TDF e o modelo da RILEM apresentou-se mais adequado mostrando que a substituição pode ser realizada.
Abstract
Although steel fibers increase the mechanical properties and the energy absorption capacity of the concrete, the aplication in real structures is still not well spreaded practice. In this study the reinforcing bars of concrete beams were partially substitute for steel fibers. For this, optimization of some fibrous concrete mixtures with high mechanical properties was sought to then allow for the substitution of about 50% of the reinforcing bars. Two different kinds of steel fibers with aspect ratio l/df = 64 and l/df = 67 in fiber contents 0% to 3%, besides a mineral fiber of wolasttonite, in fiber contents 0% and 5%, were used to partially replace the reinforcement bars. The compressive strength of the concrete matrix was 40 MPa and superplasticizer was used to have a good workability. The optimized mixture had 2% of steel fiber with l/df = 64 and 5% of wolasttonite fiber. Two beams were made and tested in laboratory: one simple concrete reference beam with 4 φ16 mm reinforcing bars and other fibrous optimized concrete beam with 2 φ16 mm reinforcing bars. The beams strengths were verified through the design code ACI 544.4R-88 and also RILEM TC 162-TDF; and the RILEM model was shown to be more adequate to demonstrate that the proposed substitution could be done.
