William Alfonso Piñerez Bettin
Título
Modelagem de Lajes Alveolares com a Utilização de Concreto com Fibras Metálicas e CInza do Bagaço de Cana-de-açúcar
Resumo
Neste trabalho foi desenvolvido e caracterizado um concreto de alto desempenho de 50 MPa, com cinza do bagaço de cana-de-açúcar (CBCA) substituindo 15% (em massa) o cimento, e reforço com 1% em volume de fibras metálicas. O material foi dosado com o uso do programa Bétonlab Pro3® que baseia-se no modelo de empacotamento compressível. Os parâmetros necessários a uma modelagem numérica baseadas na mecânica da fratura não-linear, notadamente a energia especifica de fratura Gf, foram determinados em laboratório. Foi então estudada, no código comercial FX+FOR DIANA, uma laje alveolar hipotética, para que fossem analisados os benefícios introduzidos pelo material desenvolvido em comparação com um concreto não fibroso. Sabendo-se que as lajes alveolares, em vista do processo construtivo de extrusão, não permitem a introdução de armaduras transversais, o problema simulado correspondeu a um ensaio típico de cisalhamento. Os resultados indicaram que o concreto fibroso com CBCA melhora consideravelmente as características estruturais das lajes alveolares. Ressalta-se que esta melhoria só é possível ser simulada com o emprego de um modelo computacional sofisticado já que as normas atuais não incluem as características benéficas do concreto fibroso.
Abstract
A high performance concrete of 50 MPa, with sugar cane bagasse ash (SCBA) replacing 15% (by mass) of the cement and reinforcement with 1% by volume of steel fibers had been developed and characterized. The material was assayed using the program Bétonlab Pro3 ® which is based on the compressible packing model. The parameters needed for numerical modeling based on fracture mechanics nonlinear, notably the specific fracture energy Gf, were determined in the laboratory. A hypothetic honeycomb slab was studied in commercial code FX FOR+DIANA, the benefits introduced by the material developed in comparison with a non-fibrous concrete were analyzed. Knowing the honeycomb slabs, due to their constructive process of extrusion, do not allow the introduction of transverse reinforcement, the problem corresponding to a simulated typical shear test. The results indicated that the fibrous concrete with SCBA considerably improves the structural characteristics of honeycomb slabs. It is emphasized that this improvement can only be simulated with the use of a sophisticated computer model as the current standards do not include the beneficial features of fibrous concrete.
