Maria Rita Pires de Carvalho
Resumo
O presente estudo visa avaliar a influência da adição de fibras de aço no processo da mitigação da expansão provocada pela reação álcali-agregado (RAA). No programa experimental foram utilizados dois tipos de fibras de aço (0,16 mm de diâmetro e 6,0 mm de comprimento, e 0,20 mm de diâmetro e 13,0 mm de comprimento) com frações volumétricas de 1,0 % e 2,0 % como reforço de uma argamassa potencialmente reativa. Além da medida de expansão por RAA foram avaliadas as variações nas propriedades físicas (permeabilidade a gás e absorção de água por imersão), mecânicas (comportamento tensão-deformação na compressão e carga-deflexão na flexão em 4 pontos) e microestruturais (estudo da microestrutura através da microscopia estereoscópica, eletrônica de varredura e espectrometria por energia dispersiva de Raios-X) com o avanço do ataque alcalino. Os resultados obtidos indicam que o reforço fibroso reduz a expansão provocada pela RAA para as frações volumétricas e tipos de fibra estudadas, sendo o benefício mais expressivo para a mistura reforçada com 2% da fibra de 13 mm de comprimento. Essa fração volumétrica também produziu os maiores incrementos nas propriedades mecânicas da argamassa de referência, principalmente na resistência pós-fissuração e na capacidade de absorver energia da mistura sob esforços de flexão. As análises microestruturais indicaram a presença dos produtos da reação nos poros das argamassas, nas interfaces pasta/agregado, em torno dos agregados e nas superfícies das fibras.
Abstract
This work studies the influence of steel fibers on the development of alkaliaggregate reaction (AAR). We used two types of steel fibers (0.16 mm diameter and 6.0 mm length, and 0.20 mm diameter and 13.0 mm length) with volumetric fractions of 1.0 % and 2.0 % by volume in replacement of mortar. Besides AAR expansion we studied the evolution of the following properties: physical (gas permeability and absorption of water immersion); mechanical (stress-strain and load-displacement behavior); and microstructural (analyses through stereoscopic microscopy, scanning electron microscopy, and X Ray dispersive energy spectrometry). The results indicated that the addition of steel fibers reduced the expansion due to AAR for the volumetric fractions and fibers studied in this thesis. The most expressive benefit corresponded to the addition of 13 mm fibers in the percentage of 2%. This volumetric fraction also corresponded to the greatest increments in the mechanical properties in regard of the reference mortar, mainly for the post-cracking strength and for the capacity to absorb energy on bending. The microstructural analyses indicated the presence of reaction products in the pores, in the paste/aggregate interface, in the neighborhood of the aggregates, and on the fibers surfaces.
