Ederli Marangon
Resumo
Neste trabalho são produzidos e caracterizados concretos auto-adensáveis fibrosos (CAAF) reforçados com frações volumétricas de fibras de aço variando de 1,0 a 2 %. Diferentemente do concreto fibroso convencional (FRC) o CAAF possui capacidade de fluir sob ação de seu peso próprio, preenchendo completamente as formas atingindo boa compactação mesmo na presença de densa armadura. Para a obtenção do CAAF dosou-se, inicialmente, uma matriz auto adensável, utilizando-se o método do empacotamento compressível desenvolvido na França pelo Laboratoire Central des Ponts et Chaussees. Para que fosse possível se adicionar fibras de aço com comprimento de 35 mm, relação de aspecto de 65 e configuração geométrica com ganchos em suas extremidades ao concreto, foi reduzida a quantidade de agregados graúdos que o constituíam. A tensão de escoamento e a viscosidade plástica da matriz auto-adensável foram determinadas utilizando o reômetro BTRHEOM. Ensaios de fluidez na caixa “L”, no funil “V” e no tubo “U”, além de ensaios de espalhamento no cone de Abrans foram realizados para determinar a trabalhabilidade dos concretos fibrosos auto-adensáveis, e os resultados obtidos mostram que os concretos possuem grande capacidade de fluidez. Ensaios mecânicos foram realizados para o levantamento das leis constitutivas dos CAAF sob esforços de compressão, flexão e cisalhamento, e os resultados obtidos apresentaram características de endurecimento com acréscimo da sua capacidade de absorver energia. Por fim realizou-se uma análise micro-estrutural dos CAAF para observar a interface fibra-matriz, além de imagens de raios-X para observar a distribuição das fibras na matriz auto-adensável. Os resultados obtidos da microestrutura apresentaram uma boa interface entre a fibra e a matriz, e uma distribuição homegênea das fibras nas imagens de raios-X.
Abstract
In this work, Fiber Reinforced Self-Compacting Concrete (FRSCC) with high steel fiber volume fraction and high mechanical resistance were developed and characterized. The FRSCC presents the ability of flowing under its own weight, completely filling the formworks and achieving a good compaction even in the presence of high reinforcement ratios. To obtain the FRSCC it was initially developed a self compacting matrix using the Compressible Packing Model which was developed in France at the Laboratoire Central des Ponts et Chaussees. In order to facilitate the addition of the steel fibers, that presented hooked end, length of 35 mm and aspect ratio of 65, the quantity of coarse aggregates was reduced. To determine the yield stress and the plastic viscosity of the self-compacting matrix, the rheological behavior of the studied concretes was determined using the BTRHEOM. The workability of the FRSCC was determined through the following tests: slump flow, inverted Abrams cone, Vfunnel and U-tube. Their results indicated that the concrete presented a high flow capacity. Mechanical tests were realized to establish the constitutive laws of the FRSCC under compression, bending and direct shear loads. The obtained results inicated a hardening behavior with an increase in the energy absorption capacity. The FRSCC microstructure was investigated by Scanning Electron Microscopy (SEM) with the aim of observing its fiber-matrix interface and the fiber distribution in the self-compacting matrix was determined by X-ray images. The results obtained from the microstructure observations shwoed a good fiber-matrix interface and a homogeneous fiber distribution were observed through the x-ray images.
