Ítalo Arruda de Carvalho
Resumo
As recentes pesquisas para a construção industrializada vem impulsionado o desenvolvimento tecnológico de automatizações aplicáveis à etapa de execução, o que têm sido notabilizado pelo surgimento de diversas técnicas de prototipagem rápida que fazem uso do concreto como materia prima. As técnicas disponíveis no estado da arte da prototipagem rápida em concreto têm apresentado, de maneira em comum, a limitação ao uso de reforço, fazendo com que o material perca desempenho mecânico à tração. Este trabalho pretende avaliar a viabilidade técnica do uso de compósitos cimentícios reforçados com fibras para o procedimento de corte automatizado em placas de concreto no estado fresco (CF2D) compreendendo como o fenômeno de orientação das fibras pode impactar no desempenho do material para esta finalidade, incluindo a sua caracterização mecânica. Mediante o estudo das principais variáveis na qualidade de corte, bem como de uma análise do desempenho mecânico do material fibroso, pretende avaliar a aplicabilidade deste tipo de concreto ao CF2D. Então, fazendo uso de ensaios mecânicos se propõe a estudar a ocorrência da orientação de fibras em placas submetidas ao corte no estado fresco, investigando os seus reflexos no desempenho do material antes e após o procedimento. Deseja-se assim, compreender como o adensamento do material e a atuação da ferramenta de corte nas placas de concreto influencia no seu fator de orientação e, consequentemente, no seu desempenho mecânico. Enquanto ratificou-se que o adensamento do material em placa é desfavorável, a pesquisa experimental concluiu que o corte CF2D é favorável ao desempenho mecânico do material, à medida que orienta as fibras nas regiões contíguas à faixa de corte.
Abstract
Recent research in industrialized construction has been driving the technological development of automations applicable to the execution stage, which has been highlighted by the emergence of various rapid prototyping techniques that use concrete as the raw material. The techniques available in the state of the art of rapid prototyping in concrete have presented, in common, the limitation to the use of reinforcement, causing the material to lose mechanical performance in tension. This work aims to evaluate the technical feasibility of using fiber-reinforced cement composites for the automated cutting procedure in fresh concrete slabs (CF2D), understanding how the fiber orientation phenomenon can impact the material's performance for this purpose, including its mechanical characterization. Through the study of the main variables in cutting quality, as well as an analysis of the mechanical performance of the fibrous material, the applicability of this type of concrete to CF2D is evaluated. Thus, by using mechanical tests, it is proposed to study the occurrence of fiber orientation in slabs subjected to cutting in the fresh state, investigating its reflexes on the material's performance before and after the procedure. Therefore, it is desired to understand how the material flow and the cutting tool's action on the concrete slabs influence their orientation factor and, consequently, their mechanical performance. While it was confirmed that the flow of the slab material is unfavorable, the experimental research concluded that the CF2D cutting is favorable to the material's mechanical performance, as it orients the fibers in the regions contiguous to the cutting edge.
