[pt] A utilização mais freqüente dos concretos de alto desempenho na Construção Civil exige um melhor conhecimento sobre o comportamento deste material e a verificação de possíveis modificações no dimensionamento de elementos estruturais, como a consideração do efeito de escala. Recentemente, os conceitos da teoria da mecânica da fratura para a análise do comportamento das estruturas começaram a ser utilizados. A energia de fraturamento passa a ser uma propriedade intrínseca do material, fundamental no controle da resistência à flexão e ao cisalhamento Os principais objetivos desta dissertação são: obter experimentalmente os parâmetros de fraturamento para concretos de alto desempenho através da realização de ensaios estáveis e comparar estes resultados com resultados numéricos e experimentais encontrados na literatura. A metodologia utilizada para a determinação destes parâmetros é apresentada no trabalho. Foram executados ensaios estáveis à flexão em três pontos em vigas de concreto simples com entalhe, de acordo com as especificações elaboradas pela recomendação do comitê RILEM 50-FMC. As vigas foram moldadas no Laboratório de Estruturas da PUC- Rio e os ensaios realizados no Instituto de Tecnologia (ITUC) desta Universidade. Os ensaios foram realizados com controle de deslocamento da abertura do entalhe em uma máquina servo-hidráulica Instron modelo 8502. Foram ensaiadas 75 vigas, em quatro tamanhos diferentes, com alturas variando de 38 mm a 304 mm. A espessura das vigas foi mantida constante e igual a 38 mm. Os concretos utilizados apresentaram fator água/cimento entre 0,25 e 0,37 e resistência à compressão entre 70 MPa e 90 MPa. / [en] The increasing use of high performance concrete in civil construction demands better knowledge of the behavior of this material and the review of possible changes in the design of structural elements, like the size effect. The concepts of the theory of fracture mechanics for the analysis of structures started to be used in recent days. The fracture energy became an inherent property of the material, and it is basic for the control of the nominal flexural strength and the modulus of rupture. The main purposes of this dissertation are to achieve experimentally the fracture parameters for high performance concrete by performing stable tests, and to carry out a comparison with numerical and experimental results found in literature. The methodology used for determining of these parameters is introduced in the work.Stable three-point bend tests were conducted in notched beams made with unreinforced concrete. These tests comply with the specifications given by the RILEM 50- FMC committee. The beams were cast at PUC-Rio Structural Laboratory and the tests were conducted at the Technology Institute (ITUC) of this University. The tests were performed using crack mouth opening displacement control in a closed-loop servohydraulic Instron machine model 8502. The experiments involved the testing of 75 singlenotched beams with four different sizes with depths varying from 38 mm to 304 mm. The thickness of the beams was kept constant and equal to 38 mm. The concrete had a watercement ratio varying from 0.37 to 0.25 and compressive strength between 70 MPa and 90 MPa. / [es] La utilización más frecuente de los concretos de alto desempeño en la Construción Civil exige un mejor conocimiento sobre el comportamiento de este material y la verificación de posibles modificaciones en el dimensionamiento de elementos extructurales, como la consideración de la escala. Recientemente, los conceptos de la teoría de la mecánica de la fractura para el análisis del comportamiento de las extructuras comezaron a ser utilizados. La energía de fractura pasa a ser una propriedad intrínseca del material, fundamental en el control de la resistencia a la flexión y al cisallamento Los principales objetivos de esta disertación son: obtener experimentalmente los parámetros de fractura para concretos de alto desempeño a través de la realización de ensayos estables y comparar estos resultados con los resultados numéricos y experimentales encontrados en la literatura. LA metodología utilizada para la determinación de estos parámetros se presenta en el trabajo. Se ejecutaron ensayos estables a la flexión en tres puntos en vigas de concreto simple con entalle, de acuerdo con las especificaciones elaboradas por la recomendación del comité RILEM 50 FMC. Las vigas fueron moldadas en el Laboratorio de Extructuras de la PUC Rio y los ensayos realizados en el Instituto de Tecnología (ITUC) de esta Universidad. Los ensayos fueron realizados con control de desplazamiento de la abertura del entalle en una máquina servo hidráulica Instron modelo 8502. Fueron utilizadas 75 vigas, en cuatro tamaños diferentes, con alturas variando de 38 mm la 304 mm. Se mantuvo la espesura de las vigas constante e igual la 38 mm. Los concretos utilizados presentaran factor agua/cemento entre 0,25 y 0,37 y resistencia a la compresión entre 70 MPa y 90 MPa.

[pt] A utilização dos concretos de alto desempenho na indústria da construção civil está se tornando muito freqüente ultimamente. Este fato impõe cada vez mais a necessidade de um melhor conhecimento sobre o comportamento deste material relativamente novo, visando principalmente manter os níveis de segurança adequados nas estruturas. As vantagens apresentadas por tal material, notadamente a sua resistência à compressão, permitiram uma melhoria generalizada nos processos construtivos e conseqüente aumento nos vãos dos elementos estruturais. Somado o fato de que os concretos de alto desempenho apresentam um comportamento reconhecidamente mais frágil, começou-se recentemente a aplicar conceitos da teoria da Mecânica da Fratura para a análise do comportamento destas estruturas, já que passa a haver a necessidade de se considerar adequadamente o efeito de escala no dimensionamento. Portanto, o objetivo principal do presente estudo é verificar experimentalmente a ocorrência do efeito de escala em concretos de alto desempenho e comparar estes resultados com resultados numéricos encontrados na literatura. Objetiva-se também estudar o comportamento dos referidos concretos nos ensaios à flexão em três pontos e calcular a sua energia de fraturamento através de dois métodos diferentes. Durante o estudo foram executados ensaios à flexão em três pontos em vigas de concreto simples com entalhe, de acordo com as especificações dadas pela recomendação do comitê RILEM 50-FMC. As vigas foram moldadas no Laboratório de Estruturas da PUC-Rio e os ensaios realizados no Instituto de Tecnologia (ITUC) desta Universidade. Os ensaios foram executados em uma máquina Instron com controle de deslocamentos. Ao todo foram ensaiadas 60 vigas, em 4 tamanhos diferentes, com alturas variando de 38mm a 304mm. Os concretos utilizados apresentaram fator água/cimento variando entre 0.37 e 0.25 e resistência à compressão entre 64 MPa e 88 MPa. / [en] The use of high performance concrete as a construction material is becoming very common lately. This fact imposes the need of a better knowledge of this material, aiming to keep the structural design with an appropriate safety level. The advantages provided by this material, specially its compressive strength, allowed a generalized improvement in the building processes e the consequent increase in the structural members size. Added the fact that the high performance concrete has a recognizably more brittle behavior, it`s started to apply some Fracture Mechanics theory concepts to analyze the structures behavior. Then, the fracture mechanics size effect should be suitably considered in design. Therefore, the main objective of this study is to verify experimentally the occurrence of the size effect phenomenon on high performance concrete and to carry out a comparison with numerical results found in the literature. It`s also objectified to study the behavior of the referred concrete in three point bent tests and to calculate its fracture energy by means of two different methods. During this study three point bend tests in notched beams made with unreinforced concrete were carried out. These tests comply with the specifications given by RILEM 50-FMC committee. The specimens were cast at the PUC- Rio Structures Laboratory and the tests were conducted at the Technology Institute (ITUC) of this university. The tests were performed in a servo-controlled materials testing system. It were tested 60 specimens, with 4 different sizes and with heights varying from 38mm to 304mm. The concrete had a water/cement ratio varying from 0.37 to 0.25 and a compressive strength between 64 MPa and 88MPa. / [es] La utilización de los concretos de alto desempeño en la industria de la construción civil se ha hecho frecuente en los últimos tiempos. Este hecho impone cada vez más la necesidad de un mayor conocimiento sobre el comportamiento de este material relativamente nuevo, con el objetivo de mantener los níveles de seguridad adecuados en las extructuras. Las ventajas presentadas por dicho material, notadamente su resistencia a la compresión, permitirán una mejoría generalizada en los procesos. Sumando el hecho de que los concretos de alto desempeño presentan un comportamiento reconocidamente más frágil, se comenzó recientemente a aplicar conceptos de la teoría de la Mecánica de la Fractura para el análisis del comportamiento de estas extructuras, debido a la necesidad de considerar adecuadamente el efecto de escala en el dimensionamiento. Por lo tanto, el objetivo principal del presente estudio es verificar experimentalmente la ocurrencia del efecto de escala en concretos de alto desempeño y comparar estos resultados con los resultados numéricos encontrados en la literatura. Se trata también de estudiar el comportamiento de los referidos concretos en los ensayos a la flexión en tres puntos y calcular su energía de fractura a través de dos métodos diferentes. Durante el estudio se ejecutaron ensayos a la flexión en tres puntos en vigas de concreto simple con entalladura, de acuerdo con las especificaciones dadas por la recomendación del comité RILEN 50-FMC. Las vigas fueron moldeadas en el Laboratorio de Extructuras de la PUC-Rio y los ensayos realizados en el Instituto de Tecnología (ITUC) de esta Universidad. Los ensayos fueron ejecutados en una máquina Instron con control de desplazamientos. Fueron ensayadas 60 vigas, en 4 tamaños diferentes, con alturas variando de 38mm la 304mm. Los concretos utilizados presentaran factor agua/cemento variando entre 0.37 y 0.25 y resistencia a la compresión entre 64 MPa y 88 MPa.

[pt] Projetos estruturais que empregam concretos com resistências mais elevadas, ou seja, maiores que 40 MPa, nomeados Concretos de Alto Desempenho, são cada vez mais freqüentemente utilizados. Sabe-se, entretanto, que as propriedades destes concretos são diferenciadas daquelas dos concretos considerados convencionais, necessitando-se estudos que visem, principalmente, mensurar a realidade dentro dos materiais disponíveis em nosso país. Este trabalho experimental estuda as principais propriedades deste material: resistência à compressão, resistência à tração por compressão diametral, Módulo de Elasticidade e permeabilidade, através da determinação do índice de vazios. Após um estudo sobre métodos de dosagem mais utilizados e empregando-se materiais disponíveis no Rio de Janeiro, foram moldados um total de 230 corpos de prova para resistências características à compressão de 40MPa, 60 MPa, 80 MPa e 100 MPa. Foi realizado um estudo sobre compatibilidade entre superplastificante e aglomerante. Com os dados obtidos experimentalmente, foram relacionados resistências à tração por compressão diametral, módulo de elasticidade e porosidade com resistência à compressão axial. Estes resultados foram comparados com as recomendações das principais normas internacionais e com as propostas de alguns pesquisadores que foram encontradas na literatura. / [en] High Performance Concrete, i.e., those whose compressive strength is higher than 40 Mpa, have been used in a wide range of Civil Engineering applications. Notwithstanding that, it is known that their mechanical and physical properties are different from those of their conventional counterparts. In this dissertation, it is studied mixture proportion methods with good acceptance rate, preparing 230 specimens with materials available in Brazil s state of Rio de Janeiro and that have compressive strength of 40 MPa, 60MPa, 80 MPa and 100 MPa. For each prepared specimen, it is studied its mechanical properties, compressive strength, splitting tensile strength, modulus of elasticity and porosity for the determination of the emptiness ratio. It is also studied the compatibility between superplasticizer and cement materials. It is also performed a comparison between the experimental data and the expressions available in the literature, as well as the relation between the compressive strength, splitting tensile strength, modulus of elasticity and the porosity.