Resumo: O bom comportamento das estruturas de concreto armado é assegurado pelo fenômeno da aderência existente entre o aço e o concreto, garantindo que os materiais trabalhem em conjunto formando, assim, um conjunto solidário. Esse trabalho apresenta os resultados dos ensaios de tração direta, segundo a ABNT/NBR 7477 e de arrancamento normalizado pela CEB RC6 e referido também na ASTM C-234, realizados com concreto convencional e com concreto contendo 10% de resíduo de borracha em substituição a areia, em volume, nas idades de 28 e 90 dias. As barras de aço utilizadas neste trabalho foram do tipo nervuradas e com os diâmetros variando entre 10, 12,5 e 16 mm. Com a introdução dos resíduos de borracha no concreto, foi avaliado o comportamento das mesmas em sua composição e a viabilidade da utilização estrutural desse tipo de concreto como material de construção, em substituição ao concreto convencional. Os resultados obtidos através dos ensaios de aderência confirmam ma viabilidade da utilização do resíduo de borracha em substituição ao agregado miúdo em concreto, segundo a composição adotada. / Abstract: The good behavior of the structures of concrete reinforced is assured by the phenomenon of the existing bond between the steel and the concrete, guaranteeing that the materials work in set forming, thus, a solidary set. This work presents the results of the assays of direct traction, according to ABNT/NBR 7477 and of pulling up normalized for CEB RC6 and also related in the ASTM C-234, carried through with conventional concrete and concrete I contend 10% of rubber residue in substitution the sand, volume, the ages of 28 and 90 days. The used bars of steel in this work had been of the type with rib and with the diameter varying between 10, 12,5 and 16 mm. With the introduction of the rubber residues in the concrete, it was evaluated the behavior of same in its composition and viability of the structural use of this type of concrete as material of construction, in substitution to the conventional concrete. The results gotten through the bond assays confirm me the viability of the use of the rubber residue in substitution to the small aggregate in concrete, following the adopted composition. / Orientador: Mônica Pinto Barbosa / Coorientador: Jorge Luis Akasaki / Banca: Vitor Antonio Ducatti / Banca: Haroldo de Mayo Bernardes / Mestre

O emprego e o funcionamento do concreto armado como material estrutural só é possível devido à aderência entre o aço e o concreto. A aderência atua como um mecanismo de transferência de forças, além de garantir a compatibilidade de deformações entre a armadura e o concreto circundante. Inúmeros fatores influenciam no seu comportamento, desde as variáveis relacionadas aos componentes fundamentais do material: como o diâmetro da barra de aço e a resistência à compressão do concreto, até as variáveis que não são essenciais para a sua mobilização como é o caso das fibras metálicas. Sendo assim, buscou-se com o presente trabalho estudar o comportamento da aderência entre barras de aço e concretos de resistência convencional e de alta resistência com adição de fibras metálicas. Para tanto foram pesquisados alguns dos modelos teóricos que se dispõem a representar o comportamento da aderência, como os prescritos pela Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) NBR 6118:2003 e o seu projeto de revisão, pela International Federation for Structural Concrete (fib) Bulletin 65: Model Code 2010, pelo American Concrete Institute ACI 318:2014 e os modelos propostos por alguns autores encontrados na bibliografia específica, com posterior comparação dos seus resultados com os resultados obtidos experimentalmente mediante ensaios de arrancamento baseado no procedimento padrão proposto pela RILEM-FIP-CEB (1973). Foram empregadas no estudo experimental, barras de aço com diâmetros de 10 mm e 16 mm em corpos-de-prova moldados com concretos de resistências à compressão de 30 MPa, 60 MPa e 90 MPa. As fibras metálicas utilizadas possuíam comprimentos de 13 mm e 25 mm nos teores volumétricos de 0, 1% e 1,5%, além da hibridização para um volume de 1%. Os resultados experimentais demonstraram que para os teores utilizados, as fibras metálicas não influenciaram significativamente os parâmetros quantitativos da aderência como a tensão última de aderência e o seu respectivo deslizamento, porém foram decisivas para o tipo e a forma da ruptura predominantemente dos concretos de alta resistência. Da analise comparativa entre os resultados experimentais e teóricos verificou-se que os modelos do CEP-FIB (2010) e de Huang et al. (1996), com destaque para este último, foram os modelos que melhor representaram o comportamento da curva tensão de aderência versus deslizamento. Em relação à resistência de aderência de cálculo o ACI 318:2014 foi o código que apresentou os resultados mais conservadores e o código brasileiro, mesmo em seu projeto de revisão, foi o que apresentou resultados com menores diferenças em relação aos valores experimentais. / The use and operation of reinforced concrete as a structural material is only possible due to the bond between reinforcement and concrete. The adherence acts as a mechanism to transfer forces and ensures the compatibility of deformations between the reinforcement and the surrounding concrete. Several factors influence its behavior, since the variables related to the fundamental components of the material: as the diameter of the reinforcement and the compressive strength of the concrete, as the variables that are not essential for its mobilization as the steel fibers. Thus, it sought with this present work to study the behavior of bond between steel reinforcement and conventional strength concrete and high strength concrete with addition of steel fibers. For that, some of the analytical models that seek to represent the behavior of bond were researched as prescribed by the Brazilian Association of Technical Standards (ABNT) NBR 6118:2003 and its project review, by the International Federation for Structural Concrete (fib) Bulletin 65: Model Code 2010, by the American Concrete Institute ACI 318:2014 and models proposed by some authors found in the research literature, with subsequent comparison of its results with those obtained experimentally by pullout tests based on the standard test proposed by RILEM-CEB-FIP (1973). Steel reinforcements with diameters from 10 mm to 16 mm in specimens molded with concretes with compressive strength of 30 MPa, 60 MPa and 90 MPa were used. The steel fibers used had lengths of 13 mm and 25 mm in volumetric rates of 0,1% and 1,5%, in addition to hybridization to a volume of 1%. The experimental results showed that for the rates used, the steel fibers had no significant influence on quantitative parameters of the adherence as the bond strength and its respective slip, but they are decisive for the type and mode of failure of high-strength concrete. The comparative analysis between experimental and theoretical results showed that the models of CEP-FIB (2010) and Huang et al. (1996), especially the latter, were the models that best represented the behavior of the bond stress-slip relationship. Regarding to the design bond strength, the ACI 318:2014 was the model code that presented the most conservative results and the Brazilian code, even in its draft version, presented the results with minor differences from the experimental values.

Esta pesquisa propõe-se estudar a viabilidade de um ensaio de aderência aço-concreto apropriado (Appropriate Bond Test - ABT) para estimativa da resistência à compressão axial do concreto, objetivando empregá-lo como complemento ao controle de qualidade do concreto armado em campo. Originalmente os autores Lorrain e Barbosa (2008) apresentaram a utilização de um ensaio de aderência apropriado, denominado APULOT, para estimar a resistência à compressão do concreto, aumentando as possibilidades de controle tecnológico do concreto armado em canteiros de obras. Os mesmos propõem uma adaptação do método pull-out test (POT) tradicional, normalizado pela RILEM CEB/FIP RC6:1983, por ser este um ensaio de baixa complexidade e de custo reduzido. Para viabilizar o uso de um ensaio de aderência apropriado como ensaio de controle tecnológico do concreto em canteiro de obras é necessário definir um padrão para o mesmo e adaptá-lo da prática experimental do laboratório para o campo. O presente trabalho buscou avaliar os seguintes parâmetros: (1) Tipo de carregamento do ensaio (pull-out e push-in); (2) Influência do tipo de configuração geométrica das barras de aço; (3) Análises da preparação, moldagem, cura e estocagem dos corpos de prova do ABT; (4) Análises quanto à execução do ABT referentes à idade de ruptura, taxa de carregamento e tipo de ruptura; (5) Implementação do ABT em canteiro de obras, avaliando a sua potencialidade de efetuar estimativas da resistência à compressão a partir dos dados da tensão de aderência. Para tanto, foram ensaiadas 26 composições de concreto de classes distintas, com idades entre 3 e 28 dias. Foram, ainda, testadas 8 configurações distintas de barras de aço com diâmetros nominais de 8 e 12,5 mm. Os resultados obtidos mostram que, sob condições padronizadas de ensaio e adotando os coeficientes adequados, a correlação entre a tensão máxima de aderência e a resistência à compressão do concreto é satisfatória, fortalecendo o propósito de consolidar este ensaio como uma alternativa complementar para controle de qualidade do concreto armado. / This research proposes a study on the feasibility of bond test steel-concrete appropriate (Appropriate Bond Test - ABT) to estimate the compressive strength of concrete, aiming to use them as a supplement in the quality control of concrete in situ. Originally the authors Lorrain and Barbosa (2008) proposed the use of a modified bond test, called APULOT to estimate the compressive strength of the concrete, increasing the possibilities for technological control of reinforced concrete on construction sites. They propose an adaptation of the traditional method pull-out test (POT), normalized by the CEB / FIP RC6: 1983, because it is a test of low complexity and low cost. To enable the use of the test as a test technological control of concrete in construction site is necessary to define a standard for yourself and adapt it practice experimental laboratory to the field. This study evaluated the following parameters: (1) Type of load test (pull-out and push-in); (2) Influence of the type of geometric configuration of steel bar; (3) Analyses of preparation, molding, curing and storage of specimens of ABT; (4) Review of the implementation of ABT on age rupture, loading rate and type of fracture; (5) Implementation of ABT in construction site, evaluating its potential to make estimates of compressive strength from the data of bond stress. Therefore, 26 different compositions of concrete classes, aged between 3 and 28 days, were tested. Were also tested 8 different configurations of steel bars with nominal diameters of 8 and 12.5 mm. The results indicate that, under standard testing and adopting the appropriate coefficients conditions, the correlation between the maximum bond stress and the compressive strength of concrete is satisfactory, strengthening the purpose of consolidating this test as a complementary alternative to quality control reinforced concrete.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:21Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2004-08-10Bitstream added on 2014-06-13T20:53:09Z : No. of bitstreams: 1 franca_vh_me_ilha.pdf: 3046692 bytes, checksum: e6bee58e13b985073849417fdadcea71 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Araca Renovadora de Pneus / Cesp / Holcim do Brasil S.A / O bom comportamento das estruturas de concreto armado é assegurado pelo fenômeno da aderência existente entre o aço e o concreto, garantindo que os materiais trabalhem em conjunto formando, assim, um conjunto solidário. Esse trabalho apresenta os resultados dos ensaios de tração direta, segundo a ABNT/NBR 7477 e de arrancamento normalizado pela CEB RC6 e referido também na ASTM C-234, realizados com concreto convencional e com concreto contendo 10% de resíduo de borracha em substituição a areia, em volume, nas idades de 28 e 90 dias. As barras de aço utilizadas neste trabalho foram do tipo nervuradas e com os diâmetros variando entre 10, 12,5 e 16 mm. Com a introdução dos resíduos de borracha no concreto, foi avaliado o comportamento das mesmas em sua composição e a viabilidade da utilização estrutural desse tipo de concreto como material de construção, em substituição ao concreto convencional. Os resultados obtidos através dos ensaios de aderência confirmam ma viabilidade da utilização do resíduo de borracha em substituição ao agregado miúdo em concreto, segundo a composição adotada. / The good behavior of the structures of concrete reinforced is assured by the phenomenon of the existing bond between the steel and the concrete, guaranteeing that the materials work in set forming, thus, a solidary set. This work presents the results of the assays of direct traction, according to ABNT/NBR 7477 and of pulling up normalized for CEB RC6 and also related in the ASTM C-234, carried through with conventional concrete and concrete I contend 10% of rubber residue in substitution the sand, volume, the ages of 28 and 90 days. The used bars of steel in this work had been of the type with rib and with the diameter varying between 10, 12,5 and 16 mm. With the introduction of the rubber residues in the concrete, it was evaluated the behavior of same in its composition and viability of the structural use of this type of concrete as material of construction, in substitution to the conventional concrete. The results gotten through the bond assays confirm me the viability of the use of the rubber residue in substitution to the small aggregate in concrete, following the adopted composition.

Esta pesquisa propõe-se estudar a viabilidade de um ensaio de aderência aço-concreto apropriado (Appropriate Bond Test - ABT) para estimativa da resistência à compressão axial do concreto, objetivando empregá-lo como complemento ao controle de qualidade do concreto armado em campo. Originalmente os autores Lorrain e Barbosa (2008) apresentaram a utilização de um ensaio de aderência apropriado, denominado APULOT, para estimar a resistência à compressão do concreto, aumentando as possibilidades de controle tecnológico do concreto armado em canteiros de obras. Os mesmos propõem uma adaptação do método pull-out test (POT) tradicional, normalizado pela RILEM CEB/FIP RC6:1983, por ser este um ensaio de baixa complexidade e de custo reduzido. Para viabilizar o uso de um ensaio de aderência apropriado como ensaio de controle tecnológico do concreto em canteiro de obras é necessário definir um padrão para o mesmo e adaptá-lo da prática experimental do laboratório para o campo. O presente trabalho buscou avaliar os seguintes parâmetros: (1) Tipo de carregamento do ensaio (pull-out e push-in); (2) Influência do tipo de configuração geométrica das barras de aço; (3) Análises da preparação, moldagem, cura e estocagem dos corpos de prova do ABT; (4) Análises quanto à execução do ABT referentes à idade de ruptura, taxa de carregamento e tipo de ruptura; (5) Implementação do ABT em canteiro de obras, avaliando a sua potencialidade de efetuar estimativas da resistência à compressão a partir dos dados da tensão de aderência. Para tanto, foram ensaiadas 26 composições de concreto de classes distintas, com idades entre 3 e 28 dias. Foram, ainda, testadas 8 configurações distintas de barras de aço com diâmetros nominais de 8 e 12,5 mm. Os resultados obtidos mostram que, sob condições padronizadas de ensaio e adotando os coeficientes adequados, a correlação entre a tensão máxima de aderência e a resistência à compressão do concreto é satisfatória, fortalecendo o propósito de consolidar este ensaio como uma alternativa complementar para controle de qualidade do concreto armado. / This research proposes a study on the feasibility of bond test steel-concrete appropriate (Appropriate Bond Test - ABT) to estimate the compressive strength of concrete, aiming to use them as a supplement in the quality control of concrete in situ. Originally the authors Lorrain and Barbosa (2008) proposed the use of a modified bond test, called APULOT to estimate the compressive strength of the concrete, increasing the possibilities for technological control of reinforced concrete on construction sites. They propose an adaptation of the traditional method pull-out test (POT), normalized by the CEB / FIP RC6: 1983, because it is a test of low complexity and low cost. To enable the use of the test as a test technological control of concrete in construction site is necessary to define a standard for yourself and adapt it practice experimental laboratory to the field. This study evaluated the following parameters: (1) Type of load test (pull-out and push-in); (2) Influence of the type of geometric configuration of steel bar; (3) Analyses of preparation, molding, curing and storage of specimens of ABT; (4) Review of the implementation of ABT on age rupture, loading rate and type of fracture; (5) Implementation of ABT in construction site, evaluating its potential to make estimates of compressive strength from the data of bond stress. Therefore, 26 different compositions of concrete classes, aged between 3 and 28 days, were tested. Were also tested 8 different configurations of steel bars with nominal diameters of 8 and 12.5 mm. The results indicate that, under standard testing and adopting the appropriate coefficients conditions, the correlation between the maximum bond stress and the compressive strength of concrete is satisfactory, strengthening the purpose of consolidating this test as a complementary alternative to quality control reinforced concrete.

O emprego e o funcionamento do concreto armado como material estrutural só é possível devido à aderência entre o aço e o concreto. A aderência atua como um mecanismo de transferência de forças, além de garantir a compatibilidade de deformações entre a armadura e o concreto circundante. Inúmeros fatores influenciam no seu comportamento, desde as variáveis relacionadas aos componentes fundamentais do material: como o diâmetro da barra de aço e a resistência à compressão do concreto, até as variáveis que não são essenciais para a sua mobilização como é o caso das fibras metálicas. Sendo assim, buscou-se com o presente trabalho estudar o comportamento da aderência entre barras de aço e concretos de resistência convencional e de alta resistência com adição de fibras metálicas. Para tanto foram pesquisados alguns dos modelos teóricos que se dispõem a representar o comportamento da aderência, como os prescritos pela Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) NBR 6118:2003 e o seu projeto de revisão, pela International Federation for Structural Concrete (fib) Bulletin 65: Model Code 2010, pelo American Concrete Institute ACI 318:2014 e os modelos propostos por alguns autores encontrados na bibliografia específica, com posterior comparação dos seus resultados com os resultados obtidos experimentalmente mediante ensaios de arrancamento baseado no procedimento padrão proposto pela RILEM-FIP-CEB (1973). Foram empregadas no estudo experimental, barras de aço com diâmetros de 10 mm e 16 mm em corpos-de-prova moldados com concretos de resistências à compressão de 30 MPa, 60 MPa e 90 MPa. As fibras metálicas utilizadas possuíam comprimentos de 13 mm e 25 mm nos teores volumétricos de 0, 1% e 1,5%, além da hibridização para um volume de 1%. Os resultados experimentais demonstraram que para os teores utilizados, as fibras metálicas não influenciaram significativamente os parâmetros quantitativos da aderência como a tensão última de aderência e o seu respectivo deslizamento, porém foram decisivas para o tipo e a forma da ruptura predominantemente dos concretos de alta resistência. Da analise comparativa entre os resultados experimentais e teóricos verificou-se que os modelos do CEP-FIB (2010) e de Huang et al. (1996), com destaque para este último, foram os modelos que melhor representaram o comportamento da curva tensão de aderência versus deslizamento. Em relação à resistência de aderência de cálculo o ACI 318:2014 foi o código que apresentou os resultados mais conservadores e o código brasileiro, mesmo em seu projeto de revisão, foi o que apresentou resultados com menores diferenças em relação aos valores experimentais. / The use and operation of reinforced concrete as a structural material is only possible due to the bond between reinforcement and concrete. The adherence acts as a mechanism to transfer forces and ensures the compatibility of deformations between the reinforcement and the surrounding concrete. Several factors influence its behavior, since the variables related to the fundamental components of the material: as the diameter of the reinforcement and the compressive strength of the concrete, as the variables that are not essential for its mobilization as the steel fibers. Thus, it sought with this present work to study the behavior of bond between steel reinforcement and conventional strength concrete and high strength concrete with addition of steel fibers. For that, some of the analytical models that seek to represent the behavior of bond were researched as prescribed by the Brazilian Association of Technical Standards (ABNT) NBR 6118:2003 and its project review, by the International Federation for Structural Concrete (fib) Bulletin 65: Model Code 2010, by the American Concrete Institute ACI 318:2014 and models proposed by some authors found in the research literature, with subsequent comparison of its results with those obtained experimentally by pullout tests based on the standard test proposed by RILEM-CEB-FIP (1973). Steel reinforcements with diameters from 10 mm to 16 mm in specimens molded with concretes with compressive strength of 30 MPa, 60 MPa and 90 MPa were used. The steel fibers used had lengths of 13 mm and 25 mm in volumetric rates of 0,1% and 1,5%, in addition to hybridization to a volume of 1%. The experimental results showed that for the rates used, the steel fibers had no significant influence on quantitative parameters of the adherence as the bond strength and its respective slip, but they are decisive for the type and mode of failure of high-strength concrete. The comparative analysis between experimental and theoretical results showed that the models of CEP-FIB (2010) and Huang et al. (1996), especially the latter, were the models that best represented the behavior of the bond stress-slip relationship. Regarding to the design bond strength, the ACI 318:2014 was the model code that presented the most conservative results and the Brazilian code, even in its draft version, presented the results with minor differences from the experimental values.

Esta pesquisa propõe-se estudar a viabilidade de um ensaio de aderência aço-concreto apropriado (Appropriate Bond Test - ABT) para estimativa da resistência à compressão axial do concreto, objetivando empregá-lo como complemento ao controle de qualidade do concreto armado em campo. Originalmente os autores Lorrain e Barbosa (2008) apresentaram a utilização de um ensaio de aderência apropriado, denominado APULOT, para estimar a resistência à compressão do concreto, aumentando as possibilidades de controle tecnológico do concreto armado em canteiros de obras. Os mesmos propõem uma adaptação do método pull-out test (POT) tradicional, normalizado pela RILEM CEB/FIP RC6:1983, por ser este um ensaio de baixa complexidade e de custo reduzido. Para viabilizar o uso de um ensaio de aderência apropriado como ensaio de controle tecnológico do concreto em canteiro de obras é necessário definir um padrão para o mesmo e adaptá-lo da prática experimental do laboratório para o campo. O presente trabalho buscou avaliar os seguintes parâmetros: (1) Tipo de carregamento do ensaio (pull-out e push-in); (2) Influência do tipo de configuração geométrica das barras de aço; (3) Análises da preparação, moldagem, cura e estocagem dos corpos de prova do ABT; (4) Análises quanto à execução do ABT referentes à idade de ruptura, taxa de carregamento e tipo de ruptura; (5) Implementação do ABT em canteiro de obras, avaliando a sua potencialidade de efetuar estimativas da resistência à compressão a partir dos dados da tensão de aderência. Para tanto, foram ensaiadas 26 composições de concreto de classes distintas, com idades entre 3 e 28 dias. Foram, ainda, testadas 8 configurações distintas de barras de aço com diâmetros nominais de 8 e 12,5 mm. Os resultados obtidos mostram que, sob condições padronizadas de ensaio e adotando os coeficientes adequados, a correlação entre a tensão máxima de aderência e a resistência à compressão do concreto é satisfatória, fortalecendo o propósito de consolidar este ensaio como uma alternativa complementar para controle de qualidade do concreto armado. / This research proposes a study on the feasibility of bond test steel-concrete appropriate (Appropriate Bond Test - ABT) to estimate the compressive strength of concrete, aiming to use them as a supplement in the quality control of concrete in situ. Originally the authors Lorrain and Barbosa (2008) proposed the use of a modified bond test, called APULOT to estimate the compressive strength of the concrete, increasing the possibilities for technological control of reinforced concrete on construction sites. They propose an adaptation of the traditional method pull-out test (POT), normalized by the CEB / FIP RC6: 1983, because it is a test of low complexity and low cost. To enable the use of the test as a test technological control of concrete in construction site is necessary to define a standard for yourself and adapt it practice experimental laboratory to the field. This study evaluated the following parameters: (1) Type of load test (pull-out and push-in); (2) Influence of the type of geometric configuration of steel bar; (3) Analyses of preparation, molding, curing and storage of specimens of ABT; (4) Review of the implementation of ABT on age rupture, loading rate and type of fracture; (5) Implementation of ABT in construction site, evaluating its potential to make estimates of compressive strength from the data of bond stress. Therefore, 26 different compositions of concrete classes, aged between 3 and 28 days, were tested. Were also tested 8 different configurations of steel bars with nominal diameters of 8 and 12.5 mm. The results indicate that, under standard testing and adopting the appropriate coefficients conditions, the correlation between the maximum bond stress and the compressive strength of concrete is satisfactory, strengthening the purpose of consolidating this test as a complementary alternative to quality control reinforced concrete.