O emprego de concreto com resistência à compressão ultrapassando 100 MPa e o aumento do número de aplicações do concreto de alto desempenho em diferentes regiões do país mostra que há espaço para a consolidação desta tecnologia no meio técnico nacional. Contudo na medida em que se eleva a resistência à compressão dos concretos, os agregados passam a exercer um papel cada vez mais importante no comportamento global do material. A busca constante pelo entendimento preciso da influência das características do agregado nas propriedades do concreto tem despertado o interesse de diversos trabalhos em todo o mundo. O objetivo deste trabalho foi estudar a influência da resistência à compressão da rocha e a influência da dimensão máxima característica do agregado graúdo, nas propriedades mecânicas de concretos no estado endurecido produzidos com diferentes consumos de água (200, 160, 145, 130 e 115 litros de água). Para a produção do concreto utilizou-se como referência os princípios estabelecidos no método de dosagem proposto por Mehta e Aïtcin (1990). A metodologia baseou-se em ensaios laboratoriais e no uso de ferramentas estatísticas para validação dos resultados. Com base nesses resultados obtidos foram propostos modelos de previsão de comportamento. Em termos de resistência à compressão observou-se que a influência da dimensão máxima característica é maior para concretos produzidos com consumo de água menor. Quanto à resistência do agregado, os resultados obtidos neste trabalho negam a teoria da resistência potencial do agregado. A resistência à tração mostrou-se somente influenciada pelo consumo de água. O módulo de elasticidade do concreto, no entanto foi diretamente influenciado pela resistência da rocha. / The use of concrete with compressive strength of 100 MPa and the number of applications of high performance concrete in different regions of Brazil shows that this technology seeks to consolidate the national technical means. But to the extent that amounts to the compressive strength of concrete, aggregates start to exert an increasingly important role in the global behavior of the material. The objective was to study the influence of the compressive strength of rock and the influence of maximum size of coarse aggregate characteristic, the mechanical properties of concrete in hardened produced with different water consumption (200, 160, 145, 130 and 115 liters of water). To produce the dosage of concrete was used as a reference the principles of the determination method proposed by Mehta and Aïtcin (1990). The methodology is based on laboratory tests and the use of statistical tools to validate the results. Based on these results were proposed prediction models of behavior. In terms of compressive strength was observed that the influence of the characteristic maximum dimension is greater for concretes with lower water consumption. As the aggregate’s resistance, the results obtained in this work deny the theory of the potential resistance. The tensile strength was found to be only influenced consumption of water. The modulus of elasticity of the concrete, however it was influenced by the strength of the aggregates.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:20Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-06-10Bitstream added on 2014-06-13T19:11:59Z : No. of bitstreams: 1 vasconcelos_arb_me_ilha.pdf: 4839094 bytes, checksum: 05d13cac116961ecef69f12cc45b50e0 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Desde a década de 70 o Brasil vem apresentando uma maior quantidade de estruturas de concreto armado em deterioração. A preocupação com a durabilidade destas estruturas tornou-se motivo de inúmeras pesquisas visando contribuir com a qualidade e com a redução dos custos com manutenção e reparos. Este trabalho avaliou a durabilidade do concreto de alto desempenho com adições, substituindo parte de cimento e agregados presentes no concreto pela cinza da casca de arroz e borracha de pneu respectivamente. Os ensaios de durabilidade submeteram os concretos a diversos processos de degradação, como a ação da água, temperatura, sais e solução ácida. Com a análise dos resultados foi possível verificar a interferência das adições no combate às ações deletérias no concreto para os traços dosados com Sílica Ativa, Cinza da Casca de Arroz e estes dois com a adição de borracha de pneu. Em geral o estudo mostrou que a durabilidade não foi comprometida com adição dos resíduos, além disso, a borracha mostrou-se muito eficaz no combate a ação de agentes químicos, a altas temperaturas e a entrada de água. A CCA mesmo com maior diâmetro de suas partículas conseguiu resultados similares à relação à Sílica Ativa. Os resultados também mostraram os tipos de aplicação para os concretos produzidos, em relação a sua durabilidade. Para obras que necessitam de elevada resistência à compressão, expostas à água sob pressão e com contenção à entrada de íons cloreto, os traços sem borracha foram mais favoráveis. Para obras hidráulicas com baixa pressão hidrostática, que necessitam de resistência ao ataque químico e contenção de fissurações por altas temperaturas, os traços contendo borracha apresentaram melhores resultados / Since the decade of 70 Brazil is presenting a growing degradation in their structures of armed concrete. The concern with the durability of these structures became motivate of countless researches seeking to contribute with the quality and with the reduction of the costs with maintenance and repairs. This work evaluated the behavior of the durability of the high-performance concrete with additions, substituting part of cement and aggregates, in the concrete, for the rice husk ash and tire rubber respectively. The rehearsals of durability submitted the concretes to several degradation processes, as the action of the water, temperature, salts and acid solution. With the analysis of the results it was possible to verify the interference of the additions in the combat to the harmful actions in the concrete for the mixes with silica fume, rice husk ash and these two with the addition of tire rubber. In general the study showed that the durability was not committed with addition of the residues, besides, the tire rubber showed very effective in the combat of action of chemical agents, to high temperatures and the entrance of water. Same rice husk ash with larger diameter of their particles had similar results to the silica fume. The results also showed the application types for the produced of those concretes, in relation to durability. For works that need high resistance to the compression, exposed to the water under pressure and with contention to the entrance of chlorides, the lines without tire rubber were more favorable. For hydraulic works with low water pressure, that need resistance to the chemical attack and contention of cracks for high temperatures, the lines containing tire rubber presented better results

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:21Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2005-11-18Bitstream added on 2014-06-13T18:47:50Z : No. of bitstreams: 1 martins_irf_me_ilha.pdf: 1534036 bytes, checksum: e850d9083cf473efcb988d5d950d7b47 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Araca Renovadora de Pneus / Sika do Brasil / Votorantim Cimentos / Em conseqüência às inúmeras vantagens intrínsecas dos concretos de alto desempenho, sejam relacionadas à performance mecânica ou de durabilidade, se faz constante no cenário mundial a expansão de suas aplicações. Contudo os concretos de alto desempenho apresentam comportamento de ruptura frágil, característica destoante dos demais materiais usualmente empregados na concepção de estruturas, os quais por serem dúcteis propiciam maior capacidade de redistribuição de esforços aos elementos estruturais. Neste enfoque aborda-se a investigação do concreto de alto desempenho com adição de resíduos de borracha de pneu, sendo que, dentre as mais variadas aplicações bem sucedidas dos resíduos de borracha de pneu ressalta-se sua adição em cimentos asfálticos, no intuito do aumento da resistência à temperatura e a esforços mecânicos, e também em concretos convencionais de cimento Portland, visando por exemplo majorar a tenacidade. Com a utilização desses resíduos de borracha de pneu ocorre ainda notável contribuição ao desenvolvimento sustentável e ao meio ambiente, uma vez que em todo o mundo existe uma grande problemática ligada ao acúmulo pneus inservíveis. Assim no intuito de substanciar a performance do concreto de alto desempenho com adição de resíduos de borracha de pneu obtido, cabe destacar alguns números: resistência à compressão superior a 70MPa, aos 28 dias de idade; módulo de elasticidade acima dos 50GPa, aos 91 dias; maior tenacidade em relação ao CAD; sua resistência ao impacto foi superior de 11% a até 26% a do CAD; possui absorção de água por imersão menor que 1%, aos 28 dias; resistência à tração equivalente a até 12,6% da sua resistência à compressão e ainda demonstrou maior resistência à abrasão do que um concreto de alta resistência, com resistência à compressão equivalente. / Innumerable advantages of high performance concrete, being related to the mechanics or durability performance, it makes world-wide expansion scene of its application. However, fragile rupture behavior is presented on high performance concrete, different characteristic of usual material used into the structure conception, which being ductile, it propitiates higher redistribution capacity efforts of structural elements. In this way it is approached the high performance concrete inquiry the tire rubber scrap addition, being the most varied successful tire rubber scrap application, standing out its addition in asphalt cements, aiming the resistance increasing to temperature and mechanical strength, and also to conventional Portland cement concrete, reaching better tenacity. The tire rubber scrap using occurs sustainable development and also to the environment, there are a great problematic on idle tire accumulation. Intentioning to substantiate the presentation of high performance concrete with tire rubber scraps addition obtained, some numbers can be highlighted: compressive strength higher than 70MPa, age of 28 days; modulus of elasticity above 50GPa, to 91 days; greater tenacity in relation to the HPC; its impact resistance was superior of 11% up to 26% of the HPC; occurs water absorption for lesser than 1%, to the 28 days; tensile splitting strength equivalent up to 12,6% of its compressive strength and still demonstrated to greater resistance to the abrasion of that a high strength concrete, with the same compressive strength.

Submitted by Thiago Pastre Pereira null (thiago92301@aluno.feis.unesp.br) on 2017-01-07T13:45:29Z No. of bitstreams: 1 Thiago Pastre Pereira.pdf: 3565652 bytes, checksum: f908be241d51fc3da5875b01c35f0e60 (MD5) / Approved for entry into archive by Juliano Benedito Ferreira (julianoferreira@reitoria.unesp.br) on 2017-01-11T12:57:42Z (GMT) No. of bitstreams: 1 pereira_tp_me_ilha.pdf: 3565652 bytes, checksum: f908be241d51fc3da5875b01c35f0e60 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-11T12:57:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 pereira_tp_me_ilha.pdf: 3565652 bytes, checksum: f908be241d51fc3da5875b01c35f0e60 (MD5) Previous issue date: 2016-11-25 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A inserção de resíduos de borracha de pneu no concreto, embora traga melhoras em propriedades acústicas, térmicas e redução da fadiga e da vibração no concreto, tem como consequência negativa a queda da resistência à tração e à compressão. Tendo em vista tal problema, admitiu-se uma mistura de Concreto de Alto Desempenho (CAD) como referência e a partir desta, substituíram-se diferentes granulometrias de areia por resíduos de borracha, em volume. Ao encontrar a melhor resistência respectiva ao tamanho dos grãos de resíduos, aumentaram-se as proporções de substituição do material, a fim de encontrar a viabilidade do uso. Com os dados obtidos, observou-se que até 10% de substituição de areia pelo resíduo (na granulometria e traço adotado) a interferência na resistência é mínima, ou praticamente nula. Com 15% de substituição, ocorre queda drástica na resistência à compressão axial. Neste ponto, portanto, decide-se realizar adições na mistura, a fim de diminuir a queda na resistência, ocasionada pelo resíduo. Pôde-se ainda comparar os comportamentos relacionados aos diferentes processos de curas no concreto e tratamentos superficiais nos corpos de prova para ensaios de resistência (com e sem resíduos). As substituições de areia por resíduos em até 10% ocasionaram pequena queda na resistência à compressão axial. A utilização de partículas de borracha separadas na faixa granulométrica de 0,6 mm até 1,19 mm foi a melhor solução para a diminuição da queda na resistência, quando comparado com o aumento do teor de partículas finas. / Although the rubberized concrete has advantages in the acoustic, thermal properties and reduction of fatigue and vibration in the concrete, has as disadvantage the fall of the resistance to the traction and the compression. In view of such a problem, a mixture of High-Performance Concrete (HPC) was allowed as reference and from this, different grit sizes of sand were replaced with rubber waste, in volume. By finding the best resistance to the size of the ground rubber grains, the proportions of substitution of the material were increased in order to study the feasibility of such a concrete for structural uses. For view the results, it was observed that the decay of strength is minimal or practically null when replacing grains by waste (in granulometry and mix adopted) up to 10%. Fiften percent residue replacement causes a drastic drop the strength. At this point, additions in the mixture, in order to reduce the decrease in strength caused by the residue. It was also possible to compare the behaviors related to different processes of curing in concrete, and treatments on the surface of the specimens for strength test (with and without ground rubber). The substitutions up to 10% caused a low decay in strength. The use of ground rubber of size range from 0.6 mm to 1.19 mm was the best use to reduce the decay in strenght, when compared to the increase in fine particles ratio.

O emprego de concreto com resistência à compressão ultrapassando 100 MPa e o aumento do número de aplicações do concreto de alto desempenho em diferentes regiões do país mostra que há espaço para a consolidação desta tecnologia no meio técnico nacional. Contudo na medida em que se eleva a resistência à compressão dos concretos, os agregados passam a exercer um papel cada vez mais importante no comportamento global do material. A busca constante pelo entendimento preciso da influência das características do agregado nas propriedades do concreto tem despertado o interesse de diversos trabalhos em todo o mundo. O objetivo deste trabalho foi estudar a influência da resistência à compressão da rocha e a influência da dimensão máxima característica do agregado graúdo, nas propriedades mecânicas de concretos no estado endurecido produzidos com diferentes consumos de água (200, 160, 145, 130 e 115 litros de água). Para a produção do concreto utilizou-se como referência os princípios estabelecidos no método de dosagem proposto por Mehta e Aïtcin (1990). A metodologia baseou-se em ensaios laboratoriais e no uso de ferramentas estatísticas para validação dos resultados. Com base nesses resultados obtidos foram propostos modelos de previsão de comportamento. Em termos de resistência à compressão observou-se que a influência da dimensão máxima característica é maior para concretos produzidos com consumo de água menor. Quanto à resistência do agregado, os resultados obtidos neste trabalho negam a teoria da resistência potencial do agregado. A resistência à tração mostrou-se somente influenciada pelo consumo de água. O módulo de elasticidade do concreto, no entanto foi diretamente influenciado pela resistência da rocha. / The use of concrete with compressive strength of 100 MPa and the number of applications of high performance concrete in different regions of Brazil shows that this technology seeks to consolidate the national technical means. But to the extent that amounts to the compressive strength of concrete, aggregates start to exert an increasingly important role in the global behavior of the material. The objective was to study the influence of the compressive strength of rock and the influence of maximum size of coarse aggregate characteristic, the mechanical properties of concrete in hardened produced with different water consumption (200, 160, 145, 130 and 115 liters of water). To produce the dosage of concrete was used as a reference the principles of the determination method proposed by Mehta and Aïtcin (1990). The methodology is based on laboratory tests and the use of statistical tools to validate the results. Based on these results were proposed prediction models of behavior. In terms of compressive strength was observed that the influence of the characteristic maximum dimension is greater for concretes with lower water consumption. As the aggregate’s resistance, the results obtained in this work deny the theory of the potential resistance. The tensile strength was found to be only influenced consumption of water. The modulus of elasticity of the concrete, however it was influenced by the strength of the aggregates.

O emprego de concreto com resistência à compressão ultrapassando 100 MPa e o aumento do número de aplicações do concreto de alto desempenho em diferentes regiões do país mostra que há espaço para a consolidação desta tecnologia no meio técnico nacional. Contudo na medida em que se eleva a resistência à compressão dos concretos, os agregados passam a exercer um papel cada vez mais importante no comportamento global do material. A busca constante pelo entendimento preciso da influência das características do agregado nas propriedades do concreto tem despertado o interesse de diversos trabalhos em todo o mundo. O objetivo deste trabalho foi estudar a influência da resistência à compressão da rocha e a influência da dimensão máxima característica do agregado graúdo, nas propriedades mecânicas de concretos no estado endurecido produzidos com diferentes consumos de água (200, 160, 145, 130 e 115 litros de água). Para a produção do concreto utilizou-se como referência os princípios estabelecidos no método de dosagem proposto por Mehta e Aïtcin (1990). A metodologia baseou-se em ensaios laboratoriais e no uso de ferramentas estatísticas para validação dos resultados. Com base nesses resultados obtidos foram propostos modelos de previsão de comportamento. Em termos de resistência à compressão observou-se que a influência da dimensão máxima característica é maior para concretos produzidos com consumo de água menor. Quanto à resistência do agregado, os resultados obtidos neste trabalho negam a teoria da resistência potencial do agregado. A resistência à tração mostrou-se somente influenciada pelo consumo de água. O módulo de elasticidade do concreto, no entanto foi diretamente influenciado pela resistência da rocha. / The use of concrete with compressive strength of 100 MPa and the number of applications of high performance concrete in different regions of Brazil shows that this technology seeks to consolidate the national technical means. But to the extent that amounts to the compressive strength of concrete, aggregates start to exert an increasingly important role in the global behavior of the material. The objective was to study the influence of the compressive strength of rock and the influence of maximum size of coarse aggregate characteristic, the mechanical properties of concrete in hardened produced with different water consumption (200, 160, 145, 130 and 115 liters of water). To produce the dosage of concrete was used as a reference the principles of the determination method proposed by Mehta and Aïtcin (1990). The methodology is based on laboratory tests and the use of statistical tools to validate the results. Based on these results were proposed prediction models of behavior. In terms of compressive strength was observed that the influence of the characteristic maximum dimension is greater for concretes with lower water consumption. As the aggregate’s resistance, the results obtained in this work deny the theory of the potential resistance. The tensile strength was found to be only influenced consumption of water. The modulus of elasticity of the concrete, however it was influenced by the strength of the aggregates.

[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.

O objetivo de colaborar com o equacionamento da problemática do crescimento populacional por meio de uma proposta viável economicamente, e com vantagens tecnológicas com vistas à durabilidade para a armazenagem de gêneros alimentícios em baixas temperaturas motivou o desenvolvimento desta pesquisa, na qual se propõe o uso do concreto como material alternativo para a construção de sistemas de guarda e conservação de alimentos. A partir de um adequado método de dosagem e da tecnologia desenvolvida pelo grupo de pesquisadores do Laboratório de Materiais Avançados à Base de Cimento, foram elaborados dois concretos diferenciados pela incorporação ou não de ar. A durabilidade do concreto para ambientes com baixas temperaturas tem sido relacionada a um sistema de vazios de ar com volume de 6 '+ OU -' 1 % e adequado espaçamento entre as bolhas de ar. O desempenho desses concretos em ambientes com baixas temperaturas foi avaliado acondicionando-os em uma câmara fria com temperatura de - 35 ± 2 graus Celsius. A sanidade dos corpos-de-prova foi monitorada por meio de ensaios não destrutivos (i.e. determinação da freqüência natural). O período de exposição foi de trinta e cinco dias, sendo que após o sétimo dia ocorreu a estabilização dos valores da freqüência natural dos corpos-de-prova. Os dois tipos de concretos ensaiados - com ar incorporado e sem ar incorporado - mostraram-se resistentes nestas condições de ensaio. Os resultados obtidos demonstram que os concretos, de acordo com o método utilizado, atendem a todos os requisitos para os quais foram projetados / The aim to collaborate with the set out of the world population increase problem, using a feasible and economical proposal, with technology advantages, destined to store foodstuff in low temperatures, motivated the development of this research, that suggests concrete as an alternative material to storage and conservation foodstuff system construction. Starting from the concrete design with an adequate method, and based on the technology developed by worker group of Laboratory of Advanced Cement Based Materials, were designed two kinds of concrete: with and without incorporated air. The durability of concrete in low temperatures environment were related to air voids system with 6 '+ OU -' 1% of air content, and to adequate spacing between air voids. The concrete behaviour in low temperatures environment was evaluated placing the specimens in a cold chamber, whose temperatures were about -35 '+ OU -' 2 Celsius degrees. The integrity of the specimens was evaluated by non-destructive method (determination of natural frequency). The exposure period of the specimens was thirty five days, but at seventh day the natural frequencies values were stabilized. Both kind of concrete were resistant in this condition. The obtained results show that concretes, in conformity to the used methodology, performed all requirement for that were designed

Atualmente, um dos principais problemas ligados às estruturas de concreto armado é a corrosão da armadura, especialmente devido à ação dos íons cloreto. Sua incidência no contexto das principais manifestações patológicas encontradas nas construções é bastante significativa, chegando a atingir índices de 50% em algumas regiões brasileiras. Além disso, o custo do reparo ou da reabilitação das estruturas deterioradas, em alguns casos, pode ser superior ao de uma estrutura nova. Com o objetivo de aumentar a vida útil das estruturas de concreto e diminuir o índice de ocorrência da corrosão de armaduras, esta pesquisa verifica o comportamento de concretos com adições minerais quanto à eficiência na proteção do aço contra a corrosão induzida por íons cloreto, em relação ao concreto sem adição. Para a produção dos concretos de alto desempenho (CAD), foram utilizados dois tipos de adições: a sílica de Fe-Si ou silício metálico (SFS), já comercialmente disponível, e a sílica extraída da casca de arroz (SCA), produzida em laboratório. Assim, além de proporcionar uma barreira física à entrada de agentes agressivos na camada de cobrimento, a utilização desses concretos contribui para a diminuição da poluição ambiental, uma vez que as adições estudadas são resíduos. Para tanto, foram realizados ensaios mecânicos e relacionados à durabilidade, tais como: absorção de água, resistência à penetração de cloretos, frente de penetração, teor total de cloretos e resistividade elétrica dos concretos. Na análise do processo de corrosão, duas técnicas foram empregadas: potencial de corrosão e espectroscopia por impedância eletroquímica. Em relação à microestrutura, foram realizados ensaios de porosimetria por intrusão de mercúrio, difratometria de raios X, termogravimetria e microscopia eletrônica de varredura. Os resultados obtidos no controle da corrosão pelo ataque de íons cloreto foram favoráveis ao uso das adições em substituição ao cimento Portland, uma vez que os concretos com adições superam os resultados obtidos nos concretos sem sílica (ainda que a SFS tenha proporcionado melhor desempenho em algumas propriedades), indicando alta capacidade dos CAD em proteger o aço frente à ação de íons cloreto. Dentre os tipos de cimento utilizados, o CP V ARI RS mostrou-se mais eficiente que o CP V ARI Plus, bem como apresentou melhor sinergia com a SCA. A técnica de espectroscopia eletroquímica pode ser utilizada em CAD, porém deve-se minimizar os efeitos da alta resistividade do material, especialmente quando se utiliza a SFS. / Nowadays, one of the main problems in reinforced concrete structures is steel corrosion, especially due to the action of chloride ions. Its incidence among the main pathologies is quite significant, reaching indexes of 50% in some Brazilian areas. Besides, the cost of repair or rehabilitation of deteriorated structures, in some cases, can be higher than a new structure. To increase the service life of concrete structures and reduce the occurrence of steel corrosion, this work verifies the behavior of concretes with mineral additions in protecting the steel against the corrosion induced by chloride ions, in comparison to concretes without addition. For the production of high performance concretes (HPC), two addition types were used: silica fume (SF), already commercially available, and silica extracted from rice husk (SRH), produced in laboratory. Thus, besides providing a physical barrier to the aggressive agents in the concrete cover, the use of such concretes contribute to decrease the environmental pollution, since the additions studied are residues. Mechanical and durability tests were accomplished, such as water absorption, chloride penetration resistance, chloride penetration depth and concentration and electric resistivity of concretes. In the analysis of corrosion process, two techniques were used: open circuit potential and electrochemical impedance spectroscopy. Regarding the microstructure, tests of mercury intrusion porosimetry, X-ray diffraction, termogravimetry and scanning electron microscopy were conducted. The results obtained in the control of steel corrosion by chloride ions were favorable to the use of the additions in substitution to the portland cement. Both concretes with additions showed better performances than the concretes without silica, indicating high capacity of HPC to protect against the steel corrosion in reinforced concrete structures. Concerning the types of cement used, CP V ARI RS showed to be more efficient than CP V ARI Plus and presented better synergy with SRH. The electrochemical impedance spectroscopy technique can be used in HPC, however the effects of the high resistivity of the material should be minimized, especially when silica fume is used.