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Influência do confinamento na resistência e ductilidade de pilares curtos de concreto de ultra alta resistência submetidos à compressão centrada / Influence of confinement on strength and ductility of short ultra high strength concrete columns subjected to compressive forceLincoln Grass Viapiana 17 March 2016 (has links)
Neste estudo foram analisados experimentalmente o comportamento de 24 pilares curtos de Concreto de Ultra Alta Resistência - CUAR, confinados por armaduras helicoidais, avaliando especificamente os acréscimos de resistência e ductilidade obtidos com diferentes níveis de pressão lateral de confinamento. Na etapa experimental foram realizados ensaios de pilares curtos de CUAR com as seguintes características: - seção circular de 7,2 cm de diâmetro e comprimento de 23 cm, e quatro níveis de resistência à compressão do concreto sendo eles, 165, 175, 200 e 229 MPa, dosados sem e com adição de fibras metálicas; - diferentes espaçamentos das armaduras helicoidais, de modo que fossem obtidas situações com baixo, médio e alto índice de confinamento e taxa de armadura longitudinal fixa. Os ensaios de compressão centrada foram realizados com controle de deslocamento, de modo que foram obtidas as curvas força x deslocamento completas. Constatou-se que a seção resistente dos pilares de CUAR é a formada pelo núcleo de concreto confinado, área delimitada pelo eixo da armadura transversal. Observou-se que o CUAR com fibras metálicas apresenta maior deformação do núcleo de concreto confinado em relação ao núcleo de concreto confinado de CUAR sem adição de fibras metálicas, indicando dessa forma, que os pilares de CUAR com fibras metálicas apresentam comportamento mais dúctil. Para as situações de alto confinamento foram gerados ao concreto do núcleo confinado significativos acréscimos de resistência e deformação axial, aumentando a resistência do concreto confinado em relação a resistência do concreto não confinado em: 82,26%, 75,34%, 90,46% e 70,51%, respectivamente, e as deformações axiais do concreto confinado em relação a deformação axial do concreto não confinado em: 433%, 474%, 647% e 550%. Finalmente, acredita-se que os resultados obtidos poderão trazer subsídios para aplicações futuras desta técnica de confinamento na construção de novos elementos estruturais e no reforço de pilares submetidos a elevados níveis de solicitação axial. / This study evaluated experimentally the behavior of 24 short columns of Ultra High Strength Concrete - UHSC confined by helical transverse reinforcement, specifically evaluating strength increases and ductility obtained with different levels of lateral pressure of confinement. In the experimental phase short UHSC columns with the following characteristics were tested: - circular cross section of 7.2 cm diameter and 23 cm length, four levels of concrete strength (165, 175, 200 and 229 MPa), with and without addition of metallic fibers; - different spacing of transverse reinforcement, so that situations were obtained with low, medium and high level of confinement, while the longitudinal reinforcement ratio was fixed. The centered compression tests were conducted with displacement control, so that complete force x displacement curves were obtained. It was found that the resistant section of UHSC columns is formed by the confined concrete core delimited by the axis of the transverse reinforcement. It was observed that the axial displacement reached in columns with steel fibers was higher than without fibers, indicating that columns with steel fibers exhibit more ductile behavior. For high confinement levels significant axial strength and displacement increases were observed. Increases of axial strength of confined concrete in comparison to unconfined concrete were 82.26%, 75.34%, 90, 46% and 70.51%. Axial displacements were increased by 433%, 474%, 647% and 550%. Finally, it is believed that the results could provide information for future applications of this technique in construction of a new type of columns or in strengthening of columns subjected to high levels of axial force.
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Punção em lajes-cogumelo de concreto de alta resistência reforçado com fibras de aço / Punching shear in high-strength concrete flat slabs reinforced with steel fibreElioth Neyl Zambrana Vargas 16 June 1997 (has links)
Neste trabalho investiga-se o comportamento resistente de lajes-cogumelo de concreto armado, analisando-se as possibilidades de melhoria de desempenho com relação ao fenômeno de punção, pelo emprego de concreto de alta resistência, pelo reforço com fibras de aço e pelo uso de armaduras transversais de combate à punção, através de ensaios de modelos de lajes-cogumelo quadradas que representam a ligação laje-pilar para o caso do pilar interno. Apresenta-se também uma revisão de conhecimentos sobre as lajes-cogumelo, o seu comportamento estrutural com ênfase no fenômeno da punção, e os principais conceitos sobre os concretos de alta resistência e os compósitos constituídos de matriz de cimento reforçada com fibras. Doze modelos de laje-cogumelo foram ensaiados com diferentes combinações de concreto de alta resistência, concreto de resistência convencional, armadura transversal e volume de fibras (0%, 0,75% e 1,5%). Um acréscimo significativo de resistência à punção foi observado, devido ao uso de concreto de alta resistência e à adição de fibras. A combinação de concreto de alta resistência com 1,5% de volume de fibras e armadura transversal proporcionaram o dobro de aumento na resistência à punção em relação ao modelo de concreto convencional sem armadura transversal e sem adição de fibras. A adição de fibras é a suposta responsável por cerca de 50% de acréscimo de resistência e o aumento da ductilidade. Outras comparações incluindo as previsões teóricas (Texto Base da NB1/94, CEB/90, AGI 318/89 e EUROCODE N.2) são comentadas. / This work investigates the behavior of reinforced concrete flat slabs, analysing the possibility of performance improvement, in relation to punching shear phenomenon, regarding to the use of high strength concrete, the addition of steel fibres and the use of transversal steel reinforcement against punching shear, through tests of flat slab square models that represent the slab-column connection, for the case of an interior column. lt introduce a revision of knowledge of flat slabs, their structural behavior with emphasis on the punching shear phenomenon, and the main concepts about high strength concretes and the composites made of cement matrix reinforced with fibres. Twelve flat slab models were tested in different combinations of high strength concrete, ordinary strength, shear reinforcement and steel fibre volume fraction (0%, 0,75% e 1,5%). A significant increase in the punching shear strength was observed, either due to the use of high strength and the addition of steel fibres. The combination of high strength concrete with 1,5% fibre volume fraction and shear reinforcement provide twice the punching shear resistance of an ordinary concrete strength model without shear reinforcement and without fibre. Fibre addition is supposed to be responsible by about 50% of the resistance improvement and the increase of ductility. Other comparisons including theoretical previsions (Texto Base da NB1/94, CEB/90, ACI 318/89 e EUROCODE N.2) are commented.
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[en] EXPERIMENTAL DETERMINATION OF FRACTURE ENERGY OF HIGH-PERFORMANCE CONCRETE / [es] DETERMINACIÓN EXPERIMENTAL DE LA ENERGÍA DE FRACTURAS EN CONCRETO DE ALTA RESISTENCIA / [pt] DETERMINAÇÃO EXPERIMENTAL DA ENERGIA DE FRATURAMENTO EM CONCRETOS DE ALTA RESISTÊNCIAGLAUCO JOSE DE OLIVEIRA RODRIGUES 11 April 2001 (has links)
[pt] A aplicação do Concreto de Alta Resistência como material
de construção está se tornando mais comum em estruturas de
concreto. Esta tendência demanda um melhor conhecimento do
material, incluindo os parâmetros que se referem à tensão
limite na compressão. Sendo um material relativamente novo,
com um conhecido comportamento frágil, poucas informações a
respeito de seu desempenho estão disponíveis para
possibilitar o projeto correto de estruturas especiais.
Como o material fornece uma resistência compressiva mais
alta, os vãos das peças estruturais de concreto armado
podem ser maiores, permitindo, por exemplo, a redução do
número de pilares em edifícios. Neste caso, o efeito de
escala da mecânica da fratura deve ser considerado no
projeto estrutural, e a energia de fraturamento torna-se
uma propriedade fundamental no controle de resistências à
flexão e corte das peças estruturais de concreto armado.
Nesta dissertação, alguns resultados obtidos através de
ensaios para determinação da energia de fraturamento são
apresentados. Os testes à flexão de vigas com entalhe foram
realizados na PUC - Rio para diferentes traços de concreto,
com resistência compressiva igual ou superior a 40 MPa. Os
testes foram feitos segundo especificações fornecidas na
RILEM 50-FMC e foram executados em sistemas de teste de
materiais com controle de deslocamentos. Os traços do
concreto foram estabelecidos com o objetivo de utilizar
concretos comumente usados pelas empresas que atuam no
Brasil. / [en] The application of high-performance concrete as a
construction material is becoming increasingly
common in conventional concrete structures. This trend
demands a better knowledge of the
material, besides the parameter that refers to the limit
stress in compression. Being a relatively
new material, with a known brittle behavior, few
information about its performance is available
for design engineers that allows the correct design of
special structures. As the material provides
a higher compressive strength, concrete structural members
can increase in size, allowing the
reduction of the number of columns in a building, for
example. In this case, the fracture
mechanics size effect should be considered in the
structural design, and the fracture energy turns
to be a fundamental property in controlling the flexural
and shear strength of the concrete
structural members.
In this dissertation, some results obtained through
experimental tests for determination of fracture
energy for high-performance concrete are presented. The
three-point bend tests were conducted at
PUC-Rio for different compositions of concrete, with
compressive strength equals to or greater
than 40 MPa. The tests comply with the specifications given
in RILEM recommendations,
RILEM 50-FMC and were performed in a servo-controlled
materials testing system. The
compositions of the concrete were established in order to
match the concrete commonly used by
the companies that operate in Brazil. / [es] La aplicación del Concreto de Alta Resistencia como
material de construción está se tornando más común en
extructuras de concreto. Esta tendencia demanda un mejor
conocimiento del material, incluyendo los parámetros que se
refieren a la tensión límite en la compresión. Siendo un
material relativamente nuevo, con un conocido
comportamiento frágil, son pocas las informaciones
disponibles a respecto de su desempeño. Como el material
ofrece una resistencia compresiva más alta, los vans de las
piezas extructurales de concreto armado pueden ser mayores,
permitiendo, por ejemplo, la reducción del número de
pilares en edificios. En este caso, el efecto de escala de
la mecánica de fracturas debe ser considerado en el
proyecto extructural, y la energía de fractura se torna una
propriedad fundamental en el control de resistencias a la
flexión y corte de piezas extructurales de concreto armado.
En esta disertación, se presentan algunos resultados
obtenidos a través de ensayos para determinación de la
energía de fractura. Las pruebas a la flexión de vigas
fueron realizados en la PUC - Rio para diferentes trazos
de concreto, con resistencia compresiva igual o superior la
40 MPa. Las pruebas fueron realizadas según
especificaciones ofrecidas en la RILEM 50-FMC y se
ejecutaron en sistemas de test de materiales con control de
deslocamientos. Fueron establecidos los trazos de concreto
con el objetivo de utilizar concretos comumente utilizados
por las empresas que actúan en Brasil.
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Vývoj vysoce odolného kompozitu s využitím druhotných surovin a taveného čediče / Development of highly resistant composite using secondary raw materials and cast basaltČerný, Pavel January 2019 (has links)
The diploma thesis deals with development of high resistant composite, which brings its properties closer to the melted basalt products. This fact will allow substitution of basalt elements in hostile chemical environment by newly developed material and completes its product line. High resistant composite also consists of secondary raw material in highest possible amount. Material that is being evolved carries high strength, abrasion resistance and is also resistable in hostile chemical environment.
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Contribution à l'analyse du comportement et au dimensionnement des colonnes élancées en béton arméGermain, Olivier 03 March 2006 (has links)
Aujourd’hui, la technologie du béton ayant fortement évolué, il est, sous certaines conditions, réaliste de construire des éléments structuraux en béton ayant à la compression une résistance de 90N/mm² voire nettement plus. En conséquence, l’ingénieur concepteur peut être amené dans le cadre du dimensionnement des colonnes à en diminuer les dimensions transversales pour des raisons esthétiques ou d’encombrement. <p><p>Inévitablement, cette diminution de la section transversale induit une augmentation de l’élancement et augmente ainsi les risques des instabilités de flambement. <p>A cette question de flambement, il faut adjoindre l’influence d’une préconception qui veut qu’une structure en béton à haute résistance soit moins ductile qu’une structure construite avec un béton normal !De ceci résulte la question à la base de ce travail :<p><p>« Peut-on arriver à diminuer la section transversale d’une colonne en utilisant des résistances de béton plus élevées tout en imposant la même valeur de capacité portante et en ne réduisant pas leur ductilité ?»<p><p>Afin de répondre à cette question, le travail s’est articulé autour de deux axes essentiels qui sont d’une part une campagne d’essais (afin d’obtenir des résultats fiables) sur 12 colonnes en béton armé à haute résistance (90N/mm²) d’élancement 74 et 82 dont l’excentricité de la charge est une variable, et d’autre part l’implémen- tation de deux programmes informa- tiques utilisant le principe de l’analyse au second ordre en vue de réaliser une étude paramétrique dont l’excentricité, la hauteur des colonnes, la proportion d’acier, la résistance du béton sont les variables.<p><p>Trop souvent encore, les ingénieurs de bureau d’études hésitent à effectuer un calcul au second ordre et placés devant la question des dimensions de section à donner à une colonne de hauteur et de capacité portante imposées, déterminent celles-ci pour se satisfaire d’un calcul au 1er ordre. Au terme de notre étude, nous avons montré que cette approche est loin d’être optimale, qu’il est possible, au prix d’un calcul au second ordre (mais il est fait à l’ordinateur), de tirer profit d’une augmentation de la résistance du béton pour réduire les dimensions des sections et aboutir en toute sécurité à un dimensionnement plus économique en consommation de matériaux (acier, béton, ciment).<p><p> / Doctorat en sciences appliquées / info:eu-repo/semantics/nonPublished
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Pilares mistos preenchidos : estudo da flexo-compressão e de ligações viga-pilar / Concrete filled steel columns : a study of combined bending and compression and beam-column connectionsDe Nardin, Silvana 03 June 2003 (has links)
Este trabalho aborda o estudo de pilares preenchidos flexo-comprimidos e algumas ligações viga-pilar preenchido. Para ambos, são realizadas experimentações com modelos físicos e numéricos, sendo que para os pilares preenchidos um amplo estudo paramétrico foi desenvolvido. Ao todo, foram ensaiados 13 pilares preenchidos flexo-comprimidos, cujos valores de força última são comparados com aqueles provenientes da simulação numérica via programa CFT e, os demais resultados, comentados e discutidos. Aferido, o programa CFT foi utilizado no estudo paramétrico com o intuito de avaliar a influência de parâmetros como resistência dos materiais, excentricidade da força axial, eixo de flexão e relação lado/espessura na capacidade resistente do pilar preenchido. Quanto às ligações viga-pilar, foram ensaiadas 4 tipologias de ligação, sendo duas compostas por chapas de extremidade e parafusos passantes e duas soldadas, sendo uma delas enrijecida por cantoneiras soldadas no interior do perfil tubular. Discutem-se os resultados, sobretudo quanto ao comportamento momento-rotação das tipologias investigadas. As ligações também foram investigadas via simulação numérica e os resultados obtidos permitiram elaborar diretrizes para o aprimoramento de tais simulações. Por fim, são apresentadas as conclusões pertinentes a este trabalho e recomendações para novas pesquisas / This research thesis presents a study of concrete filled steel columns subjected to combined bending and compression and beam-column connections. In both cases, tests were conducted on physical and numerical models, resulting in the development of a wide range of parametric studies for the case of the concrete filled steel columns. 13 concrete filled steel columns were tested under combined bending and compression loads whose ultimate values were compared to ultimate forces obtained from numerical simulations using the CFT computer program. After calibration, the computer program was used in the parametric study with the aim of verifying the influence of parameters, such as the material strength, eccentricity of the axial force, bending axis and breadth/thickness relation, on the ultimate load carrying capacity of the concrete filled steel columns. With respect to the beam-column connections, four types of connections were tested, two of them composed of endplate and bolts, while the other two were welded, with one of them stiffened by an angle steel placed inside the steel tube. The obtained results are discussed, giving more emphasis to the bending moment-rotation behaviour of the tested specimens. The beam-column connections were also investigated numerically. The obtained results permit the laying out of important directives for the improvement of such numerical simulation tools as the one employed in the present thesis. Lastly, pertinent conclusions relative to this thesis and recommendations for future research are presented
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Desenvolvimento de estratégias híbridas de reforço de pilares de concreto armado por encamisamento com compósitos de alto desempenho / Hybrid strategies development for strenghtening concrete columns jacketed with high performance compositeSudano, Alexandre Luis 20 August 2010 (has links)
Tradicionalmente no reforço de pilares de concreto armado são empregados materiais já consagrados, como as chapas de aço, o próprio concreto armado, e, mais recentemente, o polímero reforçado com fibras (PRF). Porém existem ainda alguns problemas associados a estes materiais ou, mais especificamente, às técnicas utilizadas para promover o reforço, destacando-se a dificuldade de execução, comportamento frágil e perda de área útil em função do aumento da seção transversal do pilar original. Por outro lado, o desenvolvimento da tecnologia dos materias e a constante inovação tecnológica tem como resultado a oferta de uma grande variedade de materiais com características orientadas à solução de um determinado problema. Cita-se como exemplo o concreto reforçado com fibras de aço, inicialmente desenvolvido para aplicação em elementos submetidos à flexão, mas que apresenta atributos, que se bem explorados, são desejáveis para aplicação no reforço de pilares. Busca-se neste trabalho desenvolver estratégias e técnicas de reforço que busquem potencializar o aproveitamento de todos os atributos oferecidos pelos materiais comumente empregados e desenvolver um concreto reforçado com fibras de aço com diferentes comprimentos que possibilite sua aplicação no reforço de pilares. Os resultados da análise experimental demonstram que a escolha do material, da estratégia e técnica de reforço são fatores decisivos para aliar o melhor aproveitamento dos materiais empregados e o atendimento às exigências de projeto. Conclui-se ainda que a associação de fibras de aço de diferentes comprimentos possibilita a utilização do concreto reforçado com fibras no reforço de pilares de concreto, tendo como grande virtude a facilidade de execução, se comparado com o concreto armado. / Tradicionally the strengthening of reinforced concrete columns uses materials well known, such as steel plates, the reinforced concrete, and, more recently, fiber reinforced polymer (FRP). But there are still some problems associated with these materials, or more specifically, with the used techniques, specially the difficulty of implementation, brittle behavior and loss free space due to the increase of the original cross section of the column. On the other hand, the materials technology development and the constant innovation has resulted in the provision of a wide variety of materials with specifics caracteristics to solving a particular problem. For example, steel fiber reinforced concrete, originally developed for use in elements subject to bending, but it has some attributes, which if are well explored, are desirable for use in strengthening columns. This work presents the development of strategies and techniques that optimize the o use all the attributes offered by the commonly used materials, and develop a different lengths steel fiber reinforced concrete to enable its application on columns strengthening. The results of experimental analysis show that the choice of material, strategy and technique of strengtheningt is a key factor to combine the best use of the materials used and the design requirements. It is also concluded that the combination of steel fibers of different lengths allows the use of steel fibers reinforced concrete on the strengthening of concrete columns, with the great virtue of the ease of implementation, compared to the reinforced concrete.
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Viabilidade do uso de RCD proveniente da geração dos concretos convencional e de alta resistência através da utilização do jigue como agente do beneficiamentoCunha, Michel Gustavo Cardoso January 2017 (has links)
O presente trabalho avaliou a viabilidade do uso de Resíduos de Construção e Demolição (RCD) provenientes da geração de dois traços de concretos distintos. Um Concreto Convencional-CC (traço em massa:1:2,94:3,56; a/c:0,61) utilizando cimento CP IV 32 e outro concreto de Alta Resistência-CAR (traço em massa:1:1,11:2; a/c: 0,22; com adição, aditivo e pó xadrez vermelho) utilizando cimento CP V-ARI. Após 28 dias de cura, 3 corpos de prova de cada traço foram submetidos ao ensaio de resistência a compressão axial apresentando em média para CC 21,02 MPa e para CAR 95,09 MPa. Os materiais de ambos os traços foram cominuídos através de um britador de mandíbula ajustado para granulometria menor que 19,1 mm e retido em 4,75 mm. Com isso, foram realizados ensaios de granulometria de cada traço, e misturados em volumes iguais para o beneficiamento do material. Os primeiros ensaios foram realizados no jigue a ar, porém os resultados apresentados foram insatisfatórios. Para o jigue à água ocorreu uma separação visível de 3 estágios (Topo, Meio e Fundo) Utilizando somente as camadas de topo e fundo, os agregados reciclados de concreto (ARC) foram utilizados para confecção de novos concretos. Os resultados apontaram que a aplicação do jigue à água possibilitou um beneficiamento do material para uso como agregado graúdo. Os ensaios de resistência à compressão, os concretos produzidos com a camada de fundo do agregado reciclado superaram os produzidos com agregado natural. Nos ensaios de módulo de elasticidade, os concretos com o agregado natural exibiram resultados melhores do que os reciclados do topo, porém para os concretos produzidos com os agregados do fundo, os módulos se igualaram aos dos concretos com agregado natural. No ensaio de absorção, o concreto reciclado mostrou uma absorção maior que o concreto natural. Para a carbonatação os concretos com agregados reciclados tiveram melhores resultados. As avaliações dos efeitos foram concludentes para o uso do jigue no beneficiamento do agregado reciclado de concreto (ARC). / The present work evaluates the feasibility of using Construction and Demolition Waste (CDW) generated by two different concrete mixes, one being aconventional concrete-CC (mix:mass: 1:2, 94:3, 56, w/c: 0,61) using CP IV 32, and another being a high strength concrete - CAR (mix:mass: 1:1, 11:2, w/c: 0.22), with the addition of additive and red pigment) using cement CP V-ARI. After 28 days of curing, three test specimens of each concrete were submitted to the resistance test, presenting 21.02 MPa on average for CC and 95.09 Mpa for CAR. The materials of both mixes were comminuted by jaw crusher, and sieved to a particle size range of -19.1 mm + 4.75 mm. With this, granulometry, tests of each concrete were performed and the concretes were mixed in equal volumes for the application of the material processing. The first tests were performed by air jig, but the results were found to be unsatisfactory A visible separation of 3 stages (Top, Middle and Bottom) was achieved by use of water jig. Using only the top and bottom layers, Recycled Concrete Aggregates (RCA) was added for the creation of new concrete. The results indicate that the application of the water jig made it possible to improve the material for use as a large aggregate. For the compressive strength tests, the concretes produced with the bottom layer of the recycled aggregate surpassed those produced with natural aggregate. In the modulus of elasticity tests, concretes with the natural aggregate presented better results than those recycled from the top. For the concretes produced with the bottom aggregates, the modules matched that of the concrete with natural aggregate. In the absorption test the recycled concrete showed a higher absorption than the natural concrete. For carbonation the recycled had better results. An evaluation of the results concludes in favor of the use of water jig for the recycling of concrete aggregates (RCA).
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Concrete Fracture And Size Effect - Experimental And Numerical StudiesVidya Sagar, R 05 1900 (has links)
Most materials including concrete have pre-existing flaws or defects. The fracture energy of concrete is a basic material property needed to understand fracture initiation and propagation in concrete. Whether fracture energy is size dependent or not is being discussed world over. Strictly the fracture energy if taken as a material property should be constant, and should be independent of the method of measurement, test methods, specimen shapes and sizes. A computational study on simulation of fracture in concrete using two dimensional lattice models is presented. A comparison is made with acoustic emission (AE) events with the number of fractured elements. A three-point bend specimen (TPB) is modeled using regular triangular lattice network. It was observed that the number of fractured elements increases near the peak load and beyond the peak load. AE events also increase rapidly beyond the peak load. Singular Fractal Functions (S.F.F) has been employed to interpret the size effect of quasi-brittle materials like concrete. The usual size dependent fracture energy of High Strength Concrete (HSC) beam is reported. The results are presented which are obtained directly from the experiments related to size effect in concrete carried out in the Structural engineering laboratory, Department of Civil engineering, IISc. Various fracture parameters studied in this experimental program are (a) Nominal strength N (b) Fracture energy, Gf (c)Fracture toughness, KIc, (c) Crack mouth opening displacement, CMOD (d) Size effect on the strength of concrete. Three-point-bend (TPB) specimen was chosen for the experimental study. Six different concrete mixes viz. A-mix, B-Mix, C-mix, D-Mix, E-mix, F-Mix were used. Acoustic Emission (AE) experiments are conducted to relate acoustic emission energy to fracture energy. It is interesting to note that both acoustic emission energy and fracture energy have similar characteristics. The advantage of the above relationship is that now it is possible to evaluate fracture energy by non-destructive testing methods. The b-value analysis of AE was carried out to study the damage in concrete structures. The Guttengberg-Richter relation for frequency versus magnitude can be applied to the AE method to study the scaling of the amplitude distribution of the acoustic emission waves generated during the cracking process in the test specimen at laboratory or in engineering structures. In the next part of this chapter b-value at various stages of damage of a reinforced concrete beam are obtained experimentally under typical cyclic loadings. The b-values at different levels of damage are tabulated. As fracture is size dependent, it may not be very useful unless its size dependency is eliminated. An effort is made to obtain size independent fracture energy by a hybrid technique.
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Avaliação do comportamento do cimento supersulfatado em concreto autoadensável / Behavioral evaluation of self-compacting concrete (SCC) made from supersulfated cements (SCC)Homrich, Jefferson Teixeira Olea 27 April 2018 (has links)
O concreto autoadensável (CAA) tem a capacidade de fluir por obstáculos, preenchendo as fôrmas e resistindo à segregação, entretanto esse concreto apresenta proporção pasta-agregado alta, o que ocasiona um maior desprendimento de calor durante a hidratação do cimento bem como maior suscetibilidade a retração. Os cimentos oriundos da utilização de subprodutos industriais vêm ganhando atenção, devido à preocupação ambiental, sendo um deles o cimento supersulfatado (CSS). O CSS tem como constituintes a escória granulada de alto forno (80-90%), fonte de sulfato de cálcio (10-20%) e um ativador alcalino (até 5%), podendo, este último, ser o próprio clínquer Portland. Além do baixo gasto energético e da redução de emissão de CO2 o CSS, pode-se destacar pelo consumo de resíduos industriais que seriam descartados ao meio ambiente. Como principais características, este aglomerante apresenta baixo calor de hidratação e maior formação de etringitta nas primeiras idades, o que poderia viabilizar seu uso como um compensador de retração, características desejáveis no concreto autoadensável (CAA). Este trabalho busca estudar a adequação do CSS na produção de CAA e, para isso, dosou-se concretos autoadensáveis, utilizando o CSS e o cimento Portland pozolânico (CP IV) como referência, por ser um cimento de baixo calor de hidratação. Realizaram-se ensaios de autoadensibilidade, calor de hidratação, retração plástica e por secagem, módulo de elasticidade aos 28 dias, resistência à compressão aos 7,28 e 56 dias, absorção de água aos 28 dias e MEV aos 7 e 28 dias de hidratação. Os CAA’s produzidos com CSS apresentaram resultados superiores do que os produzidos com o CP IV que atenderam aos limites estabelecidos da NBR 15823 (2010) e, além disso, apresentaram menor taxa de liberação de calor e calor total liberado. O CSS obteve maiores valores de retração plástica, porém para retração por secagem o mesmo apresentou uma compensação de retração aos 28 dias de hidratação, apresentando valores inferiores ao CP IV. O CAA dosado com CP IV apresentou melhor desempenho na resistência mecânica, módulo de elasticidade e absorção de água, porém, apesar da menor resistência, o CSS apresentou valores que podem ser aplicados para diversas situações da construção civil, pois chegou a valores próximos a 40 MPa aos 28 dias. / SCC has the ability to flow through obstacles, filling the molds and resisting to segregation. However, this type of concrete has high cement paste-aggregate ratio, which causes higher heat release during cement hydration as well as higher susceptibility to retraction. Cements native from factory sub products are gaining attention due to environmental issues, being one of these the super sulfated cement (SSC). SSC has in its constitution granulated blast furnace slag (80%-90%), calcium sulfate (10-20%) and an alkaline activator (up to 5%), possibly Portland clinker. Besides low energy expense and a reduction in CO2 emission, SSC might stand out by its usage of factory waste which would be discarded to the environment. As its main characteristics, this type of binder presents low hydration heat release and higher formation of ettringite in the earlier ages, which could make it feasible to be used as a retraction compensator, characteristics desired in self-compacting concrete (SCC). This thesis studies the adequacy of SSC in SCC production, and for that reason SCC mixes were dosed using SSC and pozzolanic Portland cement type CP IV for benchmarks, as it is a low hydration heat release type of cement. Self-compacting tests were performed, as well as hydration heat tests, drying and plastic shrinkage, elasticity modulus at 28 days, axial compression resistance at the ages of 7, 28 and 56 days, water absorption at 28 days and SEM at 7 and 28 days of hydration. SCC’s produced with SSC presented superior results compared to CP IV cements that attended to the established limits is NBR 15823 (2010). SSC exhibited higher values for plastic shrinkage, but for drying shrinkage it presented retraction compensation at 28 days of hydration, showing inferior values compared to CP IV. SCC mixed with CP IV exhibited better performance on mechanical resistance, elasticity modulus and water absorption, but, despite its inferior resistance, SSC presented values that could be applied to a variety of situations in civil construction because its values reached around 40 MPa at 28 days.
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