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.

ABSTRACT THE EFFECT OF GROUP BEHAVIOR ON THE PULL-OUT CAPACITY OF SOIL NAILS IN HIGH PLASTIC CLAY Ak&amp / #56256 / &amp / #56533 / &amp / #56256 / &amp / #56570 / , Ebru Ph. D., Department of Civil Engineering Supervisor : Assoc. Prof. Dr. B. Sad&amp / #56256 / &amp / #56533 / k Bak&amp / #56256 / &amp / #56533 / r Co-Supervisor : Asst. Prof. Dr. M. Tolga Y&amp / #56256 / &amp / #56533 / lmaz September 2009, 161 pages Soil nailing technique is widely used in stabilizing roadway and tunnel portal cut excavations. The key parameter in the design of soil nail systems is the pull-out capacity. The pull-out capacity of the soil nails can be estimated from the studies involving similar soil conditions or can be estimated from the empirical formulas. Field verification tests are performed before the construction stage in order to confirm the parameter chosen in the design of soil nailing system. It is reported in the literature that, the pull-out resistance of a soil nail in sand should be reduced for the nails installed closer than a specific minimum distance, whereas no such requirement have been discussed for nail groups in clays. v In this study, the pull-out resistance of nails in high plastic clay are tested to investigate the influence of nail spacing in group applications. The laboratory set-up for the pull-out tests is composed of an aluminum model box (300mm (w) x 300mm (h) x 500 mm (l)), soil sample, reinforcements, pull-out device, overburden pressure applicator and monitoring device. A series of pull-out tests has been carried out on single nails and group of nails with spacings 2 and 6 times the diameter of a nail in order to observe the group effect on the pullout capacity of the nails. The nails are located into their positions during the placement of clay into the box. Within the limitations of this study, it is observed that, there is a reduction in the pull-out capacity of the central nail in 2&Oslash / spaced group. The pull-out capacity of the central nail in nail group with 6&Oslash / spacing, is not affected from the neighboring nails. In all tests, the plots of pull-out load on nail versus nail displacement show that, the peak value of load is followed by a sharp reduction. The peak pull-out load is mobilized at first few millimeters of the nail displacements. A 3D finite element program is used for numerical analyses of the experiments. The measured pull-out capacity of the soil nails are compared by the results of simulated forces obtained from these analyses. By and large, the agreement between the tests and the numerical analyses is observed to be satisfactory. The details of the numerical models are briefly presented in order to give insight into numerical modeling of soil nails in real applications.

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.

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Assim como em outras áreas do conhecimento a construção civil vem evoluindo ao longo dos anos. Grandes investimentos e elevadas taxas de demandas por novos projetos requerem uma maior velocidade na consolidação de obras. Neste cenário, ficam precários os estudos e pesquisas que avaliam a capacidade de novas tecnologias. Na área do concreto e estruturas de concreto armado, depara-se a associação de técnicas consolidadas à métodos inovadores. A utilização de polímeros como material de construção, como é o caso dos aditivos para concreto, dos tubos e conexões, das esquadrias e como adesivos, utilizados em ligações de aduelas de pontes, associados a fibras de vidro ou carbono para reforços estruturais e para fixação de armaduras ou conectores no caso de reparação de estruturas, oferecendo uma solidarização eficiente entre elementos estruturais. O presente trabalho visa avaliar uma pequena parcela de aplicação de materiais poliméricos, principalmente quanto a sua característica de aderência e colagem de barras de aço ao concreto. O desenvolvimento do estudo ocorreu sobre uma perspectiva de ensaios laboratoriais de arrancamento de barras coladas com resina epóxi em blocos de concreto, sendo estes resultados comparados com barras de aço concretadas em blocos de concreto. Desse modo o principal fator de comparação seria a tensão de aderência desenvolvida na área de contato da barra com o substrato. Alguns parâmetros foram inseridos para uma abordagem de maior amplitude, tais como variação do diâmetro da barra (φ = 10,0mm; φ = 12,5mm e φ = 16,0mm), do comprimento de ancoragem (múltiplos do diâmetro, sendo 5φ e 7,5φ) e da espessura da resina (1mm, 2mm e 3mm). De forma complementar procedeu-se ao ensaio de vigas bi-apoiadas submetidas à flexão visando representar o comportamento de uma recuperação/reforço estrutural aplicado em escala. Para avaliar o comportamento destas vigas, foram ensaiados dois espécimes, uma viga padrão concretada de uma única vez e outra submetida a um reparo estrutural, onde possuía a armadura inferior inserida posteriormente à concretagem inicial, colada com resina epóxi nas extremidades da viga. / Just like others fields of knowledge, the civil construction is evolving. Hughes investments and the need for new projects improve the speed and the technology usually applied for basic infrastructures development. These scenarios achieve issues as the miss understanding of the behavior of this technological advances in long terms, caused by the few studies and researches about these subjects. At the concrete structures field, an extremely self consolidate knowledge whose have been replaced for new methods, as the case of the polymeric materials. This kind of material have large scale of applications at construction and projects of structural elements, used as a bond interface for different elements and offering a significant monolithically performance between structural pieces. The current study pretends analyze the behavior of bonded steel bars at the concrete using epoxy resin. The development of the study occur by lab tests where a steel bar is pulled out of a concrete block, named Pull-out-test. This one was adapted for a bond whit epoxy resin, were the results was compared whit the regular ones (concrete bonded bars), in this method the phenomenon of the stress occurred at the bar surface in contact whit the concrete or the resin evaluate. Some parameters were included for a better understanding of the bond behavior, such as: Steel bar diameter (10mm, 12,5mm and 16mm); Length of anchorage (5φ and 7,5φ), and Resin thickness (1mm, 2mm and 3mm). For the same purpose, was molded a concrete beam to represent the bonded situation at a real condition, these beam had two different configuration, one of those were a regular reinforcement beam, and the other one were a recuperated reinforcement beam, whit yours inferior steel bar added post concrete solidification, simulating a intervention at a problematic beam, in this case the steel bars were bonded whit epoxy resin at the edges of the beam.

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro / Assim como em outras áreas do conhecimento a construção civil vem evoluindo ao longo dos anos. Grandes investimentos e elevadas taxas de demandas por novos projetos requerem uma maior velocidade na consolidação de obras. Neste cenário, ficam precários os estudos e pesquisas que avaliam a capacidade de novas tecnologias. Na área do concreto e estruturas de concreto armado, depara-se a associação de técnicas consolidadas à métodos inovadores. A utilização de polímeros como material de construção, como é o caso dos aditivos para concreto, dos tubos e conexões, das esquadrias e como adesivos, utilizados em ligações de aduelas de pontes, associados a fibras de vidro ou carbono para reforços estruturais e para fixação de armaduras ou conectores no caso de reparação de estruturas, oferecendo uma solidarização eficiente entre elementos estruturais. O presente trabalho visa avaliar uma pequena parcela de aplicação de materiais poliméricos, principalmente quanto a sua característica de aderência e colagem de barras de aço ao concreto. O desenvolvimento do estudo ocorreu sobre uma perspectiva de ensaios laboratoriais de arrancamento de barras coladas com resina epóxi em blocos de concreto, sendo estes resultados comparados com barras de aço concretadas em blocos de concreto. Desse modo o principal fator de comparação seria a tensão de aderência desenvolvida na área de contato da barra com o substrato. Alguns parâmetros foram inseridos para uma abordagem de maior amplitude, tais como variação do diâmetro da barra (φ = 10,0mm; φ = 12,5mm e φ = 16,0mm), do comprimento de ancoragem (múltiplos do diâmetro, sendo 5φ e 7,5φ) e da espessura da resina (1mm, 2mm e 3mm). De forma complementar procedeu-se ao ensaio de vigas bi-apoiadas submetidas à flexão visando representar o comportamento de uma recuperação/reforço estrutural aplicado em escala. Para avaliar o comportamento destas vigas, foram ensaiados dois espécimes, uma viga padrão concretada de uma única vez e outra submetida a um reparo estrutural, onde possuía a armadura inferior inserida posteriormente à concretagem inicial, colada com resina epóxi nas extremidades da viga. / Just like others fields of knowledge, the civil construction is evolving. Hughes investments and the need for new projects improve the speed and the technology usually applied for basic infrastructures development. These scenarios achieve issues as the miss understanding of the behavior of this technological advances in long terms, caused by the few studies and researches about these subjects. At the concrete structures field, an extremely self consolidate knowledge whose have been replaced for new methods, as the case of the polymeric materials. This kind of material have large scale of applications at construction and projects of structural elements, used as a bond interface for different elements and offering a significant monolithically performance between structural pieces. The current study pretends analyze the behavior of bonded steel bars at the concrete using epoxy resin. The development of the study occur by lab tests where a steel bar is pulled out of a concrete block, named Pull-out-test. This one was adapted for a bond whit epoxy resin, were the results was compared whit the regular ones (concrete bonded bars), in this method the phenomenon of the stress occurred at the bar surface in contact whit the concrete or the resin evaluate. Some parameters were included for a better understanding of the bond behavior, such as: Steel bar diameter (10mm, 12,5mm and 16mm); Length of anchorage (5φ and 7,5φ), and Resin thickness (1mm, 2mm and 3mm). For the same purpose, was molded a concrete beam to represent the bonded situation at a real condition, these beam had two different configuration, one of those were a regular reinforcement beam, and the other one were a recuperated reinforcement beam, whit yours inferior steel bar added post concrete solidification, simulating a intervention at a problematic beam, in this case the steel bars were bonded whit epoxy resin at the edges of the beam.

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.

A construção de edifícios em alvenaria estrutural tem evoluído de maneira significativa no Brasil. Os edifícios têm se tornado cada vez mais altos, atingindo a marca de 20 pavimentos. Quanto mais altos os edifícios, maiores se tornam os níveis de compressão provenientes dos carregamentos verticais e a sua composição com as ações devidas ao vento e ao desaprumo, obrigando a um maior emprego da alvenaria estrutural armada. A aderência bloco/graute como fator limitante à capacidade do conjunto armadura/graute/bloco na absorção da compressão e tração simples ou da tração oriunda da flexão não é especificada nas normas tanto nacionais como internacionais. Este trabalho tem como objetivo principal estudar o comportamento da interface bloco/graute, tanto para blocos de concreto como cerâmicos e com a presença ou não de armadura, submetidos a solicitações que provocam tração e compressão. Recursos experimentais e numéricos foram realizados para o desenvolvimento da presente pesquisa. Foram feitos ensaios de caracterização dos materiais, dos componentes e da alvenaria, além de ensaios de \"push-out\" (empurramento) para determinar a resistência de aderência na interface graute/bloco e ensaios de \"pull-out\" (arrancamento) considerando-se a presença de barras de armadura para o estudo do comportamento do conjunto graute/bloco/armadura utilizados. Posteriormente foram realizadas modelagens computacionais no programa DIANA, que é baseado no método dos elementos finitos, para prever o comportamento estrutural dos modelos. A partir dos resultados experimentais e numéricos pôde-se concluir que existe uma boa aderência entre as paredes dos blocos de concreto e o graute, suficiente para evitar o escorregamento, sendo possível mobilizar toda a resistência de tração das barras de armadura de diâmetros usuais, desde que devidamente ancoradas. Já com os blocos cerâmicos observa-se uma menor aderência entre as paredes dos blocos e o graute, podendo ocorrer o escorregamento do material de enchimento, antes que a armadura alcance sua tensão de escoamento. O graute de maior resistência à compressão e menor fator água cimento (graute G30) apresentou maior resistência de aderência em relação ao graute mais fraco (graute G14) e de maior fator água/cimento. Quanto aos limites estabelecidos para a tensão de escoamento das armaduras, observa-se que, no caso de blocos de concreto, não deve haver restrição. Em contraposição, quanto aos blocos cerâmicos, o problema é mais complexo, cabendo a realização de mais ensaios para a confirmação de limites, com a variação de blocos e grautes. Os resultados do estudo paramétrico apontam limites que devem ser adotados no caso de diâmetro superior a 10 mm. De maneira simplificada, como ponto para futuras verificações pode-se propor: 75% para Ø 12,5 mm, 50% para Ø 16 mm e 25% para Ø 20 mm. As análises numéricas realizadas nos modelos ensaiados a push-out e pull-out representaram adequadamente o comportamentos observado em laboratório, permitindo a realização da análise paramétrica. / The construction of structural masonry buildings has evolved significantly in Brazil. The buildings have become ever higher, reaching the level of 20 floors. Higher buildings lead to lager compression levels, coming from the vertical loads combined to the horizontal actions due to wind and lack of verticality, obliging a greater use of reinforced structural masonry. The block/grout adherence is not specified in both national and international standards. This work aims to study the behavior of the block/grout interface, for both concrete and clay blocks, with and without reinforcement, submitted to tensile and compressive forces. Experimental and numerical resources were used to development of this study. The experimental program studied the masonry behavior using push-out specimens to determine the bond strength between the grout and the concrete unit, and pull-out specimens to study the behavior of the interface of the grout/block/reinforcement. Computational modelling was carried out using the FEM software Diana, which has a library with constitutive models suitable for civil engineering application, to complete the study and understand the structural behavior of the block/grout interface. The experimental results showed that there is a good bond between the concrete blocks internal faces and the grout, enough to prevent infill-slippage, and that the whole tensile strength of the usual reinforcement rebars is achieved provided they are properly anchored. Nevertheless, for clay blocks there is a low bond between the clay blocks internal faces and the grout, allowing the infill-slippage before the reinforcement bars reach their yield stress. The higher strength grout with lower water/cement ratio (grout G30) presented higher bond strength compared to the lower strength grout and higher water/cement ratio (grout G14). In the case of concrete blocks there should be no restriction limits on the yield stress of reinforcement, in a practical sense and considering other prescribed limits. In contradiction, in the case of clay blocks, additional tests should be carried out for establishing limits, with varying blocks and grouts. The parametric analysis indicates limits that should be adopted for a diameter larger than 10 mm. The authors of this research suggest 75% for Ø 12.5 mm, 50% for Ø 16 mm and 25% for Ø 20 mm as a reference point for future investigations. The numerical analysis showed that the computer models of the push-out and pull-out specimens represented adequately the behavior of the physical models, and thus can be used in parametric analysis.

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.

The current research project mainly aims to investigate the corrosion resistance and bond performance of steel reinforced recycled aggregate concrete incorporating nano-silica under both normal and corrosive environmental conditions. The experimental part includes testing of 180 pull-out specimens prepared from 12 different mixtures. The main parameters studied were the amount of recycled aggregate (RCA) (i.e. 0%, 25%, 50% and 100%), nano silica (1.5% and 3%), steel embedment length as well as steel bar diameter (12 and 20mm). Different levels of corrosion were electrochemically induced by applying impressed voltage technique for 2, 5, 10 and 15 days. The experimental observations mainly focused on the corrosion level in addition to the ultimate bond, failure modes and slips occurred. Experimental results showed that the bond performance between un-corroded steel and recycled aggregate concrete slightly reduced, while a significant degradation was observed after being exposed to corrosive conditions, in comparison to normal concrete. On the other hand, the use of nano silica (NS) showed a reasonable bond enhancement with both normal and RCA concretes under normal conditions. However, much better influence in terms of bond and corrosion resistance was observed under advancing levels of corrosion exposure, reflecting the improvement in corrosion resistance. Therefore, NS was superbly effective in recovering the poor performance in bond for RCA concretes. More efficiency was reported with RCA concretes compared to the conventional concrete. The bond resistance slightly with a small amount of corrosion (almost 2% weight loss), then a significant bond degradation occurs with further corrosion. The influence of specific surface area and amount of nano silica on the performance of concrete with different water/binder (w/b) ratios has been also studied, using 63 different mixtures produced with three different types of colloidal NS having various surface areas and particle sizes. The results showed that the performance of concrete is heavily influenced by changing the surface area of nano silica. Amongst the three used types of nano silica, NS with SSA of 250 m2 /g achieved the highest enhancement rate in terms of compressive strength, water absorption and microstructure analysis, followed by NS with SSA of 500 m2/g, whilst NS with SSA of 51.4 m2 /g was less advantageous for all mixtures. The optimum nano silica ratio in concrete is affected by its particle size as well as water to binder ratio. The feasibility of the impact-echo method for identifying the corrosion was evaluated and compared to the corrosion obtained by mass loss method. The results showed that the impact echo testing can be effectively used to qualitatively detect the damage caused by corrosion in reinforced concrete structures. A significant difference in the dominant frequencies response was observed after exposure to the high and moderate levels of corrosion, whilst no clear trend was observed at the initial stage of corrosion. Artificial neural network models were also developed to predict bond strength for corroded/uncorroded steel bars in concrete using the main influencing parameters (i.e., concrete strength, concrete cover, bar diameter, embedment length and corrosion rate). The developed models were able to predict the bond strength with a high level of accuracy, which was confirmed by conducting a parametric study. / Higher Education Institute of the Libyan Government