Self-compacting concrete has soon been around for a decade. Recently the prefabrication industry has started to use this fairly new concrete type in larger scales, mainly because of its distinctive properties.  There are still certain areas that need to be thoroughly examined, such as bond capacity. There have been very few studies regarding shear capacity due to the fact that the procedure is complicated. This report will highlight a method to examine the shear capacity of different surfaces that have been prewetted as well as non-prewetted surfaces. The surface areas follow BBK 04’s and Eurocode 2’s demand for surface roughness.  A smooth surface will be completed in order to confirm if the different shapes influence the bond strength by shear stress or not.                        The purpose of this essay is to measure the bond strength within the shear capacity as well as examine the impact it has on surface roughness and treatment for shear bond. The method used to identify the shear capacity is called L-shaped Push-Off Test. The dimension of the object was selected with the help of a previous research paper. The Sand-Patch method is predominantly used to measure the surface roughness.  The results showed no difference between the demands of surfaces of BBK04 and Eurocode 2 considering the shear capacity. However the non-prewetted surface was measured with the highest shear capacity value. Apart from the shear strength, deformation was measured in both vertical and horizontal direction and it was clearly shown that the vertical deformation was measured to be ten times higher than the horizontal deformation.  There was no difference between the BBK 04 and Eurocode 2 considering the vertical deformation. However the difference occurred on the horizontal direction between BBK 04 and Eurocode 2 where the specimens of Eurocode 2 received three times higher deformation compared to BBK 04. The conclusion can be drawn that the surface roughness of BBK 04 would be more suitable than eurocode2 considering deformation.      The overall result was that the surface treatment with the demands of BBK 04 and Eurocode 2 showed minor difference after being measured with the Push-Off Test method. This has been confirmed with the estimated shear capacity (1.2 MPa). The results revealed that the treatment of surface could be made in either way, brush or rake. As a conclusion the assessment of the shear strength showed that Eurocode 2's demand is too strict comparing demands of BBK 04. / Att bestämma vidhäftningen mellan prefabricerade element och senare pågjutning på arbetsplats är viktigt. Självkompakterande betong är en betongtyp som flera prefabricerade företag börjat använda på grund av dess goda egenskaper. Dock finns några oklarheter som behöver utredas vidare, exempelvis vidhäftningskapaciteten vid pågjutning. I och med införandet av Eurokod blev det större krav på skrovligheten jämfört med tidigare krav i BBK 04. För självkompakterande betong kan det vara svårt att få till en skrovlighet enligt både BBK och speciellt Eurokod. För undersökning av vidhäftningskapacitet kopplat till draghållfastheten finns beprövade metoder som följer svensk standard. Dock finns ingen svensk standard för vidhäftningsprov för skjuvhållfastheten, bland annat på grund av att för få undersökningar har utförts och att provnings-utförandet är mer komplext. Syftet med denna undersökning är att jämföra olika mätmetoder för att mäta skjuvspänningar för vidhäftningen mellan prefabelement och pågjutningsbetong samt att också undersöka olika metoder för att mäta ytjämnheten. Målet är att identifiera skjuvkapaciteten i vidhäftningen samt få reda på vilken påverkan ytjämnhet och ytbehandling har för vidhäftningen. Detta för att utvärdera om Eurokod 2:s hårdare krav på skrovlig yta är nödvändig jämfört med BBK 04 med avseende på skjuvning. Ytor som ska jämföras är avdragen yta och yta som uppfyller BBK 04:s samt Eurokod 2:s  krav på skrovlig yta. Mätmetoder för skrovlighet ska undersökas för att senare utvärderas och användas i undersökningen.  Förutom dessa ytor som normalt förvattnas ska även en yta som följer BBK 04:s krav på skrovlig yta utan förvattning undersökas om förvattning har någon positiv inverkan på vidhäftningen. Den mätmetod som valdes för att identifiera skjuvhållfastheten var L-formad Push-Off-metod, vilket dimensionerades med hjälp av en referensundersökning. Provkroppen tillverkades i Strängbetongs fabrik i Kungsör och innan pågjutningen utfördes mättes ytjämnheten på vidhäftningsytan med hjälp av Sand-Patch-metoden. För att bekräfta validiteten hos Sand-Patch-metoden användes också en annan mätmetod, så kallad Profilmall. Efter att ytorna var uppmätta och pågjutningen hårdnat skickades provkropparna till CBI Betonginstitut för skjuvhållfasthetsprovning samt tryckprovning. Resultaten från undersökningen visade att inga större skillnader i skjuvhållfasthet mättes mellan Eurokods och BBKs krav på ytjämnhet, men det visade sig att den obehandlade ytan klarade av högst skjuvhållfasthet. Alla värden var betydligt högre än vad både Eurokod och BBK 04 anger för hållfasthetsklassen C45/55. Under provningstillfället upptäcktes sprickbildning vid 85 kN både i den befintliga betongen samt vid pågjutningen på de tunnaste delarna, för samtliga provförsök. Utöver skjuvhållfastheten mättes även deformationer såväl vertikalt som horisontellt och det framgick tydligt i resultatet att vertikala deformationerna var mer än tio gånger större än de horisontella. Ingen skillnad mellan BBK och Eurokod kunde tydas vid vertikala deformationer, dock vid horisontella deformationer mättes Eurokod till tre gånger större horisontella deformationer jämfört med BBK. Detta tyder på att BBKs krav på skrovlighet är bättre än Eurokod ur deformationssynvinkel Med denna undersökning som grund kan tillverkarna välja att avstå från Eurokod 2:s hårdare krav på skrovlig yta och fortsätta att behandla ytan enligt BBK 04. I och med detta menar författarna att Eurokod 2:s hårdare krav på skrovlig yta inte är nödvändig jämfört med BBK 04 med avseende på skjuvning (vidhäftning), vilket var det primära målet för undersökningen.

Simulation of fresh concrete flow has spurged with the advent of Self-Compacting Concrete, SCC. The fresh concrete rheology must be compatible with the reinforced formwork geometry to ensure complete and reliable form filling with smooth concrete surfaces. Predicting flow behavior in the formwork and linking the required rheological parameters to flow tests performed on the site will ensure an optimization of the casting process. In this thesis, numerical simulation of concrete flow and particle behaviour is investigated, using both discrete as well as a continuous approach. Good correspondence was achieved with a Bingham material model used to simulate concrete laboratory tests (e.g. slump flow). It is known that aggregate properties such as size, shape and surface roughness as well as its grading curve affect fresh concrete properties. An increased share of non-spherical particles in concrete increases the level of yield stress, τ0, and plastic viscosity, µpl. The yield stress level may be decreased by adding superplasticizers, however, the plastic viscosity may not. An explanation for the behaviour of particles is sought after experimentally, analytically and numerically. Bingham parameter plastic viscosity is experimentally linked to particle shape. It was found that large particles orient themselves aligning their major axis with the fluid flow, whereas small particles in the colloidal range may rotate between larger particles. The rotation of crushed, non-spherical fine particles as well as particles of a few microns that agglomorate leads to an increased viscosity of the fluid. Generally, numerical simulation of large scale quantitative analyses are performed rather smoothly with the continuous approach. Smaller scale details and phenomena are better captured qualitatively with the discrete particle approach. As computer speed and capacity constantly evolves, simulation detail and sample volume will be allowed to increase. A future merging of the homogeneous fluid model with the particle approach to form particles in the fluid will feature the flow of concrete as the physical suspension that it represents. One single ellipsoidal particle in fluid was studied as a first step. / <p>QC 20150326</p>

The present research is conducted to investigate the behaviour of elliptical tube columns filled with self-compacting concrete (SCC). In total, ten specimens, including two empty columns, were tested to failure. The main parameters investigated were the length and the sections of the columns, and the concrete compressive strength. Artificial Neural Network (ANN) model was developed to predict the compressive strength of SCC using a comprehensive database collected from different previous studies. The database was used to train and test the developed ANN. Moreover, parallel to the experimental works, a three dimensional nonlinear finite element (FE) model using ABAQUS software was developed to predict the behaviour of SCC elliptical tube columns. The proposed ABAQUS model was verified against the current experimental results. The experimental results indicated that the failure modes of the SCC filled elliptical steel tube columns having large slenderness ratios were dominated by global buckling. Moreover, the composite columns possessed higher critical axial compressive capacities compared with their hollow section companions due to the composite interaction. However, due to the large slenderness ratio of the test specimens, the change of compressive strength of concrete core did not show significant effect on the critical axial compressive capacity of concrete filled columns although the axial compressive capacity increased with the concrete grade increase. The comparisons between the axial compressive load capacities obtained from experimental study and those predicted using simple methods provided in Eurocode 4 for concrete-filled steel rectangular tube columns showed a reasonable agreement. The proposed three dimensional FE model accurately predicted the failure modes, the load capacity and the load-deflection response of the columns tested. The experimental results, analysis and comparisons presented in this thesis clearly support the application of self-compacting concrete filled elliptical steel tube columns in construction engineering practice.

O concreto auto-adensável (CAA), que representa um dos mais significativos avanços na tecnologia de concreto, foi desenvolvido no Japão em 1988 com o intuito de se obter estruturas de concreto duráveis. É um concreto que dispensa o processo convencional de vibração ou adensamento por ter a capacidade de fluir e preencher os espaços da fôrma apenas através de seu peso próprio. Desde então, várias pesquisas têm sido realizadas e esse tipo de concreto já vem sendo aplicado na prática há algum tempo em alguns países, principalmente por grandes empresas de construção no Japão e na Suécia. Pesquisas para se estabelecerem métodos racionais de dosagem para CAA bem como métodos de ensaios no estado fresco têm sido desenvolvidas, visando fazer do CAA um concreto de aplicação comum. Contudo, ainda não se conhece bem este material e o que se nota é que a maioria dos CAA apresentados em trabalhos científicos é obtida com altos teores de argamassa, além da grande dispersão desses teores. Neste trabalho foi estudada a influência do teor de argamassa sobre as características de concretos auto-adensáveis, tanto no estado fresco como no estado endurecido, produzidos a partir de diferentes teores de argamassa (55, 60, 65, 70 e 75%). Para a produção dos mesmos foi aplicado um novo método de dosagem para CAA desenvolvido por Tutikian (2004), o qual se mostrou satisfatório no que diz respeito às propriedades de fluxo dos CAA. Em termos de resistências mecânicas os CAA´s obtidos apresentaram comportamentos bem similares uns aos outros para relações a/c aproximadas e mesmo teor de fíler calcário (que substitui parte do teor de agregado miúdo total) . Porém, o consumo de aditivo superplastificante tende a aumentar, para uma mesma fluidez, com o aumento do teor de argamassa, o que se caracteriza pelo aumento da superfície específica da mistura para altos teores de argamassa. Quando comparado com um concreto convencional com mesmo teor de argamassa o CAA apresentou qualidades similares ou ligeiramente superiores, com exceção de seu custo que é superior ao de um concreto convencional. Deste modo, o presente trabalho pretende contribuir para um melhor conhecimento e entendimento do CAA para que o mesmo possa ser aplicado com segurança em edificações e obras corrente de engenharia civil. / Self-compacting concrete (SCC), first developed in Japan in 1988 to achieve durable concrete structures, and adopted in Europe and the rest of the world more recently, represents one of the most significant advances in concrete technology. SCC is a type of concrete that can flow and compact in a mould or formwork under its own weight without the need for vibration. Since then, several research activities have been carried out and this type of concrete has been used in practical structures in Japan and Sweden, mainly by large construction companies. Investigations for establishing rational mix design methods for SCC and self-compactability testing methods have been developed from the point of view of making this new concrete a standard concrete. However, SCC is not well known so far and it can be observed worldwide that most of the SCC has been proportioned with high mortar/paste contents. This work aims to assess the influence of the mortar content in the composition of SCC on its properties, both in fresh and hardened states, produced with five different mortar contents (55, 60, 65, 70, and 75%). The newly-developed mix design method (TUTIKIAN, 2004) was applied to produce all SCC, and it seemed to be a very good method in terms of the SCC flow properties. Concerning the mechanical properties (compressive/tensile strength) all SCC produced in this study have presented similar results related to others with approximate water-to-cement ratio and the same limestone filler content (used to replace part of the total fine aggregate content). It was verified that the superplasticizer dosage increases as the mortar content increases for the same values of flow properties, which can be explained by the greater specific surface of the mixtures as the mortar content increases. Compared to a normal vibrated concrete with the same mortar content in its composition, SCC presented equal or slightly better qualities, excepting the issue of costs which is more expensive than those of the normal vibrated concrete. This dissertation aims to contribute for a better knowledge and understanding of SCC so it can be safely applied in buildings and in civil engineering projects.

A utilização do concreto auto-adensável (CAA) vem aumentando consideravelmente, no Brasil e no mundo. Com isso, há mais interesse em estudos práticos e teóricos a respeito do material, porém a maioria realizada está centrada em propriedades mecânicas da mistura no estado endurecido. Poucos estudos estão voltados para uma das áreas de maior lacuna: a dosagem. Os métodos de dosagem existentes para o CAA ou são experimentais, baseados na experiência do executor, ou são dependentes de tabelas determinadas a partir de materiais de difícil reprodução em outros locais. Com o intuito de ajudar a resolver este problema, foi proposto um método de dosagem experimental para CAA nesta tese. Este método visa a dosagem de CAA através de ensaios simples que determinem a composição dos agregados, de forma que o empacotamento granular apresente a menor quantidade de vazios possível, a fim de se minimizar o consumo de pasta na mistura. O método utiliza conceitos novos e já consagrados de outros métodos, como o IPT/EPUSP (Helene e Terzian, 1992), o proposto por Tutikian (2004), o de O´Reilly (1992) e o Modelo de Empacotamento Compressivo (CPM) (De Larrard, 1999). Para a comprovação da eficácia deste método, foram dosadas seis famílias de CAA, sendo três com areia fina e outras três com cinza volante, formando pares dosados por diferentes métodos. Entre as seis famílias, duas utilizaram o método de Tutikian (2004) e quatro o método proposto, porém primeiramente com uma faixa de agregado graúdo e após com duas granulometrias de brita, proporcionando famílias com o esqueleto granular mais compacto. Por fim, foi realizada uma família de concreto convencional (CCV). Os CAA dosados através deste novo método são de obtenção mais simples e menos trabalhosa, dependendo menos da experiência do executor, e os resultados mostraram que estes podem ser mais econômicos e com as propriedades no estado endurecido similares ou até vantajosas em relação às dos CCV e a dos outros CAA, principalmente o com duas granulometrias de agregado graúdo. / The utilization of self compacting concrete (SCC) has been increasing considerably throughout Brazil and the world. Hence, there has been more interest in theoretical and practical studies regarding the issue; however, the majority of such studies have been focused on the mechanical properties of the mixture in the hardened state. Very few studies have been focused on the subject of the dosage. The existing methods of dosage for SCC are either experimental, based on the experience of the executor, or are dependent on customized charts based on local materials which are very difficult to reproduce. With the intention to aid in the solution of this problem, an experimental dosage method was proposed in this thesis. This method aims at the dosage of SCC through simple tests that determine the composition of the aggregates, so that the packing density presents the least amount of voids, in order to minimize the consumption of binder in the mixture. The method uses new concepts and some concepts already determined from other methods, such as the IPT/EPUSP (Helene e Terzian, 1992), the one proposed by Tutikian (2004), the O´Reilly (1992) and the Compressive Packing Model (CPM) (De Larrard, 1999). In order to substantiate the efficienty of this method, six families of SCC were carried out, three of those with fine sand and the remaining three with fly ash, forming three pairs dosed by different methods. Amongst the six families, two used the Tutikian method (2004) and the other four families used the proposed method, which were divided into two subgroups; two with one class of gravel and the remaining subgroup utilizing two classes of gravel, supplying each family with a more compact granular skeleton. As a control group, a test family of conventional concrete (CCV) was produced. The SCC designed through this new method is simpler to obtain and requires less labor, depending less on the experience of the executor. The results present themselves as more economical and with the properties in the hardened state quite similar or even enhanced in relation to the ones of the CCV and the other SCC, specially with two classes of gravel.

A consolidação das técnicas de dosagem e fabricação de concretos auto-adensáveis com reduzida relação a/c pode ser considerada como um dos desenvolvimentos mais impactantes da nova tecnologia do concreto. No Brasil a utilização deste tipo de concreto, apesar de estar aumentando consideravelmente, ainda é relativamente modesta. Projeta-se, todavia, uma considerável expansão nos próximos anos, em função das vantagens que este material oferece. Por isso, várias instituições têm buscado aprofundar o conhecimento sobre o concreto auto-adensável (CAA), através de estudos e pesquisas sobre o comportamento e características desse novo material. Visando colaborar para um melhor conhecimento sobre as propriedades de concretos autoadensáveis no estado endurecido, foi efetuado um estudo sobre o comportamento, em termos de deformação instantânea e lenta, de vigas fabricadas com CAA. O programa experimental compreendeu a análise de seis vigas de concreto armado dimensionadas segundo as exigências da NBR 6118/2003.Para fabricação das mesmas foi utilizado um concreto convencional, com teor de argamassa de 55%, que serviu como referência, e dois concretos auto-adensáveis, com teores de argamassa de 55% (similar ao do convencional) e 60% (típico de concretos auto-adensáveis). As vigas permaneceram em carga durante aproximadamente cinco meses, durante os quais foi registrada a evolução dos deslocamentos transversais do centro e do terço médio. Os resultados experimentais foram comparados com valores numéricos obtidos através da norma brasileira e do emprego de um modelo computacional baseado em elementos finitos. De uma forma geral, verificou-se que concretos auto-adensáveis possuem comportamento similar ao concreto convencional, podendo ser utilizada, para o dimensionamento de peças com este concreto, a mesma norma utilizada para estruturas de concreto convencional. Verificou-se, porém, que o modelo simplificado da norma brasileira vigente para estimativa da deformação total de longo prazo não apresentou dados coerentes com os resultados coletados em ensaio, subestimando os valores obtidos. Uma análise mais precisa foi possível através de um modelo de elementos finitos. Verificou-se, todavia, que para avaliar o comportamento de vigas de concreto armado em ambiente similar ao do ensaio, é imprescindível a inclusão dos efeitos da retração. / Self-compacting concrete (SCC) is considered by many researchers and field engineers as one of the most important recent developments in concrete technology. Despite the considerable advantages that are associated with the use of this special concrete, its use in Brazil is still limited, although there is a growth trend. A strong market expansion is expected in a short period, reproducing what is now happening in Europe and the US. Therefore, many research institutions have been trying to increase the scientific knowledge about SCC, trough studies and researches focused on this new material. In this paper, a study about the immediate and long-term deflections of reinforced concrete beams using SCC is presented, aiming to increase the knowledge about the properties of the self-compacting concrete in its hardened state. In the experimental part of this study, a comparison between the maximum deflections registered in concrete beams under constant load, made with conventional and SCC concrete, is carried out. The experimental program involved the casting and testing of six beams with the same geometry, longitudinal and transversal reinforcement, and subjected to the same load pattern. The beam prototypes were designed according to the Brazilian standard NBR 6118/2003, with a 210cm span and an 18x10cm cross-section. Two types of concrete with different mortar contents have been used: one conventional concrete with a mortar content of 55%, and two SCCs with mortar contents of 55% and 60%. The beams were put under load during approximately five months. The mechanical properties of concrete have been determined and the maximum deflections have been measured throughout this period. The experimental results have been compared with numerical estimates obtained using procedures recommended by the Brazilian standard and with estimates from a FEM computational model. Overall, it was found that self-compacting concrete has a similar behavior to conventional concrete, for the same mortar content, and can be designed with the same criteria used for conventional concrete structures. The estimates obtained using the Brazilian standard, however, underestimated the maximum deflections in relation to the experimental data collected. Better estimates were obtained using the FEM model, when temperature and humidity data was used to account for the shrinkage.

The self-compacting concrete (SCC) is a special concrete with excellent fluidity in the fresh state that dispenses the use of equipments of vibration for its compacting, furthermore ensures a resistance to blocking when released into elements with high rate reinforcement, decrease of transverse cross section and complex forms. The SCC mixes use a superplasticizer admixture and additions type filler and/or viscosity modifying, moreover lower volume and lower maximum size of the coarse aggregates. The use of mineral additions from industrial waste as a component of concrete, especially the so-called special concrete, has grown in several countries. In the SCC the use of waste as addition type filler is highly receptive, like the "mud" generated in the processing of blocks of marble and granite. The Residue of Court of Marble and Granite (RCMG) is generated on a large scale in many parts of Brazil, which led the Universidade Federal de Alagoas through its researchers to develop various experimental works using RCMG as addition type filler. They pointed out that the use of RCMG improved the performance of the concrete in the states fresh and hardened, however, demonstrated the need for a broader study of the durability of the CAA using the residue. In this way, this study used a SCC of previous studies, which has as filler addition the RCMG, and two reference concretes, one of them with corrosion inhibitor admixture. Properties of durability of these concretes were determined, evaluated and compared among them. The properties acquired were: air permeability, water absorption by capillary suction, carbonation resistance, corrosion resistance of steel bars embedded in the concrete and resistance to attack by sulfates. The results show that, in general, the properties of durability of the SCC were higher than those found in the conventional concretes. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O concreto auto-adensável (CAA) é um concreto especial com uma excelente fluidez no estado fresco e alta coesão. Este concreto possui a capacidade de se moldar às fôrmas, sem vibração, e passar através das armaduras, sem a ocorrência de bloqueio. As misturas de CAA utilizam aditivo superplastificante e adições minerais tipo fíler e/ou modificadores de viscosidade, além de menor volume e menor dimensão máxima característica dos agregados graúdos. O uso de adições minerais provenientes de resíduos industriais como componente do concreto, principalmente os denominados concretos especiais, tem crescido em vários países. No CAA o uso dos resíduos como adição do tipo fíler se mostra altamente receptivo, a exemplo da lama gerada no beneficiamento de blocos de mármore e granito. O Resíduo de Corte de Mármore e Granito (RCMG) é gerado em grande escala em muitas partes do Brasil, o que levou a Universidade Federal de Alagoas através de seus pesquisadores a desenvolverem diversos trabalhos experimentais utilizando o RCMG como adição do tipo fíler. Tais trabalhos apontaram que a utilização do RCMG proporcionou melhoras no desempenho do concreto nos estados fresco e endurecido, porém, demonstraram a necessidade de um estudo mais amplo da durabilidade do CAA usando o resíduo. Neste sentido, este trabalho utilizou um CAA de composição definida em estudos prévios, que teve como adição mineral o RCMG, e dois concretos de referência, sendo um deles com aditivo inibidor de corrosão. Foram determinadas propriedades de durabilidade desses concretos, as quais foram avaliadas e comparadas entre os mesmos. As propriedades estudadas foram: permeabilidade ao ar, absorção de água por sucção capilar, resistência à carbonatação, resistência à corrosão de barras de aço imersas no concreto e resistência ao ataque por sulfatos. Os resultados mostraram que em geral, as propriedades de durabilidade do CAA foram melhores que as encontradas nos concretos convencionais.

One of the conditions of existence assigned to the concrete as a building material is the adhesion between the concrete and steel. This adhesion has been the subject of several research studies that give rise to models that mathematically describe the behavior of adhesion; present testing techniques and in analysis of the influence of different factors that affect the concrete-steel adhesion. With the technological advancement of the concrete there were some special concrete compositions which contain chemical additives and minerals, and fiber, as is the case of self compacting concrete and concrete reinforced with fibers. These special concretes have shown different behavior compared to conventional concrete, contributing to an improved system of steel-concrete adhesion. Thus, this study used the pullout test of a steel bar of a massive concrete, following the standard model of RILEM-CEB-FIP (1973) known as Pull Out Test (Steel Reinforced Bond Test) were used conventional concrete, self compacting concrete and self compacting concrete with the addition of 1% steel fibers and steel bars used were 10mm and 16mm od diameter. The analyses were based on curves that describe the behavior of the loss of adhesion between the concrete and steel, the tension of pullout of the steel rod and the characteristics presented by the massive concrete during and at the end of the research. The self compacting concrete had a gain of lead capacity in the loss of adhesion compared to conventional concrete, and the addition of steel fibers in this concrete promoted a significant increase in the load required to pull the steel bar of the massive concrete, and this had less damage essay, compared to other specimens of concrete. / Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Alagoas / Uma das condições de existência atribuídas ao concreto armado como material de construção é a aderência existente entre o concreto e o aço. Essa aderência tem sido motivo de estudos em várias pesquisas que dão origem aos modelos que descrevem matematicamente o comportamento da aderência; apresentam técnicas de ensaios e fazem análise da influência de diferentes fatores que interferem na ligação concreto-aço. Com o avanço tecnológico do concreto surgiram alguns concretos especiais cujas composições contêm o uso de aditivos químicos e minerais, além de fibras, como é o caso dos concretos autoadensáveis e dos concretos reforçados com fibras. Esses concretos especiais têm demonstrado comportamento diferenciado em relação aos concretos convencionais, contribuindo para uma melhora do sistema de ligação concreto-aço. Neste sentido, este estudo utilizou o ensaio de arrancamento de uma barra de aço de um maciço de concreto, seguindo o modelo padrão da RILEM-CEB-FIP (1973) conhecido como Pull Out Test (Bond Test Reinforced Steel), foram utilizados o concreto convencional, o concreto autoadensável e o concreto autoadensável com a incorporação de 1% de fibras metálicas e as barras de aço utilizadas foram as de diâmetro de 10mm e 16mm. As análises foram baseadas nas curvas que descrevem o comportamento da perda da aderência entre o concreto e o aço, das tensões de arrancamento da barra de aço do maciço de concreto e das características apresentadas pelos corpos de prova no decorrer e no final do ensaio. O concreto autoadensável apresentou ganho de capacidade de carga na perda da aderência em relação ao concreto convencional, e a adição das fibras metálicas a este concreto autoadensável promoveu um significativo aumento da carga necessária para arrancar a barra de aço do maciço de concreto, e este apresentou menos avarias ao final deste ensaio se comparado aos corpos de prova dos outros concretos.

A utilização do concreto auto-adensável (CAA) vem aumentando consideravelmente, no Brasil e no mundo. Com isso, há mais interesse em estudos práticos e teóricos a respeito do material, porém a maioria realizada está centrada em propriedades mecânicas da mistura no estado endurecido. Poucos estudos estão voltados para uma das áreas de maior lacuna: a dosagem. Os métodos de dosagem existentes para o CAA ou são experimentais, baseados na experiência do executor, ou são dependentes de tabelas determinadas a partir de materiais de difícil reprodução em outros locais. Com o intuito de ajudar a resolver este problema, foi proposto um método de dosagem experimental para CAA nesta tese. Este método visa a dosagem de CAA através de ensaios simples que determinem a composição dos agregados, de forma que o empacotamento granular apresente a menor quantidade de vazios possível, a fim de se minimizar o consumo de pasta na mistura. O método utiliza conceitos novos e já consagrados de outros métodos, como o IPT/EPUSP (Helene e Terzian, 1992), o proposto por Tutikian (2004), o de O´Reilly (1992) e o Modelo de Empacotamento Compressivo (CPM) (De Larrard, 1999). Para a comprovação da eficácia deste método, foram dosadas seis famílias de CAA, sendo três com areia fina e outras três com cinza volante, formando pares dosados por diferentes métodos. Entre as seis famílias, duas utilizaram o método de Tutikian (2004) e quatro o método proposto, porém primeiramente com uma faixa de agregado graúdo e após com duas granulometrias de brita, proporcionando famílias com o esqueleto granular mais compacto. Por fim, foi realizada uma família de concreto convencional (CCV). Os CAA dosados através deste novo método são de obtenção mais simples e menos trabalhosa, dependendo menos da experiência do executor, e os resultados mostraram que estes podem ser mais econômicos e com as propriedades no estado endurecido similares ou até vantajosas em relação às dos CCV e a dos outros CAA, principalmente o com duas granulometrias de agregado graúdo. / The utilization of self compacting concrete (SCC) has been increasing considerably throughout Brazil and the world. Hence, there has been more interest in theoretical and practical studies regarding the issue; however, the majority of such studies have been focused on the mechanical properties of the mixture in the hardened state. Very few studies have been focused on the subject of the dosage. The existing methods of dosage for SCC are either experimental, based on the experience of the executor, or are dependent on customized charts based on local materials which are very difficult to reproduce. With the intention to aid in the solution of this problem, an experimental dosage method was proposed in this thesis. This method aims at the dosage of SCC through simple tests that determine the composition of the aggregates, so that the packing density presents the least amount of voids, in order to minimize the consumption of binder in the mixture. The method uses new concepts and some concepts already determined from other methods, such as the IPT/EPUSP (Helene e Terzian, 1992), the one proposed by Tutikian (2004), the O´Reilly (1992) and the Compressive Packing Model (CPM) (De Larrard, 1999). In order to substantiate the efficienty of this method, six families of SCC were carried out, three of those with fine sand and the remaining three with fly ash, forming three pairs dosed by different methods. Amongst the six families, two used the Tutikian method (2004) and the other four families used the proposed method, which were divided into two subgroups; two with one class of gravel and the remaining subgroup utilizing two classes of gravel, supplying each family with a more compact granular skeleton. As a control group, a test family of conventional concrete (CCV) was produced. The SCC designed through this new method is simpler to obtain and requires less labor, depending less on the experience of the executor. The results present themselves as more economical and with the properties in the hardened state quite similar or even enhanced in relation to the ones of the CCV and the other SCC, specially with two classes of gravel.

A consolidação das técnicas de dosagem e fabricação de concretos auto-adensáveis com reduzida relação a/c pode ser considerada como um dos desenvolvimentos mais impactantes da nova tecnologia do concreto. No Brasil a utilização deste tipo de concreto, apesar de estar aumentando consideravelmente, ainda é relativamente modesta. Projeta-se, todavia, uma considerável expansão nos próximos anos, em função das vantagens que este material oferece. Por isso, várias instituições têm buscado aprofundar o conhecimento sobre o concreto auto-adensável (CAA), através de estudos e pesquisas sobre o comportamento e características desse novo material. Visando colaborar para um melhor conhecimento sobre as propriedades de concretos autoadensáveis no estado endurecido, foi efetuado um estudo sobre o comportamento, em termos de deformação instantânea e lenta, de vigas fabricadas com CAA. O programa experimental compreendeu a análise de seis vigas de concreto armado dimensionadas segundo as exigências da NBR 6118/2003.Para fabricação das mesmas foi utilizado um concreto convencional, com teor de argamassa de 55%, que serviu como referência, e dois concretos auto-adensáveis, com teores de argamassa de 55% (similar ao do convencional) e 60% (típico de concretos auto-adensáveis). As vigas permaneceram em carga durante aproximadamente cinco meses, durante os quais foi registrada a evolução dos deslocamentos transversais do centro e do terço médio. Os resultados experimentais foram comparados com valores numéricos obtidos através da norma brasileira e do emprego de um modelo computacional baseado em elementos finitos. De uma forma geral, verificou-se que concretos auto-adensáveis possuem comportamento similar ao concreto convencional, podendo ser utilizada, para o dimensionamento de peças com este concreto, a mesma norma utilizada para estruturas de concreto convencional. Verificou-se, porém, que o modelo simplificado da norma brasileira vigente para estimativa da deformação total de longo prazo não apresentou dados coerentes com os resultados coletados em ensaio, subestimando os valores obtidos. Uma análise mais precisa foi possível através de um modelo de elementos finitos. Verificou-se, todavia, que para avaliar o comportamento de vigas de concreto armado em ambiente similar ao do ensaio, é imprescindível a inclusão dos efeitos da retração. / Self-compacting concrete (SCC) is considered by many researchers and field engineers as one of the most important recent developments in concrete technology. Despite the considerable advantages that are associated with the use of this special concrete, its use in Brazil is still limited, although there is a growth trend. A strong market expansion is expected in a short period, reproducing what is now happening in Europe and the US. Therefore, many research institutions have been trying to increase the scientific knowledge about SCC, trough studies and researches focused on this new material. In this paper, a study about the immediate and long-term deflections of reinforced concrete beams using SCC is presented, aiming to increase the knowledge about the properties of the self-compacting concrete in its hardened state. In the experimental part of this study, a comparison between the maximum deflections registered in concrete beams under constant load, made with conventional and SCC concrete, is carried out. The experimental program involved the casting and testing of six beams with the same geometry, longitudinal and transversal reinforcement, and subjected to the same load pattern. The beam prototypes were designed according to the Brazilian standard NBR 6118/2003, with a 210cm span and an 18x10cm cross-section. Two types of concrete with different mortar contents have been used: one conventional concrete with a mortar content of 55%, and two SCCs with mortar contents of 55% and 60%. The beams were put under load during approximately five months. The mechanical properties of concrete have been determined and the maximum deflections have been measured throughout this period. The experimental results have been compared with numerical estimates obtained using procedures recommended by the Brazilian standard and with estimates from a FEM computational model. Overall, it was found that self-compacting concrete has a similar behavior to conventional concrete, for the same mortar content, and can be designed with the same criteria used for conventional concrete structures. The estimates obtained using the Brazilian standard, however, underestimated the maximum deflections in relation to the experimental data collected. Better estimates were obtained using the FEM model, when temperature and humidity data was used to account for the shrinkage.