O desgaste superficial por abrasão é uma manifestação patológica que decorre do atrito entre partículas secas e a superfície do material, causando uma perda progressiva das camadas mais externas da estrutura. Entender esse mecanismo de deterioração e ainda os parâmetros que influenciam a sua ocorrência são preocupações válidas, visto que ele compromete a durabilidade e a funcionalidade de estruturas, tais como pisos de concreto. Além disso, a correção desta manifestação patológica exige gastos elevados com reparo ou substituição do concreto e, dessa maneira, a necessidade de maiores estudos buscando ações mais efetivas na prática é justificada. Neste particular, estudou-se a influência das propriedades relacionadas à matriz e à superfície na resistência à abrasão dos compósitos. Para tanto, alguns fatores que influenciam na qualidade dos concretos empregados em pisos, como o tipo de cimento (CP IV; CP V-ARI), a relação água/aglomerante (0,40; 0,60), o teor de substituição de sílica ativa (0%; 10%) e o tipo de cura (submersa; caixa aquecida) foram avaliados. Os ensaios adotados para estudar a influência das propriedades de massa no mecanismo de degaste foram os de resistência à compressão uniaxial, resistência à tração na flexão e exsudação. Já os ensaios para verificar a influência das propriedades de superfície na magnitude desse mecanismo foram os de dureza superficial, resistência à abrasão, porosimetria por intrusão de mercúrio, microdureza por indentação, análises em microscópio estereoscópico e a digitalização tridimensional à laser. Os resultados encontrados mostraram uma influência estatística significativa do tipo de cimento sobre todas as propriedades avaliadas, sendo que o cimento de alta resistência inicial apresentou melhor desempenho em comparação ao cimento pozolânico, considerando uma mesma idade de análise (63 dias). Além disso, verificou-se uma influência estatística significativa da relação a/agl no comportamento dos concretos, onde a relação a/agl 0,6 aumentou os índices de desgaste das amostras em relação as de referência (a/agl 0,4), conforme esperado. Quanto ao tipo de cura, os compósitos curados de forma submersa apresentaram os melhores resultados frente ao desgaste superficial comparando-se àqueles mantidos na cura em caixa aquecida. Finalmente, analisando o teor de substituição de sílica ativa, observou-se que a substituição de 10 % sobre a massa de cimento proporcionou acréscimos estatisticamente significativos na resistência à abrasão das amostras com menor relação a/agl; somando-se a isto, a presença da sílica minimizou o efeito da cura em caixa aquecida na camada superficial das amostras de concreto submetidas ao desgaste. Concluindo, a resistência à abrasão dos concretos mostrou ter uma importante relação não somente com as suas propriedades de massa, mas também com a qualidade da sua camada superficial, uma vez que apresentou forte correlação com as características de superfície avaliadas, como a dureza superficial, a microdureza e a porosimetria ao mercúrio. Além disso, salienta-se que o ensaio de dureza superficial por esclerometria poderia ser adotado como parâmetro para determinação direta da resistência ao desgaste e sugere-se que a exsudação dos pisos de concreto venha a ser o fator principal no controle da qualidade da camada superficial da placa de concreto. / Surface abrasion wear is a pathological manifestation triggered by friction between dried particles and the surface of the material, provoking a progressive loss of the outermost layers. The comprehension of this mechanism of deterioration and also the parameters that influence its occurrence are valid concerns, since it compromises the durability and functionality of structures such as concrete floors. In addition, repair this pathological manifestation or replace the damage concrete require high expenditure. Thus, the necessity of further studies seeking for practical effective actions is justified. In this particular, the aim of this work was to study the influence of properties related to the matrix and the surface of composites on abrasion resistance. For this purpose, some factors that influence the quality of the concrete used in floors, including the cement type (CP IV; CP V-ARI), the water / binder ratio (0.40, 0.60), the replacement content of silica fume (0%, 10%) and the conditions of cure (submerged; heat box) were evaluated. The assays employed in order to study the influence of mass properties on the wear mechanism were the compressive strength, flexural tensile strength and bleeding. As regards to the influence of surface properties on the magnitude of this mechanism, it was verified by testing the surface hardness, abrasion resistance, porosimetry by mercury intrusion, microhardness by indentation, analysis in stereoscopic microscope and three-dimensional laser scanning. The obtained data demonstrated a statistically significant influence of cement type on all assessed properties, with the high early strength cement presenting a better performance as compared to pozzolan cement, considering a similar age of analysis (63 days). Furthermore, there was a statistically significant influence of water / binder ratio on concrete behavior, where the water / binder ratio of 0.6 increased the wear rates of the samples in comparison to the reference (water / binder 0.4), as expected. Regarding to the conditions of cure, the submerged composites showed better results against surface wear as compared to those kept in the heat box. Finally, it was observed that the replacement content of silica fume of 10% on the cement mass provided statistically significant increases in abrasion resistance of samples with lower water / binder ratio. In addition, the presence of silica minimized the effects of curing in a heat box on the surface layer of concrete samples that were submitted to wear. In conclusion, the abrasion resistance of concretes demonstrated an important relationship not only with the mass properties of these structures but also with the quality of their surface layer, since a strong correlation with the evaluated surface features was observed, including surface hardness, microhardness and porosimetry by mercury intrusion. Moreover, it is emphasized that the surface hardness assay by rebound hammer may be used as a parameter for direct determination of wear resistance and it is suggested that bleeding of concrete floors might be the main factor for controlling the surface layer quality of the concrete slab.

Orientadores: Rosa Cristina Cecche Lintz, Marco Antonio Carnio / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Tecnologia / Made available in DSpace on 2018-08-26T15:22:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Vaz_VivianeVisnardi_M.pdf: 4951532 bytes, checksum: 5513fc36c7d951f9241a2649baca2fcb (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: O concreto possui propriedades estruturais desejáveis como a resistência à compressão elevada, a rigidez e a durabilidade, mas, ao mesmo tempo, apresenta algumas limitações, como a baixa capacidade de deformação e a rápida propagação de fissuras quando submetido a esforços de tração. A utilização de fibras como material de reforço é uma alternativa para minimizar as limitações deste material. O objetivo deste estudo é avaliar o comportamento mecânico do Concreto Reforçado com Fibras de Vidro (CRFV) e verificar a viabilidade da aplicação do CRFV em peças de pavimento intertravado. A escolha do traço foi feita levando-se em consideração a norma brasileira que estabelece para pavimentos com tráfego de pedestres, veículos leves e veículos comerciais de linha resistência característica à compressão mínima de 35 MPa e para pavimentos com tráfego de veículos especiais e solicitações capazes de produzir efeitos de abrasão acentuados resistência característica à compressão mínima de 50 MPa. A análise dos resultados obtidos permite concluir que a adição de fibras ao concreto proporciona aumento na resistência à tração na flexão e a resistência residual pós-fissuração aumenta com o teor crescente de fibras de vidro na mistura. Verificou-se também um aumento na resistência à compressão das peças de pavimento intertravado moldadas com o concreto reforçado com fibra de vidro possibilitando a aplicação deste traço em pavimentos com tráfego de veículos especiais, de acordo com os limites estabelecidos pela norma brasileira / Abstract: The concrete has desirable structural properties such as high compressive strength, stiffness and durability, but at the same time it has some limitations such as low deformability and rapid crack propagation when subjected to tensile stresses. The use of fibers as reinforcement material for the concrete is an alternative to minimize the limitations of this material. The objective of this report is to evaluate the mechanical behavior of glass fiber reinforced concrete (GFRC) and verify the viability of the application of GFRC in interlocked floor blocks. The choice of recipe was made assuming the Brazilian Standard establishes floor with pedestrian traffic, light vehicles and line commercial vehicles minimum characteristic compressive strength of 35 MPa and special vehicle traffic floors and requests can produce marked effects of abrasion minimum characteristic compressive strength of 50 MPa. The analysis of the results shows that the addition of concrete to the fibers provides increased flexural tensile strength and residual flexural tensile strength post-cracking increases with increasing content glass fibers in the mixture. It was also verified an increase in the compressive strength of interlocked floor blocks made with glass fiber reinforced concrete making it possible the application of these recipe in the floors with special vehicle traffic, in accordance with the limits set by the Brazilian Standard / Mestrado / Ciência dos Materiais / Mestra em Tecnologia

Made available in DSpace on 2017-06-01T17:57:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 brunno_antonio_onofre_pinheiro.pdf: 3505579 bytes, checksum: 7291937bfaf4b81f7c817751ec3eea07 (MD5) Previous issue date: 2009-12-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The steel fiber reinforcement concrete is a composite material. The concrete is the matrix and the reinforcement are fibers. In Brazil, it started to be used in the decade of 90, and nowadays it´s one of the most efficient solution for industrial floors, witch are very important structures because the whole production consists on it. A problem with these kind of floors is that it creates financial damages in the occurrence of interruption of industrial activities. Some fibers had been studied as an addition to the concrete, mostly the steel ones. The main types of concrete floors had been boarded, with emphasis on the reinforced with steel fiber, looking for it´s characteristics, interactions fiber x matrix, efficiency parameters, quality control, main pathologies and therapies, as well as existent loads and dimensions. It was concluded that the fiber steel performance has an important role in the control of propagation of the cracks, increasing the residual strength factors, even being able to increase the capacity of the structure, depending on the volume of fiber steel that is applied. / O concreto reforçado com fibras de aço é um material compósito, onde o concreto é a matriz e o reforço são as fibras. No Brasil ele começou a ser utilizado na década de 90, e atualmente é uma das soluções mais eficientes para os pisos industriais, que são estruturas muito importantes, pois se constituem na base de toda a produção. Um problema nesses pisos pode significar prejuízos financeiros na ocorrência de interrupção das atividades industriais. Foram estudadas algumas fibras utilizadas como adição para o concreto, em especial as de aço. Foram abordados os principais tipos de pisos de concreto, com ênfase nos reforçados com fibras de aço, suas características, interações fibra x matriz, parâmetros de eficiência, controle de qualidade, principais patologias e terapias, bem como carregamentos atuantes e critérios de dimensionamento. Concluiu-se que as fibras de aço desempenham importante papel no controle de propagação das fissuras, aumentando a ductilidade da placa e a tenacidade, podendo até aumentar a capacidade portante da estrutura dependendo do volume de fibras empregado.

Mudanças volumétricas presentes na matriz cimentícia, oriundas dos processos de hidratação e de secagem do compósito cimentício, geram uma tendência de fissuração no material. Em pisos de concreto, a presença de tal manifestação patológica, decorrente do fenômeno da retração por secagem, é extremamente preocupante. Desta forma, a realização de esforços visando avaliar a influência de materiais constituintes do traço do concreto e seus proporcionamentos, com o intuito de reduzir a tendência de fissuração do material, gerada pelo fenômeno da retração por secagem, é extremamente válida. Para isto, foram avaliados fatores controláveis como o consumo de água (175l/m³; 190l/m³; 205l/m³), o teor de adição de microfibras de polipropileno (0g/m³; 300g/m³; 600g/m³; 900g/m³), o tipo de cimento (CP IV; CP V-ARI) e a idade, variável para cada ensaio realizado. Os ensaios empregados para esta avaliação foram o de resistência à compressão uniaxial, resistência à tração na flexão, retração por secagem livre e retração por secagem restringida. Os resultados dos ensaios mecânicos demonstraram a influência significativa do tipo de cimento e da idade avaliada na resistência do concreto. O teor de adição de microfibras de polipropileno exerceu uma pequena influência, porém significativa, com incrementos de 5% nos resultados mecânicos do ensaio de resistência à compressão uniaxial para os traços com teores de adição de 300g/m³ e 600g/m³. No entanto para o ensaio de resistência à tração na flexão, tal variável não se demonstrou significativa. O fator consumo de água não influenciou significativamente nos resultados correspondentes aos ensaios mecânicos, uma vez que a relação a/c manteve-se constante para todos os concretos estudados. No ensaio de retração por secagem livre, o tipo de cimento não demonstrou significância relevante para os resultados obtidos. Comportamento este, também observado para o teor de adição de microfibras de polipropileno, o qual não reduziu a magnitude da retração por secagem livre. Diferentemente do observado para a variável consumo de água, a qual influenciou significativamente nos dados obtidos, demonstrando a existência de uma relação direta entre a mesma e o fenômeno estudado. No ensaio de retração por secagem restringida, a tendência de fissuração dos concretos estudados foi influenciada significativamente pelo consumo de água presente na mistura. Conjuntamente, os resultados obtidos neste ensaio demonstraram que o teor de adição de microfibras de polipropileno é uma variável que deve ser proporcionada como os demais materiais constituintes do traço do concreto, ou seja, a quantidade incorporada no compósito cimentício não pode ser um valor determinado, semelhante para qualquer tipo de concreto. / Volumetric changes present in the cement paste matrix, coming from the processes of hydration and drying of cementitious composites, generate a cracking tendency in the material. In the concrete floor, this cracking tendency is extremely worrying. In this sense, efforts to evaluate the influence of important parameters in the mixture proportions of concrete, for decrease the cracking tendency due to drying shrinkage, it’s extremely valid. So, parameters were assessed like the consumption of water (175l/m³; 190l/m³; 205l/m³), the addition content of polypropylene staple fiber (0g/m³; 300g/m³; 600g/m³; 900g/m³), the type of cement (CP IV; CP V-ARI) and age, different for each test performed. The tests performed for this assessment were the compressive strength, flexural tensile strength, unrestrained drying shrinkage and restrained drying shrinkage. The results of mechanical tests shown the significant influence of the kind of cement and age assessed in the strength of concrete. The addition content of polypropylene staple fiber exerted little influence on the results of mechanical tests, but it was significant, with increases of 5% in the results of compressive strength for the mixtures with addition levels of 300g/m³ e 600g/m³. However for the flexural tensile strength, this parameter didn’t show significant. The water consumption didn’t influence significantly the results of mechanical tests, since the ratio a/c was constant for all concretes studied. In the unrestrained drying shrinkage, the kind of cement didn’t show importance for the results. This behavior also observed for the addition content of polypropylene staple fiber, which didn’t reduce the magnitude of free drying shrinkage. However, the water consumption influenced significantly in the results, demonstrating the existence of a direct relationship between it and the phenomenon studied. In the restrained drying shrinkage, the cracking tendency of the concrete studied was significantly affected by the consumption of water present in the mixture. Together, the results of this test showed that the addition content of polypropylene staple fiber is a parameter that should be provided as the others materials of the concrete mixture, i.e., the amount of polypropylene staple fiber incorporated into the cementitious composite can’t be a value fixed, similar to any type of concrete mixture.

O desgaste superficial constitui uma das manifestações patológicas mais recorrentes em pisos de concreto. A presença de tal manifestação patológica, proveniente do processo abrasivo, é muito preocupante, uma vez que implica em altos custos para reparar ou substituir este concreto danificado. Portanto, a realização de estudos que buscam avaliar a influência do proporcionamento e tipo de alguns materiais que constituem o traço de concreto, comumente empregado em pisos, é considerada extremamente relevante, no intuito de reduzir a tendência de desgaste dos compósitos. Neste particular, foram avaliados alguns fatores, como o consumo de água (175 l/m³; 190 l/m³; 205 l/m³), o teor de substituição de sílica ativa (0%; 5%; 10%), o teor de adição de microfibras de polipropileno (0 g/m³; 600 g/m³) e o tipo de cimento (CP IV; CP V-ARI). Os ensaios adotados para esta avaliação foram o de resistência à compressão uniaxial, resistência à tração na flexão, dureza superficial por esclerometria, exsudação e resistência à abrasão. Os resultados encontrados mostraram uma influência estatística significativa do tipo de cimento em todas as propriedades avaliadas, sendo que o cimento CP V-ARI apresentou melhor desempenho em comparação ao cimento CP IV, considerando uma mesma relação a/agl (0,53). O fator consumo de água, mantendo-se constante a relação a/agl, mostrou influência significativa na resistência à tração na flexão e na resistência à abrasão dos concretos, e, além disso, foi possível verificar um comportamento semelhante para ambas as propriedades com relação a este parâmetro de controle. Quanto ao teor de substituição de sílica ativa, observa-se que este fator promoveu efeito significativo nas propriedades mecânicas, o que era esperado, na dureza superficial e na exsudação; entretanto, não se verificou influência no desgaste por abrasão dos compósitos cimentícios. Já a adição das microfibras de polipropileno diminuiu significativamente a dureza superficial por esclerometria, sem alterar as demais propriedades analisadas. Os resultados verificados para o desgaste mostraram uma importante relação com as propriedades mecânicas dos concretos. O processo de acabamento como forma de tratamento superficial parece ser efetivo no controle do desgaste por abrasão, uma vez que pode ter minimizado o efeito da exsudação na superfície dos compósitos cimentícios. O consumo de água de 190 l/m³ mostrou ser o teor mais adequado para os materiais e concretos empregados nesta pesquisa. / Surface wear is one of the most frequent pathologies in concrete floors. The presence of such pathological manifestation from the abrasive process is very disturbing, since it implies high costs to repair or replace the damaged concrete. Therefore, studies that seek to evaluate the influence of the proportioning and type of some materials that constitute the mixture proportions of concrete, commonly used on floors, are considered extremely relevant, in order to reduce the tendency of surface wear of composites. In this study, factors such as water consumption (175 l/m³, 190 l/m³, 205 l/m³), replacement content of silica fume (0 %, 5 %, 10 %), addition content of polypropylene fibers (0 g/m³, 600 g/m³) and cement type (CP IV; CP V-ARI) were evaluated. The tests used for this assessment were compressive strength, flexural tensile strength, surface hardness by rebound hammer, bleeding and abrasion resistance. The results showed a significant statistic influence of the cement type on all the properties evaluated, with the cement CP V-ARI presenting a better performance compared to cement CP IV, considering the same w/b ratio (0.53). The water consumption factor, maintaining a constant w/b ratio, showed significant influence on the flexural tensile strength and abrasion resistance of concrete, and, in addition, we could observe a similar behavior for both properties with respect to this parameter of control. Regarding the replacement content of silica fume, it is observed that this factor promoted significant effect on the mechanical properties, which was expected, on the surface hardness and bleeding; however, there was no influence on the abrasion of the cementitious composites. The addition of polypropylene microfibers significantly decrease the surface hardness by rebound hammer, without altering any other property evaluated. The results verified for the wear showed an important relationship with the mechanical properties of concrete. The finishing process as a form of surface treatment seems to be effective in controlling the abrasive wear, since it may have minimized the effect of bleeding on the surface of cementitious composites. The water consumption of 190 l/m³ showed to be the most appropriate content for the materials and concrete used in this research.

Mudanças volumétricas presentes na matriz cimentícia, oriundas dos processos de hidratação e de secagem do compósito cimentício, geram uma tendência de fissuração no material. Em pisos de concreto, a presença de tal manifestação patológica, decorrente do fenômeno da retração por secagem, é extremamente preocupante. Desta forma, a realização de esforços visando avaliar a influência de materiais constituintes do traço do concreto e seus proporcionamentos, com o intuito de reduzir a tendência de fissuração do material, gerada pelo fenômeno da retração por secagem, é extremamente válida. Para isto, foram avaliados fatores controláveis como o consumo de água (175l/m³; 190l/m³; 205l/m³), o teor de adição de microfibras de polipropileno (0g/m³; 300g/m³; 600g/m³; 900g/m³), o tipo de cimento (CP IV; CP V-ARI) e a idade, variável para cada ensaio realizado. Os ensaios empregados para esta avaliação foram o de resistência à compressão uniaxial, resistência à tração na flexão, retração por secagem livre e retração por secagem restringida. Os resultados dos ensaios mecânicos demonstraram a influência significativa do tipo de cimento e da idade avaliada na resistência do concreto. O teor de adição de microfibras de polipropileno exerceu uma pequena influência, porém significativa, com incrementos de 5% nos resultados mecânicos do ensaio de resistência à compressão uniaxial para os traços com teores de adição de 300g/m³ e 600g/m³. No entanto para o ensaio de resistência à tração na flexão, tal variável não se demonstrou significativa. O fator consumo de água não influenciou significativamente nos resultados correspondentes aos ensaios mecânicos, uma vez que a relação a/c manteve-se constante para todos os concretos estudados. No ensaio de retração por secagem livre, o tipo de cimento não demonstrou significância relevante para os resultados obtidos. Comportamento este, também observado para o teor de adição de microfibras de polipropileno, o qual não reduziu a magnitude da retração por secagem livre. Diferentemente do observado para a variável consumo de água, a qual influenciou significativamente nos dados obtidos, demonstrando a existência de uma relação direta entre a mesma e o fenômeno estudado. No ensaio de retração por secagem restringida, a tendência de fissuração dos concretos estudados foi influenciada significativamente pelo consumo de água presente na mistura. Conjuntamente, os resultados obtidos neste ensaio demonstraram que o teor de adição de microfibras de polipropileno é uma variável que deve ser proporcionada como os demais materiais constituintes do traço do concreto, ou seja, a quantidade incorporada no compósito cimentício não pode ser um valor determinado, semelhante para qualquer tipo de concreto. / Volumetric changes present in the cement paste matrix, coming from the processes of hydration and drying of cementitious composites, generate a cracking tendency in the material. In the concrete floor, this cracking tendency is extremely worrying. In this sense, efforts to evaluate the influence of important parameters in the mixture proportions of concrete, for decrease the cracking tendency due to drying shrinkage, it’s extremely valid. So, parameters were assessed like the consumption of water (175l/m³; 190l/m³; 205l/m³), the addition content of polypropylene staple fiber (0g/m³; 300g/m³; 600g/m³; 900g/m³), the type of cement (CP IV; CP V-ARI) and age, different for each test performed. The tests performed for this assessment were the compressive strength, flexural tensile strength, unrestrained drying shrinkage and restrained drying shrinkage. The results of mechanical tests shown the significant influence of the kind of cement and age assessed in the strength of concrete. The addition content of polypropylene staple fiber exerted little influence on the results of mechanical tests, but it was significant, with increases of 5% in the results of compressive strength for the mixtures with addition levels of 300g/m³ e 600g/m³. However for the flexural tensile strength, this parameter didn’t show significant. The water consumption didn’t influence significantly the results of mechanical tests, since the ratio a/c was constant for all concretes studied. In the unrestrained drying shrinkage, the kind of cement didn’t show importance for the results. This behavior also observed for the addition content of polypropylene staple fiber, which didn’t reduce the magnitude of free drying shrinkage. However, the water consumption influenced significantly in the results, demonstrating the existence of a direct relationship between it and the phenomenon studied. In the restrained drying shrinkage, the cracking tendency of the concrete studied was significantly affected by the consumption of water present in the mixture. Together, the results of this test showed that the addition content of polypropylene staple fiber is a parameter that should be provided as the others materials of the concrete mixture, i.e., the amount of polypropylene staple fiber incorporated into the cementitious composite can’t be a value fixed, similar to any type of concrete mixture.

Mudanças volumétricas presentes na matriz cimentícia, oriundas dos processos de hidratação e de secagem do compósito cimentício, geram uma tendência de fissuração no material. Em pisos de concreto, a presença de tal manifestação patológica, decorrente do fenômeno da retração por secagem, é extremamente preocupante. Desta forma, a realização de esforços visando avaliar a influência de materiais constituintes do traço do concreto e seus proporcionamentos, com o intuito de reduzir a tendência de fissuração do material, gerada pelo fenômeno da retração por secagem, é extremamente válida. Para isto, foram avaliados fatores controláveis como o consumo de água (175l/m³; 190l/m³; 205l/m³), o teor de adição de microfibras de polipropileno (0g/m³; 300g/m³; 600g/m³; 900g/m³), o tipo de cimento (CP IV; CP V-ARI) e a idade, variável para cada ensaio realizado. Os ensaios empregados para esta avaliação foram o de resistência à compressão uniaxial, resistência à tração na flexão, retração por secagem livre e retração por secagem restringida. Os resultados dos ensaios mecânicos demonstraram a influência significativa do tipo de cimento e da idade avaliada na resistência do concreto. O teor de adição de microfibras de polipropileno exerceu uma pequena influência, porém significativa, com incrementos de 5% nos resultados mecânicos do ensaio de resistência à compressão uniaxial para os traços com teores de adição de 300g/m³ e 600g/m³. No entanto para o ensaio de resistência à tração na flexão, tal variável não se demonstrou significativa. O fator consumo de água não influenciou significativamente nos resultados correspondentes aos ensaios mecânicos, uma vez que a relação a/c manteve-se constante para todos os concretos estudados. No ensaio de retração por secagem livre, o tipo de cimento não demonstrou significância relevante para os resultados obtidos. Comportamento este, também observado para o teor de adição de microfibras de polipropileno, o qual não reduziu a magnitude da retração por secagem livre. Diferentemente do observado para a variável consumo de água, a qual influenciou significativamente nos dados obtidos, demonstrando a existência de uma relação direta entre a mesma e o fenômeno estudado. No ensaio de retração por secagem restringida, a tendência de fissuração dos concretos estudados foi influenciada significativamente pelo consumo de água presente na mistura. Conjuntamente, os resultados obtidos neste ensaio demonstraram que o teor de adição de microfibras de polipropileno é uma variável que deve ser proporcionada como os demais materiais constituintes do traço do concreto, ou seja, a quantidade incorporada no compósito cimentício não pode ser um valor determinado, semelhante para qualquer tipo de concreto. / Volumetric changes present in the cement paste matrix, coming from the processes of hydration and drying of cementitious composites, generate a cracking tendency in the material. In the concrete floor, this cracking tendency is extremely worrying. In this sense, efforts to evaluate the influence of important parameters in the mixture proportions of concrete, for decrease the cracking tendency due to drying shrinkage, it’s extremely valid. So, parameters were assessed like the consumption of water (175l/m³; 190l/m³; 205l/m³), the addition content of polypropylene staple fiber (0g/m³; 300g/m³; 600g/m³; 900g/m³), the type of cement (CP IV; CP V-ARI) and age, different for each test performed. The tests performed for this assessment were the compressive strength, flexural tensile strength, unrestrained drying shrinkage and restrained drying shrinkage. The results of mechanical tests shown the significant influence of the kind of cement and age assessed in the strength of concrete. The addition content of polypropylene staple fiber exerted little influence on the results of mechanical tests, but it was significant, with increases of 5% in the results of compressive strength for the mixtures with addition levels of 300g/m³ e 600g/m³. However for the flexural tensile strength, this parameter didn’t show significant. The water consumption didn’t influence significantly the results of mechanical tests, since the ratio a/c was constant for all concretes studied. In the unrestrained drying shrinkage, the kind of cement didn’t show importance for the results. This behavior also observed for the addition content of polypropylene staple fiber, which didn’t reduce the magnitude of free drying shrinkage. However, the water consumption influenced significantly in the results, demonstrating the existence of a direct relationship between it and the phenomenon studied. In the restrained drying shrinkage, the cracking tendency of the concrete studied was significantly affected by the consumption of water present in the mixture. Together, the results of this test showed that the addition content of polypropylene staple fiber is a parameter that should be provided as the others materials of the concrete mixture, i.e., the amount of polypropylene staple fiber incorporated into the cementitious composite can’t be a value fixed, similar to any type of concrete mixture.

O desgaste superficial constitui uma das manifestações patológicas mais recorrentes em pisos de concreto. A presença de tal manifestação patológica, proveniente do processo abrasivo, é muito preocupante, uma vez que implica em altos custos para reparar ou substituir este concreto danificado. Portanto, a realização de estudos que buscam avaliar a influência do proporcionamento e tipo de alguns materiais que constituem o traço de concreto, comumente empregado em pisos, é considerada extremamente relevante, no intuito de reduzir a tendência de desgaste dos compósitos. Neste particular, foram avaliados alguns fatores, como o consumo de água (175 l/m³; 190 l/m³; 205 l/m³), o teor de substituição de sílica ativa (0%; 5%; 10%), o teor de adição de microfibras de polipropileno (0 g/m³; 600 g/m³) e o tipo de cimento (CP IV; CP V-ARI). Os ensaios adotados para esta avaliação foram o de resistência à compressão uniaxial, resistência à tração na flexão, dureza superficial por esclerometria, exsudação e resistência à abrasão. Os resultados encontrados mostraram uma influência estatística significativa do tipo de cimento em todas as propriedades avaliadas, sendo que o cimento CP V-ARI apresentou melhor desempenho em comparação ao cimento CP IV, considerando uma mesma relação a/agl (0,53). O fator consumo de água, mantendo-se constante a relação a/agl, mostrou influência significativa na resistência à tração na flexão e na resistência à abrasão dos concretos, e, além disso, foi possível verificar um comportamento semelhante para ambas as propriedades com relação a este parâmetro de controle. Quanto ao teor de substituição de sílica ativa, observa-se que este fator promoveu efeito significativo nas propriedades mecânicas, o que era esperado, na dureza superficial e na exsudação; entretanto, não se verificou influência no desgaste por abrasão dos compósitos cimentícios. Já a adição das microfibras de polipropileno diminuiu significativamente a dureza superficial por esclerometria, sem alterar as demais propriedades analisadas. Os resultados verificados para o desgaste mostraram uma importante relação com as propriedades mecânicas dos concretos. O processo de acabamento como forma de tratamento superficial parece ser efetivo no controle do desgaste por abrasão, uma vez que pode ter minimizado o efeito da exsudação na superfície dos compósitos cimentícios. O consumo de água de 190 l/m³ mostrou ser o teor mais adequado para os materiais e concretos empregados nesta pesquisa. / Surface wear is one of the most frequent pathologies in concrete floors. The presence of such pathological manifestation from the abrasive process is very disturbing, since it implies high costs to repair or replace the damaged concrete. Therefore, studies that seek to evaluate the influence of the proportioning and type of some materials that constitute the mixture proportions of concrete, commonly used on floors, are considered extremely relevant, in order to reduce the tendency of surface wear of composites. In this study, factors such as water consumption (175 l/m³, 190 l/m³, 205 l/m³), replacement content of silica fume (0 %, 5 %, 10 %), addition content of polypropylene fibers (0 g/m³, 600 g/m³) and cement type (CP IV; CP V-ARI) were evaluated. The tests used for this assessment were compressive strength, flexural tensile strength, surface hardness by rebound hammer, bleeding and abrasion resistance. The results showed a significant statistic influence of the cement type on all the properties evaluated, with the cement CP V-ARI presenting a better performance compared to cement CP IV, considering the same w/b ratio (0.53). The water consumption factor, maintaining a constant w/b ratio, showed significant influence on the flexural tensile strength and abrasion resistance of concrete, and, in addition, we could observe a similar behavior for both properties with respect to this parameter of control. Regarding the replacement content of silica fume, it is observed that this factor promoted significant effect on the mechanical properties, which was expected, on the surface hardness and bleeding; however, there was no influence on the abrasion of the cementitious composites. The addition of polypropylene microfibers significantly decrease the surface hardness by rebound hammer, without altering any other property evaluated. The results verified for the wear showed an important relationship with the mechanical properties of concrete. The finishing process as a form of surface treatment seems to be effective in controlling the abrasive wear, since it may have minimized the effect of bleeding on the surface of cementitious composites. The water consumption of 190 l/m³ showed to be the most appropriate content for the materials and concrete used in this research.

O desgaste superficial constitui uma das manifestações patológicas mais recorrentes em pisos de concreto. A presença de tal manifestação patológica, proveniente do processo abrasivo, é muito preocupante, uma vez que implica em altos custos para reparar ou substituir este concreto danificado. Portanto, a realização de estudos que buscam avaliar a influência do proporcionamento e tipo de alguns materiais que constituem o traço de concreto, comumente empregado em pisos, é considerada extremamente relevante, no intuito de reduzir a tendência de desgaste dos compósitos. Neste particular, foram avaliados alguns fatores, como o consumo de água (175 l/m³; 190 l/m³; 205 l/m³), o teor de substituição de sílica ativa (0%; 5%; 10%), o teor de adição de microfibras de polipropileno (0 g/m³; 600 g/m³) e o tipo de cimento (CP IV; CP V-ARI). Os ensaios adotados para esta avaliação foram o de resistência à compressão uniaxial, resistência à tração na flexão, dureza superficial por esclerometria, exsudação e resistência à abrasão. Os resultados encontrados mostraram uma influência estatística significativa do tipo de cimento em todas as propriedades avaliadas, sendo que o cimento CP V-ARI apresentou melhor desempenho em comparação ao cimento CP IV, considerando uma mesma relação a/agl (0,53). O fator consumo de água, mantendo-se constante a relação a/agl, mostrou influência significativa na resistência à tração na flexão e na resistência à abrasão dos concretos, e, além disso, foi possível verificar um comportamento semelhante para ambas as propriedades com relação a este parâmetro de controle. Quanto ao teor de substituição de sílica ativa, observa-se que este fator promoveu efeito significativo nas propriedades mecânicas, o que era esperado, na dureza superficial e na exsudação; entretanto, não se verificou influência no desgaste por abrasão dos compósitos cimentícios. Já a adição das microfibras de polipropileno diminuiu significativamente a dureza superficial por esclerometria, sem alterar as demais propriedades analisadas. Os resultados verificados para o desgaste mostraram uma importante relação com as propriedades mecânicas dos concretos. O processo de acabamento como forma de tratamento superficial parece ser efetivo no controle do desgaste por abrasão, uma vez que pode ter minimizado o efeito da exsudação na superfície dos compósitos cimentícios. O consumo de água de 190 l/m³ mostrou ser o teor mais adequado para os materiais e concretos empregados nesta pesquisa. / Surface wear is one of the most frequent pathologies in concrete floors. The presence of such pathological manifestation from the abrasive process is very disturbing, since it implies high costs to repair or replace the damaged concrete. Therefore, studies that seek to evaluate the influence of the proportioning and type of some materials that constitute the mixture proportions of concrete, commonly used on floors, are considered extremely relevant, in order to reduce the tendency of surface wear of composites. In this study, factors such as water consumption (175 l/m³, 190 l/m³, 205 l/m³), replacement content of silica fume (0 %, 5 %, 10 %), addition content of polypropylene fibers (0 g/m³, 600 g/m³) and cement type (CP IV; CP V-ARI) were evaluated. The tests used for this assessment were compressive strength, flexural tensile strength, surface hardness by rebound hammer, bleeding and abrasion resistance. The results showed a significant statistic influence of the cement type on all the properties evaluated, with the cement CP V-ARI presenting a better performance compared to cement CP IV, considering the same w/b ratio (0.53). The water consumption factor, maintaining a constant w/b ratio, showed significant influence on the flexural tensile strength and abrasion resistance of concrete, and, in addition, we could observe a similar behavior for both properties with respect to this parameter of control. Regarding the replacement content of silica fume, it is observed that this factor promoted significant effect on the mechanical properties, which was expected, on the surface hardness and bleeding; however, there was no influence on the abrasion of the cementitious composites. The addition of polypropylene microfibers significantly decrease the surface hardness by rebound hammer, without altering any other property evaluated. The results verified for the wear showed an important relationship with the mechanical properties of concrete. The finishing process as a form of surface treatment seems to be effective in controlling the abrasive wear, since it may have minimized the effect of bleeding on the surface of cementitious composites. The water consumption of 190 l/m³ showed to be the most appropriate content for the materials and concrete used in this research.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Um aumento crescente dos problemas estruturais associados à vibração excessiva de pisos de edificações de estruturas mistas (aço-concreto) e de concreto armado devido a atividades humanas rítmicas constitui a principal motivação para o desenvolvimento de uma metodologia de projeto respaldada na obtenção da resposta dinâmica de pisos mistos (aço-concreto) e de concreto armado, quando submetidos a cargas dinâmicas humanas rítmicas. Para tal, os modelos estruturais estudados baseiam-se em pisos de edificações mistas (aço-concreto) e de concreto armado submetidos a aulas de ginástica aeróbica. São empregadas técnicas usuais de discretização, via método dos elementos finitos (MEF), por meio do programa ANSYS. Um estudo paramétrico foi realizado sobre os modelos estruturais investigados e foram obtidos valores elevados para as acelerações de pico violando os critérios de projeto e indicando níveis de vibrações excessivas. Considerando-se os aspectos mencionados anteriormente foi desenvolvida uma estratégia com base em alternativas viáveis para o controle estrutural, objetivando a atenuação das vibrações excessivas a partir da instalação de atenuadores dinâmicos sincronizados (ADS) nos pisos analisados. / The increasing incidence of building vibration problems due to human rhythmic activities led to a specific design criterion to be addressed in structural design. This was the main motivation for the development of a design methodology centred on the composite (steel-concrete) and reinforced concrete building floors dynamic response when submitted to dynamic loads due to human rhythmic activities. The structural system is composed by a composite (steel-concrete) and a reinforced concrete building floor subjected to aerobics. The proposed analysis methodology adopted the usual mesh refinement techniques present in the finite element method (FEM) simulations implemented in the ANSYS program. An extensive parametric study was developed and the results have demonstrated that the analysed composite and reinforced floor have presented high values of accelerations and excessive vibrations. Considering all aspects mentioned before, it was developed a structural control strategy aiming to reduce the floor excessive vibrations. Finally, an investigation was performed based on some structural control alternatives for attenuating excessive vibrations using Tuned Mass Damper (TMD) systems.