[pt] A presente tese estuda as propriedades de curta e londa
duração de argamassas de cimento reforçadas com fibras de
coco e sisal. O trabalho experimental visou a determinação
das propriedades físicas e mecânicas do reforço e o estudo
da influência do tipo, fração volumétrica e tamanho de
fibra, orientação e composição da matriz nas propriedades
mecânicas do compósito. Estudos foram executados com o
objetivo de se determinar a influência do reforço na
retração plástica, com e sem restrições, das matrizes de
argamassa. Fissurações resultantes da imposição das
restrições e o fenômeno de cicatrização das fissuras foram
também investigados. O modo de ruptura e as propriedades de
aderência interfacial fibra-matriz foram determinados
através de ensaios de arrancamento. As propriedades de
longa duração dos compósitos foram determinadas através dos
ensaios de fluência, retração e durabilidade. A influência
da adição de várias frações volumétricas e tamanhos de
fibras na fluência das matrizes de argamassa foi
determinada usando-se corpos de prova, selados e não
selados, submetidos a uma pressão de 14,4 MPa durante um
período de 210-350 dias. Recuperações das deformações
elásticas foram monitoradas por um período de 56-180 dias.
A influência dos tipos de fibra, fração volumétrica,
tamanho de fibra, tipo de cura, traço da argamassa e
substituição parcial do cimento Portland por micro-sílica e
escória de alto forno na estabilidade dimensional das
matrizes de argamassa foi determinada com o uso de ensaios
de retração por um período de 320 dias. A durabilidade das
fibras de coco e sisal, imersas em soluções alcalinas de
hidróxido de cálcio e de sódio e em água de torneira, foi
determinada através da realização de ensaios de resistência
à tração em idades variando de 30-420 dias. A durabilidade
das argamassas reforçadas com fibras naturais após 320-360
dias imersas em água, expostas a ciclos de molhagem e
secagem bem como ao ambiente natural foi determinada
através de resultados de ensaios de flexão e de observações
de imagens obtidas com o uso de microscopia eletrônica. Um
mapeamento de elementos químicos foi realizado com o
objetivo de se verificar possíveis migrações de produtos da
matriz de cimento Portland para o lúmen e paredes das
fibras. Tratamentos para garantir a durabilidade dos
compósitos foram estudados, a saber: (a) modificações na
matriz através da substituição parcial do cimento Portland
por micro-sílica e escória de alto orno; (b) carbonatação
da matriz de cimento Portland; (c) imersão das fibras em
micro-sílica líquida antes de serem incorporadas à matriz
de cimento Portand. / [en] This thesis studies both the short-term and long- term
behaviour of sisal and coconut fibre reinforced mortar
composites.The experimental work involved extensive
laboratory testing to determine the physical and mechanical
properties of the fibre reinforcement and to study the
influence of fibre type, volume fraction, fibre length,
fibre arrangement and matrix composition on the
mechanical properties of the composite.Studies were also
made to determine the influence of fibre reinforcement in
controlling free and restrained shrinkage during the early
age of mortar mixes. Cracking due to restraint and the
phenomenon of crack self-healing were also investigated.
The mode of failure and the properties of the resistance to
fibre-matrix interfacial bonding were determined using the
single fibre pull-out test.The long-term properties of the
sisal and coconut fibre reinforced-mortar composites
were assessed throughout creep, shrinkage and durability
tests. The influence of the addition of sisal and coconut
fibres, of various volume fraction and lengths, on the
creep of a mortar matrix was determined using sealed and
unsealed specimens subjected to a pressure of 14.4 MPa over
a period of 210-350 days. Recovery strains were recorded
for a period of 56-180 days.The influence of fibre types,
volume fraction, fibre lengths, cure types, mix proportions
and replacement of OPC by slag and silica fume on the
dimensional stability of mortar matrices was determined
using drying shrinkage tests for a period of 320 days.
The durability of sisal and coconut fibres exposed to
alkaline solutions of calcium and sodium hydroxide and
stored in tap water was measured as strength loss over a
period of 420 days. The durability of fibre-reinforced
mortars after 320 to 360 days, stored under water, exposed
to cycles of wetting and drying as well as to the natural
weather,was assessed from results of flexural tests and
from observations of the photomicrographs obtained using
backscattered imaging and secondary electron imaging.
Dotting maps of chemical elements were obtained in order to
verify possible migration of cement products from the
matrix to the lumen and voids within of the fibres.
Treatments to enhance the durability performance of the
composites were studied,including: (a) modifications to the
matrix through the replacement of Portland cement
by undensified silica fume and by blast-furnace slag; (b)
carbonation of the cementitious matrix and (c) immersion of
the fibres in slurry silica fume prior to being
incorporated into the Portland cement matrix.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:2144 |
| Date | 27 November 2001 |
| Creators | ROMILDO DIAS TOLEDO FILHO |
| Contributors | KHOSROW GHAVAMI |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | TEXTO |
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