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Previous issue date: 2014-02-20 / itt Performance - Instituto Tecnológico em Desempenho da Construção Civil / O desenvolvimento de novos concretos vem sendo ampliado ao longo dos anos, o que ocorre paralelamente ao aprimoramento dos cálculos estruturais e ao maior conhecimento sobre as propriedades dos materiais, o que conduz os projetistas ao desenvolvimento de estruturas que necessitam ter características específicas. Com isso surge a necessidade de se desenvolver concretos especiais, que apresentam elevada resistência mecânica e durabilidade. O concreto de pós reativos, também chamado de CPR, é um exemplo destes materiais. Trata-se de um concreto de ultra alto desempenho, com elevada resistência mecânica, extremamente dúctil e de baixa porosidade. Este tipo de concreto apresenta propriedades mecânicas superiores em comparação aos concretos de alta resistência, chegando a resistências à compressão de 200 MPa, à tração de 45MPa e módulo de elasticidade superior a 50 GPa. O consumo de cimento neste tipo de concreto pode atingir 800 kg/m3, além de incorporar elevado volume de sílica ativa. A otimização granular dos constituintes, realizada através de métodos de empacotamento de partículas, faz com que seja possível obter um material com o mínimo de vazios e elevada densidade. As fibras introduzidas no composto proporcionam elevada ductilidade. Neste trabalho, parte do cimento Portland foi substituído por cinza volante, para desenvolver um CPR com baixo consumo de aglomerantes. Também foi estudada a incorporação de dois tipos de fibras, ou hibridização, para uma matriz de CPR com menor consumo de cimento. A introdução de dois tipos distintos de fibras proporciona ao material maior sinergia, diminuindo a formação e a propagação de fissuras durante o carregamento. Os resultados obtidos nesta pesquisa mostram que a substituição parcial do cimento por cinza volante apresentou melhor desempenho mecânico, atingindo resistência à compressão de aproximadamente 190 MPa com 30% de adição. A incorporação de dois tipos distintos de fibras, aço e polipropileno em teores de 80% e 20% respectivamente, proporcionou ao material elevada resistência à tração na flexão e tenacidade. Portanto, é possível dosar CPR com menores consumos de cimento e uso de dois tipos de fibras, melhorando as propriedades da mistura e obtendo um compósito com reduzido impacto ambiental. / The development of new concretes is being expanded over the years, withal the improvements in structural design, along the increased knowledge of materials properties, which leads the designers to develop structures with specific requirements. It arises the need of the development of special concretes, with have enhanced mechanical strength and durability. Reactive powder concrete, also called RPC, is an example of these materials. This is an ultra-high-performance concrete with high mechanical strength, extremely ductile and low porosity. This type of concrete has superior mechanical properties compared to high strength concrete, reaching compressive strengths of 200 MPa, tensile strengths of 45 MPa and modulus higher than 50 GPa. The cement consumption in this type of concrete may reach 800 kg/m3, while incorporating high volumes of silica fume. The optimization of granular constituents accomplished by particle packing methods provides a material with a minimum of voids and also high density. The fiber introduced into the material compound provides high ductility. On this report, fly ash was used to replace some part of the cement, aiming the development of a RPC with low agglomerate consumption. It was also studied the use of two types of fiber, or hybridization, to a RPC matrix array of CPR with less consumption of cement. The introduction of two distinct types of fibers gives the material improved synergy, decreasing the formation and propagation of cracks during the charging. The results obtained in this study show that the partial replacement of cement by fly ash gives better mechanical performance, reaching the compressive strength of approximately 190 MPa with 30% addition. The incorporation of two different types of fibers, steel and polypropylene at levels of 80% and 20% respectively, provided the materials high tensile strength and toughness. Therefore, it is possible to compose an RPC with lower cement consumption and use of two types of fibers, improving the properties of the mixture and obtaining a composite with reduced environmental impact.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.repositorio.jesuita.org.br:UNISINOS/3207 |
| Date | 20 February 2014 |
| Creators | Christ, Roberto |
| Contributors | http://lattes.cnpq.br/4760250136044505, Tutikian, Bernardo Fonseca, Mancio, Mauricio |
| Publisher | Universidade do Vale do Rio dos Sinos, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Unisinos, Brasil, Escola Politécnica |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UNISINOS, instname:Universidade do Vale do Rio dos Sinos, instacron:UNISINOS |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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