Influência da porosidade presente na interface fibra/matriz nas propriedades de desempenho de compósitos cimentícios reforçados com fibras metálicas

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Henriques, Thiago dos Santos
• Orientador(a): Dal Molin, Denise Carpena Coitinho
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Concreto reforçado com fibras; Compósitos cimentícios; Porosidade
• Palavras-chave em Inglês: Fiber reinforced concrete; Fiber/matrix interface; Steel fibers; SEM; Computed tomography (CT)
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/280721

No mercado nacional é possível encontrar diversos tipos de fibras, sendo que na construção civil as mais utilizadas são, principalmente, as metálicas. Além das características das matrizes e das próprias fibras, um maior aprofundamento técnico-científico sobre a interface fibra/matriz (zona de transição) pode ser considerado uma das principais oportunidades de pesquisa em busca de possíveis avanços tecnológicos. Foram executadas duas tecnologias de concreto (convencional e autoadensável), sendo que cada uma delas contou com quatro teores de fibras de aço: 0 kg/m³ (testemunho), 10 kg/m³, 20 kg/m³ e 30 kg/m³. Ou seja, o programa experimental contou com um total de oito famílias de concretos reforçados com fibras (CRF´s). Foram realizados diversos ensaios de caracterização do compósito no estado fresco (massa específica, mesa Graff, Slump Flow, Slump Test, teor de ar incorporado, exsudação, cone invertido e VeBe) e endurecido (resistência à compressão, tenacidade através de tração na flexão em vigas com entalhe, impacto, módulo de elasticidade, absorção de água, índice de vazios e massa específica). Os resultados foram comparados com os dados de quantificação da porosidade das amostras através de microscopia eletrônica de varredura (MEV) e tomografia computadorizada (TC). Para cada família de CRF foram obtidas 50 amostras para o ensaio de MEV (sendo o maior universo amostral para este tipo de ensaio em nível nacional) e 3 amostras para TC, sendo estas analisadas em equipamento hospitalar de última geração, com os corpos de prova em formato e tamanho originais (cilíndrico 10 cm x 20 cm), podendo também ser considerado como um método ainda pouco utilizado no país. Como principal diferença, enquanto o MEV avaliou a porosidade diretamente no entorno da fibra (através de método de fracionamento e preparação desenvolvidos exclusivamente nesta pesquisa), a TC quantificou os poros totais dos corpos de prova de maneira não destrutiva. Os resultados obtidos através de microscopia eletrônica e tomografia computadorizada demonstraram que não houve uma diferenciação estatisticamente significativa da porosidade presente tanto na zona de transição fibra/matriz quanto na própria matriz. Já as tecnologias das matrizes adotadas (convencional e autoadensável) antes da inserção das fibras demonstraram ser determinantes no comportamento das amostras. Portanto, esforços para melhorar características da zona de transição fibra/matriz tendem a não ter resultados significativos no desempenho, considerando especificamente as famílias de CRF´s desenvolvidas e abordadas nesta pesquisa.