Influência da temperatura no comportamento do concreto com diferentes teores de fibras de aço.

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Agra, Ronney Rodrigues
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Concreto reforçado com fibras; Elevated temperatures; Estruturas (Comportamento estrutural); Fire resistance; Fogo; Post-crack tensile strength; Resistência pós fissuração; Steel fiber reinforced concrete; Structural behavior; Temperaturas elevadas
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3146/tde-04032021-110133/

Medidas de proteção e combate ao incêndio de estruturas de concreto são foco de pesquisas em escala mundial. Sabe-se que a utilização de microfibras poliméricas promove redução no processo de lascamento explosivo do concreto e que sua combinação com fibras de aço promove efeitos benéficos em termos de resistência ao fogo. Entretanto, não há abordagem de normas, projetos e recomendações para o concreto reforçado com fibras (CRF) aplicado em estruturas quando sujeito a incêndio. Nesse contexto, o presente trabalho auxilia na parametrização do comportamento estrutural do CRF submetido a elevadas temperaturas, à medida que avalia a capacidade de reforço proporcionado pelas fibras de aço nestas condições. Neste estudo, o aquecimento do CRF foi realizado em forno elétrico e, também, por meio da exposição unifacial ao fogo. A avaliação do comportamento mecânico pós-fissuração das amostras submetidas a elevadas temperaturas e dosadas com teores distintos de fibras de aço (20, 35 e 70 kg/m³, o que corresponde, em volume, a 0,26%, 0,45% e 0,90%, respectivamente) foi realizada por meio dos ensaios DEWS (Double Edge Wedge Splitting) e de flexão de três pontos. Apesar da deterioração intensa da resistência à compressão do CRF, sua taxa de degradação ocorreu de forma distinta com a elevação da temperatura, em função do teor de fibras de aço empregado, de modo que amostras com baixos teores apresentaram reduções mais intensas em relação às amostras com teores elevados. A principal preocupação é quanto à resistência à tração, que é significativamente afetada em temperaturas acima de 300 ºC. No entanto, também foi constatado efeito positivo proporcionado pelo aumento do teor de fibras, de forma que diminuíram as taxas de degradação nessa propriedade. Além disso, foi constatada a influência direta do aumento do teor de fibras na capacidade resistente pós-fissuração do compósito. Com o aumento da temperatura, as fibras perderam sua capacidade de reforço e, assim, ocorreram reduções gradativas na capacidade resistente residual, de modo que após 600 °C, o CRF conservava apenas 20% e 30% da sua resistência à tração pós-fissuração associada ao estado limite de serviço (ELS) e estado limite último (ELU) respectivamente, independente do teor de fibras. Após exposição ao fogo, os valores de resistência à tração da matriz e resistência à tração pós-fissuração associados ao ELU tenderam aos resultados obtidos para a temperatura de 450°C, independente do teor de fibra empregado. Os resultados obtidos poderão ser utilizados para a elaboração de equações constitutivas e servem como dados de entrada em modelos numéricos de previsão de comportamento estrutural de elementos executados com CRF.