Orientador: Newton de Oliveira Pinto Júnior

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo

Resumo: O concreto reforçado com fibras de aço (CRFA) tem seu principal campo de aplicação nos pisos industriais e pavimentos. Em função das características de redistribuição de esforços que apresentam tais estruturas - placas apoiadas sobre uma base elástica - é possível a substituição total das...

Resumo: O concreto reforçado com fibras de aço (CRFA) tem seu principal campo de aplicação nos pisos industriais e pavimentos. Em função das características de redistribuição de esforços que apresentam tais estruturas - placas apoiadas sobre uma base elástica - é possível a substituição total das armaduras convencionais pelas fibras de aço, acelerando o processo executivo e garantindo sua segurança e durabilidade. A introdução das fibras de aço nos concretos tem como principal função modificar o comportamento do compósito quando solicitado a esforços de flexão, transformando um material de natureza frágil em dúctil, ou seja, com capacidade de absorção de energia. A ductilidade desse compósito é usualmente quantificada pela medida de tenacidade do material em ensaios de tração na flexão, obtida com velocidade de deformação controlada, condição fundamental para avaliação do comportamento do compósito após sua fissuração. É importante salientar que a tenacidade do CRFA é fortemente influenciada pela distribuição das fibras na matriz de concreto, distribuição esta que é sensivelmente diferente em corpos de prova prismáticos moldados, utilizados para o controle de qualidade da obra, do que a encontrada nas estruturas dos pisos ou pavimentos. As propriedades do CRFA são expressas assumindo essa distribuição randomizada das fibras. Não obstante, em corpos de prova de tamanhos padronizados, ocorrem os efeitos de parede, também chamados de efeitos de borda. Esses efeitos consistem no alinhamento das fibras junto ao fundo e às laterais do corpo de prova, tornando o arranjo das fibras de aço nesses locais comprometido em virtude desses efeitos de parede. Com isto ocorre um aumento induzido no desempenho do compósito dado o alinhamento das fibras à direção principal de tensão durante a flexão. Buscando analisar a influência que a distribuição das fibras tem sobre a tenacidade do material, foram moldadas placas com dimensões que simulem os pisos e pavimentos (com três distintos teores de fibras: 20, 30 e 40 kg/m³), das quais foram extraídos prismas para determinação da suas tenacidades, que serão comparadas com as obtidas em prismas moldados. Os resultados foram cotejados estatisticamente, através da análise de variância, para estabelecimento das correlações existentes e suas influências sobre a tenacidade do compósito. Não há norma nacional para ensaios e utilização do CRFA que especifiquem e normatizem o seu uso. Dessa maneira, em virtude dos resultados dos valores de tenacidade terem sido com grande variabilidade, propusemos valores característicos para serem utilizados no controle executivo de obra

Abstract: The steel fiber reinforced concrete (SFRC) has in the industrial slabs-on-ground and the pavements its main field of application. Regarding the features of such structures and the redistribution of the resulting forces - slabs supported on elastic base - the complete substitution of the...

Abstract: The steel fiber reinforced concrete (SFRC) has in the industrial slabs-on-ground and the pavements its main field of application. Regarding the features of such structures and the redistribution of the resulting forces - slabs supported on elastic base - the complete substitution of the conventional armors for steel fibers has been possible saving time of the executive process, nevertheless security and durability also guaranteed. The introduction of steel fibers in the concrete has the mainly feature of modifying the behavior of the composite when requested the flexural efforts, transforming a material of fragile nature into ductile, which means; with capacity of energy absorption. The ductility of this composite usually is quantified by the measurement of the thoughness of the material in tensile stress in the flexural tests, obtained by controlled speed deformation, basic condition for evaluation of the behavior of the composite afterwards fissuration. It is important to point out that the toughness of the SFRC is mainly influenced by the distribution of fibers in the concrete matrix, distribution that is significantly different in prismatic specimen molded, used for the control of the quality of the construction, of what found in the structures of the slabs-on-ground and the pavements. The properties of the SFRC are express assuming this randomly distribution of the fibers. However, in specimen of standard sizes the wall effect occurs, also calls of edge effect. These effects consist in the alignment of the fibers next to botton and to the laterals of the specimen. This occurs with an induced increase in the performance of the composite given the alignment of fibers on the main direction of tension during flexion. In this way, an induced increase in the performance of the composite given the alignment of staple fibers to the main direction of tension occurs during the flexural test, becoming the arrangement of steel fibers in these places compromised due to these wall effects. Searching to analyze the influence that the distribution of staple fibers has on the toughness of the material, plates with dimensions were molded that simulate the slabs-onground and pavements (with three distinct staple fiber texts: 20, 30 and 40 kg/m³), of which prisms for determination of its toughness will be extracted, that will be compared with the gotten ones in molded specimen. The results will be statistically analyzed through the analysis of variance for establishment of the existing correlations and its influences on the toughness of the composite. There is no national standard for testing and use of the SFRC that specify and regulate their use. Thus, given the results of toughness values have been with great variability, we propose characteristic values for the application in executive control of building works