Análise do comportamento termomecânico em diferentes classes de concreto e com substituição de vermiculita - Casali, Arthur Henrique Gasparete (2021)
O concreto é um material difundido e utilizado mundialmente, sobretudo devido ao seu custo relativamente baixo, à não exigência de mão de obra qualificada para a sua obtenção, além da relativa resistência ao fogo. Contudo, o comportamento deste material, quando submetido a determinadas condições de carregamento e temperatura, leva a alterações microestruturais que refletem em sua estrutura macroscópica. Estudos experimentais analisaram os danos causados pelo aumento da temperatura considerando os níveis microestrutural e macroestrutural e, sendo crescente a demanda por concretos com uma matriz cimentícia altamente densa e com um baixo volume de vazios, há um aumento da sensibilidade do material a condições térmicas extremas, tornando-o sujeito a microfissuração¸ ao desplacamento e à perda de capacidade de carga. Salienta-se, ainda, que pesquisas referentes à exposição de elementos de concreto a temperaturas elevadas conduzem a resultados bastante inconsistentes e, dessa forma, novas contribuições sobre o assunto são muito importantes. Nesse contexto, surge a necessidade do estudo da avaliação termomecânica de concretos com agregados leves quando comparados com concretos convencionais, ou seja, com agregados pétreos comumente utilizados nas dosagens. Pretende-se, neste trabalho, avaliar o comportamento termomecânico do concreto quando o mesmo e exposto a gradientes de temperatura elevados, considerando que incêndios chegam até a 900ºC, e entender o processo de degradação dos materiais nesses casos. O trabalho é constituído de duas etapas, tendo a Etapa I como finalidade caracterizar, estudar e definir os materiais e as dosagens para cada tipo de concreto além da moldagem de corpos-de-prova a serem avaliados e ensaiados. Na Etapa II foram executados os ensaios de absorção, massa específica, resistência à compressão axial, resistência à tração por compressão diametral, módulos de elasticidade estático e velocidade de pulso ultrassônico em cada uma das amostras submetidas a diferentes temperaturas (TA (temperatura ambiente); 200; 400 e 800ºC). Como conclusão e de acordo com as análises dos resultados, verificou-se que, em temperatura ambiente, o emprego da vermiculita demonstrou diferenças na porosidade e a massa específica do material, porém, com o acréscimo dos gradientes de temperatura, tais diferenças se desfazem, o que pode ser explicado pelo aumento de fissuração, perda de massa e aumento da estrutura do poro. Foi observado também que, para os parâmetros dos ensaios, pode-se concluir que a alta temperatura tem influência direta tanto nos concretos convencionais quanto nos concretos com substituição por vermiculita.