Influência da adição de sílica ativa sobre a resistência mecânica e a tenacidade à fratura de concretos de cimento portland para utilização em pavimentos rígidos rodoviários - Silva, Joamir Henrique da (2016)
O concreto é um material compósito de matriz cerâmica e reforço também cerâmico, que se caracteriza por apresentar o chamado comportamento mecânico quase frágil. Suas propriedades são determinadas pela sua microestrutura, que pode ser controlada pela relação água/cimento, tamanhos dos agregados, pela adição de modificadores, como a sílica ativa, entre outros. Do ponto de vista do comportamento mecânico, o concreto é relativamente pouco estudado em relação à tenacidade à fratura. Neste trabalho é estudada a relação entre a adição de diferentes teores de sílica ativa e o comportamento mecânico (resistência à compressão axial e resistência à tração na flexão) e a tenacidade à fratura - utilizando corpos de prova do tipo “short-rod”, com entalhe Chevron (KICV) - de concreto aplicado em pavimentos rodoviários rígidos. Para tanto, foi produzido um total de 150 corpos de prova, sendo 45 cilindros de 15 x 30 cm, nos ensaios de compressão axial; 45 prismas de 15 x 15 x 50 cm, nos ensaios de tração na flexão; 45 do tipo “short-rod” para a determinação do KICV, a partir de um traço base (0%) e adições de 3, 6, 9 e 12% de adição de sílica ativa, em relção à massa de cimento. Os ensaios mecânicos foram realizados aos 7 e aos 28 dias de idade. Além disso, as diferentes composições foram avaliadas do ponto de vista das respectivas massas específicas, índice de absorção e índice de vazios, sendo, para tanto, moldados 15 cilindros de 15 x 30cm para os ensaios de massa específica, absorção e índice de vazios. Em relação à preparação das amostras, verifica-se que a adição de sílica ativa provocou uma queda no abatimento do concreto, revelando uma redução na consistência do material, o que requereu um aumento na relação água/cimento, para manter este abatimento constante. Em relação à estrutrura do concreto, verifica-se um aumento na massa específica, seguida de uma redução no índice de absorção e no índice de vazios, com o incremento dos percentuais de sílica ativa. Em relação ao comportamento mecânico, verifica-se que a resistência à compressão axial e a resistência à tração na flexão apresentaram tendência de crescimento com o aumento do percental de sílica ativa, tanto para as amostras com 7 e 28 dias de idade. No caso das amostras ensaiadas com 28 dias de idade, em ambas as situações, todos os resultados mínimos obtidos atenderam às especificações técnicas mínimas exigidas para a aplicação em pavimentos rígidos. Em relação à tenacidade à fratura, verifica-se valores coerentes com aqueles mostrados pela literatura e, a exemplo da resistência mecânica, verifica-se também uma tendência de crescimento dos valores obtidos, à medida que se aumenta os teores de sílica. A melhoria incremental do comportamento mecânioc, tenacidade à fratura e das propriedades físicas do concreto está associados aos efeitos físicos e químicos da sílica ativa, responsável pela redução de poros e pelo aumento da resistência na interface argamassa/aglomerado.