Análise experimental e numérica da aderência aço-concreto em concreto de pós reativos com sustentabilidade

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Piccinini, Ângela Costa
• Orientador(a): Silva Filho, Luiz Carlos Pinto da
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Concreto de alta resistência; Escória de alto-forno; Aderência aço-concreto
• Palavras-chave em Inglês: RPC; Blast furnace slag; Bond; Pull out test; Numerical analisys
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/218205

O concreto de pós reativos (CPR) é um concreto que não possui agregado graúdo em sua composição. Reduzindo-se os vazios internos, ganha-se mais resistência, durabilidade e homogeneidade. Muitos questionamentos envolvem o CPR pelo seu custo e pela metodologia de produção; e o comportamento do CPR com relação à aderência aço-concreto ainda é pouco conhecido. Normas foram criadas com relação às tensões de aderência para concretos convencionais, mas é necessário esse estudo para concretos especiais. Resultados recentes apresentados na literatura mostram que, em pull out tests, o comprimento de aderência proposto pelo RILEM, que é de 5 diâmetros, deve ser reduzido para concretos com alta resistência, sob o risco de não atingir o limite máximo de aderência devido ao fendilhamento. Portanto, os objetivos principais deste trabalho são produzir um CPR com substituição de 35% de cimento por escória de alto forno e avaliar o comportamento da aderência aço-CPR, experimental e numericamente. Todas as análises foram realizadas nas idades de 3, 7, 28, 56, 63 e 91 dias. Foram realizados ensaios mecânicos em 76 corpos de prova de 50x100mm para análise de resistência à compressão, resistência à tração por compressão diametral e módulo de elasticidade. Para análise de aderência, 36 corpos de prova foram submetidos ao pull out test, com barras de aço nervuradas e lisas de diâmetro de 10 mm inseridas em CPR em fôrmas cilíndricas com altura e diâmetro de 100 mm. O comprimento de aderência foi de 2 vezes o diâmetro da barra localizado no centro da altura da amostra. Este CPR mais sustentável, com menor custo, pela redução de cimento e sem aplicação de cura térmica, apresentou resultados satisfatórios nos ensaios mecânicos. Aos 3 dias apresentou resistência à compressão de 41% da máxima obtida, que foi de 123,06 MPa aos 91 dias. Na análise por microscópio eletrônico de varredura, percebeu-se poucos poros nas amostras e uma coesão na interface entre agregado e pasta. Resultados apontaram um crescimento nas resistências até a idade de 56 dias e após uma estabilização das curvas até os 91 dias. Durante os ensaios de arrancamento, ocorreu o fendilhamento nas amostras com barras nervuradas e em idades a partir de 56 dias, mas esse efeito ocorreu após o deslizamento da barra. Na comparação da barra lisa com nervurada, podese perceber a influência considerável da nervura, pois em testes com barras lisas, a aderência foi praticamente inexistente. Observou-se valores subestimados, quando aplicadas as equações matemáticas de pesquisadores no cálculo da tensão máxima de aderência. A simulação numérica, com elementos disponíveis no software Ansys Workbench, ratificou estudos com relação à aderência e apresentou tensões máximas equivalentes à análise experimental. Este trabalho, com análise por pull out test, mostra que existe uma grande probabilidade de projetar comprimentos de ancoragem com custo mais elevado, se as disposições das normas e as equações matemáticas que foram desenvolvidas para o concreto convencional, forem aplicadas para o CPR.