dc.creator | Soardi, Alessandro | |
dc.date.accessioned | 2022-08-03T15:21:54Z | |
dc.date.available | 2022-08-03T15:21:54Z | |
dc.date.issued | 2022-04-14 | |
dc.identifier.uri | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/25770 | |
dc.description.abstract | Reactive powder concrete (RPC), the main representative of ultra high performance
concrete (UHPC), is a material that has high compressive strength, high compactness
and low fluid permeability. Such properties come from the use of high consumption of
binders, extremely fine aggregates and a low water/binder ratio, combined with the use
of superplasticizer additives from last generation. These characteristics make RPC a
material with great potential for use in special constructions. However, its high
compactness and low permeability also favor the occurrence of detachment of CPR
layers during exposure to high temperatures. The detachment of concrete by the action
of temperature is known as spalling effect and can occur explosively. Several studies
have reported that this phenomenon usually occurs in high performance concrete
(HPC), due to its low permeability, and this same behavior has been verified in RPC
at certain temperatures. One of the measures to mitigate spalling in concrete is the
incorporation of polypropylene fibers during the mixing of the material, in order to
improve its behavior in fire situations. The present research evaluated the effect of
temperatures of 200, 300, 400, 600 and 800 °C on the mechanical properties of RPC
traces, at 91 days of curing, with water/cement factors corresponding to 0.18 and 0.21.
It was also verified the influence of the incorporation of polypropylene fibers in the
reduction of eventual damages caused by heating, in the contents of 0, 0.15 and 0.30%
by volume. After cooling, tests of axial compressive strength, tensile strength by
diametral compression and ultrasonic pulse velocity of the concrete were carried out,
in addition to the mass variation of the samples. Through the experimental program, it
was possible to verify the occurrence of explosive detachment of all samples of the
traces without addition of fibers, at temperatures of 400, 600 and 800 °C, and that its
intensity was higher for samples with lower w/c. The addition of 0.30% fiber proved to
be satisfactory in mitigating spalling, while the addition of 0.15% did not completely
inhibit the occurrence of the phenomenon. Also highlighted was the increase in axial
compressive strength by up to 61% after exposure to a temperature of 300 °C, and
maintenance of up to 61% of the initial strength, even when exposed to a temperature
of 800 °C. It was possible to perceive that, for the RPC to minimally resist spalling and
maintain considerable residual mechanical strength, the use of polypropylene fibers as passive protection is essential. | eng |
dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES | por |
dc.language | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de Santa Maria | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | * |
dc.subject | Concreto de pós reativos | por |
dc.subject | Elevadas temperaturas | por |
dc.subject | Fibras de polipropileno | por |
dc.subject | Propriedades mecânicas | por |
dc.subject | Reactive powder concrete | eng |
dc.subject | High temperatures | eng |
dc.subject | Polypropylene fibers | eng |
dc.subject | Mechanical properties | eng |
dc.title | Comportamento mecânico de concretos de pós reativos submetidos a elevadas temperaturas | por |
dc.title.alternative | Mechanical behavior of reactive powder concretes submitted to high temperatures | eng |
dc.type | Dissertação | por |
dc.description.resumo | O concreto de pós reativos (CPR), principal representante dos concretos de ultra alto
desempenho (CUAD), é um material que apresenta elevada resistência à
compressão, alta compacidade e baixa permeabilidade aos fluídos. Tais propriedades
são provenientes da utilização de altos consumos de aglomerantes, agregados
extremamente finos e baixa relação água/aglomerante, combinada com o uso de
aditivos redutores de água de última geração. Essas características fazem do CPR
um material com grande potencial de utilização em obras especiais. Porém, sua
elevada compacidade e baixa permeabilidade também favorecem a ocorrência de
desplacamento de camadas do CPR durante a exposição a elevadas temperaturas.
O lascamento do concreto por ação da temperatura é conhecido como efeito spalling
e pode ocorrer de forma explosiva. Diversas pesquisas têm reportado que esse
fenômeno geralmente acontece em concretos de alto desempenho (CAD), decorrente
de sua baixa permeabilidade, e esse mesmo comportamento tem sido verificado no
CPR em determinadas temperaturas. Uma das medidas mitigadoras do spalling no
concreto é a incorporação de fibras de polipropileno durante a mistura do material,
com vistas a melhorar o seu comportamento em situações de incêndio. A presente
pesquisa avaliou o efeito das temperaturas de 200, 300, 400, 600 e 800 °C nas
propriedades mecânicas de traços de CPR, aos 91 dias de cura, com fatores
água/cimento correspondentes a 0,18 e 0,21. Também foi verificada a influência da
incorporação de fibras de polipropileno na diminuição de eventuais danos causados
pelo aquecimento, nos teores de 0; 0,15 e 0,30%, em volume. Após resfriamento,
foram realizados os ensaios de resistência à compressão axial, resistência à tração
por compressão diametral e velocidade de pulso ultrassônico do concreto, além da
variação de massa das amostras. Por meio do programa experimental, foi possível
verificar a ocorrência de desplacamento explosivo de todas as amostras dos traços
sem adição de fibras, nas temperaturas de 400, 600 e 800 °C, e que sua intensidade
foi maior para as amostras com menor fator a/c. A adição de 0,30% de fibra se mostrou
satisfatória na mitigação do spalling, enquanto que a adição de 0,15% não inibiu
totalmente a ocorrência do fenômeno. Também se destacou o aumento da resistência
à compressão axial em até 61% após a exposição à temperatura de 300 °C, e
manutenção de até 61% da resistência inicial, mesmo quando exposto à temperatura
de 800 °C. Foi possível perceber que, para que o CPR resista minimamente ao
spalling e mantenha resistência mecânica residual considerável, o uso de fibras de
polipropileno como proteção passiva é imprescindível. | por |
dc.contributor.advisor1 | Lima, Rogerio Cattelan Antocheves de | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/5518587537986438 | por |
dc.contributor.advisor-co1 | Sokolovicz, Bóris Casanova | |
dc.contributor.referee1 | Vargas, Alexandre Silva de | |
dc.contributor.referee2 | Almeida, Jacinto Manuel Antunes de | |
dc.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/3314141426832163 | por |
dc.publisher.country | Brasil | por |
dc.publisher.department | Engenharia Civil | por |
dc.publisher.initials | UFSM | por |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil | por |
dc.subject.cnpq | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL | por |
dc.publisher.unidade | Centro de Tecnologia | por |