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dc.creatorSoardi, Alessandro
dc.date.accessioned2022-08-03T15:21:54Z
dc.date.available2022-08-03T15:21:54Z
dc.date.issued2022-04-14
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/25770
dc.description.abstractReactive 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.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESpor
dc.languageporpor
dc.publisherUniversidade Federal de Santa Mariapor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/*
dc.subjectConcreto de pós reativospor
dc.subjectElevadas temperaturaspor
dc.subjectFibras de polipropilenopor
dc.subjectPropriedades mecânicaspor
dc.subjectReactive powder concreteeng
dc.subjectHigh temperatureseng
dc.subjectPolypropylene fiberseng
dc.subjectMechanical propertieseng
dc.titleComportamento mecânico de concretos de pós reativos submetidos a elevadas temperaturaspor
dc.title.alternativeMechanical behavior of reactive powder concretes submitted to high temperatureseng
dc.typeDissertaçãopor
dc.description.resumoO 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.advisor1Lima, Rogerio Cattelan Antocheves de
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5518587537986438por
dc.contributor.advisor-co1Sokolovicz, Bóris Casanova
dc.contributor.referee1Vargas, Alexandre Silva de
dc.contributor.referee2Almeida, Jacinto Manuel Antunes de
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/3314141426832163por
dc.publisher.countryBrasilpor
dc.publisher.departmentEngenharia Civilpor
dc.publisher.initialsUFSMpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Civilpor
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVILpor
dc.publisher.unidadeCentro de Tecnologiapor


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