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Título: Concreto reforçado com fibras de aço: influência do modo de resfriamento na resistência à compressão após exposição a elevadas temperaturas
Título(s) alternativo(s): Steel fiber reinforced concrete: influence of cooling mode on compressive strength after exposure to high temperatures
Autor(es): Fochesato, Tássia Mayara
Orientador(es): Balestra, Carlos Eduardo Tino
Palavras-chave: Concreto - Efeito da temperatura
Incêndios
Concreto - Aditivos
Concrete - Effect of temperature on
Fires
Concrete - Aditives
Data do documento: 8-Jul-2020
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Toledo
Citação: FOCHESATO, Tássia Mayara. Concreto reforçado com fibras de aço: influência do modo de resfriamento na resistência à compressão após exposição a elevadas temperaturas. 2020. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Civil) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Toledo, 2020.
Resumo: O concreto é o material construtivo mais consumido no Brasil e no mundo em decorrência de suas propriedades nos estados fresco e endurecido, além de apresentar grande versatilidade. Entretanto, este material apresenta algumas limitações como, por exemplo, o modo de ruptura do tipo frágil. Devido a isso, surgiram alternativas tecnológicas para suprir essas limitações. Uma opção é o concreto reforçado com fibra de aço (CRFA). No Brasil, este tipo de concreto é amplamente utilizado em pavimentos, concreto projetado e pré-fabricados. Porém, ainda não há uma completa regulamentação para este material. Falta ainda, por exemplo, uma norma acerca do CRFA em situações de incêndio. O rápido aquecimento ocasionado por um incêndio, seguido de um resfriamento, pode comprometer seriamente uma estrutura de concreto. Em virtude disso, analisa-se nesta pesquisa a influência do modo de resfriamento na resistência à compressão do concreto reforçado com fibra aço após exposição a elevadas temperaturas. Para tanto, moldou-se 66 corpos de prova cilíndricos com cinco centímetros de diâmetro e 10 centímetros de altura. Utilizou-se um traço na proporção de 1:1,53:2,12:0,56 (Cimento CP IIF-32, areia fina, agregado graúdo basáltico e água). A proporção de fibra de aço foi de 1% em relação ao volume de concreto. As amostras foram submetidas a cinco diferentes temperaturas (200 °C, 400 °C, 600 °C, 800 °C e 1000 °C) por sete horas. Após esta etapa, os corpos de prova foram resfriados sob dois regimes: lento e brusco. Os resultados mostraram que até 400 °C, o tipo de resfriamento exerce maior influência do que nas temperaturas acima de 400 °C. A partir de 600 °C os resultados se tornam muito próximos; nesta temperatura, em específico, as resistências residuais foram de 76,35% e 77,72% para o resfriamento lento e brusco, respectivamente. Para as temperaturas de 800 °C e 1000 °C, os resultados confirmaram a decomposição dos constituintes do concreto. A consequência para tal fato foi uma drástica redução na resistência à compressão.
Abstract: Concrete is the most consumed construction material in Brazil and the world due to its properties in the fresh and hardened states, in addition to presenting great versatility. However, this material has some limitations, such as the fragile rupture mode. Because of this, technological alternatives have emerged to overcome these limitations. One option is steel fiber reinforced concrete (CRFA). In Brazil, this type of concrete is widely used in pavements, shotcrete and prefabricated concrete. However, there is still no complete regulation for this material. There is still a lack, for example, of a standard on CRFA in fire situations. The rapid heating caused by fire, followed by cooling, can seriously compromise a concrete structure. As a result, this research analyzes the influence of the cooling mode on the compressive strength of concrete reinforced with steel fiber after exposure to high temperatures. For this purpose, 66 cylindrical specimens with five centimeters in diameter and 10 centimeters in height were molded. A ratio of 1: 1.53: 2.12: 0.56 was used (Cement CP II-F-32, fine sand, coarse basaltic aggregate and water). The proportion of steel fiber was 1% concerning the volume of concrete. The samples were subjected to five different temperatures (200 °C, 400 °C, 600 °C, 800 °C and 1000 °C) for seven hours. After this stage, the specimens were cooled under two regimes: slow and abrupt. The results showed that up to 400 °C, the type of cooling has a greater influence than at temperatures above 400 °C. From 600 °C the results become very close; at this temperature, in particular, the residual resistances were 76.35% and 77.72% for slow and sudden cooling, respectively. For temperatures of 800 °C and 1000 °C, the results confirmed the decomposition of the concrete constituents. The consequence of this was a drastic reduction in compressive strength.
URI: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/28753
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