Desenvolvimento e análise de compósitos cimentícios híbridos

Abstract

Resumo: A utilização de fibras em concreto está cada vez mais empregada na construção civil, com muitos estudos e com diversas técnicas de emprego. As melhorias como a elevada resistência à tração, resistência a corrosão, baixo peso e principalmente o retardo e controle da fissuração, fazem da utilização de fibras em concreto uma alternativa cada vez mais aplicada e disseminada. O trabalho objetivou o desenvolvimento e a análise de um compósito cimentício hibrido para aplicação em reparos de estruturas, sendo que o estudo ocorreu pela introdução conjunta de fibras de aço e microfibras de vidro à matriz cimentícia. Com isso, e seguindo as literaturas sobre fibras, sabemos que as microfibras atuam diretamente na microfissuração que ocorre na fase pré-pico de carregamento, e que as fibras de aço, com um comprimento maior e com ganchos para ancoragem, atuam diretamente na fase pós-pico, isto é, após a fissuração da estrutura. A partir disso, considerou-se o desenvolvimento de um compósito híbrido, com microfibras de vidro e fibras de aço, a fim de que uma fibra complemente a outra e que o compósito desenvolvido possa atuar de forma sinérgica, retardando a microfissuração e aumentando sua capacidade de carga, e que após a atuação das microfibras, com as fissuras já abertas, a estrutura possa ainda suportar carga em função das fibras de aço. Foram realizados ensaios à flexão de três pontos em viga pré-entalhada com a finalidade de estudar o processo de transferência de tensões entre fibras, assim como analisar a incorporação de fibras de vidro ao compósito, material este, que possui poucas referencias na literatura atual no que tange o seu uso a questão estrutural. Ao final comprovou-se em parte a solução proposta, onde o uso controlado e em baixa quantidades de fibra de vidro aliadas com a fibra de aço, ocasionou um aumento da capacidade de carga do concreto, além de direcionar proposições promissoras para novos estudos com o emprego da fibra de vidro

Abstract: The use of fibers in concrete is increasingly used in construction, with many studies and several employment techniques. Improvements as high tensile strength, corrosion resistance, low weight and especially the retardation and crack control, make the use of fiber in concrete an alternative more and more applied and spread. The study aimed to the development and analysis of a cementitious hybrid composite for use in structure repairs, and such composite studied the joint introduction of steel fibers and glass microfibers to the cementitious matrix. With that, and following the literature on fibers, we know that the microfibers act directly on the hairline cracks that occur in the pre-peak loading phase, and steel fibers with a greater length and with hooks for anchoring, act directly in the post stage -pico, i.e., after the cracking of the structure. From this was considered the development of a hybrid composite, with glass microfibres and steel fibers, so that a fiber complements the other and the composite developed can act synergistically, delaying microcracking and increases their ability to load, and then, after the performance of the microfibers, with the already open cracks, the structure can also withstand load, depending on the steel fibers. Bending tests were performed at three points in pre-notched beam in order to study the stress transfer process between fibers, so as to analyze the incorporation of glass fibers to the composite, taking into account that this material has few references in the literature, regarding to its structural use. Finally the proposed solution has been partially confirmed, where the controlled use and low glass fiber amounts combined with steel fiber caused an increase in carrying capacity of concrete, in addiction to targeting promising propositions for further studies with fiberglass employment