Desenvolvimento e análise de compósitos cimentícios híbridos de alto desempenho

Ferrari, V. J.; Hanai, J. B. De

doi:10.1590/S1983-41952009000300004

Resumos

Neste trabalho, estudou-se o efeito da hibridização em compósitos cimentícios numa tentativa de modificar o material em sua microestrutura e melhorar o processo de transferência de tensões da matriz cimentícia para as fibras de aço. Para tanto, fibras curtas e microfibras de aço foram adicionadas a uma matriz cimentícia de argamassa para confecção de corpos-de-prova prismáticos entalhados e com dimensões de 150 mm x 150 mm x 500 mm. Os corpos-de-prova foram submetidos a ensaios de flexão com carga no meio do vão sob o controle dos deslocamentos de abertura da entrada do entalhe (CMOD). O desempenho dos compósitos híbridos foi comparado ao dos compósitos produzidos somente com a adição da fibra curta de aço e também ao da matriz sem fibras. Os resultados foram analisados considerando-se os parâmetros de tenacidade flexional e tenacidade ao fraturamento do material. O processo de hibridização permitiu obter compósitos de alto desempenho.

compósitos cimentícios; hibridização; tenacidade flexional; tenacidade ao fraturamento

In this work, the hybridization effect in cimentitious composites is studied in an attempt to modify the material and to improve the process of transference of stress of the matrix to steel fibers. Steel short fibers and steel microfibers were used in a mortar matrix for production of notched beams of 150 mm x 150 mm cross section with a length of 500 mm. Tests in beams under three point loading were conducted with crack mouth opening displacement (CMOD) control. The performance of the hybrid composites were compared with the performances of steel short fibre composites and matrix. The results were analised considering the flexional toughness and fracture tougheness parameters. The hybridization process have shown to have a satisfactory behavior translated for a strain hardening.

cementitious composites; hybridization; flexional tougheness; fracture toughness

Desenvolvimento e análise de compósitos cimentícios híbridos de alto desempenho

V. J. Ferrari^I ; J. B. De Hanai^II

^IUniversidade Estadual de Maringá, Departamento de Engenharia Civil, vladimirjf@hotmail.com, Av. Colombo n.5.790, 87.020-900, Maringá-PR, Brasil ^I^IUniversidade de São Paulo, Departamento de Estruturas, Escola de Engenharia de São Carlos, jbhanai@sc.usp.br, São Carlos, Brasil

RESUMO

Neste trabalho, estudou-se o efeito da hibridização em compósitos cimentícios numa tentativa de modificar o material em sua microestrutura e melhorar o processo de transferência de tensões da matriz cimentícia para as fibras de aço. Para tanto, fibras curtas e microfibras de aço foram adicionadas a uma matriz cimentícia de argamassa para confecção de corpos-de-prova prismáticos entalhados e com dimensões de 150 mm x 150 mm x 500 mm. Os corpos-de-prova foram submetidos a ensaios de flexão com carga no meio do vão sob o controle dos deslocamentos de abertura da entrada do entalhe (CMOD). O desempenho dos compósitos híbridos foi comparado ao dos compósitos produzidos somente com a adição da fibra curta de aço e também ao da matriz sem fibras. Os resultados foram analisados considerando-se os parâmetros de tenacidade flexional e tenacidade ao fraturamento do material. O processo de hibridização permitiu obter compósitos de alto desempenho.

Palavras-chave: compósitos cimentícios, hibridização, tenacidade flexional, tenacidade ao fraturamento.

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Received 06 Aug 2008

Accepted 09 Jun 2009

Available Online 30 Sep 2009

[01] BENTUR, A.; MINDESS, S. Fibre reinforced cementitious composites. New York, Elsevir Applied Science, 1990.
[02] NUNES, N.L.; AGOPYAN, V. Influência do fator de forma da fibra na tenacidade à flexão do concreto reforçado com fibra de aço. Boletim Técnico, Escola Politécnica da USP, Departamento de Construçã Civil, 1998.
[03] FERREIRA, L.E.T. Sobre a resistência ao faturamento do concreto e do concreto reforçado com fibras de aço, São Paulo, 2002, Tese (doutorado) - Escola Politécnica, Universidade de São Paulo, 266 p.
[04] RILEM TC 162-TDF. Test and design methods for steel fibre reinforced concrete, Materials and Structures, v.35, p. 579-582, 2002.
[05] AMERICAN CONCRETE INSTITUTE. State-of-the-art report on fiber reinforced concrete. ACI 544.2R, Detroit, 1996.
[6] FERREIRA, L.E.T.; HANAI, J.B.; BITTENCOURT, T.N. Computacional evaluation of flexural toughness of FRC and fracture properties of plain concrete. Materials and Structures, em impressão, 2007.

Datas de Publicação

Publicação nesta coleção
18 Set 2014
Data do Fascículo
Set 2009

Histórico

Recebido
06 Ago 2008
Aceito
09 Jun 2009

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[1] [01] BENTUR, A.; MINDESS, S. Fibre reinforced cementitious composites. New York, Elsevir Applied Science, 1990.

[2] [02] NUNES, N.L.; AGOPYAN, V. Influência do fator de forma da fibra na tenacidade à flexão do concreto reforçado com fibra de aço. Boletim Técnico, Escola Politécnica da USP, Departamento de Construçã Civil, 1998.

[3] [03] FERREIRA, L.E.T. Sobre a resistência ao faturamento do concreto e do concreto reforçado com fibras de aço, São Paulo, 2002, Tese (doutorado) - Escola Politécnica, Universidade de São Paulo, 266 p.

[4] [04] RILEM TC 162-TDF. Test and design methods for steel fibre reinforced concrete, Materials and Structures, v.35, p. 579-582, 2002.

[5] [05] AMERICAN CONCRETE INSTITUTE. State-of-the-art report on fiber reinforced concrete. ACI 544.2R, Detroit, 1996.

[6] [6] FERREIRA, L.E.T.; HANAI, J.B.; BITTENCOURT, T.N. Computacional evaluation of flexural toughness of FRC and fracture properties of plain concrete. Materials and Structures, em impressão, 2007.