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http://hdl.handle.net/1843/BUOS-92WFQU| Type: | Tese de Doutorado |
| Title: | Contribuição ao estudo das propriedades mecânicas do concreto autoadensável e do concreto autoadensável reforçado com fibras de aço |
| Authors: | Paulo de Castro Guetti |
| First Advisor: | Gabriel de Oliveira Ribeiro |
| First Co-advisor: | Pedro Serna Rós |
| Abstract: | O objetivo principal deste trabalho é a análise experimental do comportamento mecânico do concreto autoadensável (CAA) e do concreto autoadensável reforçado com fibras de aço (CAARFA). Para isso, considerou-se a influência das seguintes variáveis no comportamento mecânico dos CAA: o diâmetro máximo do agregado, a composição granulométrica e a resistência à compressão. Nos CAARFA considerou-se também a influência da quantidade de fibras e do fator de forma das fibras, além das três variáveis anteriormente mencionadas. Foram realizados ensaios de flexão em três pontos em vigas com entalhe no meio do vão, para se determinar a energia de fratura dos CAA e a resistência residual dos CAARFA. No total foram confeccionados quatro tipos de CAA e oito tipos de CAARFA, assim como quatro tipos de concretos convencionais vibrados (CCV) e oito tipos de concretos convencionais vibrados reforçados com fibras de aço (CCVRFA), sendo que os CCV e os CCVRFA foram utilizados como concretos de referência. Os ensaios de caracterização do comportamento mecânico baseados na mecânica da fratura de materiais parcialmente frágeis foram realizados seguindo as metodologias propostas nas especificações RILEM 50-FMC, TC 89-FMT, TC 89-FMT que considera o efeito de tamanho; e a TC 162-TDF para concretos reforçados com fibras de aço. Os resultados destes ensaios são representados pelas curvas carga versus CMOD (deslocamento de abertura na boca da trinca). A resistência à compressão, a resistência à tração e o módulo de elasticidade foram determinados por meio de ensaios em corpos de prova cilíndricos (15 cm x 30 cm). Além disto, a resistência à compressão também foi determinada por meio de ensaios em corpos-de-prova cúbicos (10 cm de aresta). Além dos ensaios mencionados, utilizou-se uma metodologia de correlação de imagem digital e a técnica de emissão acústica para se avaliar a energia de fratura e o tamanho da zona de processo de fratura. A correlação de imagem digital, cujos resultados foram plenamente consistentes com os das demais metodologias usadas, mostrou-se como uma metodologia de baixo custo, eficiente e precisa, plenamente aplicável não só aos testes adotados neste trabalho, mas aos demais testes experimentais em corpos-de-prova no ambiente de laboratório, visando à caracterização de materiais. |
| Abstract: | The main objective of this work is the experimental analysis of the mechanical behavior of self-compacting concrete (SCC) and steel fiber reinforced self-compacting concrete (SFRSCC). For this, we considered the influence of the following variables on the mechanical behavior of the CAA: the maximum diameter of the aggregate, the particle size distribution and compressive strength. In the SFRSCC case, further to the three variables mentioned above we also considered the influence of the amount of steel fibers and the aspect ratio of the fibers. In order to obtain the fracture energy of SCC and the residual strength of SFRSCC, several three point bending tests using beams with a notch at the middle span were performed. Four concrete mixtures were designed to produce the SCC and eight mixtures for the SFRSCC as well. Further, four and eight mixtures to obtain respectively conventional vibrated concretes (CVC) and steel fiber reinforced conventional vibrated concretes (SFRCVC) were designed. The vibrated concretes have been adopted as a reference in order to perform comparisons of the results. The tests for characterization of the mechanical concrete behavior, based on fracture mechanics of quasi-brittle materials, have been carried out according to the following RILEM specifications: 50-FMC, TC 89-FMT, TC 89-FMT, which takes into account the size effect, and the specification TC 162-TDF for steel fiber reinforced concretes. The experimental results of these tests are represented by load versus CMOD (crack mouth opening displacement) curves. The compressive and tensile tests and the test to obtain the Youngs modulus of the concretes have been carried out on cylindrical specimens (15 cm x 30 cm). Additional tests on cubic specimens (with 10 cm edges) to determine the compressive of the concretes were also performed. In addition to the tests mentioned above, we used a method of digital image correlation and the technique of acoustic emission in order to evaluate the fracture energy and the size of the fracture process zone. The results from the digital image correlation were fully consistent with those obtained by means of other methods used in this research. The digital image correlation has been proved to be a low cost methodology, efficient and accurate, fully applicable not only to the types of testing adopted in this work, but also to several other experimental tests usualy applied in the lab environment during the characterization of structural materials |
| Subject: | Engenharia de estruturas |
| language: | Português |
| Publisher: | Universidade Federal de Minas Gerais |
| Publisher Initials: | UFMG |
| Rights: | Acesso Aberto |
| URI: | http://hdl.handle.net/1843/BUOS-92WFQU |
| Issue Date: | 23-Mar-2012 |
| Appears in Collections: | Teses de Doutorado |
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