CONCRETO REFORÇADO COM ADIÇÃO DE FIBRAS DE AÇO: ANÁLISE DA RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO E TRAÇÃO.

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No capítulo 2 são descritas as principais fibras utilizadas nas matrizes de concreto, destacando suas características e onde são mais empregadas. Também são enunciadas as principais propriedades mecânicas dos concretos com adição de fibras de aço e a influência das fibras as mesmas. Enfoca-se também neste capítulo a resistência à compressão e tração, e como as fibras proporcionam o aprimoramento dessas propriedades.

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Justificativa

A busca por estruturas de concreto, cada vez mais resistentes e menos deficientes, demanda soluções associadas a adição de fibras à matriz do compósito, nesse sentido a avaliação da resistência das peças de concreto armado seja ela contínua ou pré-moldada é o elemento de estudo da presente pesquisa.

O estudo ora proposto, é de grande necessidade, analisar o concreto reforçado com fibra de aço como uma alternativa viável a ser empregada, terá valor técnico incomensurável, pois espera-se que o elemento em estudo cumpra funções muito importantes, como o melhoramento do seu comportamento frágil perante esforços de tração e a não apresentação de fissuras ou trincas quando submetido a uma elevada solicitação de cargas de compressão.

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Problema

O concreto é um material que possui grande versatilidade e vem sofrendo significativas modificações, tanto na sua forma de produção e aplicação quanto na sua composição, dentre todas pode-se destacar a adição da fibra de aço, que surgiu como uma alternativa bastante promissora quanto ao auxílio no melhoramento do concreto, reforçando-o em suas fragilidades à tração e possivelmente uma compressão excessiva.

Diante desta percepção, a análise da atuação da fibra de aço acrescida ao concreto, tem influência técnica determinante na opção pelo seu uso?

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Objetivos

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Geral

Avaliar a influência da adição de fibras em relação à resistência à compressão e tração do concreto.

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Específicos

- Fazer uma revisão bibliográfica sobre os tipos de fibras e as principais propriedades dos concretos com fibras;

- Produzir concretos com diferentes teores de fibras de aço;

- Executar os ensaios de resistência à compressão e tração do concreto, para avaliar a influência dos diferentes teores de fibras de aço nestas propriedades.

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REFERENCIAL BIBLIOGRÁFICO

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Tipos e propriedades das fibras

Após o surgimento das primeiras fibras de amianto (asbesto), por volta de 1900, vários tipos de fibras de diferentes propriedades mecânicas, físicas e químicas vêm sendo empregadas em adição às matrizes cimentícias, tais como: fibras de aço, vidro, carbono, polipropileno, polietileno, acrílicas, nylon e naturais (celulose, sisal, junta, etc.). Os vários tipos de fibras apresentam propriedades, eficiência e custos variados (ACCETTI e PINHEIRO, 2000).

As fibras são elementos que possuem relação desproporcional entre seu comprimento e a seção transversal. São elementos de reforço dos compósitos que suportam carregamento mecânico e podem resistir a variações de temperatura entre -50°C e 150°C, sem considerável mudança em suas propriedades mecânicas (MENDES, 1999).

A escolha por um determinado tipo de fibra a ser utilizada depende das particularidades que se espera do compósito obtido. Segundo Oliveira (2005), as fibras com módulo de elasticidade menor e alongamento maior do que as matrizes de cimento, como, por exemplo, as fibras de polipropileno e polietileno, são capazes de absorver grandes energias, proporcionando grande resistência ao impacto e elevada tenacidade. No entanto, não contribuem muito para o aumento de resistência do compósito.

As fibras de aço, vidro e carbono, por possuírem elevados módulo de elasticidade e resistência, produzem compósitos com alta resistência à tração, rigidez e capacidade de resistir a cargas dinâmicas.

Ao longo dos anos, concretos com fibras de aço têm sido aplicados em diversas atividades: pisos industriais, pavimentos, revestimento de túneis, blocos de ancoragens de cabos de protensão e outras regiões de concentração de tensões, tubos de água pluvial e esgoto e bueiros, elementos de contenção, estacas-prancha, elementos de estruturas submetidas a sismos, elementos submetidos a impacto, dormentes, elementos estruturais pré-fabricados em geral, reforço de elementos estruturais, etc. (JUNIOR, 2009).

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Fibras orgânicas naturais

As fibras orgânicas naturais podem ser obtidas do caule, da folha e do fruto das plantas, sendo as fibras das folhas geralmente mais duras, resistentes e de textura rugosa do que as fibras dos caules. As condições do ambiente onde crescem as plantas como o clima e as características do solo influenciam nas propriedades mecânicas dos produtos vegetais. A idade da planta produtora das fibras também é um fator de variação nestas propriedades, onde fibras de madeira mais antigas tendem a apresentar resistência mais elevada do que as extraídas de plantas mais jovens (COUTTS, 1988).

A celulose é a base estrutural das fibras e está espalhada em todas as plantas, desde árvores desenvolvidas até organismos primitivos. Na fibra, a celulose está integrada com outas substâncias como lignina e as hemiceluloses, ambas em quantidades consideráveis, que variavelmente à sua concentração influenciam na estrutura, as propriedades, a morfologia, a flexibilidade e a taxa de hidrólise. Fibras com alto teor de lignina serão rígidas e fortes.

As fibras de juta e sisal têm percentuais altos de celulose. Sendo recomendadas para uso como material de reforço em compósitos. Os percentuais elevados de lignina nas fibras de juta e sisal capacitam-nas a terem comportamento adicional de rigidez de compósitos, especialmente daqueles submetidos a processos de aquecimento (GASSAN, 1999).

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Fibras orgânicas sintéticas

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