Estudo da resistência ao fogo do concreto de alto desempenho com metacaulim e adição de fibras

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DATA DE PUBLICAÇÃO

2006

RESUMO

Considerando-se que a melhoria na resistência ao fogo do CAD (concreto de alto desempenho) passa por ações capazes de reduzir a sua fragilidade frente ao fenômeno do lascamento, e que a principal delas está relacionada à introdução de fibras que facilitem a percolação do material durante o aquecimento, foi esta tese desenvolvida com o objetivo de analisar o comportamento de um CAD de metacaulim, em situação de incêndio, que tenha recebido adições de fibras, como as de polipropileno e de sisal. Foram preparados trezentos e doze corpos de prova cilíndricos usando 52 combinações em dois projetos fatoriais do tipo 4x3x2, com diferentes teores de metacaulim e fibras, estas em dois comprimentos distintos. Com idade média de 250 dias e um grau de umidade que correspondia a 66,1% de sua umidade de saturação, cada corpo de prova foi testado em forno aquecido pela queima de óleo diesel, em que a curva tempo-temperatura seguiu o ensaio-padrão da norma NBR 5628, idêntica, nesse aspecto, à ISO 834, adotada internacionalmente. Foram realizados ensaios de porosidade à água, absorção, variações de volume e resistência à penetração de íons cloreto. Técnicas de análises de imagens foram empregadas para o estudo da fissuração, de distribuição de tamanhos de poros e para a determinação da dimensão fractal da microestrutura dos concretos envolvidos. Para as análises de fissuração foram empregados dois métodos: um por microscopia ótica em lâminas delgadas impregnadas com corante e com quantificação de áreas por algoritmo especialmente criado para tal, e outro por microscopia eletrônica de varredura (MEV) associada ao analisador de imagens Quantikov. Este último sistema foi também empregado para o estudo da microestrutura dos concretos, quanto à distribuição de tamanhos de poros e a dimensão fractal. Quinze das cinqüenta e duas misturas não sofreram qualquer lascamento, sendo que nove delas eram da fibra de sisal e as outras seis da fibra de polipropileno. Submetidos os resultados a análises estatísticas, foi possível concluir: (a) os níveis de metacaulim não apresentaram influência significativa no lascamento do CAD; (b) o mesmo pode ser dito em relação ao comprimento das fibras; (c) ambas as fibras empregadas foram efetivas na redução do lascamento; e (d) as fibras de sisal apresentaram melhores resultados que as de polipropileno. As fibras reduziram a incidência de lascamentos, mas, contrariando a literatura, não se confirmou nesta pesquisa algo dado como absolutamente certo no meio técnico: que as fibras fundidas de polipropileno seriam absorvidas pela matriz do concreto, liberariam seu espaço e, por isso, teriam efeito majorado no combate ao problema. O estudo mostrou que a adição de fibras atenua a tendência ao lascamento, mas, para os teores práticos de adição, não o previne totalmente. De uma forma geral, misturas que se apresentaram com maior permeabilidade aos íons cloreto apresentaram também menor número de lascamentos, ao passarem pelo forno.

ASSUNTO(S)

spalling metacaulim engenharia de incêndios altas temperaturas engenharia de materiais e metalurgica lascamento fibras concreto-cad

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