Conteúdo do artigo principal

Resumo

A adição de fibras pode evitar fissuras em peças de concreto, podem modificar tanto as características mecânicas do concreto, tornando-o mais resistente à flexão, compressão e elasticidade, como características físicas, absorvendo temperatura, sons e não propagando umidade. As principais fibras utilizadas em concreto são as de aço (corrugadas ou com gancho), polipropileno e borracha, sendo que sua atuação pode variar de acordo com a forma e aplicações do concreto. Levando em consideração que, atualmente o método mais comum para avaliar a resistência de estruturas, seja realizado pelo método destrutivo danificando a estrutura. A fim de obter resultados através de métodos que não agridem e nem danifiquem a estrutura avaliada, o ensaio de ultrassom permite avaliar a integridade dos materiais através de pulsos ultrassônicos, permitindo confiabilidade quando associados a ensaios destrutivos. O objetivo da presente pesquisa foi analisar amostras de concreto convencional e com 2% de adição de diferentes tipos de fibras (aço, borracha e polipropileno). Com intenção de comparar a interferência das fibras nas velocidades de propagação de ondas (V), para as frequências de 45 kHz e 80 kHz e nas propriedades mecânicas do concreto através dos ensaios de resistência a compressão (fc) e módulo de elasticidade (Eci). Foram realizadas correlações entre os parâmetros obtidos por ensaios destrutivos e propagação de ondas, demonstrando que o ensaio de ultrassom é capaz de inferir na qualidade de peças de concreto.

Palavras-chave

Ensaio de ultrassom Resistência a compressão Resistência à tração por compressão diametral Módulo de elasticidade Concreto com fibras.

Detalhes do artigo

Como Citar
da Silva, R. R. C., & Bonfim, L. H. de S. (2019). ANÁLISE DO COMPORTAMENTO MECÂNICO DE CONCRETO COM DIFERENTES TIPOS DE ADIÇÃO DE FIBRAS ATRAVÉS DA PROPAGAÇÃO DE ONDA DE ULTRASSOM. xatas ∓ ngenharias, 9(25). https://doi.org/10.25242/885X92520191748

Referências

  1. ACEBES, M., MOLEERO, M., SEGURA, I., MORAGUES, A., HERNÁNDEZ, M. G. (2011). Study of the influence of microstructural parameters on the ultrasonic velocity in steel–fiber-reinforced cementitious materials. Construction and Building Materials, 25(7), 3066-3072.
  2. AKASAKI, J.L.; FIORITI, C.F.; NIRCHL, G.C. Análise experimental da resistência à compressão do concreto com adição de fibras de borracha vulcanizada. In: 43º Congresso Brasileiro do Concreto. 2001.
  3. ALBUQUERQUE, A.C.; ANDRADE, M.A.S.; NETO, M.M.S.; CORREA, M.I.F.; CARDOSO, C.G.; MACEDO, D.C.B.; CALMON, J.L. Concreto com borracha de pneu: uma revisão bibliográfica. 43º Congresso Brasileiro de Concreto - IBRACON. Belo Horizonte, MG. 2002, IBRACON.
  4. ALBUQUERQUE, A.C.; HASPARYK, N.P.; ANDRADE, M.A.S.; CORREA, M.I.F.; NETO, M.M.S.; MACEDO, D.C.B.; CARDOSO, C. G. Investigation of different treatments in tire rubber with a view to concrete application. Conference on use of the recycled materials in building and structures. RILEM. Barcelona, 2004.
  5. ALBUQUERQUE, A.C.; HASPARYK, N.P.; ANDRADE, M.A.S.; ANDRADE, W.P. Polymeric admixtures as bonding agent between tire rubber and concrete matrix. ACI – American Concrete Institute. Michigan, Estados Unidos. 2005.
  6. ALBUQUERQUE, A.C. Estudos das propriedades do concreto massa com adição de partículas de borracha. Dissertação (Doutorado em Engenharia) – Universidade Federal do Rio Grande do Sul UFRS. Porto Alegre, RS. 2009.
  7. ALMEIDA, S. F.; HANAI, J. B. Análise dinâmica experimental da rigidez de elementos de concreto submetidos à danificação progressiva até a ruptura. Cadernos de Engenharia de Estruturas, São Carlos, v.10, n. 44, p. 49-66, 2008.
  8. AMERICAN CONCRET INSTITUTE, ACI 228.1R–03. “In-Place Methods to Estimate Concrete Strength”, Detroit. 2003.
  9. AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS. ASTM C597-02: standard testmethod for pulse velocity through concrete. Filadélfia, 2002.
  10. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS-ABNT. NBR NM 67. Concreto: determinação da consistência pelo abatimento do tronco de cone. Rio de Janeiro, 1998.
  11. _______. NBR 9778: Argamassa e concreto endurecidos – Determinação da absorção de água por imersão – Índice de vazios e massa específica. Rio de Janeiro, 2005.
  12. _______. NBR 7222. Argamassa e concreto – Determinação da resistência à tração por compressão diametral de corpos-de-prova cilíndricos. Rio de Janeiro, 2011.
  13. _______. NBR 16097. Solo – Determinação do teor de umidade – Métodos expeditos de ensaio. Rio de Janeiro, 2012.
  14. ______. NBR 8802. Concreto Endurecido – Determinação da velocidade de propagação da onda ultra-sônica. Rio de Janeiro, 2013.
  15. _______. NBR 5738. Concreto – Procedimento para moldagem e cura de corpos-de-prova. Rio de Janeiro, 2016.
  16. ______. NBR 8522 - Concreto – Determinação dos módulos estáticos de elasticidade e de deformação a compressão. Rio de Janeiro, 2017.
  17. ______. NBR 5739. Ensaio de compressão de corpos-de-prova cilíndricos de concreto. Rio de Janeiro. 2018.
  18. BALENDRAN, R. V., ZHOU, F. P., NADEEM, A., LEUNG, A. Y. T. Influence of steel fibres on strength and ductility of normal and lightweight high strength concrete. Building and environment, v. 37, n. 12, p. 1361-1367, 2002.
  19. BATTAGIN, I.L.S. Módulo de Elasticidade do concreto: como analisar e especificar. Comitê Brasileiro de Cimento, Concreto e Agregados da ABNT. São Paulo, SP. 2007.
  20. BENAICHA, M., JAULBALD, O., AlAOUI, A. H., BURTSCHELL, Y. Correlation between the mechanical behavior and the ultrasonic velocity of fiber-reinforced concrete. Construction and Building Materials, v. 101, p. 702-709, 2015.
  21. BENTUR, A.; MINDESS, S. Fiber reinforced cementitious on durability of concrete. Barking: Elsevier, 1990.
  22. BENTUR, A.; MINDESS, S. Fibre reinforced cementitious composites. 2nd ed. London: Taylor & Francis, 2007. 625 p.
  23. BOSCO, V. I. D. Análise Comparativa entre Concreto Convencional Reforçado com Fibras de Aço e Polipropileno Através de Ensaio com Propagação de Ondas Ultrassônicas. In: XXVII São de Iniciação Científica, 2015, Universidade Federal do Rio Grande do Sul – Rio Grande do Sul, 2015.
  24. BRITISH STANDARD INSTITUTION. BS 1881:203. Testing Concrete. Recommendations for measurement of velocity of ultrasonic pulses in concrete, London, 1986.
  25. BUCUR, V. Acoustics of wood. 2. ed. New York: Springer-Verlag, 2006, 393p.
  26. BUNGEY, J. H., MILLARD, S. G. GRANTHAM, M. G. Testing of concrete in structures. 4 ed. New York, USA: Champan e Hall, 2006. 310p.
  27. CÂMARA, E. Avaliação da resistência à compressão do concreto utilizado usualmente na grande Florianópolis através de métodos de ensaios não destrutivos. 152f. Dissertação (Mestrado Engenharia Civil) – Universidade Federal de Santa Catarina,Florianópolis, 2006.
  28. CHUN, Y.; CLAISSE, P.; NAIK, T.R.; GANJIAN, E. Sustainable Construction Materials and Technologies. p. 87 - 1ª Edição, Taylor & Francis. Milton Park, Osfordshire, Reino Unido. 2007.
  29. CIMOLIN, F.R.; GODINHO, D.S.S. Estudo do efeito da fibra de polipropileno em concreto exposto a altas temperaturas. Universidade do Extremo Sul Catarinense UNESC. Criciúma, SC. 2015.
  30. DOMAGAŁA, L. Modification of properties of structural lightweight concrete with steel fibres. Journal of Civil Engineering and Management, v. 17, n. 1, p. 36-44, 2011.
  31. EVANGELISTA, A. C. J. Avaliação da resistência do concreto usando diferentes ensaios não destrutivos. 2002. Tese de Doutorado. UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO.
  32. FIGUEIREDO, A.D. Concreto projetado: Fatores intervenientes no controle da qualidade do processo. Dissertação de mestrado - Escola Politécnica da Universidade de São Paulo – Departamento de Engenharia de Construção Civil. São Paulo, SP. 1992.
  33. FIGUEIREDO, A. D. Concreto reforçado com fibras. Tese de Doutorado. Universidade de São Paulo. 2011.
  34. GENCEL, O.; OZEL, C.; BROSTOW, W.; MARTINEZ, B. Mechanical properties of self-compacting concrete reinforced with polypropylene fibres. Materials Research Innovations, v. 15, n. 3, p. 216-225, 2011.
  35. GIACON Jr, M., GONCALVES, R., SORIANO, J., AMALFI, G. . Caracterização do concreto utilizando ultrassom. In: XXVIII CONAENDI - Congresso de Ensaios Não Desrutivos e Inspeção, 2010, Santos - SP. Anais CONAENDI 2010, 2010. v. 1. p. 1-9.
  36. LAU, A.; ANSON, M. Effect of high temperatures on high performance steel fibre reinforced concrete. Cement and Concrete Research, v. 36, n. 9, p. 1698-1707, 2006.
  37. LUCENA, J.C.T. Concreto reforçado com fibras de polipropileno: estudo de caso para aplicação em painel alveolar de parede fina. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Estruturas) – Universidade de São Paulo USP – Escola de Engenharia de São Carlos. São Carlos, SP. 2017.
  38. MACHADO, M. D.; SHEHATA, L. D.; SHEHATA, I. A. E. M. Curvas de correlação para caracterizar concretos usados no Rio de Janeiro por meio de ensaios não destrutivos. RIEM-IBRACON Structures and Materials Journal, v. 2, n. 2, 2009.
  39. MEDEIROS, Arthur. Estudo do comportamento à fadiga em compressão do concreto com fibras. Tese de Doutorado. Pontifícia Universidade Católica do Rio de janeiro. P.201. 2012.
  40. METHA, P.; MONTEIRO, P. Concreto – Microestrutura, Propriedades e Materiais. 3° edição, Ed Ibracon. 2008.
  41. NOGUEIRA, C.L; Willan, K.J., 2001, “Ultrasonic testing of damage in concreteunder uniaxial compression”, ACI Materials Journal, May.-June., pp. 265-275.
  42. OHDAIRA, E.; MASUZAWA, N., 2000 “Water content its effec on ultrasound propagation in concrete – the possibility of NDE”, Ultrasonics, 38., pp. 546-552.
  43. OLIVEIRA, N.P. Concreto de cimento Portland reforçado com fibras de aço e de polipropileno. Curso de Engenharia Civil – Centro Universitário de Formiga UNIFOR. Formiga, MG, 2014.
  44. PILLAR, N. M. P. Propriedades Mecânicas nas primeiras idades como preditoras das Tensões Induzidas e Fissuração de Concreto Projetado Reforçado com Fibras, Tese de Doutorado, Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, 2014.
  45. POPOVICS, S. Analysis of the concrete strength versus ultrasonic pulse velocity relationship. Materials Evaluation(USA), v. 59, n. 2, p. 123-124, 2001.
  46. PRADO, L.A. Módulo de deformação estático do concreto de Baixa e alta relação a/c pelo método ultra-sônico, 2006, 226p. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) – Escola de Engenharia Civil Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2006.
  47. RICHARDSON, A. E. Compressive strength of concrete with polypropylene fibre additions. Structural survey, v. 24, n. 2, p. 138-153, 2006.
  48. RODRIGUES, G. S. S.; FIGUEIREDO, E. I. P. Módulo de deformação estático do concreto pelo método ultrassônico: Estudo da correlação. In: 46º Congresso Brasileiro do Concreto, Florianópolis, 2004. Anais. IBRACON, Florianópolis, 2004, p.1309-1324.
  49. ROSA FILHO, C. D. D.; SILVA, A. J. C. E.; PARISI, S. A.;MONTEIRO, E. C.; ALMEIDA, D. C. Análise do comportamento mecânico do concreto com adição de fibras de polipropileno e sua atuação no combate às manifestações patológicas. In: Anais da Conferência Nacional de Patologia e Recuperação de Estruturas. 2017.
  50. SEGRE, N. Reutilização de borrachas de pneus usados como adição em pasta de cimento. Tese de doutorado – Universidade Estadual de Campinas UNICAMP. Campinas, SP. 1999.
  51. SEGRE N.; MONTEIRO, P.J.M.; SPOSITO, G. Surface characterization of recycled tire rubber to be used in cement paste matrix. Journal of Colloid and Interface Science, Vol. 248. Rússia, 2002.
  52. STURRUP, V. R., Vecchio, F. J., and Caratin, H. “Pulse Velocity as a Mesuare of Concrete Compressive Strength”, In Situ/Non destructive Testing of Concrete, Special Publication SP-82, American Concrete Institute, Detroit, pp.201-228. 1984.
  53. TRTNIK, G.; KAVČIČ, F.; TURK, G. Prediction of concrete strength using ultrasonic pulse velocity and artificial neural networks. Ultrasonics, v. 49, n. 1, p. 53-60, 2009.