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Tipo: Dissertação
Título: Avaliação do mecanismo de transferência de tensões e formação de fissuras no concreto autoadensável com reforço híbrido
Autor(es): Jucá, Pedro Henrique de Omena
Primeiro Orientador: Marangon, Ederli
Coorientador: Kosteski, Luis Eduardo
Resumo: Esta pesquisa teve como objetivo analisar o mecanismo de transferência de tensões em tirantes à tração, através do processo de fissuração do concreto autoadensável com reforço híbrido, moldados na horizontal e vertical. Para alcançar os objetivos foram moldados corpos de prova cilíndricos para avaliar o comportamento à compressão axial e tirantes prismáticos para avaliar o comportamento à tração. Os tirantes possuem dimensões de 15x15x75 cm e foram moldados na posição vertical e horizontal com barras de aço de 20 e 25 mm, passantes pelo centro da seção retangular (15x15 cm). A avaliação do processo de fissuração dos tirantes foi realizada através do uso da correlação de imagens. Tomografia computadorizada foi utilizada para avaliar a dispersão das fibras e vazios, nas amostras de tirantes moldadas na vertical e horizontal. Para a moldagem dos cilindros e tirantes foi usado dois concretos autoadensáveis, sendo um sem e outro com fibras metálicas, que possuem relação de aspecto de 65. Para caracterização da fluidez, viscosidade plástica e habilidade passante dos concretos autoadensáveis no estado fresco, foram realizados ensaios reológicos utilizando a cone de Abrams, com e sem o anel “J”, funil “V” e Caixa “L. Os resultados encontrados para avaliar o concreto autoadensável no estado fresco foram condizentes com as características para esse tipo de concreto. Os valores de espalhamento são maiores que 550 mm, e o uso de fibras proporcionou o aumento da viscosidade plástica, uma vez que o tempo de fluidez medido através do funil “V”, para o concreto com fibras foi 168% maior que o concreto sem fibras. A habilidade passante do concreto com fibras, na caixa “L” e no Anel “J” demostram que os espaçamentos entre barras para o concreto com fibras devem ser maiores que o concreto sem fibras. Nos resultados dos tirantes, foi observado que o sentido de moldagem apresenta diferenças no mecanismo de fratura dos tirantes. Os tirantes moldados na horizontal, devido a falha na aderência, apresentam formação de fissuras assíncronas nas faces, ou seja, não são passantes pela seção transversal. Por outro lado, para os tirantes moldados na vertical, as fissuras aparecem simultaneamente, ou seja, são passantes pela seção transversal. Com a adição de fibras à matriz, o comportamento para o grupo horizontal, é modificado pelo aumento do enrijecimento à tração, causada pela orientação das fibras durante o escoamento da mistura no estado fresco na fôrma. No grupo moldado na vertical com fibras, o comportamento permanece simultâneo na abertura de fissuras, com maior tenacidade, quando comparado ao grupo sem fibra. Palavras-Chave: Comportamento mecânico; material compósito; anisotropia, sentido de moldagem, tomografia de concreto.
Abstract: This research aimed to analyze the stress transfer mechanism in specimens under tensile stress, through the self-compacting concrete cracking process with hybrid reinforcement, which were casting horizontally and vertically. Aiming to achieve the purpose cylindrical specimens were tested in order to evaluate axial compression behavior and prismatic direct tension test specimens with the view to analyze their tensile behavior. The direct tension test specimens have dimensions of 15x15x75 cm and were casted in the vertical and horizontal position with steel bars of 20 and 25 mm, passing through the center of the rectangular section (15x15 cm). The process of cracking of the tie rod was verified through the use of digital image correlation. Computed tomography was used with a focus on check out the dispersion of fibers and void ratio, in the both direction of casting the specimens. Cylinders and direct tension test samples was carried out using two different mixed of self-compacting concretes, being one without fiber and the other with steel fibers, which have aspect ratio of 65. To characterize the flow, plastic viscosity and flowability of self-compacting concretes in the fresh state, rheological tests were performed using the Abrams cone, with and without the “J” ring, the “V” funnel and the “L" box. The results found from the analysis of self-compacting concrete in the fresh state were consistent with the properties for this type of concrete. The spreading values are greater than 550 mm, and the use of fibers provided an increase in plastic viscosity, since the flow time measured through the “V” funnel, for concrete with fibers was 168% higher than concrete without fibers. The self-compacting ability of fiber-reinforced concrete, in the “L” box and in the “J” ring, demonstrate that the spacing between bars for fiber-reinforced concrete must be wider than fiber-free concrete. In relation to the direct tension test specimens, it was observed that the direction of casting presents differences in the direct tension test specimens fracture mechanism. These were casted horizontally, due to the failure in adhesion, showed asynchronous cracks in the faces, that is, they are not transfer through the cross section. On the other hand, the behavior for the horizontal group, cracks appear simultaneously, that is, there is transfer of cracks through the cross section. Besides, with the addition of fibers to the matrix, the behavior for the horizontal group is modified by the increase in tensile stiffness, caused by the orientation of the fibers during the flow of the mixture in the fresh state into the form, resulting in a parallel direction of the fibers regarding the direction of the request. In the vertical casted group adding fiber, the behavior remains simultaneous in cracking, with higher tenacity, when compared to the group without fiber. Keywords: Mechanical behavior; cementitious composites; anisotropy; casting directions of concrete; concrete tomography.
Palavras-chave: Engenharia
Anisotropia
Engineering
Anisotropy
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal do Pampa
Sigla da Instituição: UNIPAMPA
Campus: Campus Alegrete
Curso: Mestrado Acadêmico em Engenharia
Citação: JUCÁ, Pedro Henrique de Omena. Avaliação do mecanismo de transferência de tensões e formação de fissuras no concreto autoadensável com reforço híbrido. Orientador: Ederli Marangon. 2020. 124p. Dissertação (Mestrado em Engenharia) – Universidade Federal do Pampa, Campus Alegrete, Alegrete, 2020.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: https://repositorio.unipampa.edu.br/jspui/handle/riu/6756
Data do documento: 30-Jul-2020
Aparece nas coleções:Mestrado em Engenharia

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