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PEREIRA, Cláudio Henrique. Avaliação da influência da adição de fibras sintéticas na durabilidade do concreto de cimento Portland. 214fDissertação (Pós-graduação em Engenharia Civil) - Escola de Engenharia, Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2002.
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Resumo
A presente dissertação tem como principal objetivo verificar a influência do tipo e do teor de fibras sintéticas na durabilidade dos compósitos. Empregou-se, como adição a um concreto de referência para a formação dos compósitos, fibras de náilon 6.6, no teor de 0,1% em relação ao volume do concreto, fibras de polipropileno monofiladas, no teor de 0,1%, e fibras de polipropileno fibriladas, nos teores de 0,1, 0,6 e 1,2%. Para atingir os objetivos foram realizados ensaios de avaliação da trabalhabilidade, de determinação da massa específica e ar incorporado, com o intuito de avaliar a influência das adições de fibras nas propriedades dos concretos no estado fresco. A determinação da resistência à compressão, módulo de deformação, resistência à tração por compressão diametral, resistência à tração na flexão e determinação da absorção de água, foram utilizadas como parâmetros de controle, caracterização e avaliação da influência das fibras nas ropriedades do concreto no estado endurecido. O desempenho das fibras relacionado com a capacidade de proteção contra o ingresso de agentes deletérios e seu efeito na durabilidade dos compósitos foi avaliado através do ensaio de determinação da permeabilidade ao ar, pelo método de Figg e do ensaio de resistência à penetração de cloretos, através de ciclos de imersão parcial em solução com 1% de NaCl e secagem. O desempenho dos compósitos foi avaliado através da aplicação de técnicas eletroquímicas em armaduras embutidas em seu interior. Entre as conclusões, verificou-se que o tempo de permeabilidade ao ar dos compósitos em relação ao do concreto de referência sofreu uma redução do tempo de permeabilidade, o que significa que os compósitos foram mais permeáveis ao ar. Nesse aspecto, pode-se destacar o comportamento do compósito com adição de 0,1% de fibras de polipropileno monofiladas, que dentre os compósitos se mostrou o menos permeável. A avaliação da resistência à penetração de cloretos apresentou resultados que indicam que a adição de fibras proporcionou uma redução no tempo de ingresso de íons agressivos, mostrando que os compósitos foram menos resistentes à penetração de cloretos, com o compósito com adição de 0,1% de fibras de náilon apresentando o melhor desempenho. Constatou-se, também, que o teor de fibras adicionadas é fator significativo na durabilidade dos compósitos, pois com percentuais maiores de fibras os resultados demonstraram uma correspondente redução na capacidade de proteção das armaduras, e que o tipo de fibra influi no desempenho frente ao ingresso de agentes deletérios. Também ficou evidente que a adição das fibras sintéticas estudadas, de modo geral, conduz a uma redução do desempenho de tais compósitos no que diz respeito ao ingresso de cloretos, oxigênio e água.
Abstract
The present dissertation aims primarily to verify the influence of synthetic fiber types and contents in the durability of composites. The following fibers were added to its a reference concrete for the formation of composites: nylon 6.6, in a 0.1% content with respect to concrete volume, monofilament polypropylene, in a 0.1% content, and fibrillated polypropylene, in 0.1, 0.6 and 1.2% contents. To achieve the above goal, the following tests were conducted: workability assessment, specific gravity determination and incorpored air. These were designed to evaluate the influence of fiber additives in the properties of fresh concretes. The determination of compressive strength, modulus of deformation, splitting tensile strength, flexural strength and determination of water absorption were used as parameters for control, characterization and evaluation of the influence of the fibers on the properties of hardened concrete. The performance of the fibers in respect to the capacity of protection against deleterious agents and their effects on the durability of the composites was evaluated by testing for the determination of air permeability, using the Figg method, and chloride penetration strength, through cycles of partial immersion in a 1% NaCl solution, and drying. The performance of the composites was evaluated by applying electrochemical techniques. Among the conclusions, it is stated that the time of the composites’ air permeability with respect to the reference concrete suffered a reduction in permeability time, which meant that the composites were more permeable to air. In that respect, in should be noted that the behavior of the composite with 0.1% addition of monofilament polypropylene fiber addition proved to be the least permeable among the composites. The evaluation of chloride penetration strength produced results suggesting that the addition of fibers caused a reduction in the entry time of aggressive ions, in turn revealing that the composites were less resistant to chloride penetration. In this regard, the composite featuring 0.1% nylon fibers performed best. It was also verified that the fibers content is a significant factor in the reinforcement protection shield, since higher percentages of fibers resulted in a corresponding workability reduction, and that the type of fiber affects performance with respect to the entry of deleterious agents. It was also made evident that the addition of the analyzed synthetic fibers generally led to lower performances of such composites as regards entry of chloride, oxygen and water.
