INFLUÊNCIA DE SERRAGEM DE AÇO E SÍLICA NO CONCRETO

Tipo de documento:TCC

Área de estudo:Engenharias

Documento 1

CIDADE ANO LISTA DE ILUSTRAÇÕES Figura 1 - Classificação e geometria das fibras de aço. Figura 2 - Concentração de tensão para concreto sem fibra (esquerda) e fibra (direita). Figura 3 - Distribuição de Tensão Possível. Figura 4 - A - Concreto sem compatibilidade com fibras; B – Compatível. Figura 5 - Fibras de aço aglomeradas não misturadas com concreto. Figura 6 - Teste slump. Figura 7 - Corpo de prova com serragem de aço. Figura 8 - Corpo de prova sem serragem de aço. LISTA DE TABELAS Tabela 1 - Classificação e geometria das fibras de aço. Tabela 2 - Requisitos do Fator de Forma Mínima. Tabela 3 - Planejamento de material gasto para o desenvolvimento do Trabalho de Conclusão de curso. LISTA DE GRÁFICOS Gráfico 1 - Comportamento do volume de fibra. Gráfico 2 - Resistencia do corpo de prova sem serragem de aço. Gráfico 3 - Resistencia do corpo de prova sem serragem de aço. LISTA DE SIGLAS E ABREVIATURAS NBR – Norma Brasileira Regulamentadora PAC – Programas de Aceleração do Crescimento CCA – Cinza casca de arroz GPa – Gigas pascal σfu – Tensão de ruptura ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas RESUMO O consumo de concreto é maior do que há alguns anos. Esse consumo é da ordem de 11 bilhões de toneladas por ano. Embora o concreto não seja tão duro quanto o aço, é um material amplamente utilizado em engenharia. Uma dessas razões é que o concreto pode ser facilmente usado em elementos estruturais, permitindo diferentes formas e tamanhos.

Devido à sua função no estado plástico, seu fluxo é favorecido pelas formas internas e, após o endurecimento, assume a forma desejada. O projeto das estruturas de concreto armado foi realizado considerando principalmente a resistência à compressão do concreto. In this context, the present study analyzed the performance of concrete incorporating steel and silica fibers, which as a result, it was possible to retain all the improvements acquired in the cured state in its mechanical properties without the resources were lost. Keywords: Concrete; Silica; Steel; Influence. INTRODUÇÃO A Sociedade Continuada consome grande quantidade de infraestrutura e renovação, principalmente com os Programas de Aceleração do Crescimento (PACs), que no ano passado gastaram cerca de R $ 619 bilhões em construção residencial e saneamento. SINDUSCON-RS, 2010). O consumo de concreto é maior do que há alguns anos.

Vários materiais foram substituídos. São materiais de resíduos industriais e agroindustriais que sofrem PODEM ou não recuperação. Entre as enguias e a estrutura cinzenta de MET de alta precisão de MET SIZ MET Slag High Forno, cinzas de casca de arroz (CCA) (especialmente obtidas por TEM com combustão controlada), etc. Nesse sentido, Isaia (2013) verificou a eficiência e a durabilidade óssea de misturas binárias e ternárias sobre cimento puro e demonstrou que as adições melhoraram a sustentabilidade em 10 a 100%, ao mesmo tempo em que enfatizavam corrosão. Quando uma produção é controlada, um nome cinza residual. MEHTA e MONTEIRO, 2018). A principal desvantagem do uso de fibras de aço é a perda de trabalhabilidade do concreto. Dependendo da forma da mistura, as fibras acabam por formar meadas, o que dificulta a mistura do betão.

Por isso, é indicado que o concreto contém mais argamassa. Desta forma, ter um material de alto potencial ao analisar suas propriedades no estado fresco, é concreto, com muitas vantagens sobre o concreto convencional; e, por outro lado, outro material que, em seu estado curado, possui propriedades aprimoradas distintas em relação ao concreto convencional, mas que tem uma desvantagem em seu estado plástico. No entanto, para a maioria dos usos em peças estruturais e não estruturais, o aço é o mais utilizado (MEHTA e MONTEIRO, 2018). O mesmo autor também menciona que, em um contexto histórico, é possível perceber o conceito de reforço com fibras, com os egípcios, que usavam a palha, para reforçar os tijolos que estavam no barro. Outro uso histórico é visível através do pássaro João-de-Barro, que usa palha com argila para construir seus ninhos.

Velasco (2018) indica que a primeira patente de compósitos reforçados com fibras foi registrada em 1874 por Bérard. Foi relatado que em 1910 Porter considerou a inclusão de pequenos pedaços de concreto armado para concreto armado como material estrutural. Fibras de aço De acordo com o American Concrete Institute (ACI 544. R, 1996), as fibras de aço podem ser definidas como comprimentos discretos de aço e existe um fator de forma (relação comprimento / diâmetro) entre 20 e 100. Eles têm também várias formas de seção transversal e são grandes o suficiente para serem aleatoriamente dispersas e misturadas com concreto fresco da maneira usual. Os principais objetivos desta incorporação são o aumento da resistência à fadiga e o impacto, o aumento da resistência à flexão, bem como o controle da fissuração do concreto.

Figueiredo (2011) indica que existem vários processos de fabricação que dão origem a fibras de aço. Além desses fatores, o padrão também especifica um desempenho mínimo do concreto pelo seu fator de forma (relação do comprimento da fibra ao comprimento). A Tabela 03 apresenta esta especificação Tabela 2 - Requisitos do Fator de Forma Mínima Classe da fibra Tipo de aço Fator de forma mínimo I Fio de aço trefilado 40 II Chapa de aço cortada 30 III Fio de aço trefilado e escarificado 30 Fonte: Figueiredo, 2011. O objetivo da normativa é definir a tolerância de variação do fator de forma para que dessa forma seja minimizado variações no comportamento pós fissuração. Compósito e a Interação Fibra matriz Segundo Figueiredo (2011), o concreto, ao incorporar fibras, dificulta a propagação de fissuras porque seu módulo de elasticidade é alto.

Assim, as fibras causam uma redistribuição das tensões no compósito. O valor dessa tensão atinge seu valor máximo quando é igual à tensão de ruptura da fibra (σfu). Assim, é possível associar o comprimento crítico com o necessário para desenvolver na fibra a tensão igual à sua resistência, como mostrado na FIG. Figura 3 - Distribuição de Tensão Possível Fonte: Figueiredo, 2011. Além do comprimento crítico, as fibras utilizadas devem ter compatibilidade dimensional com o grande agregado. As fibras muito longas afetam diretamente o concreto no estado plástico, o que consequentemente afeta as propriedades no estado curado; e fibras muito curtas, tendem a não interceptar rachaduras. fibras de polipropileno. Mehta e Monteiro (2018) classificam o volume como uma fração volumétrica baixa (menos de 1%), uma fração volumétrica moderada (entre 1% e 2%) e uma alta fração volumétrica (maior que 2%).

A indicação da baixa fração volumétrica refere-se à redução de trincas de retração e é geralmente utilizada em lajes e pavimentos com grandes superfícies expostas. O objetivo da fração volumétrica moderada é aumentar o módulo de ruptura, a resistência à tração e a resistência ao impacto, e é adequado para uso em concreto projetado e estruturas que requerem capacidade de absorção de energia fadiga. A alta fração corresponde aos compostos de alto desempenho. A razão para a formação deste ouriço é devido à mistura inadequada do material, que não deve ser adicionado imediatamente ao misturador de concreto, mas sim a baixas velocidades controladas. Propriedades no Estado Endurecido Segundo Medeiros (2012), vários fatores influenciam as propriedades mecânicas do concreto à base de fibras, tais como: Força da matriz de concreto; Resistência mecânica do material utilizado na fabricação de fibras; Características geométricas das fibras; Volume de fibras adicionado ao concreto; Orientação e distribuição de fibras na matriz de concreto.

Resistência à tração entre as fibras e a matriz; Razão entre o tamanho máximo do agregado e o comprimento da fibra. O uso de reforços fibrosos em matrizes frágeis, como no caso do concreto, tem como principal objetivo aumentar as propriedades mecânicas, em especial quanto à característica de deformação. Ao integrar fibras de aço em concreto, seu comportamento é modificado principalmente na zona pós-cracking. utilizaram o Teste de Capela Modificada para medir o grau de reação pozolânica do ACC produzido durante o tratamento químico da casca de arroz, depois queimado e triturado. Os resultados indicaram que as cinzas são altamente reativas, atingindo porcentagens de reação de CaO variando de 85 a 94%. Rego (2010) avaliou a pozolanicidade de dois ACCs residuais com diferentes mineralogias (amorfas e cristalinas) utilizando diferentes métodos para a determinação da pozolanicidade.

Os métodos utilizados foram: com cimento ABNT NBR 5752: 1992, com ABNT NBR 5751 cal: 1992, Fratini modificado e Capela. Os autores concluíram que houve um aumento na atividade pozolânica com a redução do diâmetro médio e que quanto mais fino o solo, menores as diferenças de reatividade entre as cinzas amorfa e cristalina. Este estudo pode ser baseado em Malhotra (2011), que é quando você precisa definir com mais precisão o problema e fornecer critérios e entendimento, mas também há explicações naturais para o uso do alvo para explorá-lo, o que, segundo Gill (2009). O objetivo é identificar os fatores que determinam a ocorrência do fenômeno ou contribuir. JUSTIFICATIVA O planejamento e o controle do adicionamento de sílica de casca de arroz e serragem de aço no concreto são importantes para a empresa por vários motivos, incluindo o fornecimento de conhecimento prévio aos engenheiros, além de apontar os pontos-chave de resistência, apontar a diferença entre os custos reais e orçados e deixar engenheiros com maior flexibilidade na tomada de decisões em relação a inclusão de materiais não usados com tanta frequência na construção civil.

A pesquisa feita neste trabalho pode ser usada como modelo para empresas de construção, especialmente aquelas empresas de engenharia que não estão acostumadas a usar sílica e aço durante a formação de concreto, já que esta é uma abordagem simplificada com alguns exemplos. Gráficos, tabelas e números úteis durante todo o processo. A perda está associada ao aumento do teor de ar gerado pelos aglomerados de fibras. É mostrado que a incorporação de fibras de aço em concreto resulta em um aumento de 0 a 15% na resistência à compressão para frações volumétricas maior que 1,5%. No entanto, com relação ao estresse de tração, as fibras aumentam sua força de forma mais significativa, situando-se na faixa de 30 e 40% para adições com teor de 1,5%.

Figueiredo (2011) indica que o aumento na resistência à tração da compressão diametral gerada pelas fibras irá variar com o comprimento da fibra e o tamanho máximo do agregado. Essa variação pode estar na faixa de 60% a 130% do ganho de resistência à tração usando o teste de compressão diametral, dependendo do conteúdo incorporado. Após esse processo, a fibra foi adicionada na proporção do traço e esperou-se 15 minutos para a betoneira homogeneizar o aço no concreto. Finalmente, o teste de abatimento foi retomado, dando um valor de 25 cm, após o qual os corpos de prova completos foram moldados. A moldagem dos espécimes seguiu a NBR 5738 (2003). Figura 6: Teste slump Fonte: Medeiros, 2012 O teste de resistência à compressão foi realizado de acordo com a NBR 5739 (2007).

Com isso, foi possível conhecer a carga de ruptura de cada corpo de prova e analisar se a adição da fibra tinha uma vantagem. Medeiros (2012) indica que o desempenho do concreto contendo as fibras quando submetido a tração ou flexão tem um aumento imediato e perceptível. No entanto, durante a compressão, essa melhoria não é tão chocante. Isto não está disponível nesta manutenção: resistência à fadiga compressiva, para concreto sem fibras, e frequência de 4 Hz, 133 a 170256 ciclos, valor de frequência a 1 Hz entre 23 e 1571 ciclos, frequência de valores de 0, 25 Hz entre 18 1242 ciclos e para uma frequência de 0,0625 Hz entre 11 473 ciclos. No entanto, os valores foram de 849 a 5952 ciclos, 154 a 7438 ciclos, 237 a 5541 ciclos e 221 a 2409 ciclos, respectivamente. Ou seja, é possível observar que o desempenho desempenho de desempenho on-line melhor desempenho em baixas frequências.

No entanto, a alta absorção de CCA pode diminuir a trabalhabilidade se um alto teor de pozolana for usado, a menos que um aditivo superplastificante seja usado na mistura. No caso do concreto endurecido, a adição de CCA aumenta a resistência à compressão devido à densificação da matriz de massa e à interface matriz-agregado, além de diminuir a permeabilidade, devido ao fechamento dos vazios do concreto. e refinamento da estrutura porosa. Essa redução na permeabilidade promove principalmente maior durabilidade do concreto (KUNTZ, 2006). No entanto, é necessário alcançar um equilíbrio do conteúdo da adição, porque níveis muito elevados de DPA podem alterar o desempenho das misturas. Esse aumento pode estar associado ao fato de que a propagação de uma rachadura tem um impacto maior sobre a resistência à tração do que na resistência à compressão, por exemplo.

Outro fator que pode ser analisado com cuidado é a possibilidade de redução da armadura de aço, uma vez que a mesma resistência à tração do concreto tem um valor maior. Assim, o que inicialmente é um custo mais alto na produção de concreto com fibras pode resultar em uma economia de aço. O teste que obteve ganhos maiores em relação ao controle de concreto (sem fibras) do que outras misturas de fibras foi a fadiga. No entanto, as condições impostas às misturas foram o que caracterizou a fadiga em si, ou seja, as cargas cíclicas aplicadas até a ruptura do material, ou se difere em certa medida. Rio de Janeiro, 2010. NBR 15823-2: CAA – CAA - Determinação do espalhamento e do tempo de Escoamento.

Rio de Janeiro, 2010. NBR 5739 – Concreto – Ensaio de compressão de corpos de prova cilindros. Rio de Janeiro, 2007. NPL. p. Report on fiber reiforced concrete. ACI 544. R-96). CHANDRASEKHAR, S. PRAMADA, P. N. RAGHAVAN, P (2012). Microsilica from rice husk as a possible substitute for condensed sílica fume for high performance concrete. Concreto Reforçado com Fibras. Concreto: Ciência e Tecnologia. IBRACON. Volume 2, 2011. GILL, A. MONTEIRO, P. J. M. Concreto: Estrutura, Propriedades e Materiais. ª Edição São Paulo: Editora Pini LTDA, 2018. MEDEIROS, A. Estudo do comportamento à fadiga em compressão do concreto com fibras. Tese de Doutorado, PUC – RJ: 201 p. Rio de Janeiro, Brasil; 2012. REGO, J. Tese - Programa de PósGraduação em Engenharia Civil da Universidade Federal do Rio Grande do Sul - UFRGS, 2011. SOUZA, M. F. et al.

Rice Hull-Derived Silica: Applications in Portland Cement and Mullite Whiskers. Concretos autoadensáveis reforçados com elevadas frações volumétricas de fibras de aço: propriedades reológicas, físicas, mecânica e térmicas. Tese de Doutorado, UFRJ – RJ: 349 p. Rio de Janeiro, Brasil; 2018.

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