Efeito de microfibras de aço na retração autógena de concretos de ultra-alto desempenho

Abstract

O concreto de ultra alto-desempenho (CUAD) é uma categoria de material com elevada durabilidade, resistência à compressão de no mínimo 120 MPa e elevada resistência à tração. Para alcançar tais caraterísticas, o mesmo é dosado com baixa relação água/aglomerante, aditivos superplastificantes, agregados miúdos e geralmente fibras de aço. No entanto, as características da composição, potencializam o fenômeno da retração autógena, que podem provocar micro e macrofissuras de forma significativa, reduzindo a vida útil do elemento estrutural. Visando mitigar esse problema, diversos estudos têm investigado o efeito das microfibras de aço, de modo que esta atue não só no desempenho à tração e ductilidade, mas também na retração. O objetivo principal desse trabalho foi averiguar os efeitos da concentração de microfibras de aço na retração autógena (0, 0,75 e 1,5% em volume), em concretos com relação água/cimento (a/c) de 0,20 e 0,30. Foram determinadas a retração autógena (28 dias), índice de consistência, teor de ar incorporado, resistência à compressão, resistência à tração na flexão e módulo de elasticidade dinâmico. Os resultados mostraram que a incorporação de fibras em ambos os casos reduziu a retração autógena nos concretos, chegando à uma redução aproximada de 22% para a/c = 0,20 e 11% para a/c = 0,30. As microfibras de aço promoveram aumento de até 47% na resistência à tração e de 23% na resistência à compressão. Estes resultados mostram o potencial das microfibras de aço para melhorar o desempenho frente à retração autógena e desempenho mecânico dos concretos aplicados em estruturas.

The ultra-high performance concrete (UHPC) is a material with improved durability, compressive strength between 120 and 150 MPa and high tension strength. For this, the concrete is composed by low water-binder radio, superplasticizer, fine aggregates and steel microfibers. However, this mix design improves the autogenous shrinkage effect which can significantly cause fissures, reducing the useful life of structural concrete. To mitigate this problem, a lot of studies have been investigating the effect of steel microfiber, seeing if it helps in ductility, tension and also in shrinkage. The main goal of this paper was to analyze the effect of different steel microfiber dosages in autogenous shrinkage (vf = 0%, vf = 0,75%, vf = 1,5%). Also, was analyze two types of water/ciment radio (w/c), of 0,20 and 0,30. Autogenous shrinkage was determined (until 28 days), incorporated air, fluidity (flow table test), dynamic elastic modulus, tension and compressive strength. Results indicated that vf = 0,75% and vf = 1,5% content of steel microfiber reduces the autogenous shrinkage about 22% for w/c = 0,20 and about 11% for w/c = 0,30. The microfibers improved the tension strength in 47% and compressive strength in 23%. These properties show the potential of steel microfibers to improve the performance of concrete applied to structures.