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Title: Compósito cimentício reforçado com fibras poliméricas de alta resistência mecânica.
Authors: Silva Neto, João Trajano da
metadata.dc.contributor.advisor: Gouveia, Antônio Maria Claret de
Bezerra, Augusto Cesar da Silva
Keywords: Compósitos cimentícios
Fibras poliméricas de alta resistência
Concreto reforçado com fibra
Tensão residual
Issue Date: 2018
metadata.dc.contributor.referee: Gouveia, Antônio Maria Claret de
Aguiar, Maria Teresa Paulino
Corrêa, Elaine Carballo Siqueira
Rocha, Ana Maura Araújo
Resende, Domingos Sávio de
Citation: SILVA NETO, João Trajano da. Compósito cimentício reforçado com fibras poliméricas de alta resistência mecânica. 2018. 127 f. Tese (Doutorado em Engenharia de Materiais) – Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2018.
Abstract: O cimento Portland está entre os materiais mais consumidos do mundo, principalmente no que diz respeito ao concreto. A demanda pelos derivados do cimento Portland deve-se as suas versatilidades estéticas, mecânicas e estruturais, entretanto as matrizes cimentícias possuem como limitações a sua baixa resistência à tração e fratura frágil. A utilização de fibras em matrizes cimentícias com funções estruturais conferem melhorias nessas propriedades. Comumente, fibras de aço e de polipropileno são utilizadas comercialmente em concretos, sendo que a primeira contribui para a melhoria da resistência à tração e a segunda está restrita a um reforço não estrutural, devido sua baixa resistência mecânica. Poucos são os estudos com inserção de fibras poliméricas de alta resistência mecânica em matrizes cimentícias para melhorias da referida propriedade. Devido a isso o presente trabalho pesquisou a influência da adição de fibras poliméricas de alta resistência mecânica nas propriedades mecânicas de matrizes cimentícias com funções estruturais. Para isso foram confeccionadas argamassas estruturais com e sem adição de fibras. A utilização das argamassas estruturais foi escolhida para simular concretos estruturais sem a influência dos agregados graúdos. Foram utilizadas duas fibras, obtidas a partir dos polímeros polietileno de alto módulo (HMPE) e poliéster (PES). As matrizes tiveram seus constituintes caracterizados e foram moldados corpos-de-prova para as diferentes configurações de fibra e composição de argamassa. As fibras foram dosadas em massa com 0,5 % e foram distribuídas nas matrizes durante a mistura ou concentradas na superfície sujeita à tração na flexão. A concentração das fibras foi realizada com objetivo de avaliar uma maior possibilidade de desempenho de reforço. Os resultados demonstraram que o reforço com fibras poliméricas de alta resistência mecânica em compósitos cimentícios de média e alta resistência mecânica é viável e positivo, principalmente no que diz respeito ao uso de HMPE.
metadata.dc.description.abstracten: The cement Portland and their matrices are among the most consumed materials in the world, especially with regard to concrete. The demand for Portland cement derivatives is due to its aesthetic, mechanical and structural versatilities, however, the cementitious matrices has limitations which are its low tensile strength and its brittle fracture. The use of fibers in cementitious matrices with structural functions gives improvements in these properties. Commonly, steel and polypropylene fibers are used commercially in concrete. While the steel fibers increase tensile strength effectively, the polypropylene fibers are restricted to non-structural reinforcement due to its low mechanical strength. There are not many studies conducted on the influence of inserting high mechanical strength polymeric fibers in cementitious matrices on its tensile strength. Therefore, the present work investigated to what extent the addition of high mechanical strength polymeric fibers enhances mechanical properties of cement matrices with structural functions. To achieve the objective, structural mortars were made with and without high mechanical strength polymeric fibers: high modulus polyethylene (HMPE) and polyester (PES) polymers. The structural mortars were chosen to simulate structural concretes without the influence of coarse aggregate. The matrices had their constituents characterized and were molded specimens for the different fiber configurations and mortar composition. The fibers were mass dosed with 0.5% and were distributed in the matrices during mixing or concentrated on the surface subjected to tensile in flexion. The concentration of the fibers was performed in order to evaluate a greater possibility of reinforcement performance. The results showed that the reinforcement with polymeric fibers of high mechanical resistance in cementitious composites of medium and high mechanical resistance is feasible and positive, mainly with respect to the use of HMPE.
Description: Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Departamento de Engenharia Metalúrgica, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.
URI: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/10626
metadata.dc.rights.license: Autorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo(a) autor(a) em 10/01/2019 com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0 que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho desde que sejam citados o autor e o licenciante. Não permite o uso para fins comerciais nem a adaptação.
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