Estudo da Influência do Tipo de Aditivo Superplastificante e de Adição Mineral no Comportamento Termo-mecânico dos Concretos de Alto Desempenho

Nome: Marcelo Veronez
Tipo: Dissertação de mestrado acadêmico
Data de publicação: 29/09/2006
Orientador:

Nome Papelordem decrescente
João Luiz Calmon Nogueira da Gama Orientador

Banca:

Nome Papelordem decrescente
Marcel Olivier Ferreira de Oliveira Examinador Interno
Luiz Carlos Machado Examinador Interno
João Luiz Calmon Nogueira da Gama Orientador
Luiz Carlos Pinto da Silva Filho Suplente Externo

Resumo: A fissuração das estruturas de concreto nas primeiras idades pode ocorrer devido às movimentações induzidas pelas variações de temperatura decorrentes do efeito combinado da hidratação do material cimentício, da temperatura ambiental, da radiação solar e da
existência de cargas térmicas excepcionais atuantes durante o estágio de endurecimento. Estas fissuras não têm caráter decisivo para determinação da capacidade de carga admitida no processo de projeto estrutural das estruturas correntes, mas podem causar altos custos
de reparo e reduzir sensivelmente a vida útil das mesmas.
O risco de fissuração associado a uma estrutura de concreto é avaliado por valores de coeficientes de segurança que podem ou não ser parte de códigos de obra ou de procedimentos de execução. Estes coeficientes são determinados a partir de simulações que buscam reproduzir as situações reais de uso, utilizando-se da caracterização do material, da geometria da estrutura, dos procedimentos de execução e da exposição ambiental. Nesta dissertação são apresentados (1) estudos experimentais com o material concreto de alto desempenho e (2) estudos computacionais de simulação de estruturas típicas utilizando
concreto de alto desempenho. Estes estudos visam contribuir ao conhecimento da influência dos tipos de aditivos superplastificantes e de adições minerais no comportamento termo-mecânico de estruturas típicas em concreto de alto desempenho, uma vez que estas duas questões podem ser consideradas como chave na produção
destes tipos de concreto e, em grande parte, dos concretos produzidos na atualidade. Experimentos laboratoriais foram realizados utilizando aditivos do tipo lignossulfonato, naftaleno e policarboxilato, e com misturas de dois tipos de aditivos (base naftaleno e policarboxilato). Metacaulim e sílica ativa foram utilizados como materiais cimentícios
suplementares. Foram analisadas diversas propriedades que influenciam no estudo termo-mecânico: resistência à compressão e tração na flexão, módulo de elasticidade, fluência, coeficiente de dilatação térmica, calor específico, condutividade/difusividade térmica, elevação adiabática de temperatura e calor de hidratação. Simulações de pilares utilizando alguns dos concretos de 80 MPa estudados foram realizadas utilizando-se programas computacionais de análise termo-mecânica de
estruturas de concreto. Em vários cenários de análise, a sensibilidade do modelo computacional de análise adotado foi investigada ao se utilizar concreto de alto desempenho, e comparadas as efetivas influências destes fatores chave de produção no comportamento termo-mecânico. Ao final, concluiu-se que as estruturas em CAD foram sensíveis tanto às variações dos tipos quanto aos lotes de aditivo superplastificante, do ponto de vista termo-mecânico, podendo-se encontrar uma estrutura em fase de construção dentro e outra fora de um quadro de provável fissuração. Concluiu-se, ainda, que houve um comportamento termo-mecânico mais favorável de estruturas utilizando sílica ativa que metacaulim como adição mineral. Este comportamento, no entanto se deveu ao desenvolvimento retardado das propriedades mecânicas dos concretos com metacaulim, e não ao desenvolvimento de tensões térmicas deletérias.

Palavraschave: Análise termo-mecânica; Temperatura; Tensão; Aditivos Superplastificantes; Adições Minerais; Concreto de Alto Desempenho; Simulação.

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