Comportamento de concretos com fibras para pavimentação sob cargas dinâmicas harmônicas

Abstract

Este trabalho objetivou o estudo do comportamento de concretos de cimento Portland com ou sem fibras de aço sob cargas estáticas ou dinâmicas harmônicas para uso em pavimentos de concreto. Avaliaram-se as propriedades estáticas (resistência à compressão, módulo de elasticidade longitudinal, resistência à tração na flexão) e a resistência à fadiga destes concretos por meio de ensaios conduzidos em regime de tensão (relação entre tensão solicitante e resistência estática de 0,85) e frequência (1 Hz ou 10 Hz) constante. Foi realizada uma revisão bibliográfica que abordou aspectos sobre tipos, estruturas e fenômeno de fadiga de pavimentos de concreto. O programa experimental desenvolvido englobou dois tipos de concretos (resistência média à compressão fcm = 35 MPa ou 70 MPa), sem ou com fibras de aço (teor em volume de 1% do volume do concreto e três tipos de fatores de forma: 50, 67 e 80), perfazendo um total de 32 corpos- e-prova cilíndricos 150 mm x 300 mm e 56 corpos-de-prova prismáticos 150 mm x 150 mm x 500 mm, sendo 24 dos cilíndricos e 42 dos prismáticos com fibras de aço. Concluiu-se que a adição de fibras de aço nos concretos, em geral, melhorou as propriedades estáticas com relação às dos concretos sem fibras, além de aumentar suas ductilidade e tenacidade. Em se tratando dos ensaios dinâmicos, verificou-se que a adição de fibras de aço nos concretos incrementa a resistência média à fadiga. ______________________________________________________________________________

ABSTRACT: This study aimed to investigate the behavior of Portland cement concrete with or without steel fiber under static or dynamic harmonics loads for use in concrete pavement. It was evaluated the static properties (compressive strength, modulus of elasticity and modulus of rupture) and fatigue strength of concretes by testing specimens under constant stress condition (relationship between the applied stress and static resistance of 0.85 ) and frequency (1 Hz or 10 Hz). A literature review was undertaken focusing on issues such as types, structures and phenomenon of fatigue in concrete pavement. The experimental program included two types of concrete (average compression strength fcm = 35 MPa or 70 MPa), with or without steel fiber (volumetric fraction of fibers equal to 1% and three types of shape factor: 50, 67 and 80), with a total of 32 cylindrical specimens 150 mm x 300 mm and 56 prismatic specimens 150 mm x 150 mm x 500 mm, although 24 cylindrical specimens and 42 prismatic specimens with steel fiber. It was concluded that the addition of steel fibers in concrete, in general, improved the static properties of concrete in relation to the specimens without fibers, increasing its ductility and toughness. For dynamic tests, it was found that the addition of steel fibers in concrete improved the fatigue average strength.