Estudo da aderência ao aço dos concretos convencional, leve e com ar incorporado em seções mistas de perfis tubulares

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Publicada em 30/05/2016

Discente: Bárbara Héllen Rodrigues

Resumo:

Nas últimas décadas, a construção civil mundial, de forma geral, vem exigindo o desenvolvimento de técnicas e materiais cada vez mais eficientes, de aplicação fácil e rápida, além de um produto final com custos reduzidos. Ao encontro desta demanda a utilização do sistema misto de aço e concreto, no Brasil e no mundo, vem aumentando devido a todas as vantagens oferecidas por este, em relação ao uso isolado de cada material. Frente a este cenário, o presente trabalho propõe a realização de um estudo da aderência de perfis tubulares de aço, preenchidos com diferentes tipos de concreto, para as análises de aderência. Para tanto, foram confeccionados doze protótipos de pilares mistos, utilizando perfis tubulares finos de aço com diâmetro externo de 100 mm, espessura do tubo de 2 mm e comprimento igual a 550mm. Para se permitir o deslocamento do núcleo de concreto durante os testes de compressão, foram deixados vazios, na base e no topo do tubo, ambos com 2 cm de altura. Respeitando-se os vazios, cada tubo foi preenchido com um tipo de concreto, sendo eles os concretos convencional (CC), convencional com adição de aditivo incorporador de ar (CAI) e leve (CL) – este último utilizando argila expandida como agregado. Os concretos produzidos foram submetidos a ensaios de caraterização física, nos estados fresco e endurecido. Os perfis mistos foram submetidos a ensaio de compressão no núcleo de concreto e microscopia ótica do perfil pós-teste de compressão. Assim sendo, os resultados obtidos, a partir das técnicas utilizadas para análise de aderência permitiram concluir que: (i) A aderência do concreto ao aço possui parcelas de contribuição da aderência por adesão e da aderência mecânica, (ii) um menor valor de módulo de elasticidade contribui positivamente para a aderência; (iii) não houve deformação radial nos perfis mistos e por fim, (iv) o perfil tubular preenchido pelo concreto leve apresentou o melhor desempenho em relação a aderência, devido a maior contribuição da aderência mecânica e melhor resistência na interface, que por sua vez, foram ocasionadas pela expansibilidade da argila expandida e menor módulo de elasticidade do concreto.

Abstract:

In recent decades, the global construction industry, in general, has required the development of techniques and increasingly efficient materials, quick and easy application, and a final product with reduced costs. To meet this demand using the composite system of steel and concrete in Brazil and in the world, is increasing because of all the advantages offered by this in relation to the individual use of each material. Facing this scenario, this paper proposes a study of the adhesion of thin tubular steel profiles, filled with different types of concrete, to analysis of adherence. Thus, twelve prototypes of composite columns were made using thin tubular steel profiles with external 100mm diameter tube thickness of 2 mm and length of 550mm. To allow the displacement of the concrete core in compression tests were left empty, the base and the top of the tube, both with 2cm height. Respecting empty, each tube was filled with a type of concrete, namely the conventional concrete (CC), with the addition of conventional incorporator air additive (CAI) and light (CL) - the latter using expanded clay as aggregate. The concrete produced were subjected to physical characterization assays in fresh and hardened state. Composites profiles were subjected to compression tests on the concrete core and optical microscopy of the profiled post-test of compression. Therefore, the results obtained from the techniques used for adhesion analysis showed that: (i) the adhesion of concrete to steel own contribution plots of accession for grip and mechanical grip, (ii) lower modulus value elasticity contributes positively to grip; (iii) no radial deformation in mixed profiles and finally, (iv) the tubular profile completed by the lightweight concrete with the best performance in relation to grip due to higher contribution from mechanical grip and better resistance at the interface, which in turn, it were occasioned by the expanded expansion and lower modulus of elasticity of the concrete clay. Keywords: tubular profile, mixed structure and adherence.

Palavras-chave:

Perfil tubular, Estrutura mista e Aderência.

Áreas de Concentração:

- Mestrado: Construção Metálica

Orientadores:

- Arlene Maria Cunha Sarmanho
- Ricardo André Fiorotti Peixoto

Banca Examinadora:

Profa. Arlene Maria Cunha Sarmanho, UFOP (presidente)
Prof. Ricardo André Fiorotti Peixoto, UFOP
Prof. Flávio Teixeira de Souza, IFMG
Prof. Cláudio José Martins, CEFET/MG

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