Avaliação da resistência a fadiga dos engineered cementitious composites (ECC), reforçados com fibra de polipropileno e produzidos com adição de cinza de casca de arroz

Abstract

O Engineered Cementitious Composites - ECC – é um tipo especial de compósito cimentício de alto desempenho reforçado com fibra, cuja principal característica é a alta ductilidade. O traço de ECC é composto por cimento, material pozolânico, agregado miúdo e fibras. Este estudo avaliou a resistência à fadiga de traços de Engineered Cementitious Composites reforçados com fibras de polipropileno - PPECC – e cuja composição da matriz cimentícia teve a incorporação de cinza de casca de arroz como material suplementar. Para isto, foram produzidos corpos de prova com substrato de concreto para pavimento e overlay com o traço de PPECC desenvolvido. Os corpos de prova foram submetidos aos ensaios de flexão a quatro pontos (estático e cíclico). Compararam-se os resultados obtidos no ensaio estático dos traços de PPECC com os resultados obtidos neste mesmo ensaio com corpos de prova produzidos somente por concreto para pavimento. O PPECC deste estudo apresentou desempenho satisfatório aos ensaios de flexão estática. Foram analisados os resultados dos ensaios cíclicos em diferentes intervalos de tensões. Com os resultados variação da tensão x números de ciclos, obtidos no ensaio cíclico, foi avaliado o comportamento à fadiga do compósito. Nos ensaios de flexão cíclica, pode-se observar que quanto menor o nível de tensão aplicada, menor é o número de fissuras desenvolvidas no overlay de PPECC e este não desenvolve suas potencialidades. Como conclusão, temos que o ECC constitui-se em um compósito alternativo com viabilidade de aplicação em overlays sobre base de CP sujeitos a esforços cíclicos.

The Engineered Cementitious Composites (ECC) is a special type of cementitious composite of high-performance reinforced with fibre, whose main characteristic is the high ductility. The ECC feature is composed of cement, pozzolanic material, fine aggregate and fibres. This study aimed to evaluate the fatigue resistance of Engineered Cementitious Composites traits reinforced with polypropylene fibres - PPECC - and which composition of the cementitious matrix has the incorporation of rice hull ash as supplementary material. For this, test specimens with concrete substrate for pavement and overlay were produced with the PPECC trait developed. The specimens were submitted to the four points (static and cyclic). The results were be compared with the static test PPECC traits with the results of this same test with test specimens produced only by concrete pavers. The PPECC of this study presented satisfactory performance in the static flexion tests.The results of cyclic testing at different intervals stress were analysed. The fatigue behavior of the composite was evaluated with the results of the stress variation x cycle numbers obtained in the cyclic test.. In the cyclic flexural tests, it can be observed that the lower the applied stress level, the smaller the number of cracks developed in the PPECC overlay and the latter does not develop its potentialities. As a conclusion, we have that the ECC is an alternative composite with viability of application in overlays on the base of CP subjected to cyclic efforts.