Compósitos cimentícios reforçados com fibras de polipropileno e com adição de cinza volante : estudo do desempenho em pavimentos de concreto

Abstract

O concreto é um dos materiais usados na execução de pavimentos. Por possuir alta resistência à compressão e um comportamento frágil resulta em uma baixa resistência à tração do mesmo. Vários materiais já foram estudados com o objetivo de reduzir o comportamento frágil do concreto. Um deles é a fibra de polipropileno, que caracteriza-se como um compósito cimentício, e já comprovou-se que seu uso aumenta a capacidade de deformação da estrutura. Diversas pesquisas verificaram que a adição de cinza volante potencializa o efeito da fibra na matriz cimentícia. Este trabalho tem como objetivo avaliar a adição de fibra de polipropileno e cinza volante em pavimentos de concreto. Em pesquisas anteriores foi criada uma nova classe de compósitos com uma redução do teor de fibra, cerca de 2% do volume total. Este tipo de compósito foi denominado Engineered Cementitious Composites. O traço estudado baseou-se na dissertação de mestrado de Perrone, porém foi alterada a relação entre água e os aglomerantes hidráulicos (cimento e cinza volante). O traço foi avaliado nos ensaios de flexão, de desgaste superficial por abrasão e de trabalhabilidade. Os ensaios de flexão foram analisados através de métodos distintos: método Perrone, método Garcez e o referente à ASTM C1399. No primeiro método, avaliou-se um aumento de 26% na capacidade de deflexão. Já no método Garcez, onde há uma zona de concentração de tensões, o ECC apresentou um módulo de ruptura à flexão de 5,36 MPa, e deflexão máxima de 6,64 mm, ambos inferiores ao resultados obtidos por Garcez. Os resultados do ensaio baseado na Norma ASTM C1399 não foram válidos, pois a primeira fissura não atingiu 0,2 mm, mesmo assim, realizou-se o ensaio e obteve-se o padrão de deformação, tendo uma resistência residual média (ARS) de 3,26 MPa. Já no ensaio de desgaste por abrasão, a superfície no final do ensaio apresentou-se sem grandes deteriorações, tendo somente 3,15% de perda de massa. Ao avaliar o índice de consistência da mistura pelo ensaio da flow table verificou-se que a coesão da mistura foi aceitável, possuindo uma boa trabalhabilidade. Constata-se que em todos os ensaios de flexão ocorreram os processos de múltiplas pequenas fissuras, conhecido como strain hardening. Desta forma, pode-se constatar que o ECC avaliado nesta pesquisa é uma potencial alternativa em pavimentos de concreto, visto que aumenta a capacidade de deformação preservando a vida útil do mesmo.