Betão com adição de fibras de aço e têxteis recicladas de pneu sujeito a altas temperaturas: análise de desempenho
Type
masterThesis
Creator
Identifier
201156407
Title
Betão com adição de fibras de aço e têxteis recicladas de pneu sujeito a altas temperaturas: análise de desempenho
Contributor
Santos, Cristina Calmeiro dos
Rodrigues, João Paulo Correia
Rodrigues, João Paulo Correia
Subject
Gestão de resíduos
Betão
Fibras de aço e fibras têxteis recicladas de pneu
Temperatura
Resistência à compressão
Waste management
Concrete
Recycled tire steel fiber and textile fiber
Temperature
Compression resistance
Domínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Engenharia Civil
Betão
Fibras de aço e fibras têxteis recicladas de pneu
Temperatura
Resistência à compressão
Waste management
Concrete
Recycled tire steel fiber and textile fiber
Temperature
Compression resistance
Domínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Engenharia Civil
Date
2016-03-01T16:44:49Z
2016-03-01T16:44:49Z
2016
2016-03-01T16:44:49Z
2016
Description
Dissertação apresentado à Escola Superior de Tecnologia do Instituto Politécnico de Castelo Branco para cumprimento dos requisitos necessários à obtenção do grau de Mestre em Construção Sustentável, realizada sob a orientação científica da Professora Doutora Cristina Calmeiro dos Santos, Professora Adjunta do Instituto Politécnico de Castelo Branco e do Professor Doutor João Paulo Correia Rodrigues, Professor Auxiliar da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra.
A sustentabilidade é uma preocupação para a indústria da construção civil, uma vez que esta indústria é responsável pelo consumo de uma grande quantidade de recursos naturais e por impactos ambientais. Assim, a utilização de agregados reciclados em substituição dos agregados naturais mostra-se benéfica ao minimizar os impactos ambientais, o consumo de recursos naturais e alguns problemas urbanos associados à acumulação de lixo. É neste contexto e atendendo à necessidade de gerir racionalmente os recursos naturais, que surge o presente trabalho de investigação. O objetivo deste trabalho é demonstrar, através de investigação experimental, que a adição de fibras têxteis e de fibras de aço provenientes da reciclagem de pneus é viável para produzir um betão com um comportamento estruturalmente satisfatório quando submetido a elevadas temperaturas. Neste sentido, o trabalho laboratorial realizado compreendeu ensaios de resistência à compressão do betão com fibras de aço e fibras têxteis provenientes da reciclagem de pneus à temperatura ambiente e a altas temperaturas. Considerou-se quatro composições diferentes de betão, com a mesma relação água/cimento (A/C=0,43), diferindo apenas no tipo de fibras incorporadas nas misturas em substituição da brita. Assim, estudou-se uma composição de referência (0% de fibras) (BR), uma composição com 50kg/m3 de fibras de aço recicladas de pneu (BFA), uma composição com 3kg/m3 de fibras têxteis recicladas de pneu (BFT) e uma composição com uma mistura de 50kg/m3 de fibras de aço mais 3kg/m3 de fibras têxteis recicladas de pneu (BM). Os provetes de betão foram submetidos a um nível de carregamento de 0,5fcd e a diferentes níveis de temperatura máxima (20, 300, 500 e 700ºC). Os resultados deste programa experimental mostram que as fibras de aço e têxteis recicladas de pneu apresentam-se como uma boa solução na composição do betão para controlar a fendilhação e o spalling podendo ser um bom substituto para as fibras de aço e polipropileno comerciais.
ABSTRACT: Sustainability is a major concern for the construction industry, since this industry is responsible for consuming a significant amount of resources with consequent undesirable environmental impact. Therefore, the use of recycled aggregates instead of natural aggregates is shown to be beneficial to minimizing the environmental burden, natural resource and urban problems associated with the accumulation of garbage. The research work arises on the basis of the relevant necessity to optimize rational natural resource management. The objective of study is to demonstrate, through experimental research, that the addition of textile fibers and steel fibers from tire recycling to produce thermostable concrete is feasible. Accordingly, the laboratory work consists of compressive strength tests of concrete with steel and textile from recycled tires at room and at high temperatures. Four different compositions of concrete, with the same water/cement ratio (W/C=0,43) were considered. The latter differ on the type of incorporated fibers in the mixture (instead of gravel). Thus, we studied a composition of a reference concrete (0% fibers) (BR) and several mixtures: with 50kg/m3 tire recycled steel fibers (BFA), with 3 kg/m3 of recycled textile fibers tire (BFT) and a final mixture of 50kg/m3 steel fibers over 3 kg/m3 of recycled textile fibers tire (BM). The concrete specimens were subjected to a loading level of 0,5fcd and different temperatures (20, 300, 500 and 700ºC). The results of this experimental program show that steel fibers and textile recycled tire, constitute a good solution in the composition of concrete regarding cracking control and spalling. Steel fibers and textile recycled tire may therefore be a good substitutes for the commercial steel and polypropylene fiber.
A sustentabilidade é uma preocupação para a indústria da construção civil, uma vez que esta indústria é responsável pelo consumo de uma grande quantidade de recursos naturais e por impactos ambientais. Assim, a utilização de agregados reciclados em substituição dos agregados naturais mostra-se benéfica ao minimizar os impactos ambientais, o consumo de recursos naturais e alguns problemas urbanos associados à acumulação de lixo. É neste contexto e atendendo à necessidade de gerir racionalmente os recursos naturais, que surge o presente trabalho de investigação. O objetivo deste trabalho é demonstrar, através de investigação experimental, que a adição de fibras têxteis e de fibras de aço provenientes da reciclagem de pneus é viável para produzir um betão com um comportamento estruturalmente satisfatório quando submetido a elevadas temperaturas. Neste sentido, o trabalho laboratorial realizado compreendeu ensaios de resistência à compressão do betão com fibras de aço e fibras têxteis provenientes da reciclagem de pneus à temperatura ambiente e a altas temperaturas. Considerou-se quatro composições diferentes de betão, com a mesma relação água/cimento (A/C=0,43), diferindo apenas no tipo de fibras incorporadas nas misturas em substituição da brita. Assim, estudou-se uma composição de referência (0% de fibras) (BR), uma composição com 50kg/m3 de fibras de aço recicladas de pneu (BFA), uma composição com 3kg/m3 de fibras têxteis recicladas de pneu (BFT) e uma composição com uma mistura de 50kg/m3 de fibras de aço mais 3kg/m3 de fibras têxteis recicladas de pneu (BM). Os provetes de betão foram submetidos a um nível de carregamento de 0,5fcd e a diferentes níveis de temperatura máxima (20, 300, 500 e 700ºC). Os resultados deste programa experimental mostram que as fibras de aço e têxteis recicladas de pneu apresentam-se como uma boa solução na composição do betão para controlar a fendilhação e o spalling podendo ser um bom substituto para as fibras de aço e polipropileno comerciais.
ABSTRACT: Sustainability is a major concern for the construction industry, since this industry is responsible for consuming a significant amount of resources with consequent undesirable environmental impact. Therefore, the use of recycled aggregates instead of natural aggregates is shown to be beneficial to minimizing the environmental burden, natural resource and urban problems associated with the accumulation of garbage. The research work arises on the basis of the relevant necessity to optimize rational natural resource management. The objective of study is to demonstrate, through experimental research, that the addition of textile fibers and steel fibers from tire recycling to produce thermostable concrete is feasible. Accordingly, the laboratory work consists of compressive strength tests of concrete with steel and textile from recycled tires at room and at high temperatures. Four different compositions of concrete, with the same water/cement ratio (W/C=0,43) were considered. The latter differ on the type of incorporated fibers in the mixture (instead of gravel). Thus, we studied a composition of a reference concrete (0% fibers) (BR) and several mixtures: with 50kg/m3 tire recycled steel fibers (BFA), with 3 kg/m3 of recycled textile fibers tire (BFT) and a final mixture of 50kg/m3 steel fibers over 3 kg/m3 of recycled textile fibers tire (BM). The concrete specimens were subjected to a loading level of 0,5fcd and different temperatures (20, 300, 500 and 700ºC). The results of this experimental program show that steel fibers and textile recycled tire, constitute a good solution in the composition of concrete regarding cracking control and spalling. Steel fibers and textile recycled tire may therefore be a good substitutes for the commercial steel and polypropylene fiber.
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openAccess
http://creativecommons.org/licenses/by-nd/4.0/
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por
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