Análise experimental da capacidade portante em vigas de concreto armado com reforço de fibras de aço na face tracionada

Abstract

ResumoA utilização de fibras de aço no concreto visa aumentar principalmente a tenacidade pós-pico, em virtude da aderência das fibras a matriz cimentícia e melhorar o comportamento frágil do concreto. Entretanto como existem diversas tipologias de fibras de aço, pode-se dizer que a principal diferença está na caracterização entre macrofibras e microfibras que de modo geral servem para amenizar a macrofissuração e microfissuração, respectivamente. Dentro deste contexto, este trabalho busca avaliar a utilização de microfibras (20 kg/m³), macrofibras (20 kg/m³) e a hibridização (microfibras (10 kg/m³) + macrofibras (10 kg/m³)) inseridas em um concreto de alta resistência (fck = 80 MPa) atuando como reforço na face tracionada de vigas armadas grandes (12x20x160 cm³) de concreto de alta resistência, e como complemento foram analisadas: a resistência à flexão em vigas pequenas não armadas (10x10x35 cm), a resistência à compressão e módulo de elasticidade em corpos de prova cilíndricos (20xØ10 cm). Todos os ensaios foram comparados com a referência de concreto de alta resistência sem adição de fibras. Após a execução dos ensaios experimentais todos os resultados foram analisados por meio de uma análise de variância (ANOVA). Os resultados mostraram que na resistência à compressão houve um acréscimo de aproximadamente 8% para todas as composições com fibras em relação a referência. Quanto ao módulo de elasticidade foi verificado valores similares entre todos grupos. Para as vigas pequenas o principal acréscimo foi na tenacidade, sendo que as macrofibras geraram o melhor desempenho. E por fim, com relação as vigas grandes, pode-se dizer que a melhor vantagem foi o aumento da capacidade portante quanto ao momento de fissuração e rotação plástica, sendo que a melhor composição também foram as macrofibras isoladas. De modo geral, podese concluir que a aplicação do reforço com fibras de aço na face tracionada das vigas grandes se mostrou eficaz embora não apresentar incrementos na resistência última, as fibras contribuíram de forma satisfatória a fissuração.