Investigação das características físicas e propriedades residuais de concretos autoadensáveis expostos a altas temperaturas

Abstract

O concreto autoadensável é um material cimentício com alta capacidade de fluir e preencher completamente as fôrmas apenas com seu peso próprio, sem necessidade de vibração, compactação ou qualquer tipo de influência externa. Este concreto vem sendo cada vez mais utilizado não apenas em obras especiais, mas também em edificações residenciais e comerciais, que devem atender a requisitos de resistência ao fogo. Embora os efeitos das altas temperaturas sobre os concretos convencionais tenham sido amplamente estudados, ainda há pouca investigação sobre os efeitos das altas temperaturas sobre os concretos autoadensáveis. Nesse contexto, este trabalho teve como objetivo estudar os efeitos da exposição a altas temperaturas sobre as características físicas e propriedades mecânicas residuais de diferentes famílias de concretos autoadensáveis. Foram produzidos três concretos, um convencional e dois autoadensáveis, três traços para cada um deles e mantidas as relações água/cimento, de 0,45, 0,59 e 0,76. Os corpos de prova foram expostos a altas temperaturas (200°C, 400°C, 600°C, 800°C e 1000°C), a taxa de aquecimento adotada foi de 1°C/min. Foram avaliadas a resistência à compressão, módulo de elasticidade, perda de massa, avaliação visual de cor e spalling, velocidade de pulso ultrassônico (VPU) e difração de Raios-X (DRX). Os resultados indicam que, desde que tomadas precauções para impedir a ocorrência de spalling, o comportamento dos concretos autoadensáveis é semelhante ao comportamento do concreto convencional de referência.

Self-compacting concrete is a cementitious material with a high capacity to flow and completely fill the formwork only with its own weight, without the need for vibration, compaction or any type of external influence. This concrete has been increasingly used not only in special works, but also in residential and commercial buildings, which must meet fire resistance requirements. Although the effects of high temperatures on conventional concretes have been extensively studied, there is still few research on the effects of high temperatures on self-compacting concretes. In this context, this work aimed to study the effects of exposure to high temperatures on the physical characteristics and residual mechanical properties of different families of self-compacting concrete. Three concretes were produced, one conventional and two self-compacting, three mixes for each of them and maintaining the water/cement ratios of 0.45, 0.59 and 0.76. The specimens were exposed to high temperatures (200°C, 400°C, 600°C, 800°C and 1000°C), the heating rate adopted was 1°C/min. Compressive strength, elastic modulus, mass loss, visual evaluation of color and spalling, ultrasonic pulse velocity (VPU) and X-ray diffraction (XRD) were evaluated. The results indicate that, as long as precautions are taken to prevent spalling, the behavior of selfcompacting concrete is similar to the behavior of conventional reference concrete.