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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/24137| Título: | Influência do modo de resfriamento na resistência à compressão do concreto após exposição a elevadas temperaturas |
| Título(s) alternativo(s): | Cooling regime influence on the compressive strength of concrete exposed to high temperatures |
| Autor(es): | Segalin, Leonardo Zampieri |
| Orientador(es): | Balestra, Carlos Eduardo Tino |
| Palavras-chave: | Incêndios Resistência de materiais Concreto - Efeito da temperatura Fires Strength of materials Concrete - Effect of temperature on |
| Data do documento: | 7-Nov-2018 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Toledo |
| Citação: | SEGALIN, Leonardo Zampieri. Influência do modo de resfriamento na resistência à compressão do concreto após exposição a elevadas temperaturas. 2018. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Civil) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Toledo, 2018. |
| Resumo: | O concreto é atualmente o material de construção mais utilizado no mundo e atribui-se sua predominância à sua versatilidade, propriedades favoráveis nos estados fresco e endurecido, além de seu baixo custo e grande disponibilidade de elementos constituintes. Dentre suas propriedades, destaca-se o bom desempenho quando exposto a elevadas temperaturas, garantido por características como a baixa difusividade térmica e incombustibilidade. No entanto sabe-se que apesar de apresentarem boa resistência ao fogo, estruturas de concreto submetidas à essas situações têm sua resistência mecânica reduzida, sendo ainda o resfriamento um fator de grande influência nessa redução. Apesar de ser um tema de grande importância para a segurança da vida humana e da vida útil da estrutura, o conhecimento a respeito da consequência de elevadas temperaturas sobre as propriedades mecânicas do concreto ainda é insuficiente. Nesta pesquisa, analisa-se a influência do modo de resfriamento na resistência à compressão do concreto após exposição a elevadas temperaturas. Para tal análise, inicialmente foram moldados 66 corpos de prova cilíndricos com 5 centímetros de diâmetro e 10 centímetros de altura a partir de um traço obtido pelo método de dosagem da Associação Brasileira de Cimento Portland (ABCP), na proporção 1: 1,53: 2,12 (cimento CP-II-F 32, areia fina e agregado graúdo basáltico) com relação água/cimento igual a 0,48, que correspondeu a um concreto com resistência à compressão característica (fck) de 25 MPa aos 28 dias. Procederam-se ensaios de compressão uniaxial nos corpos de prova após exposição com duração de 7 horas às temperaturas de 200ºC, 400ºC, 600ºC, 800ºC e 1000ºC, e emprego de regimes de resfriamento natural e resfriamento brusco. Os resultados obtidos confirmam que o resfriamento brusco gera resistência à compressão residual menor que a encontrada após o resfriamento natural. Esse procedimento gera gradientes de temperatura no concreto que resultam em perdas até 10,5% maiores que as experienciadas com o emprego do resfriamento natural. As maiores perdas observadas pelo aumento de 200ºC na temperatura, após o resfriamento natural, foram identificadas para as temperaturas de 400ºC e 600ºC, onde as resistências à compressão residuais chegaram a 73% e 43% respectivamente. Temperaturas de 800ºC e 1000ºC foram suficientes para evidenciar a avançada decomposição do material e a perda da resistência à compressão. |
| Abstract: | Concrete is currently the most used construction material in the world and its predominance came from its versatility, favorable properties when fresh and when hardened, low cost and wide availability of components. Among its properties, the great performance when exposed to high temperatures, guaranteed by a low thermal diffusivity and incombustibility, is really relevant. However, it is known that despite the good performance during fire exposures, high temperatures can cause significant deterioration on concrete structures and the cooling regime can even increase this damage. Despite the great importance to human lives and the preservation of the structure, the knowledge about the effects of high temperatures on the mechanical properties of concrete is still insufficient. This study analyzes the influence of two cooling regimes on the compressive strength of concrete after exposures to high temperatures. For such analysis, 66 cylindrical specimens (5 cm in diameter by 10 cm in height) were produced by a dosage obtained from the Brazilian Association of Portland Cement’s method (ABCP), with the proportion 1: 1.53: 2.12 (cement CP-II-F 32, sand, basaltic aggregate) and water-cement ratio equal to 0.48, which represents a concrete with characteristic compressive strength (fck) of 25 MPa at 28 days. Compressive strength tests were conducted on specimens after 7-hour exposures at temperatures of 200°C, 400ºC, 600ºC, 800ºC e 1000ºC, followed by natural cooling and quenching. It is confirmed that quenching results in a more severe decrease of the residual compressive strength than the natural cooling. The temperature gradient caused by quenching is the reason why specimens cooled by this method have lost its compressive strength about 10,5% more than the specimens cooled naturally. By natural cooling, the most significant resistance losses were experienced at 400ºC and 600ºC, in which the residual compressive strength were 73% and 43% respectively. Temperatures of about 800ºC and 1000ºC were enough to significantly reduce the compressive strength of concrete and expose its degradation. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/24137 |
| Aparece nas coleções: | TD - Engenharia Civil |
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