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dc.creatorSilveira, Guilherme Santos da-
dc.date.accessioned2025-03-27T11:11:12Z-
dc.date.available2025-03-27T11:11:12Z-
dc.date.issued2025-02-27-
dc.identifier.citationSILVEIRA, Guilherme Santos da. Contribuição sobre o comportamento do concreto de altíssimo desempenho reforçado por fibras hibridizadas (HyUHPFRC). 2025. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Pato Branco, 2025.pt_BR
dc.identifier.urihttp://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/36247-
dc.description.abstractUltra-high-performance fiber-reinforced Concrete (UHPFRC) has gained prominence in critical structural applications due to its superior mechanical properties. The hybridization of UHPFRC with steel and polyvinyl alcohol (PVA) fibers (HyUHPFRC) aims to optimize these properties by leveraging the synergistic effects of micromechanical resistance mechanisms. These mechanisms significantly influence the composite’s behavior. Therefore, this work contributes to the understanding and micromechanical analysis of hybrid fibers, incorporating phenomena such as the Pulley-friction effect and the Cook-Gordon effect into the tensile behavior of the composite while exploring their influence on mechanical properties and carbon dioxide (CO2) emissions. This study advances the micromechanical analysis of hybrid fibers, combining experimental investigations through microscopy and numerical simulations using the Finite Element Method (FEM). Additionally, a fracture analysis was conducted in conjunction with micromechanical studies, enabling the adjustment of the bond stress of PVA fibers. Hybridization significantly improved the mechanical properties of HyUHPFRC, achieving a 50% increase in tensile strength, an 8% increase in compressive strength, and an 87% increase in flexural strength compared to conventional UHPFRC. The material exhibited a gradual strain-hardening behavior, with fracture energy 10 times higher and pseudo-strain-hardening 30% greater. The partial replacement of steel fibers with PVA reduced CO2 emissions by 30% but impacted workability due to the hygroscopic characteristics of PVA fibers. The proposed constitutive law coupled with fracture analysis ensured better prediction of hybrid behavior, accurately adjusting the post-peak response of the samples. Thus, this work contributes to structural and materials engineering advancements, offering a sustainable and robust approach to modeling hybrid composites.pt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Tecnológica Federal do Paranápt_BR
dc.rightsopenAccesspt_BR
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0/pt_BR
dc.subjectHibridizaçãopt_BR
dc.subjectConcreto de alta resistênciapt_BR
dc.subjectAgregados (Materiais de construção)pt_BR
dc.subjectFibraspt_BR
dc.subjectHybridizationpt_BR
dc.subjectHigh strength concretept_BR
dc.subjectAggregates (Building materials)pt_BR
dc.subjectFiberspt_BR
dc.titleContribuição sobre o comportamento do concreto de altíssimo desempenho reforçado por fibras hibridizadas (HyUHPFRC)pt_BR
dc.title.alternativeContribution on the behavior of hybrid fiber-reinforced ultra-high-performance concrete (HyUHPFRC)pt_BR
dc.typemasterThesispt_BR
dc.description.resumoO concreto de altíssimo desempenho reforçado por fibras (UHPFRC) tem se destacado em aplicações estruturais críticas devido às suas propriedades mecânicas superiores. A hibridização com fibras metálicas e de polivinil álcool (PVA) no UHPFRC (HyUHPFRC) busca otimizar essas propriedades, explorando os efeitos sinérgicos dos micromecanismos de resistência. Esses efeitos influenciam nos comportamentos dos compósitos, dessa maneira, este trabalho apresenta uma contribuição da compreensão e análise micromecânica das fibras hibridas incoporando estes fenômenos no comportamento à tração do compósitos, explorando suas influências nas propriedades mecânicas e função da emissão de dióxido de carbono (CO2). Este estudo avança na compreensão da análise micromecânica das fibras híbridas, incorporando fenômenos como o Pulley-friction effect e o Cook-Gordon effect, investigados experimentalmente por microscopia e numericamente pelo Método dos Elementos Finitos (MEF). Adicionalmente, foi conduzida uma análise de fraturamento combinada aos micromecanismos, permitindo ajustar a tensão de aderência das fibras de PVA. A hibridização melhorou significativamente as propriedades mecânicas do HyUHPFRC, com ganhos de 50% na tensão de tração, 8% na compressão e 87% na flexão em comparação ao UHPFRC convencional. O material apresentou um comportamento gradativo de strain-hardening, com energia de fratura 10 vezes superior e pseudo strain-hardening 30% maior. A substituição parcial de fibras metálicas por PVA reduziu as emissões de CO2 em 30%, mas impactou a trabalhabilidade devido às características higroscópicas das fibras de PVA. A nova lei constitutiva acoplada ao fraturamento proposta garantiu uma melhor previsão do comportamento híbrido, ajustando o comportamento pós-pico das amostras. Dessa forma, o trabalho contribui para avanços em engenharia de estruturas e materiais, oferecendo uma abordagem sustentável e robusta para modelagem de compósitos híbridos.pt_BR
dc.degree.localPato Brancopt_BR
dc.publisher.localPato Brancopt_BR
dc.creator.IDhttps://orcid.org/0009-0007-0913-3394pt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/6309096533086215pt_BR
dc.contributor.advisor1Gidrão, Gustavo de Miranda Saleme-
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000-0003-1483-0526pt_BR
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5358252672517976pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Silvestro, Laura-
dc.contributor.advisor-co1IDhttps://orcid.org/0000-0002-6437-3047pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2757917701386829pt_BR
dc.contributor.referee1Gidrão, Gustavo de Miranda Saleme-
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/0000-0003-1483-0526pt_BR
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5358252672517976pt_BR
dc.contributor.referee2Silvestro, Laura-
dc.contributor.referee2IDhttps://orcid.org/0000-0002-6437-3047pt_BR
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/2757917701386829pt_BR
dc.contributor.referee3Krahl, Pablo Augusto-
dc.contributor.referee3IDhttps://orcid.org/0000-0002-6172-5481pt_BR
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/6910799550680489pt_BR
dc.contributor.referee4Bosse, Rubia Mara-
dc.contributor.referee4Latteshttp://lattes.cnpq.br/6675796148900998pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Civilpt_BR
dc.publisher.initialsUTFPRpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVILpt_BR
dc.subject.capesEngenharia/Tecnologia/Gestãopt_BR
Aparece nas coleções:PB - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil

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