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Tipo: Dissertação
Título: Concreto reforçado com macrofibras sintéticas de polipropileno para pisos industriais aplicados na região metropolitana de Belém-PA
Autor(es): LOPES, Hugo Rodolpho Silva
Primeiro Orientador: GOMES, Laércio Gouvêa
Resumo: O presente trabalho tem como foco desenvolver concreto de cimento Portland para piso industrial com adição híbrida de macrofibras sintéticas de polipropileno (Duristeel FF54 e BarChip MQ58), nos teores de 0,5% e 1,0% em relação ao volume de concreto. Na dosagem de 0,5%, foi utilizada 0,25% de cada tipo de fibra, enquanto na dosagem de 1,0%, foram utilizados 0,5% de cada fibra. A pesquisa contempla a realização da dosagem experimental pelo método IPT/EPUSP para obtenção do traço de referência do concreto (sem fibras) com resistência à compressão de 40 MPa; e a caracterização das propriedades físicas e mecânicas do concreto com e sem a adição de fibras, por meio dos ensaios de abatimento do tronco de cone, resistência à compressão axial, resistência à tração na flexão, módulo de elasticidade, massa específica, absorção de água e índice de vazios, além da análise morfológica da superfície da fratura. A dosagem experimental de concreto utilizando o Método IPT/EPUSP gerou um diagrama personalizado para a Região Metropolitana de Belém-PA, otimizando desempenho e qualidade. Os resultados do concreto no estado fresco indicaram que a adição de fibras reduz o abatimento à medida que seu teor aumenta, tornando necessária a utilização de aditivo redutor de água para manter esse parâmetro. No estado endurecido, a incorporação de 0,5% de fibras aumentou a resistência à compressão axial aos 28 dias, enquanto 1,0% resultou em redução em comparação ao concreto de referência. O aumento do teor de fibras também melhorou o módulo de elasticidade e reduziu o índice de vazios, a absorção de água e a massa específica. Nos ensaios de tração na flexão, as macrofibras poliméricas não alteraram a resistência máxima, mas melhoraram o comportamento pós-pico, conferindo maior ductilidade e resistência residual, com melhor desempenho em 1,0% de fibras. A análise microestrutural revelou boa aderência entre a fibra e a matriz. A adição de macrofibras de polipropileno alterou o modo de falha do concreto, de fissuras longitudinais e esmagamento para fissuras inclinadas e mais distribuídas, promovendo uma melhor redistribuição das tensões internas e reduzindo a severidade das fissuras. Os resultados confirmaram que o concreto reforçado com fibras de polipropileno é eficaz para pisos industriais, especialmente pela melhoria na resistência pós-fissuração, crucial para ambientes de alta demanda mecânica.
Abstract: The present study focuses on developing Portland cement concrete for industrial floors with a hybrid addition of polypropylene synthetic macrofibers (Duristeel FF54 and BarChip MQ58), added at 0.5% and 1.0% by concrete volume. In the 0.5% dosage, 0.25% of each type of fiber was used, while in the 1.0% dosage, 0.5% of each fiber was added. The research involves conducting experimental dosing using the IPT/EPUSP method to obtain the reference mix of concrete (without fibers) with a compressive strength of 40 MPa; and the characterization of the physical and mechanical properties of the concrete with and without fiber addition, through tests such as slump, axial compressive strength, flexural tensile strength, modulus of elasticity, specific gravity, water absorption, void ratio, and morphological analysis of the fracture surface. The experimental dosage of concrete using the IPT/EPUSP Method generated a customized diagram for the Metropolitan Region of Belém-PA, optimizing performance and quality. The results of concrete in the fresh state indicated that the addition of fibers reduces slump as its content increases, making it necessary to use a water-reducing additive to maintain this parameter. In the hardened state, the incorporation of 0.5% fibers increased the axial compressive strength at 28 days, while 1.0% resulted in a reduction compared to the reference concrete. The increase in fiber content also improved the modulus of elasticity and reduced the void ratio, water absorption and specific gravity. In the flexural tensile tests, the polymeric macrofibers did not change the maximum strength, but improved the post-peak behavior, providing greater ductility and residual strength, with better performance at 1.0% of fibers. Microstructural analysis revealed good adhesion between the fiber and the matrix, with interception of cracks by the fibers. The addition of fibers changed the failure mode of the concrete, from predominantly longitudinal cracks to inclined and more evenly distributed cracks, promoting a better redistribution of internal stresses and reducing the severity of cracks. The results confirmed that concrete reinforced with polypropylene fibers is effective for industrial floors, especially due to the improvement in post-cracking resistance, which is crucial for environments with high mechanical demands.
Palavras-chave: Concreto reforçado com fibra
Fibra polimérica
Piso industrial
Fiber-reinforced concrete
Polymeric fiber
Industrial floor
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Pará
Sigla da Instituição: IFPA
Programa: Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais
Citação: LOPES, Hugo Rodolpho Silva. Concreto reforçado com macrofibras sintéticas de polipropileno para pisos industriais aplicados na região metropolitana de Belém-PA. 2024. Dissertação (Mestrado Profissional em Engenharia de Materiais) – Programa de Pós-graduação, Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Pará – IFPA, 2024. Disponível em: --. Acesso em: --
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: https://repositorio.ifpa.edu.br/jspui/handle/prefix/580
Data do documento: 2024
Aparece nas coleções:Dissertações e Teses - Belém

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