Bond of steel reinforcement in steel fiber reinforced concrete

This work evaluates the influence of steel fibers on the bond between reinforcement and concrete and the behavior of beams subjected to bending stress in the Ultimate Limit State, through an innovative test to compare with RILEM RC6 (1983) standard test. Some of the theoretical models that are willing to represent the bond behavior are prescribed by CEB-FIP (2010), ACI 408R (2003) and NBR 6118 (2014) and by the authors' proposed models: Orangun et al. (1977), Harajli (2009), Shen et al. (2016). In the experimental program will be analyzed steel bars with diameters of 8 mm, 10 mm and 12.5 mm in specimens molded with compressive strength concrete of 30 MPa, varying the length of development in lb; 0.75.lb and 0.5 lb (lb is anchorage length determined by NBR 6118, 2014). The steel fibers used with volumes ranging of 0; 39.25; 78.50 and 117.75kg/m³. There will be 27 beams for the proposed test and 12 cube for the standard Pull-Out Test. The beams were tested at 28 days after concreting, the experimental results were presented and compared with the normative predictions. In the standard test for Vf = 0.5%, increase of tension ≈ 4%, for Vf = 1.0%, increase of tension ≈ 11% and Vf = 1, 5%, increase of tension ≈ 15%. In the proposed test, since there was also variation of length development, the best results were for samples with Vf of 1.5% and with 0.5.lb presented higher tension and load of equivalent rupture. In relation to the theoretical analysis, it was concluded that the prescriptions of Orangun et al. (1977) and ACI 408R (2003) presented results closer to the experimental results, exp/teo ≈ 1, and presented a security level of 75% in the evaluation of security level and dispersion. Therefore, it is feasible to state that lengths developments of smaller CRFA exhibit behavior and performance similar to the lengths developments of reinforced concrete and that the work proposed is efficient for the study of the influence of steel fibers in the bond between reinforcement and concrete.Este trabalho avalia a influência das fibras de aço na aderência entre armadura e concreto e o comportamento de vigas sujeitas a esforços de flexão no Estado Limite Último, por meio de um ensaio inovador para comparar com ensaio padrão da RILEM RC6 (1983). Alguns dos modelos teóricos que se dispõem a representar o comportamento da aderência são prescritos pelas normas do CEB-FIP (2010), do ACI 408R (2003) e da NBR 6118 (2014) e pelos modelos propostos dos autores: Orangun et al. (1977), Harajli (2009), Shen et al. (2016). No programa experimental foram analisadas barras de aço com diâmetros de 8 mm, 10 mm e 12,5 mm em corpos de prova moldados com concretos de resistências à compressão de 30 MPa, variando o comprimento de ancoragem em lb; 0,75. lb e 0,5.lb (lb é comprimento de ancoragem determinado pela NBR 6118, 2014). As fibras metálicas utilizadas com teores volumétricos de 0; 39,25; 78,50 e 117,75 kg/m³. Foram 27 vigas concretadas para ensaio proposto e 12 cubos para ensaio padrão de arrancamento. As vigas foram ensaiadas aos 28 dias após a concretagem, os resultados experimentais foram apresentados e comparados com as previsões normativas. Houve aumento de tensão de aderência conforme se adicionava fibras de aço, No ensaio padrão para Vf = 0,5%, aumento de tensão ≈ 4%, para Vf = 1,0%, aumento de tensão ≈ 11% e Vf = 1,5%, aumento de tensão ≈ 15%. No ensaio proposto, como houve variação também de comprimento de ancoragem, os melhores resultados foram para as amostras com Vf de 1,5% e com 0,5.lb apresentaram tensão superior e carga de ruptura equivalente. Em relação à analise teórica, concluiu-se que as prescrições de Orangun et al. (1977) e ACI 408R (2003) ofereceram resultados mais próximos dos experimentais, exp/teo ≈ 1, e apresentaram um nível de segurança de 75% na avaliação de nível de segurança e dispersão. Logo, é viável afirmar que comprimentos de ancoragens menores em CRFA apresentam comportamento e desempenho similar aos comprimentos de ancoragens do concreto armado e que o ensaio proposto pelo trabalho é eficiente para o estudo da influência de fibras de aço na aderência entre armadura e concreto