Uso de materiais poliméricos reciclados em estruturas de concreto para superfícies hidráulicas

Orientador: Prof. Dr. Kleber F. PortellaTese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduaçao em Engenharia - PIPE. Defesa: Curitiba, 24/09/2010Inclui bibliografiaÁrea de concentraçao: Engenharia e ciencia de materiaisResumo: O presente trabalho apresenta a proposta de ser aplicado o concreto com adição de materiais reciclados como material de reparo (MR) de superfícies hidráulicas. A Usina Hidroelétrica Mourão, localizada no município de Campo Mourão – PR inaugurada em 1964, foi objeto de estudo de campo. Nas inspeções realizadas constatou-se que o vertedouro apresentava defeitos devidos a prováveis efeitos erosivos, resultando em desplacamento superficial e necessitando da aplicação de MR. Para definir o MR foram realizadas misturas de concreto com adição dos seguintes materiais reciclados: polietileno de baixa densidade (PEBD), polietileno tereftalato (PET) e fibras de pneus inservíveis, em diferentes teores (0,5; 1,0; 2,5; 5,0 e 7,5%), em substituição parcial do agregado miúdo. Estas misturas foram comparadas com um concreto sem adições considerado o concreto de referência (CR). Os concretos com adição de materiais reciclados e o CR foram avaliados em laboratório quanto às suas propriedades mecânicas de resistência à compressão, tração por compressão diametral e aderência. A partir dos resultados de laboratório foram selecionados os concretos com os teores de 2,5 e 5,0% para aplicação em campo. Além dos concretos com adição de materiais reciclados foram aplicados em campo o CR e três tipos de concretos reforçados com fibras comerciais: multifilamento de PP, corrugada de PET e microfibra de PE e PET. Todos os materiais aplicados em campo foram analisados em ensaios de resistência à abrasão pelo método submerso e em ensaios de envelhecimento acelerado realizados em câmara úmida com SO2 e nos banhos por imersão em NaCl, Na2SO4 e água destilada, onde os corpos de prova submetidos ao envelhecimento foram acompanhados pela técnica de potencial de corrosão. Os resultados laboratoriais e de campo indicaram que os concretos com a adição dos materiais poliméricos estudados podem ser empregados como MRs de superfícies hidráulicas degradadas proporcionando um desempenho satisfatório e com custo menor se comparados com os materiais geralmente empregados nestes casos, com a vantagem de se obter uma destinação final adequada destes resíduos sólidos.Abstract: n this work is presented a proposal of being applied as repair material (RM) of hydraulic surfaces the concrete with addition of recycled materials. The Mourão Hydroelectric Power Plant dam, located in the city of Campo, in the State of Paraná opened in 1964, was the subject of field study. The inspections carried out revealed that the spillway had defects due to possible effects of erosion and with requiring the application of RM. To selection the MR were utilized mixtures of concrete with addition of the following recycled materials: low density polyethylene (LDPE), polyethylene terephthalate (PET) fibers and scrap tires at different contents (0.5, 1.0, 2.5, 5 , 0 and 7.5%), in partial replacement of fine aggregate. These mixtures were compared with a concrete without additions considered the reference concrete (RC). Mixtures with added recycled material and RC were analyzed in the laboratory in the mechanical properties of compressive strength, splitting tensile strength and grip. Considering the results of the laboratory were selected for field application the concretes with contents of 2.5 and 5.0%. Besides the concretes with addition of recycled materials were applied in field RC and three types of concretes reinforced with commercial fibers. The materials used in the field were examined in tests of abrasion resistance of concrete (underwater method) and accelerated aging tests performed in a moist chamber with SO2 and baths by immersion in NaCl, Na2SO4 and distilled water, where the specimens were followed by the technique of the corrosion potential. The results of laboratory and field studies indicated that the concrete with addition of polymeric materials can be used as RM of degraded hydraulic surface providing satisfactory performance