Estudo de fibras de aço em blocos de concreto para a possível utilização em carapaça de molhes

Dissertação(mestrado) - Universidade Federal do Rio Grande, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Oceânica, Escola de Engenharia, 2011.Este trabalho tem como propósito de estudo o possível uso da utilização das fibras de aço em blocos de contenção às ondas marinhas, de modo a influenciar a resistência e durabilidade dos mesmos. Foram analisados em exame visual, os tetrápodes do molhe leste da Barra do Cassino (Rio Grande – RS), nos quais, pode-se verificar sua deterioração através de quebras e desgastes nos recentes 10 anos seguidos após sua instalação. De modo a diminuir custos com reposições, serviços com mão-de-obra e influenciar na durabilidade dos blocos, buscando um aumento da ductibilidade e uma melhora quanto a ações dinâmicas, a adição de fibras de aço no concreto pode ser uma alternativa vantajosa. Para isso, foram estudados três diferentes teores de fibras além do concreto base(referência) com o intuito de verificar as resistências obtidas. Paralelamente aos ensaios de resistência, foram desenvolvidos ao longo dos 24 meses de curso, ensaios de durabilidade com blocos de concreto expostos às intempéries do ambiente marítimo, como também ensaio de imersão e secagem a blocos em solução contendo íons cloreto. Foram realizados ensaios de compressão axial, resistência à tração por compressão diametral e ensaios de resistência à tração na flexão em corpos de prova cilíndricos e prismáticos de forma analisar o comportamento da resistência de influência das fibras a estes blocos. Com o intento de verificar a energia necessária para fissurar e gerar o colapso em corpos de prova cilíndricos (10 x 80 cm) – estes reforçados por diferentes teores de fibras, ou não – foi desenvolvido um equipamento que simulasse o impacto recebido no cilindro pela batida constante de uma esfera, simulando a batida de um tetrápode contra outro provocada pela ação das ondas. O teor que apresentou melhor desempenho das propriedades mecânicas foi o traço de 90 kg/m³, devido a este ser o mais próximo do volume crítico do concreto analisado, pois com esse teor os ganhos de resistência são significativos quando comparados aos traços com teores menores.This paper aims to study the possible use of steel fibers in blocks of contention to sea waves, in order to influence at their strength and durability. It was analyzed by visual examination, the tetra pod of the east breakwater of Cassino beach (Rio Grande – RS), in which their deterioration through wear and breaks in the recent 10 consecutive years after its installation were verified. Conductive to reduce replacement costs, services with manpower and influence in the durability of the blocks, seeking an increase in ductility and an improvement in the dynamic action, the addition of fibers of steel in concrete can be an attractive alternative. Aiming that, it was studied three different fiber content besides the base of concrete (reference) targeting an economic viability related to the obtained resistances. Alongside the resistance tests, it has been developed over the 24 months of the course, with durability testing on concrete blocks exposed to the elements of the maritime environment, as well as testing of immersion and drying of blocks in a solution containing chloride ions. In contemplation of this, it was performed axial compression tests, tensile strength by diametrical compression tests and tensile strength in bending specimens used in prismatic and cylindrical specimens in order to analyze the behavior of the strength of influence of the fibers to these blocks. Aiming to verify the energy needed to crack and generate the collapse on the body of cylindrical specimens (10 x 80 cm)- reinforced by different levels of fiber, or not – it was developed a device which simulates the received impact on a cylinder by the steady beat of a sphere, simulating the tetra pods impacts against each other caused by the wave action. The content that has presented the best performance of the mechanical properties was the print of 90 kg/m³, due to the aspect that it is closer to the critical volume of concrete analysis, since with this level, the strength gains are significant when compared to traits with lower levels