Análise experimental da capacidade portante em vigas de concreto armado com reforço de fibras de aço na face tracionada

Dissertação de Mestrado apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, da Universidade do Extremo Sul Catarinense - UNESC, como requisito para a obtenção do título de Mestre em Ciência e Engenharia de Materiais.A utilização de fibras de aço no concreto visa aumentar principalmente a tenacidade pós-pico, em virtude da aderência das fibras a matriz cimentícia e melhorar o comportamento frágil do concreto. Entretanto como existem diversas tipologias de fibras de aço, pode-se dizer que a principal diferença está na caracterização entre macrofibras e microfibras que de modo geral servem para amenizar a macrofissuração e microfissuração, respectivamente. Dentro deste contexto, este trabalho busca avaliar a utilização de microfibras (20 kg/m³), macrofibras (20 kg/m³) e a hibridização (microfibras (10 kg/m³) + macrofibras (10 kg/m³)) inseridas em um concreto de alta resistência (fck = 80 MPa) atuando como reforço na face tracionada de vigas armadas grandes (12x20x160 cm³) de concreto de alta resistência, e como complemento foram analisadas: a resistência à flexão em vigas pequenas não armadas (10x10x35 cm), a resistência à compressão e módulo de elasticidade em corpos de prova cilíndricos (20xØ10 cm). Todos os ensaios foram comparados com a referência de concreto de alta resistência sem adição de fibras. Após a execução dos ensaios experimentais todos os resultados foram analisados por meio de uma análise de variância (ANOVA). Os resultados mostraram que na resistência à compressão houve um acréscimo de aproximadamente 8% para todas as composições com fibras em relação a referência. Quanto ao módulo de elasticidade foi verificado valores similares entre todos grupos. Para as vigas pequenas o principal acréscimo foi na tenacidade, sendo que as macrofibras geraram o melhor desempenho. E por fim, com relação as vigas grandes, pode-se dizer que a melhor vantagem foi o aumento da capacidade portante quanto ao momento de fissuração e rotação plástica, sendo que a melhor composição também foram as macrofibras isoladas. De modo geral, podese concluir que a aplicação do reforço com fibras de aço na face tracionada das vigas grandes se mostrou eficaz embora não apresentar incrementos na resistência última, as fibras contribuíram de forma satisfatória a fissuração