Influência da adição de Nano-sílica no desempenho mecânico de betões reforçados com fibras de aço - Pereira, Rafael Perez Martins (My University, 2015)
A vasta gama de soluções existentes actualmente no mercado permite produzir betões com características específicas para utilizações muito diversas, por vezes com resistências muito elevadas, sendo estas habitualmente necessárias em elementos estruturais. A associação da tecnologia dos betões auto-compactáveis, e dos betões de ultra-elevado desempenho, às vantagens do reforço com micro-fibras de aço e à incorporação de nano-sílica na matriz conduz microbetão reforçado com fibras de aço com incorporação de nano- O desenvolvimento da tecnologia dos materiais passa actualmente pelo avanço tecnológico dos nano-materiais no processo produtivo, sendo a nano-sílica o mais estudado como adição à matriz dos betões, visando a melhoria de desempenho mecânico e de durabilidade. Este trabalho foi definido como uma primeira fase explorató presente estudo, descreve-se e caracteriza-se experimentalmente o comportamento de um betão de elevada resistência e reforçado com fibras de aço. Os principais objectivos desta dissertação consistiram em: (i) estudar a metodologia de composição para os MRFAIN e definir uma mistura de referência; (ii) avaliar a influência de diferentes percentagens de micro-fibras de aço, de nano-sílica e de adições correntes, na composição desse betão e nas diversas propriedades; (iii) caracterizar as propriedades no estado fresco (consistência/fluidez, teor de ar e massa volúmica) das misturas estudadas (iii) caracterizar as resistências mecânicas à tracção e à compressão de todas as misturas estudadas, no estado endurecido, e analisar os resultados obtidos e a influência dos parâmetros em análise; (iv) caracterizar as propriedades mecânicas (resistências à tracção por flexão e à compressão, módulo de elasticidade e energia de fractura) de algumas das misturas, selecionadas em função do desempenho, e analisar os resultados obtidos. A introdução de fibras na matriz, dos micro-betões estruturais auto-compactáveis, revelou uma forte influência na redução da trabalhabilidade e da fluidez, principalmente, nas misturas com as percentagens mais elevadas de fibras. Por outro lado, concluiu-se que o aumento da percentagem de fibras, nestes betões, contribui para um aumento significativo da maioria das suas propriedades, no estado endurecido, essencialmente da resistência e da ductilidade. Já a introdução de nano-partículas revelou uma influência geral positiva no desempenho mecânico, embora com alguns desvios dessa tendência na resistência à compressão.
Keywords: Nano-sílica; Matriz de betão; Compacidade; Micro-fibras de aço; Caracterização experimental; Propriedades mecânicas