Comportamento do concreto submetido a elevadas temperaturas

• Published in: Matéria Vol. 25; no. 2
• Main Authors: Dias, Alisson Rodrigues de Oliveira, Amancio, Felipe Alves, Rafael, Maria Fabíola de Carvalho, Cabral, Antônio Eduardo Bezerra
• Format: Journal Article
• Language: Portuguese
• Published: Laboratório de Hidrogênio, Coppe - Universidade Federal do Rio de Janeiro; em cooperação com a Associação Brasileira do Hidrogênio, ABH2 2020
• Subjects: CONSTRUCTION & BUILDING TECHNOLOGY; MATERIALS SCIENCE, MULTIDISCIPLINARY; METALLURGY & METALLURGICAL ENGINEERING; Concreto; Resistência à compressão; Concrete; Compressive strength; High temperatures; Elevadas temperaturas
• ISSN: 1517-7076; 1517-7076
• DOI: 10.1590/s1517-707620200002.1029

RESUMO A resposta ao fogo de elementos estruturais depende das propriedades térmicas, mecânicas e de deformação do concreto. Estas propriedades variam significativamente com a temperatura e dependem da composição e características do concreto. Com isso, o presente trabalho teve como objetivo realizar uma análise do comportamento do concreto submetido a elevadas temperaturas. Para isso, os programas experimentais adotados visaram investigar o comportamento do módulo de elasticidade do concreto, a resistência à compressão residual conforme o tipo de resfriamento, tempo de exposição, o fck do concreto e o teor de adição de fibra de polipropileno, além da análise da perda de massa e da influência na velocidade do pulso ultrassônico. As temperaturas as quais foram submetidas o concreto foram 200 °C, 400 °C, 600 °C e 800 °C. Pode-se concluir que o concreto quando exposto a elevadas temperaturas sofre deterioração significativa, como redução do módulo de elasticidade e da resistência à compressão, spalling do concreto e consequentemente perda de durabilidade. Foi observado que a adição de fibras de polipropileno ajudou a prevenir o spalling em temperaturas até 600 ºC. Além disso, com base em testes estatísticos, os resultados demonstraram que o tipo de resfriamento não influencia na resistência residual, já o tempo de exposição, o tipo de fck e o teor de adição de fibras de polipropileno influenciam significativamente.
ABSTRACT The fire response of structural elements depends on the thermal, mechanical and deformation properties of concrete. The properties vary significantly with temperature and depend on the composition and characteristics of the concrete. Thus, the objective of this work was to perform an analysis of the behavior of concrete subjected to high temperatures. For this, the experimental programs adopted were to investigate the behavior of the modulus of elasticity of the concrete, the resistance to the residual compression according to the type of cooling, exposure time, the concrete fck and the addition content of polypropylene fiber, besides of the analysis of mass loss and ultrasonic pulse velocity. The temperatures at which the concrete was subjected were 200 °C, 400 °C, 600 °C and 800 °C. It can be concluded that concrete exposed to high temperatures undergoes significant deterioration such as reduction of modulus of elasticity and compressive strength, spalling of concrete and consequently loss of durability. The addition of polypropylene fibers helped prevent spalling at temperatures up to 600 ºC. Furthermore, based on statistical tests, the results showed that the A type of cooling does not influence the residual resistance, since the exposure time, the type of fck and the addition content of polypropylene fibers influence significantly.