Estudo da resistência ao fogo do concreto de alto desempenho com metacaulim e adição de fibras.

Abstract

Considerando-se que a melhoria na resistência ao fogo do CAD (concreto de alto desempenho) passa por ações capazes de reduzir a sua fragilidade frente ao fenômeno do lascamento, e que a principal delas está relacionada à introdução de fibras que facilitem a percolação do material durante o aquecimento, foi esta tese desenvolvida com o objetivo de analisar o comportamento de um CAD de metacaulim, em situação de incêndio, que tenha recebido adições de fibras, como as de polipropileno e de sisal. Foram preparados trezentos e doze corpos de prova cilíndricos usando 52 combinações em dois projetos fatoriais do tipo 4x3x2, com diferentes teores de metacaulim e fibras, estas em dois comprimentos distintos. Com idade média de 250 dias e um grau de umidade que correspondia a 66,1% de sua umidade de saturação, cada corpo de prova foi testado em forno aquecido pela queima de óleo diesel, em que a curva tempo-temperatura seguiu o ensaio-padrão da norma NBR 5628, idêntica, nesse aspecto, à ISO 834, adotada internacionalmente. Foram realizados ensaios de porosidade à água, absorção, variações de volume e resistência à penetração de íons cloreto. Técnicas de análises de imagens foram empregadas para o estudo da fissuração, de distribuição de tamanhos de poros e para a determinação da dimensão fractal da microestrutura dos concretos envolvidos. Para as análises de fissuração foram empregados dois métodos: um por microscopia ótica em lâminas delgadas impregnadas com corante e com quantificação de áreas por algoritmo especialmente criado para tal, e outro por microscopia eletrônica de varredura (MEV) associada ao analisador de imagens Quantikov. Este último sistema foi também empregado para o estudo da microestrutura dos concretos, quanto à distribuição de tamanhos de poros e a dimensão fractal. Quinze das cinqüenta e duas misturas não sofreram qualquer lascamento, sendo que nove delas eram da fibra de sisal e as outras seis da fibra de polipropileno. Submetidos os resultados a análises estatísticas, foi possível concluir: (a) os níveis de metacaulim não apresentaram influência significativa no lascamento do CAD; (b) o mesmo pode ser dito em relação ao comprimento das fibras; (c) ambas as fibras empregadas foram efetivas na redução do lascamento; e (d) as fibras de sisal apresentaram melhores resultados que as de polipropileno. As fibras reduziram a incidência de lascamentos, mas, contrariando a literatura, não se confirmou nesta pesquisa algo dado como absolutamente certo no meio técnico: que as fibras fundidas de polipropileno seriam absorvidas pela matriz do concreto, liberariam seu espaço e, por isso, teriam efeito majorado no combate ao problema. O estudo mostrou que a adição de fibras atenua a tendência ao lascamento, mas, para os teores práticos de adição, não o previne totalmente. De uma forma geral, misturas que se apresentaram com maior permeabilidade aos íons cloreto apresentaram também menor número de lascamentos, ao passarem pelo forno.