Comportamento do concreto submetido a elevadas temperaturas

Behavior of concrete subjected to high temperatures

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 f_ck 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 f_ck e o teor de adição de fibras de polipropileno influenciam significativamente.

Palavras-chave
Concreto; Elevadas temperaturas; Resistência à compressão

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 f_ck 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 f_ck and the addition content of polypropylene fibers influence significantly.

Keywords
Concrete; High temperatures; Compressive strength

1. INTRODUÇÃO

A engenharia civil enfrenta um imenso desafio em decorrência de danos causados pela ação do fogo durante a fase de construção e de serviço. Nos últimos anos, o surgimento de manifestações patológicas e danos estruturais relacionados com o fogo são freqüentemente relatados em todo o mundo, ameaçando seriamente a segurança pessoal e da propriedade [¹]. Os danos causados por um incêndio a uma estrutura de concreto podem ir desde uma simples descoloração ou mancha produzida pela fumaça, à completa destruição do elemento por perda de sua resistência mecânica [²].

Isso ocorre porque o fogo representa uma das condições deletérias mais severas às quais as estruturas possam ser submetidas. Sendo assim, a previsão de medidas adequadas de segurança contra incêndio é um aspecto importante do projeto de construção [³,⁴].

O concreto quando submetido a elevadas temperaturas, como no caso dos incêndios, sofre significativas mudanças físico-químicas [⁴,⁵,⁶,⁷,⁸]. Esta exposição pode ocasionar deteriorações relevantes, como a perda de resistência, redução do módulo de elasticidade e degradação da durabilidade no concreto [⁹,¹⁰,¹¹,¹²] além de fissurações, desprendimento da massa de concreto superficial, destruição da ligação entre a pasta de cimento e os agregados e a deterioração gradual da pasta de cimento endurecida [⁶]. Essa é principalmente causada pelas diferenças nos coeficientes de expansão térmica dos materiais constituintes, como a pasta de cimento, os agregados etc., bem como está relacionada às mudanças dos materiais constituintes do concreto em temperaturas muito elevadas [¹³].

As manifestações patológicas ocasionadas pela ação das altas temperaturas são geralmente visíveis sob a forma de rachaduras na superfície e o efeito denominado spalling [¹⁴]. Spalling é definido como a quebra de camadas (peças) de concreto a partir da superfície quando exposto a temperaturas elevadas e em rápido aumento, como as encontradas nos incêndios. Este desprendimento pode ocorrer logo após a exposição ao aquecimento rápido e pode ser acompanhado por explosões violentas ou acontecer durante fases posteriores de fogo quando a peça se tornou tão fraca após o aquecimento de modo que, quando as rachaduras se desenvolvem, os pedaços de concreto caem da superfície. As conseqüências são limitadas, desde que a extensão do dano seja pequena, mas um spalling extensivo pode levar à perda precoce de estabilidade e integridade da estrutura [⁴].

Apesar de o concreto de alta resistência contribuir para uma melhor durabilidade e capacidade de carga de uma estrutura, em comparação ao concreto de resistência normal, são mais sensíveis ao spalling por causa de sua matriz de alta densidade e pequena permeabilidade [¹⁵,¹⁶,¹⁷]. Em relação a adição de fibras em matrizes cimentícias, o uso de fibras de polipropileno no concreto reduz e até evita o spalling quando submetido a elevadas temperaturas [¹⁶, ¹⁷, ¹⁸, ¹⁹, ²⁰], porém esta adição afeta negativamente a trabalhabilidade no estado fresco [²¹,²²].

Quanto aos valores de resistência residual do concreto produzido com fibra de polipropileno e submetido a elevadas temperaturas, há controvérsias. Enquanto estudos demonstram que essa resistência em concretos contendo fibras foram maiores que as de concretos sem essa adição após exposição [²³], outros demonstram que a adição teve efeito negativo sobre as propriedades mecânicas residuais do concreto [¹, ¹⁶, ²⁴, ²⁵].

Neste sentido, o presente trabalho visou analisar o comportamento do concreto submetido a elevadas temperaturas, variando parâmetros como tempo de exposição, tipo de resfriamento, f_ck e o teor de fibras de polipropileno.

2. MATERIAIS E MÉTODOS

2.1 Materiais

Foi utilizado cimento Portland CPII-Z 32. As características do cimento utilizado são apresentadas na Tabela 1. O agregado graúdo era de origem granítica e o agregado miúdo silicoso.

Tabela 1
Características físicas e químicas do cimento utilizado.

PROPRIEDADES QUÍMICAS		RESULTADO	ESPECIFICAÇÃO – NBR 16697:2018
Perda ao fogo (%)		5,79	≤ 8,5%
Óxido de Magnésio – MgO (%)		2,77	-
Trióxido de Enxofre – SO3 (%)		3,21	≤ 4,5%
Resíduo Insolúvel (%)		14,42	≤ 18,5%
PROPRIEDADES FÍSICAS		RESULTADO	ESPECIFICAÇÃO – NBR 16697:2018
Área específica (Blaine) (cm²/g)		5065	≥ 2600 cm2/g
Finura (#200) (%)		1,70	≤ 12,0%
Finura (#325) (%)		6,70	-
Tempo de pega (min)	Início de pega	168	≥ 60 min
	Fim de pega	226	≤ 600 min
Resistência à compressão (Mpa)	3 dias	27,4	≥ 10,0 Mpa
	7 dias	31,8	≥ 20,0 MPa
	28 dias	37,1	≥ 32,0 MPa

A Tabela 2 apresenta um resumo das normas utilizadas para caracterização dos agregados, bem como os resultados obtidos com os agregados analisados.

Tabela 2
Características dos agregados miúdos e graúdos utilizados na pesquisa.

ENSAIO	NORMA	AREIA	BRITA 0	BRITA 1
Granulometria	ABNT NM 248:2003 [26]	DMC = 2,36mm	DMC = 12,5mm	DMC = 19mm
		MF = 2,52	MF = 5,99	MF = 6,84
Massa unitária (g/cm³)	ABNT NBR NM 45:2006 [27]	1,5	1,41	1,37
Absorção de água (%)	ABNT NBR NM 52:2009 [28]	0,2	0,89	0,94
Massa específica (g/cm³)		2,64	2,61	2,61
Material pulverulento (%)	ABNT NBR NM 46:2003 [29]	1,7	0,29	0,9

O aditivo utilizado foi do tipo superplastificante, composto por policarboxilatos, à base de naftaleno sulfonato. Possui cor amarelada, pH entre 8,50 e 10,40 e uma massa específica em torno de 1,05 a 1,10 g/cm³. A fibra de polipropileno apresenta absorção zero, à prova de álcalis, ponto de ignição 404ºC, ponto de fusão 160ºC, massa específica 0,91 e baixa condutividade elétrica e térmica.

2.2 Métodos de pesquisa

Primeiramente, deu-se início com o preparo do concreto e moldagem dos corpos de prova cilíndricos de dimensões 10 cm de diâmetro e 20 cm de altura, os quais foram submetidos à cura por 28 dias. Os traços utilizados são apresentados nas Tabela 3, juntamente com os materiais utilizados e suas quantidades. Para a consistência do concreto foi adotado um slump de 8 ± 2 mm, obtido de acordo com a NBR NM 67 [³⁰].

Tabela 3
Consumo de materiais por m³ de concreto, em kg.

TRAÇO	fck (Mpa)	CIMENTO	AREIA	BRITA 13mm	BRITA 19mm	ADITIVO (%)	FIBRA DE POLIPROPILENO	FATOR a/c
T20	20,0	278	860	277	694	0,23	-	0,65
T30	30,0	332	794	264	703	0,72	-	0,54
T30+1,2	30,0	332	794	264	703	0,76	1,20 kg/m³	0,54
T30+1,8	30,0	332	794	264	703	0,85	1,80 kg/m³	0,54
T30+2,4	30,0	332	794	264	703	0,94	2,40 kg/m³	0,54
T40	40,0	435	710	266	709	0,80	-	0,41
T50	50,0	542	997,6	-	673,4	1,02	-	0,33

Em seguida, os corpos de prova foram secos em estufa por 24 horas a 105 °C ± 5 °C, posteriormente à secagem, foi realizado a pesagem dos corpos de prova e realizado o ensaio de ultrassom para determinar a velocidade de propagação ultrassônica. Logo após, os corpos de prova foram submetidos às temperaturas de 200 ºC, 400 ºC, 600 ºC e 800 ºC, à uma taxa de aquecimento conforme ilustrado na Figura 1, utilizando-se um forno elétrico, com capacidade de temperatura máxima de 1340 °C, isolamento térmico através de placas de silicato de cálcio e equipado com um sistema digital de controle de temperatura e tempo. A temperatura adotada como referência (REF.) foi a temperatura ambiente, com medida em torno de 28 °C.

Para o tempo requerido de resistência ao fogo foi adotado o período médio de 30 minutos, conforme definido na ABNT NBR 14432:2001 [³¹] para ocupações residenciais de altura até 12 metros de altura. Os corpos de prova foram expostos ao calor durante o processo de aquecimento do forno até se alcançar a temperatura desejada para estudo, e em seguida, realizado a marcação do tempo de exposição. A Tabela 4 apresenta uma divisão dos parâmetros e variáveis analisados para a realização da pesquisa, bem como a quantidade de corpos de provas utilizados em cada ensaio.

Figura 1
Taxa de aquecimento do forno utilizado.

Tabela 4
Divisão dos parâmetros analisados.

PARÂMETRO	TRAÇOS	TIPO DE RESFRIAMENTO	ENSAIOS	TEMPO DE FORNO	N° DE CP’s
Módulo de elasticidade	T30	Natural	Módulo de elasticidade	30 min	15
Tipo de resfriamento		Brusco (imerso em água)	Resistência à compressão	30 min	30
	T30	Natural
Tempo de exposição		Natural	Resistência à compressão	15 min	15
				30 min	15
	T30			60 min	15
fck do concreto	T20
	T30		Resistência à compressão
	T40		Perda de massa
	T50	Natural	VPU	30 min	60
Teor de fibra de polipropileno	T30+1,2
	T30+1,2		Resistência à compressão
	T30+1,2	Natural	VPU	30 min	45

Por fim, após a coleta dos resultados experimentais, foi realizada uma Análise de Variância (ANOVA) e utilizado o método de comparação das médias através do Teste de Tukey por meio do software Statistica 7.0 para análise dos dados, em todos os parâmetros analisados. Como representação gráfica do Teste de Tukey foram utilizadas linhas horizontais acima das barras nos gráficos.

3. RESULTADOS E DISCUSSÕES

3.1 Módulo de elasticidade

O módulo de elasticidade é um parâmetro de extrema importância no dimensionamento de estruturas de concreto armado pois é fundamental quando se trata de analisar as suas deformações, o que torna necessário identificar esta variável nos projetos estruturais. Foi analisado o comportamento do módulo de elasticidade do concreto quando exposto à altas temperaturas. A ANOVA realizada demonstra que a temperatura influencia significativamente o comportamento do módulo de elasticidade. Com a realização do teste de comparação de médias de Tukey, foi identificado que não há diferença significativa entre as médias do módulo de elasticidade obtidos para os concretos de referência e o aquecido a 200 °C. As médias dos demais diferem entre si, conforme Figura 2.

Figura 2
Desempenho do módulo de elasticidade conforme aumento da temperatura.

Percebe-se que em 200 °C o módulo de elasticidade é pouco afetado, com fator de redução na ordem de 0,93. Em 400ºC tem-se um fator de redução de 0,77, o qual a partir desta temperatura o módulo é drasticamente afetado, com fatores de redução na ordem de 0,25 e 0,08 para as temperaturas de 600 ºC e 800 ºC, respectivamente. Valores similares foram encontrados por LIMA [³²], que obteve valores de fator de redução na ordem de 0,93%, 0,77% e 0,25% para as temperaturas de 200 °C, 400 °C e 600 °C, respectivamente.

3.2 Tempo de exposição e tipo de resfriamento

Em relação a influência do tempo de exposição a altas temperaturas, foi investigado a resistência à compressão residual. Foram analisados os tempos de 15, 30 e 60 minutos. Com a ANOVA foi identificado que o tempo de exposição influencia significativamente a resistência à compressão do concreto. O teste de Tukey constatou que apenas há diferença significativa entre as médias para os tempos de exposição de 15 e 60 minutos, sendo essa diferença apenas para a temperatura de 600 °C (Figura 3).

Figura 3
Variação da resistência à compressão em relação ao tempo de exposição e aumento de temperatura.

Em seguida, foi verificado a influência do tipo de resfriamento, natural (ao ar livre) e brusco (submerso em água imediatamente após a retirada do forno), na resistência à compressão residual do concreto. Apesar do resfriamento brusco apresentar menores valores de resistência, a ANOVA identificou que não há influência significativa do tipo de resfriamento na resistência do concreto. A Figura 4 ilustra o comportamento da resistência à compressão com o aumento da temperatura para os tipos de resfriamento.

Figura 4
Comportamento da resistência à compressão conforme o tipo de resfriamento em diferentes temperaturas.

3.3 Influência do f_ck

Em relação a influência do f_ck, foi investigado o comportamento da resistência à compressão, perda de massa e velocidade de propagação ultrassônica, de concretos expostos a elevadas temperaturas. A ANOVA identificou que a exposição do concreto a altas temperaturas influencia significativamente a sua resistência residual. Com a realização do teste de comparação de médias de Tukey constatou-se que há diferenças significativas entre as médias dos concretos produzidos, para todos os valores de f_ck estudados.

Conforme apresentado na Figura 5, para os concretos de 20, 30 e 40 MPa não há diferença significativa entre as médias das resistência até 400 °C. Para o concreto de 50 MPa até 200 °C não há diferença entre as médias, porém em 400 °C ocorre um aumento de resistência, se comparado com o de referência. Fato similar de aumento de resistência com o aumento da temperatura foi encontrado por diversos autores na literatura. [¹, ²⁵, ³³, ³⁴, ³⁵, ³⁶, ³⁷, ³⁸, ³⁹, ⁴⁰, ⁴¹, ⁴², ⁴³, ⁴⁴]

Conforme HUO et al. [⁴³] foi observado que quando a temperatura era inferior, porém próxima a 400 °C a reidratação de partículas de cimento continuou a gerar novos Ca(OH)₂(CH) e (C-S-H). Para MA et al. e HAGER [¹,⁴⁰] a hidratação dos grãos de cimento não hidratados é melhorada devido a uma condição de autoclave interna como resultado da alta temperatura e evaporação da água. Já SAVVA et al. [³⁶] explicam que para o material pozolânico, formou-se um gel adicional de tobermorite como resultado da reação pozolânica de Ca(OH)₂. POON et al. [³³] ainda complementa afirmando que esse aumento é mais pronunciado no concreto com maior porcentagem de partículas não hidratadas devido à sua estrutura densa.

A partir de 600ºC tem-se uma acentuada redução na resistencia à compressão para todos os f_ck investigado. SOUZA e MORENO JR [⁴⁵] explicam que nesta temperatura, o concreto perde não só a água livre, mas também a água contida no gel do cimento, provocando, como consequência, um alto grau de fissuração superficial. Os agregados se expandem dando lugar a tensões internas que prejudicam a resistência à compressão do concreto, o que corroboram com os resultados obtidos.

Figura 5
Análise comparativa do desempenho mecânico entre os tipos de f_ck analisados em diferentes temperaturas.

Quanto à perda de massa dos concretos com diferentes f_ck, o teste de TUKEY identificou que a diferença entre as médias não é significativa entre os concretos e 20, 30 e 40 MPa, sendo divergente apenas para o concreto de 50 MPa. A Figura 6 apresenta os valores de perda de massa para cada concreto, conforme a temperatura.

Constata-se que a perda de massa do concreto aumenta com o aumento da temperatura. A perda de massa está associada a evaporação da água livre ou fisicamente ligada. CASTRO et al. [⁴⁶], explicam que na primeira hora, a taxa de evaporação é reduzida já que o calor só remove a umidade próxima à superfície da amostra.

Figura 6
Influência dos diferentes tipos de f_ck na redução de massa do corpo de prova exposto a elevadas temperaturas.

Quanto à redução da velocidade ultrassônica do concreto, percebe-se uma redução da velocidade de propagação ultrassônica no concreto com o aumento da temperatura. A ANOVA demonstrou que o f_ck, bem como a interação entre temperatura- f_ck influencia significativamente na redução da velocidade. Com a realização do teste de TUKEY para o tipo de f_ck foi verificado que o valor das médias do fator de redução da velocidade ultrassônica é diferente para cada tipo, sendo o maior fator de redução para o concreto de 20 MPa. Foi constatado que até 200ºC não ocorre diferença significativa na VPU, o que começa a ocorrer a partir de 400 ºC (Figura 7).

Figura 7
Comportamento da velocidade de pulso ultrassônico de acordo com a mudança de temperatura e f_ck.

Constata-se que a partir de 400ºC tem-se uma redução significativa na velocidade, sendo mais acentuada a 600ºC, o que pode ser justificado pelo maior grau de deterioração do concreto e maior incidência de fissuras, que conforme SOUZA e MORENO JR [⁴⁵], ocorre a partir de 600ºC. Em consoante, percebe-se que o concreto com menor f_ck apresenta maiores valores de redução da VPU, o que provavelmente se deva a uma maior quantidade de poros e fissuras no concreto quando submetido a elevadas temperaturas.

A coloração da superfície externa dos concretos é observada na Figura 8. Conforme GEORGALI e TSAKIRIDIS [⁶], as cores observadas em concretos submetidos a elevadas temperaturas seriam tons de rosa a avermelhado entre 300 ºC a 600 ºC, tom de cinza a amarelado 600 °C até cerca de 900 ºC e a partir de 900 ºC um tom amarelado escuro.

Figura 8
Comportamento da velocidade de pulso ultrassônico de acordo com a mudança de temperatura e f_ck.

3.3 Teor de fibras de polipropileno

Quanto a influência da adição de fibra de polipropileno para concretos expostos a elevadas temperaturas, a ANOVA identificou que o teor de fibras e a interação temperatura-teor de fibras influenciam significativamente a resistência à compressão do concreto após a exposição a elevadas temperaturas. A Figura 9 apresenta o comportamento dos concretos com os três teores de fibra quando aquecidos.

Figura 9
Influência da temperatura na resistência à compressão para traços contendo diferentes teores de fibra.

Percebe-se na Figura 9 que até a temperatura de 400 °C o concreto com teor de fibra de 2,40 kg/m³ apresenta os maiores valores de resistência. Já a partir de 600 ºC o teste de TUKEY afirma que não há diferença significativa entre as médias das resistências para os três teores de adição de fibra, ou seja, a resistência à compressão residual do concreto após exposto a elevadas temperaturas não foi influenciada pelos teores de adição de fibra a partir de 600 ºC.

Constata-se com os resultados do teste de TUKEY que não há diferenças significativas entre as médias obtidas para os concretos com teores de 1,20 kg/m³ e 1,80 kg/m³, sendo apenas para o valor de 2,40 kg/m³ que apresenta diferença significativa.

A Figura 10 apresenta comparação das médias por meio do teste de TUKEY de acordo com a temperatura para cada teor individualmente. Pode ser observado que para todos os teores de adição de fibra não há diferença significativa entre as médias até 400 °C, a partir de 600 °C já ocorre uma redução significativa. Já para os teores de 1,20 kg/m³ e 1,80 kg/m³ não há diferenças significativas entre as médias para nenhuma das temperaturas.

Figura 10
Análise comparativa do desempenho mecânico entre os traços com diferentes teores de fibra de polipropileno em diferentes temperaturas.

Em relação à redução da velocidade de pulso ultrassônico no concreto, a ANOVA demonstrou que o teor de adição de fibras de polipropileno influencia significativamente a redução da velocidade, sendo o teor de 1,80 kg/m³ que apresenta o menor fator de redução. A interação entre temperatura-teor de fibras também influencia significativamente a redução da velocidade de propagação do ultrassom no concreto, conforme a ANOVA. O teste de TUKEY para o efeito combinado de temperatura-teor de fibras é demonstrado na Figura 11.

Figura 11
Influência dos diferentes teores de fibra de polipropileno na velocidade de pulso ultrassônico do concreto quando exposto a elevadas temperaturas.

A adição de fibra de polipropileno ajudou a prevenir o surgimento do fenômeno spalling. Até 600 °C não ocorreu spalling do concreto para nenhum teor de adição, enquanto que esse lascamento na superfície do concreto de referência já ocorria, sendo mais intensificado nos concretos de 50 MPa, devido à sua menor permeabilidade e estrutura mais densa.

Para a temperatura de 800 °C ocorreu o spalling para todos os concretos com adição de fibras de polipropileno, sendo menos intensificado no traço com maior teor de adição (2,40 kg/m³), conforme Figura 12, onde podem ser observadas imagens da superfície dos corpos de prova imediatamente após a exposição à esta temperatura. Foi escolhida a região mais crítica do corpo de prova, ou seja, com a maior presença de spalling, em uma área superficial de 3,5 cm de largura por 5,0 cm de altura.

Figura 12
Diminuição da ocorrência do spalling no concreto à medida que se aumenta o teor de fibra de polipropileno, em concretos expostos à temperatura de 800 ºC por 30 minutos.

4. CONCLUSÕES

O módulo de elasticidade é uma das propriedades mais afetadas com o aumento da temperatura. Foi observado que até 200 °C não há diferença significativa em comparação às médias do resultados obtidos para os corpos de prova de referência, sendo a partir de 400 °C quando se inicia a redução considerável do módulo de elasticidade do concreto, chegando a atingir uma redução de 92% para o concreto submetido a temperatura de 800 °C.

O tempo de exposição causa influência na resistência residual do concreto, sendo o tempo de 60 minutos, o que apresentou as maiores perdas de resistência. Quanto ao tipo de resfriamento, não houve influência na resistência residual do concreto. Dessa forma, o concreto ao ser resfriado ao ar livre de forma natural, ou bruscamente com uso de água, não ocasiona alterações nas propriedades mecânicas.

Quanto aos resultados encontrados a partir da análise do diferentes tipos de f_ck, foi possível avaliar que até 400 °C, com exceção do concreto com resistência de 50 MPa, não há diferença significativa entre as médias da resistência residual do concreto, acima desta temperatura o concreto começa a sofrer redução significativa na resistência e apresentar um alto grau de fissuração superficial, ocasionados principalmente pela perda de água livre e contida no gel do cimento e à tensões internas oriundas da expansão dos agregados.

Constatou-se que a perda de massa do concreto e, consequentemente, a redução da velocidade de pulso ultrassônico aumentam com o acréscimo da temperatura, por estarem associada à evaporação da água livre ou fisicamente ligada. Para a perda de massa foi observado um fator de redução em média de 6% nas maiores temperaturas estudadas, sendo essa perda mais acentuada para o traço de 50 MPa. Para a VPU, percebeu-se que sua redução começa a ser significativa a partir da temperatura de 400 ºC, sendo o maior fator de redução para o concreto de 20 MPa.

O fenômeno do spalling com a adição de fibras de polipropileno foi prevenido até a temperatura de exposição de 600 °C. Acima desta temperatura a adição atuou apenas na minimização desse fenômeno, pois todos os concretos com fibras apresentaram spalling, fato menos intenso no concreto com maior teor de adição. Vale ressaltar que a resistência residual do concreto não é afetada com a adição de fibras quando o concreto é submetido a elevadas temperaturas.

Os resultados obtidos demonstram a importância das normas regulamentadoras que apresentam valores de redução para o módulo de elasticidade e para a resistência a compressão para o concreto após submetidas a situação de incêndios. Com isso, o engenheiro pode mensurar os danos causados pelo fogo nas estruturas de concreto e assim, estabelecer parâmetros para a construção de novos empreendimentos, bem como critérios para reforço e recuperação de estruturas que passaram por sinistros.

AGRADECIMENTOS

Os autores agradecem ao Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil – PEC, ao Departamento de Engenharia Metalúrgica e de Materiais, e ao Laboratório de Materiais de Construção Civil da Universidade Federal do Ceará – UFC. O presente trabalho foi realizado com apoio da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior – Brasil (CAPES) – Código de Financiamento 001.

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Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  24 Jul 2020
• Data do Fascículo
  2020

Histórico

• Recebido
  20 Fev 2019
• Aceito
  06 Out 2019