Caracterization of the concrete produced with diferrent types and dimensions of coarse aggregates

Orientador: Cinthya Bertoldo PedrosoDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia AgrícolaResumo: O concreto para fins estruturais é assumido como isotrópico, sendo considerado com isotropia transversal ou ortotrópico apenas após sofrer um dano, porém a adoção desse comportamento pode não ser adequada, em função, por exemplo, da direção de compactação. No concreto, o agregado graúdo representa grande parte do seu volume total, sendo assim, é esperado que a granulometria e a densidade do agregado exerçam influências nas propriedades mecânicas finais do material, porém, a literatura ainda não apresenta resultado conclusivo a respeito desse assunto e são escassos estudos dessa natureza com uso de técnicas de propagação de ondas. Tendo em vista os aspectos mencionados, a pesquisa teve como objetivo testar a hipótese de comportamento isotrópico do concreto e avaliar a influência da dimensão e da natureza do agregado graúdo nas constantes elásticas e nos coeficientes de Poisson obtidos por meio de ensaios destrutivos e não destrutivos. Para os ensaios foram moldados corpos de prova de concreto utilizando-se traços com diferentes resistências características (fck), com agregados graúdos convencionais e agregado leve (argila expandida). As propriedades elásticas do concreto foram obtidas através de ensaios de ultrassom em corpos de prova cilíndricos e poliédricos de 26 faces, e através de ensaios de compressão estática instrumentada em corpos de prova cilíndricos. Com os resultados da pesquisa foi possível confirmar a hipótese do comportamento isotrópico do concreto, assim como verificar que a dimensão e a natureza do agregado graúdo influenciam os parâmetros do concreto obtidos por ultrassom (velocidades longitudinais e transversais e, módulos de elasticidade longitudinais e transversais). Já as propriedades elásticas do concreto obtidas por ensaio estático, não apresentaram diferença estatisticamente significativa em função do tipo ou da dimensão do agregado graúdo. O coeficiente de Poisson não foi influenciado pelo tipo ou pela granulometria do agregado graúdo, tanto na caracterização por ultrassom como na caracterização por ensaio estáticoAbstract: The concrete for structural purposes is considered a isotropic material, being considered with transverse isotropic or orthotropic only after damage, however the adoption of this behavior may not be adequate, in function, for example, the direction of compaction. For concrete, the coarse aggregate represents a large part of its total volume, so it¿s expected that the granulometry of the aggregate and density of the aggregate, has influence on the final mechanical properties of materials, however, the literature still not presents conclusive results regarding this subject, and are scarce the studies of this nature with the use of waves propagation technique, in view of the aspects mentioned. The aim of this research was to test the hypothesis of the isotropic behavior of the concrete and evaluate the influence of the size and the nature of the coarse aggregate in the elastic constants and in the Poisson' ratio obtained by destructive tests and non-destructive tests. For the experiments were molded concrete specimens using mixtures with different characteristic strengths (fck), with conventional aggregates and lightweight aggregate (expanded clay). The elastic properties of the concrete were obtained through ultrasound tests in cylindrical specimens and a 26-face polyhedron, and through the instrumented static compression test in cylindrical specimens. With the results of the research it was possible to confirm the hypothesis of the isotropic behavior of the concrete, as well verify that the dimension and nature of the coarse aggregate influence the concrete parameters obtained by ultrasound test (longitudinal and transverse velocities and, longitudinal and transverse moduli of elasticity). The elastic properties of the concrete obtained through static test, don¿t present a statically significant difference concerning in the type and dimension of the coarse aggregate. The Poisson¿s ratio was not influenced by the type or by the granulometry of the coarse aggregate, both in ultrasound characterization as in the static test characterizationMestradoConstruções Rurais e AmbienciaMestra em Engenharia Agrícola2016/00658-4FAPES