Estudo da aderência entre o concreto celular e as barras de aço

Abstract

Cellular concrete is a lightweight concrete obtained by aerating agent, which produces air-voids into the mixture. Low loads acting on houses or small buildings permits to use cellular concrete advantages: good thermal insulation, lower concrete production costs and simplification of precast transportation. To improve the mechanical characteristic of structural cellular concrete knowledge, this work deals with bond between cellular concrete and steel rebars. Pull-out tests of 4,2 mm diameter rebars partly immersed into concrete cylinders were made. Concrete unit weight variation and setting of a transverse rebar into the concrete cylinder center constitute the variables of the work. Three types of mixture were prepared: one without aerating agent (with a dry unit weight of 2255 kg/m 3 ), and two with different aerating agent rates (with a dry unit weight equal to 1565 and 1510 kg/m 3 ). One of the conclusions of the study is the large decrease of bond stress between 4,2 diameter rebars and cellular concrete, due to concrete unit weight reduction. Comparison of results with others studies reveals that water/cement ratio could be the main variable which influences bond stress. Moreover, other variables like aerating agent quantity introduced into the mixture, coarse aggregate use or rebar diameter could influence the bond stress value. Transverse rebar introduced into concrete cylinder center increased the ultimate pull-out force of the test: the gain of bond produced by the transverse rebar grew up when the cellular concrete unit weight had been reduced. Therefore, special anchorages (not exclusively straight), permitting bond improvement between cellular concrete and 4,2 mm diameter rebar could be a solution to improve the mechanical performance of cellular concrete

O concreto celular, que se caracteriza por ter um peso próprio reduzido pela incorporação artificial de ar no concreto, pode constituir uma alternativa ao concreto armado nas estruturas de pequeno e médio porte. A baixa solicitação dos elementos estruturais permite aproveitar as principais vantagens do material: melhoria da isolação, economia de material para produzir o concreto e facilidade do transporte dos elementos pré-moldados. A fim de conhecer melhor o desempenho mecânico do material para aplicações estruturais, o presente trabalho trata da avaliação da aderência entre o concreto celular e as barras de aço. Para estudar esse fenômeno, foram realizados ensaios de arrancamento com barras de diâmetro igual a 4,2 mm, parcialmente imersas em corpos-de-prova de concreto cilíndrico. A variação da massa específica do concreto e a presença ou não de uma barra transversal dentro do cilindro constituem as variáveis da pesquisa. No total foram realizados três tipos de concreto, com massa específica aparente aos 28 dias de 2255, 1565 e 1510 kg/m 3 . Entre outros resultados, a pesquisa revelou, pelo arrancamento de barras simples de diâmetro igual a 4,2 mm, o forte decréscimo da tensão de aderência junto com o rebaixamento da massa específica aparente do concreto. Confrontando os resultados com trabalhos semelhantes, a elevada relação água/cimento parece ser o parâmetro que mais influenciou os resultados. Também, parâmetros que podem ter influenciado a tensão de aderência são a quantidade de agente espumígeno colocada nos concretos, a utilização de agregado graúdo e talvez o diâmetro das barras arrancadas. A introdução da barra transversal no meio do cilindro permitiu obter um ganho de resistência ao arrancamento da barra longitudinal, que cresceu junto com o rebaixamento da massa específica do concreto celular. Assim, a utilização de ancoragens especiais (não exclusivamente retas), que permite...