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Analysis of the mechanical properties of advanced cementitious composites of reactive powder concretes with hybridization of metal and polypropylene microfibers

2016; Volume: 25; Issue: 1 Linguagem: Inglês

10.14393/19834071.2016.30871

1983-4071

Bernardo Fonseca Tutikian, Fernanda Pacheco, Roberto Christ,

Concrete and Cement Materials Research

The pursuit of higher quality materials is necessary to ensure the construction durability and performance, increasing comfort and living conditions for users. The advanced cementitious composite of reactive powder concrete (RPC) is a result of this effort, by which the coarse aggregate is replaced with a compacted fine aggregate and integrated with structural microfibers, reducing voids, providing mechanical packing and increasing compressive strength, tensile strength and ductility, in comparison to the conventional concretes. This paper analyzed the physical and mechanical properties of hybrid composites with metal and polypropylene microfibers, with content values of 100%, 75% and 50% of metal fibers and 0%, 25% and 50% of polypropylene fibers, besides the reference composition, with no fibers. The mixtures behavior was evaluated concerning specific gravity, total absorption, void ratio, compressive strength and tensile flexure, and surface abrasion wear, with the aid of scanning electron microscopy (SEM). The results showed improved mechanical properties by the combination of fibers. When evaluating the different percentages of microfibers, it was found that RPC 100/0 showed better properties for the mechanical characterization tests. Regarding material performance in the physical tests, RPC 75/25 displayed reduction of voids and increase of specific gravity, and lesser damages in the surface abrasion test because of its homogeneity and surface density. Keywords: microfiber, reactive powder concrete, durability. RESUMO A busca por materiais de maior qualidade e necessaria para garantir a durabilidade e desempenho das construcoes, aumentado o conforto e condicoes de moradia para os usuarios. Portanto, materiais inovadores com potencial para este fim estao sendo pesquisados. O composito cimenticeo avancado a base de Concreto de Pos-Reativos (CPR) e resultado deste esforco, onde agregados graudos sao substituidos por agregados miudos empacotados e com a incorporacao de microfibras metalicas, reduzindo vazios, promovendo refinamento dos poros e aumentando a resistencia a compressao, tracao e ductilidade, quando comparado com os concretos convencionais. Este artigo analisou as propriedades fisicas e mecânicas de compostos hibridos com microfibras metalicas e de polipropileno, com os valores de 100%, 75% e 50% de fibras metalicas e 0%, 25% e 50% de fibras de polipropileno, alem da mistura referencia, sem fibras. O comportamento das misturas foi avaliado em funcao da massa especifica, absorcao total e volume de vazios, resistencia a compressao e tracao na flexao e resistencia a abrasao, alem da analise da microscopia eletronica de varredura (MEV). Os resultados mostraram que as propriedades mecânicas aumentaram com a hibridizacao das fibras. Quando comparados os diferentes percentuais de microfibras, concluiu-se que o CPR 100/0 apresentou os melhores resultados nos ensaios mecânicos. Com relacao ao desempenho das misturas nos ensaios fisicos, o CPR 75/25 apresentou uma reducao de vazios e aumento da massa especifica, e menos defeitos apos o ensaio de abrasao, devido a homogeneidade e densidade superficial. Palavras-chave: microfibras, compositos cimenticeos avancados, durabilidade.