Cerâmica (Mar 2011)
Fibras de polipropileno e sua influência no comportamento de concretos expostos a altas temperaturas: revisão Polypropylene fibers and their influence on the behavior of concretes exposed to high temperatures: review
Abstract
A resistência ao fogo de um elemento estrutural de concreto é avaliada pelo intervalo de tempo em que o elemento continua a desempenhar suas funções sob condições de alta temperatura. Normalmente acredita-se que o concreto tem uma excelente durabilidade frente à ação do fogo, entretanto, na prática, a estabilidade desse material é prejudicada pelas altas temperaturas e os elementos de concreto têm apresentado danos excessivos ou mesmo rupturas catastróficas sob tais condições. Quando expostos às altas temperaturas, materiais à base de cimento sofrem mudanças físico-químicas que prejudicam suas propriedades mecânicas e comprometem sua resistência à transferência de calor. Embora as características térmicas de um concreto de alta resistência sejam semelhantes aos de um concreto convencional, este material possui uma maior sensibilidade às altas temperaturas devido à sua porosidade reduzida, apresentando uma maior perda relativa das propriedades mecânicas e a ocorrência do lascamento explosivo na faixa de temperatura entre 100 ºC e 400 ºC. O lascamento pode ser evitado pela introdução de fibras de polipropileno na composição do concreto: quando fundidas e parcialmente absorvidas pela matriz de cimento, as fibras criam uma rede de canais permeável que permite a migração dos gases para o exterior, reduzindo a pressão nos poros do material e, conseqüentemente, eliminando a possibilidade de ocorrência do lascamento explosivo. Assim, no presente artigo, uma revisão sobre o comportamento de concretos expostos às altas temperaturas, bem como a influência da fibra de polipropileno sobre este comportamento foi realizada, direcionando-se para os concretos aplicados na construção civil.The fire resistance of a structural concrete is evaluated by the time length that the element keeps performing its functions under high temperature conditions. It is usually believed that the concrete has an excellent durability before fire; however, in practice the stability of this material is reduced by high temperatures. Unfortunately, under such circumstances, concrete elements present excessive damages or even catastrophic failures. When exposed to high temperatures, cement based materials undergo physicochemical changes that damage their mechanical properties and spoil their resistance to heat transfer. Although the thermal features of a high strength concrete are similar to those of a conventional concrete, this material has a greater sensibility to high temperatures due to its reduced porosity, showing a higher relative loss of the mechanical properties and explosive spalling in the temperature range between 100 ºC and 400 ºC. The spalling can be avoided by adding polypropylene fibers in concrete: when melted and partially absorbed by the cement matrix, the fibers generate a permeable network that allows the outward gas migration, decreasing the pore pressure in the material and, consequently, eliminating the possibility of explosive spalling occurrence. Thus, in the present paper, a review regarding the behavior of concretes exposed to high temperatures, as well as the influence of polypropylene fibers have been addressed for concretes applied in the civil engineering area.
Keywords
