Estudo sobre a aderência entre barras de aço e concreto reforçado com fibras

Abstract

A aderência é fundamental para a existência do concreto armado, pois é responsável pela compatibilidade de deformações e transferência de esforços entre aço e concreto, permitindo que esse material composto se comporte, dentro de certos limites de esforços e deformações, como se fosse um só. O estudo da aderência em concreto armado não é recente e, como conseqüência destes estudos, existem vários modelos para a curva tensão de aderência x deslizamento e diferentes expressões para a estimativa da tensão máxima de aderência. Com o uso cada vez maior de novos materiais tais como o concreto de alto desempenho (CAD) e o concreto reforçado com fibras é necessário avaliar as propriedades mecânicas desses materiais de forma a permitir tanto um uso mais seguro quanto econômico. A norma brasileira NBR 6118/03 e algumas normas internacionais explicitam expressões para a tensão máxima de aderência para concretos com resistências à compressão de até 50 MPa. Em principio, os modelos apresentados pelas normas devem ser aplicados com cautela a outros tipos de concreto, pois podem produzir peças com comprimentos de ancoragem deficientes ou antieconômicos, já que são baseados em resultados de ensaios utilizando-se concreto de resistência normal. Este trabalho apresenta os resultados de ensaios de arrancamento, com corpos de prova prismáticos de 200 mm de aresta, confeccionados com concreto de alto desempenho reforçado com fibras de aço, com resistência à compressão igual 64 MPa, 80 MPa e 110 MPa. A fibra utilizada foi de alta resistência à tração, fabricada na Bélgica pela Bekaert S. A. Os ensaios e a confecção dos corpos-de-prova seguiram as recomendações RILEM RC6. Os testes foram realizados aos 90 dias e os resultados mostram que os valores de tensão de aderência fornecidos pela NBR 6118:2003, pelo CEB 90 e outros modelos teóricos subestimam os valores obtidos experimentalmente. É proposta ainda uma formulação para a curva tensão de aderência x deslizamento e para avaliação da tensão máxima a ser empregada em projeto. Os resultados obtidos com o modelo mostram uma boa aproximação com os experimentais. Além disso, a validação da formulação numérica, feita com duas vigas de concreto de alto desempenho com fibra de aço e considerando o escorregamento da armadura, mostrou-se satisfatória