| Documento | Mestrado |
| Área | Estruturas de Concreto e Alvenaria |
| Data da defesa | 15/04/2024 |
| Autor | BERNARDO, Lucas Modotte |
| Orientador | CASTRO, Alessandra Lorenzetti de |
| Português | |
| Título | Aplicação de concretos especiais com sílica coloidal como material de reparo de estruturas de concreto |
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Resumo
As manifestações patológicas em estruturas de concreto são inúmeras, e resultam de problemas
relacionados ao projeto, execução, manutenção e degradação do material, tornando essenciais
as alternativas de reparo e reforço para prolongar a vida útil dos elementos estruturais. Os
concretos especiais são bons candidatos para manutenção de estruturas, destacando-se o
concreto com sílica coloidal. Esta adição garante ao material baixa porosidade e elevada
resistência mecânica por conta de sua atuação na zona de transição entre o agregado e a pasta
de cimento. Sendo assim, esta pesquisa avalia a aplicação deste concreto especial em situações
de reparo de elementos estruturais de concreto convencional. Com este objetivo, foram
confeccionados corpos de prova cilíndricos e prismáticos de concreto convencional que,
posteriormente, foram danificados – rompidos ao meio – para serem reparados.
Simultaneamente, o concreto especial foi caracterizado, fixando o teor de adição de sílica
coloidal em 1% em relação à massa de cimento. Em seguida, a mistura de concreto especial
desenvolvida foi utilizada como material de reparo – “ligação” – dos corpos de prova de
concreto convencional danificados. A pesquisa verificou, na etapa de caracterização dos
concretos especiais, que mesmo em pequenos teores da adição de sílica coloidal, as
propriedades mecânicas do concreto endurecido melhoraram. Além disso, os elementos de
concreto convencional reparados com o concreto especial demonstraram bons resultados em
todas as propriedades medidas, destacando-se a manutenção da resistência à compressão dos
corpos de prova reparados em comparação com os resultados de referência (corpos de prova de
concreto convencional intactos).
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| Palavras-chave | Concretos especiais; Material de reparo; Sílica coloidal; Adições minerais; Nanotecnologia. |
| English | |
| Title | Application of special concretes with colloidal silica as a repair material for concrete structures. |
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Abstract
Pathological manifestations in concrete structures are numerous, caused by problems related to
the design, construction, maintenance, and degradation of this material, making repair and
reinforcement alternatives essential to prolong the service life of structural elements. Special
concretes are good candidates for the maintenance of structures, especially the concrete with
colloidal silica. This addition guarantees to the material low porosity and high mechanical
strength due to its action in the transition zone between aggregate and cement paste. For this
reason, the present research evaluates the application of this special concrete in situations of
repair of ordinary concrete structural elements. For this purpose, cylindrical and prismatic
specimens of ordinary concrete were made and then damaged – broken in half – to be repaired.
Simultaneously, the special concrete was characterized, fixing the addition content of colloidal
silica at 1% of the cement mass. Then, the special concrete mixture developed was used as a
repair material – "connecting element" – for the damaged ordinary concrete specimens. The
research verified, in the characterization stage of special concretes, that even at small amounts
of this addition the mechanical properties of the hardened concrete improved. Furthermore, the
ordinary concrete elements repaired by special concrete demonstrated satisfactory results in all
measured properties, highlighting the maintenance of the compressive strength of the repaired
specimens in comparison with the reference results (intact ordinary concrete specimens).
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| Keywords | Special concrete; Repair material; Colloidal silica; Mineral additions; Nanotechnology. |