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Avaliação do desempenho mecânico de betão reforçado
com lã de aço
Nuno Alexandre Maxtos Ferreira
Dissertação para obter o Grau de Mestre em
Engenharia de Materiais
Orientador: Professor Doutor Alberto Eduardo Morão Cabral Ferro
Co-orientador: Professora Mestre Cristiana Nadir Gonilho Pereira
Júri
Presidente: Professora Doutora Maria de Fátima Reis Vaz
Vogal: Professor Doutor José Jorge Lopes da Cruz Fernandes
Orientador: Professor Doutor Alberto Eduardo Morão Cabral Ferro
Novembro, 2015
ii
iii
Agradecimentos
Apesar de se tratar de um trabalho individual, não seria de todo possível a concretização desta
dissertação sem o apoio, dedicação e ajuda de pessoas e entidades que me fazem sentir bastante
afortunado por fazerem parte da minha vida. Assim, pretendo aqui deixar o meu agradecimento a
todos os que para ela direta ou indiretamente contribuíram.
Ao Professor Alberto Ferro, meu professor e orientador científico, por me ter dado a oportunidade de
realizar este trabalho, pela ajuda, pelo conhecimento transmitido e sobretudo pela paciência que teve
em guiar-me até à conclusão deste trabalho.
À Professora Cristiana Pereira, minha coorientadora científica, por me ter guiado desde o primeiro
momento na ESTBarreiro/IPS, pelo apoio, pelos conhecimentos partilhados e também pela eterna
paciência e disponibilidade demonstrada.
À Professora Mafalda Guedes, pelo empenho e ajuda demonstrados ao longo da dissertação, pela
partilha de conhecimentos e pela enorme disponibilidade na realização de ensaios laboratoriais.
À minha colega Nara Dias, pela companhia durante este trabalho, pela ajuda nos trabalhos de
laboratório e pela enorme disponibilidade demonstrada em esclarecer sempre uma dúvida.
Ao Sr. Alexandre Gamito, técnico do Laboratório de Engenharia Civil da ESTBarreiro/IPS, pela sua
disponibilidade e prontidão na ajuda dos trabalhos de laboratório. À Engenheira Ana Martins pela sua
ajuda e transmissão de conhecimentos para a realização dos ensaios laboratoriais.
Ao IST/UL e à ESTBarreiro/IPS, pela disponibilização de todo o material e equipamentos que
permitiram a realização deste trabalho.
Aos grandes amigos que fiz no IST/UL pela amizade, companhia e partilha de conhecimentos durante
toda esta epopeia.
Aos amigos de Cabanas do Chão, por aquela amizade e companheirismo desde que me lembro.
Ao Engenheiro Tiago Gomes por toda a ajuda e oportunidade de discutir resultados e questões
relacionadas com esta dissertação.
Aos meus pais, um dos agradecimentos mais importantes, porque fruto do seu trabalho e dedicação
me conseguiram proporcionar a oportunidade de ter uma vida melhor.
À Marta Egídio, o agradecimento mais importante, pelo incentivo para a conclusão deste trabalho, por
todo apoio e pela imensa ajuda, sem tudo isto não teria sido possível.
Obrigado.
iv
Resumo
Este trabalho pretende contribuir para o aprofundamento do conhecimento dos compósitos de matriz
cimentícia reforçados com lã-de-aço. A sua utilização na indústria de construção civil tem assumido
maior relevo pois, sem perder as características atribuídas ao betão convencional, são melhoradas a
resistência à flexão e o controlo da fissuração.
No reforço da matriz cimentícia utilizou-se uma lã comercial usada para preparar superfícies de
madeira e cimento Portland de alta resistência inicial e baixo tempo de presa.
A produção do compósito baseou-se no conceito SIMCON, Slurry Infiltrated Mat Concrete. O objetivo
foi avaliar a influência da percentagem de lã-de-aço no desempenho mecânico do compósito. 5% e
10% da massa de cimento foram as percentagens de lã-de-aço utilizadas. Paralelamente estudou-se
o efeito de diferentes dosagens e tipos de adjuvantes superplastificantes nas propriedades reológicas
da matriz cimentícia no estado fresco, para determinar as melhores condições de infiltração da lã. Foi
também avaliada a influência de diferentes dosagens e tipos de superplastificantes.
A dosagem de água foi 30% da massa de cimento.
Para caracterização foi estudado o espalhamento por peso próprio, massa volúmica no estado fresco
e endurecido, módulo de elasticidade dinâmico, resistência à tração por flexão e resistência à
compressão. Foram também avaliadas propriedades físicas como porosidade aberta e absorção de
água por capilaridade para ajudar na compreensão do desempenho mecânico.
Quanto à avaliação do incremento da resistência mecânica à flexão foi possível aferir aumentos na
ordem dos 100% em relação às misturas de referência com a introdução de 10% de fibras.
PALAVRAS-CHAVE: SIMCON, Lã de aço, Resistência à flexão
v
Abstract
This work aims to contribute to the deepening of knowledge of cementitious matrix composites
reinforced with steelwool. There use in the building industry has taken on greater importance because,
without losing the characteristics attributed to conventional concrete flexural strength and crack control
are improved.
For strengthening the cement matrix is used a commercial steelwool used to prepare wood surfaces
and Portland cement of high initial strength and low setting time.
The production of the composite was based on the concept SIMCON, Slurry infiltrated Mat Concrete.
The objective was to evaluate the influence of the percentage of steelwool in the mechanical
performance of the composite. 5% to 10% of the cement mass were the stee wool percentages used.
Simultaneously is studied the effect of different dosages and types of superplasticizers adjuvants in
the rheological properties of the fresh cement matrix to determine the best conditions of infiltration of
wool. It was also evaluated the influence of different dosages and types of superplasticizers.
The dosage of water was 30% of the cement mass.
To characterize studied the scattering own weight, density in fresh and hardened, dynamic modulus of
elasticity, tensile strength by bending and compressive strength. Physical properties were also
evaluated as open porosity and capillary water absorption to aid in understanding the mechanical
performance.
As for the evaluation of the increase in flexural strength it was possible to determine increases of
100% compared to the reference mixes with the introduction of 10% fibers.
Key-words: SIMCON, Steel wool, Flexural Strength
vi
Índice
Resumo ................................................................................................................................................... iv
Abstract.....................................................................................................................................................v
Lista de Abreviaturas ............................................................................................................................... xi
1. Enquadramento e Objetivos ............................................................................................................ 1
1.1. Enquadramento ....................................................................................................................... 2
1.2. Objetivos .................................................................................................................................. 2
1.3. Sinopse .................................................................................................................................... 2
2. Revisão Bibliográfica ....................................................................................................................... 3
2.1. Betão reforçado com fibras de aço ......................................................................................... 4
3. Materiais, Composições e Métodos Experimentais ........................................................................ 9
3.1. Introdução .............................................................................................................................. 10
3.2. Materiais ................................................................................................................................ 10
3.2.1. Cimento ......................................................................................................................... 10
3.2.2. Lã de aço ....................................................................................................................... 11
3.2.3. Plastificante ................................................................................................................... 12
3.3. Composições estudadas ....................................................................................................... 12
3.4. Métodos Experimentais ......................................................................................................... 14
3.4.1. Amassadura da Argamassa .......................................................................................... 14
3.4.2. Espalhamento pelo peso próprio ................................................................................... 16
3.4.3. Massa Volúmica no estado fresco................................................................................. 17
3.4.4. Elaboração dos provetes ............................................................................................... 18
3.4.5. Determinação da resistência à tração por flexão .......................................................... 19
3.4.6. Determinação da resistência à compressão ................................................................. 20
3.4.7. Porosidade aberta ......................................................................................................... 20
3.4.8. Massa Volúmica no estado endurecido ........................................................................ 22
3.4.9. Absorção de água por capilaridade ............................................................................... 22
3.4.10. Módulo de elasticidade dinâmico (ultra-sons) ............................................................... 24
3.4.11. Microscopia Electrónica de Varrimento ......................................................................... 25
4. Resultados ..................................................................................................................................... 27
4.1. Introdução .............................................................................................................................. 28
vii
4.2. Resultados referentes à caracterização no estado fresco .................................................... 29
4.2.1. Massa Volúmica ............................................................................................................ 29
4.2.2. Espalhamento pelo peso próprio ................................................................................... 30
4.3. Resultados referentes à caracterização no estado endurecido ............................................ 32
4.3.1. Massa Volúmica ............................................................................................................ 32
4.3.2. Porosidade aberta ......................................................................................................... 35
4.3.3. Absorção de água por capilaridade ............................................................................... 37
4.3.4. Módulo de elasticidade dinâmico (ultra-sons) ............................................................... 40
4.3.5. Determinação da resistência à compressão ................................................................. 41
4.3.6. Determinação da resistência à tração por flexão .......................................................... 44
4.4. Microscopia eletrónica de varrimento .................................................................................... 46
5. Discussão de resultados ............................................................................................................... 49
6. Conclusão e Trabalho Futuro ........................................................................................................ 54
7. Referências Bibliográficas ............................................................................................................. 56
ANEXOS ................................................................................................................................................ 59
viii
Índice de Figuras
Figura 1 - Comparação das curvas de tensão-extensão do SIFCON, BRFA e de betão sem qualquer
elemento de reforço com flexão a 3 pontos (Naaman, 1992) ................................................................. 7
Figura 2 – Relação entre o teor de fibra e as propriedades mecânicas do SIMCON (Bentur e Mindess,
2007). ....................................................................................................................................................... 8
Figura 3 - Lã de aço na forma fornecida pelo fabricante. ..................................................................... 12
Figura 4 – Amassadura do betão: Colocação do cimento e Misturadora mecânica utilizada
(Laboratório de Engenharia Civil, ESTBarreiro/IPS) ............................................................................. 15
Figura 5 - Ensaio mesa de espalhamento: molde tronco-cónico e medição do espalhamento
respectivamente (Laboratório de Engenharia Civil, ESTBarreiro/IPS) ................................................. 16
Figura 6 - Pesagem no estado fresco (Laboratório de Engenharia Civil, ESTBarreiro/IPS) ................ 17
Figura 7 - Elaboração dos provetes: Colocação da lã de aço nos moldes; Preenchimento dos moldes,
com o auxílio moldador de impregnação; Vibração através de uma mesa de vibração; Moldes
preenchidos com lã de aço e pasta cimentícia (Laboratório de Engenharia Civil, ESTBarreiro/IPS) .. 18
Figura 8 – Esquema do ensaio realizado. ............................................................................................. 19
Figura 9 - Equipamento utilizado no ensaio de resistência à tração por flexão (Laboratório de
Engenharia Civil, ESTBarreiro/IPS) ...................................................................................................... 19
Figura 10 - Ensaio de resistência à compressão (Laboratório de Engenharia Civil, ESTBarreiro/IPS) 20
Figura 11 - Ensaio de Porosidade Aberta: Respectivamente, dispositivo para ensaio de porosidade
aberta; exsicador; balança utilizada na pesagem dos provetes (seca, hidrostática e saturada)
(Laboratório de Engenharia Civil, ESTBarreiro/ips) .............................................................................. 22
Figura 12 - Ensaio de absorção de água por capilaridade [Laboratório de Engenharia Civil,
ESTBarreiro/IPS] ................................................................................................................................... 23
Figura 13 - Ensaio do módulo de elasticidade dinâmico (Laboratório de Engenharia Civil,
ESTBarreiro/IPS) ................................................................................................................................... 25
Figura 14 - Valores médios de massa volúmica e correspondente desvio padrão para o SP1 ........... 29
Figura 15 - Valores médio de massa volúmica e correspondente desvio padrão para o SP1. ............ 30
Figura 16 - Diâmetros de espalhamento das misturas de SP1 ............................................................. 31
Figura 17 - Diâmetros de espalhamento das misturas de SP1 ............................................................. 32
Figura 18 - Massa volúmica no estado endurecido referente ao SP1, avaliação de SP ...................... 33
Figura 19 - Massa volúmica no estado endurecido referente ao SP2, avaliação de SP ...................... 33
Figura 20 - Massa volúmica no estado endurecido referente ao SP1, avaliação de lã de aço ............ 34
Figura 21 - Massa volúmica no estado endurecido referente ao SP2, avaliação de lã de aço ............ 35
Figura 22 - Porosidade aberta referente ao SP1, avaliação de SP ...................................................... 35
Figura 23 - Porosidade aberta referente ao SP2, avaliação de SP ...................................................... 36
Figura 24 - Porosidade aberta referente ao SP1, avaliação de lã de aço ............................................ 36
Figura 25 - Porosidade aberta referente ao SP2, avaliação de lã de aço ............................................ 37
Figura 26 - Absorção de água referente ao SP1, avaliação de SP ...................................................... 38
Figura 27 - Absorção de água referente ao SP2, avaliação de SP ...................................................... 38
Figura 28 - Absorção de água referente ao SP1, avaliação de lã de aço ............................................ 39
ix
Figura 29 - Absorção de água referente ao SP2, avaliação de lã de aço ............................................ 39
Figura 30 - Módulo de elasticidade referente ao SP2, avaliação de SP ............................................... 40
Figura 31 - Módulo de elasticidade referente ao SP2, avaliação de fibras de aço ............................... 41
Figura 32 - Resistência à compressão referente ao SP1, avaliação de SP ......................................... 42
Figura 33 - Resistência à compressão referente ao SP2, avaliação de SP ......................................... 42
Figura 34 - Resistência à compressão referente ao SP1, avaliação de lã de aço ............................... 43
Figura 35 - Resistência à compressão referente ao SP2, avaliação de lã de aço ............................... 43
Figura 36 - Resistência à flexão referente ao SP1, avaliação de SP ................................................... 44
Figura 37 - Resistência à flexão referente ao SP2, avaliação de SP ................................................... 45
Figura 38 - Resistência à flexão referente ao SP1, avaliação de lã de aço ......................................... 45
Figura 39 - Resistência à flexão referente ao SP1, avaliação de lã de aço ......................................... 46
Figura 40. Microscopia realizada à mistura SP1-9% com 5% de lã de aço ......................................... 47
Figura 41. Microscopia realizada à mistura SP1-9% com 10% de lã de aço ....................................... 47
Figura 42. Microscopia realizada à mistura SP1-9% com 5% de lã de aço após polimento ................ 48
x
Índice de Tabelas
Tabela 1 - Dosagem de plastificante aplicada ...................................................................................... 13
Tabela 2 – Composições estudadas com o SP1 .................................................................................. 13
Tabela 3 – Composições estudadas com o SP2 .................................................................................. 13
Tabela 4 - Plano de ensaios experimentais .......................................................................................... 14
Tabela 5 - Quantificação para as diferenças nos resultados obtidos ................................................... 29
Tabela 6 - Diâmetro médio de espalhamento ao longo do tempo – SP1 ............................................. 30
Tabela 7 - Diâmetro médio de espalhamento ao longo do tempo – SP2 ............................................. 31
xi
Lista de Abreviaturas
BRFA - betão reforçado com fibras de aço
CC - coeficiente de capilaridade
HR - Humidade Relativa
SEM - Scanning Electron Microscopy
SIFCON - Slurry Infiltrated Fiber Concrete
SIMCON - Slurry Infiltrated Mat Concrete
SP – Superplastificante
SP1 - Superplastificante 1
SP2 - Superplastificante 2
1
1. Enquadramento e Objetivos
2
1.1. Enquadramento
Ao envelhecimento e degradação de infraestruturas de construção civil estão associados custos e
riscos significativos. Assim, o desenvolvimento de novas soluções de construção e de recuperação
com custo controlado e elevada durabilidade representa um importante desafio de I&D para a
comunidade de engenharia e para a indústria de construção. O reforço com aço aumenta a
versatilidade do betão como material de construção, sendo a introdução de armadura ou de fibras
discretas o método mais comum para aumentar a tenacidade e resistência mecânica da matriz
cimentícia frágil. As fibras de aço têm vindo a conquistar posição neste mercado, sobretudo no
desenvolvimento de betões de alta resistência e no fabrico de estruturas delgadas. Nos anos 90 um
desenvolvimento promissor foi introduzido utilizando de mantas de fibra de aço inoxidável como fase
de reforço, processo SIMCON de Slurry Infiltrated Mat Concrete). Em comparação com betões de
reforço convencional, estes materiais apresentam maior resistência mecânica, maior tenacidade,
maior ductilidade e excelente controlo de fissuras, resultando em durabilidade aumentada.
Dadas as características acima mencionadas estes compósitos têm sido aplicados na reabilitação de
estruturas, componentes sismo-resistentes, estruturas resistentes a explosões e produtos pré-
moldados finos (Bentur e Mindess, 2007).
1.2. Objetivos
A presente dissertação tem como principal objetivo avaliar a influência da percentagem de lã de aço
no desempenho mecânico de compósitos de matriz cimentícia. Avaliou-se a influência da introdução
de reforço de 5% e 10% da massa de cimento. Paralelamente, foi também estudado o efeito de
diferentes dosagens e tipos de adjuvantes superplastificantes nas propriedades reológicas da matriz
cimentícia no estado fresco, para determinar as melhores condições de infiltração da lã. Avaliou-se,
igualmente, a influência das dosagens e tipos de adjuvantes superplastificantes no desempenho no
estado endurecido.
1.3. Sinopse
O presente documento apresenta seis capítulos. No primeiro, apresentam-se além dos objectivos o
enquadramento do trabalho. O segundo capítulo - Betão reforçado com fibras de aço, onde se faz a
revisão bibliográfica. O terceiro, Materiais, composições e métodos experimentais onde é feita a
descrição destes três pontos. Segue-se a apresentação de resultados, capitulo 4 e de seguida o
capítulo 5 onde é feita a sua discussão. Termina com a conclusão e a sugestão de trabalhos futuros.
3
2. Revisão Bibliográfica
4
2.1. Betão reforçado com fibras de aço
O uso de fibras para reforçar materiais mais fracos à tração que à compressão, como é o caso do
betão, remonta a tempos antigos. Provavelmente, o mais antigo relato escrito de um material
compósito, tijolos de argila reforçados com palha, ocorra no Êxodo (citação Bíblica 5: 6-7).
“Naquele mesmo dia o Faraó deu ordem aos exatores do povo e aos seus
oficiais, dizendo: Não tornareis a dar, como dantes, palha ao povo, para
fazer tijolos; vão eles mesmos e colham palha para si.”
Sensivelmente na mesma época, há cerca de 3.500 anos, tijolos também eles reforçados com palha
e cozidos ao sol foram usados para construir a colina de Aqarquf de 57 metros de altura, perto da
atual Bagdade (CRAST, 2015).
O betão é um material compósito formado por uma matriz de base cimentícia que resulta da mistura
devidamente proporcionada de água e de ligante, na qual está contido agregado.
Os ligantes são materiais inorgânicos e classificam-se em hidráulicos ou aéreos.
Um ligante hidráulico é um material inorgânico finamente moído que, quando misturado com água,
forma uma pasta que faz presa e endurece devido a reações e processos de hidratação e que depois
do endurecimento, conserva a sua resistência mecânica e estabilidade mesmo debaixo de água. Por
sua vez, um ligante aéreo é ligante inorgânico finamente moído, que quando misturado com água,
forma uma pasta que, por processos de carbonatação, faz presa, endurece e permanece
mecanicamente resistente quando conservado ao ar.
Na construção são utilizados os ligantes aéreos, cal aérea e gesso de construção, e os ligantes
hidráulicos, cal hidráulica e cimento Portland.
Os agregados são materiais granulares, como areias e partículas de rocha roladas ou britadas, as
suas propriedades geométricas, físicas, químicas são essenciais para a qualidade e durabilidade do
produto final. Apresentam dimensões que variam geralmente entre cerca de 150 mm e 0,1 mm. Nos
casos correntes de betão armado, a dimensão máxima dos agregados não excede, geralmente, os 40
mm.
Ainda que em pequena proporção, podem fazer parte da constituição do betão outros componentes,
como adições e adjuvantes. Estes últimos têm o objetivo de melhorar determinadas características do
betão, como a trabalhabilidade ou a fluidez.
Dada a sua constituição, o betão é muito versátil tanto no que se refere às características que pode
exibir como no tipo de aplicação. Esta versatilidade contribui para tornar o betão um dos materiais
mais usados na construção de estruturas.
Como razões para a utilização do betão de forma tão intensa, quando comparado com materiais
alternativos, como o aço, podem referir-se as seguintes: os seus constituintes são economicamente
5
competitivos e disponíveis nas mais variadas zonas do globo, tem bom desempenho mecânico, físico
e químico, tem excelente compatibilidade química com o aço protegendo-o da corrosão e os diversos
elementos estruturais podem ser moldados com facilidade em várias formas e tamanhos.
Face ao grande número de constituintes e à sua diversidade, o betão pode ter características muito
distintas, o que permite satisfazer uma larga gama de requisitos. Estes podem referir-se à
consistência do betão, que varia de seca a muito fluida, ou à resistência à compressão, que pode
variar de 0,5 MPa a mais de 800 MPa. Esta extensa diversidade de valores dificilmente é obtida com
outro material (Simões et. al., 2012).
O primeiro compósito cimentício amplamente fabricado e utilizado nos tempos modernos foi o
amianto, desenvolvido no início do século XX com a invenção do processo Hatschek. Contudo, e
devido a regulamentação ambiental e de saúde, a utilização de amianto está interdita. Deste modo,
hoje em dia, fibras de vários tipos, desde aço, polímeros e até fibras de vidro são usadas e testadas
para reforçar um substancial número de diferentes materiais, tais como epóxi, polímeros e materiais
cerâmicos. Este trabalho centra-se na utilização de fibras de aço como elemento de reforço do betão.
O betão reforçado com fibras de aço (BRFA) é um compósito de matriz cimentícia ao qual é
adicionada determinada percentagem de fibras. O uso destes compósitos na indústria da construção
civil tem vindo a aumentar continuamente. Tal como os betões convencionais, o BRFA continua a ser
um material de custo inferior aos dos seus potenciais concorrentes na indústria da construção civil. A
fragilidade que caracteriza os betões convencionais é diminuída por intermédio da participação das
fibras como elemento de reforço (ACI, 2002).
As fibras ao atravessarem as microfissuras, que existem nos materiais de matriz cimentícia, oferecem
uma resistência adicional à degeneração destas em macrofendas, dado que é necessário despender
energia adicional para fazer deslizar as fibras relativamente à matriz envolvente. Assim, desde que a
composição e as técnicas de amassadura e de aplicação do BRFA sejam adequadas, verifica-se que
a capacidade de absorção de energia, a resistência à fadiga e ao impacto aumentam com a
percentagem de fibras na mistura (Balaguru e Shah, 1992 ) (ACI, 2002) (Bentur e Mindess, 2007).
Verifica-se também melhoria no controlo da fissuração (Barros, 1995) e na resistência sob cargas
estáticas (ACI, 2002) (Balaguru e Shah, 1992).
As aplicações que mobilizem em maior grau a capacidade de absorção de energia do material serão
as mais adequadas para serem realizadas com BRFA. Se, além disto, as fibras substituírem a
armadura convencional, poder-se-á obter uma economia considerável na solução a adotar. Assim, os
pavimentos térreos de edifícios industriais (ACI, 2002) e as paredes de túneis (Bekaert, 2015) são
exemplos por excelência do adequado uso dos BRFA. A substituição parcial de armadura
convencional, principalmente da de resistência ao esforço transverso, é também exemplo de
aplicação do BRFA (Casanova, 1996). Os nós de pórticos são zonas crónicas de dano devido a
ações sísmicas intensas (ACI, 2002). A resistência destas zonas, e principalmente a sua ductilidade,
podem ser substancialmente aumentadas se for aplicada uma adequada percentagem de fibras de
aço. Se em zonas como estas, em que é usual ocorrer congestionamento de armaduras de
6
resistência ao esforço transverso, as fibras substituírem eficazmente, pelo menos alguma
percentagem destas armaduras, as condições de betonagem podem melhorar, o que aumentará a
qualidade do betão aplicado nestas zonas.
Nos últimos anos tem-se assistido ao reforço de betões de elevada resistência com fibras de aço,
dado que a diminuição da ductilidade que ocorre com o aumento da resistência do betão pode ser
superada pela ductilidade introduzida pelo reforço das fibras (Rossi et al., 1996).
A tecnologia de BRFA tornou-se numa indústria madura nas últimas décadas, contudo a constante
necessidade para otimizar o uso de fibras para aplicações cada vez mais exigentes levou ao
aparecimento de novas tecnologias. Uma das tecnologias que surgiu com essa necessidade de
melhoria foi o Slurry Infiltrated Fiber Concrete (SIFCON).
A natureza da matriz cimentícia, que consiste inicialmente em partículas discretas, torna difícil a
incorporação de um grande volume de fibras, ou fibras com esbelteza (rácio entre o comprimento e o
diâmetro) superior a 100. Nas tecnologias de produção baseadas em mistura, o teor máximo de fibras
que podem ser incorporadas é inferior a 2% em volume, e quando se utiliza técnicas especiais, tais
como o processo Hatschek, ou pulverização, este limite pode ser ultrapassado para valores entre os
5% e os 12%, utilizando fibras curtas. Estas são as limitações a considerar ao tentar maximizar o
potencial de reforço das fibras.
Para produzir um betão reforçado com elevado teor de fibras discretas foi desenvolvido, por Lankard
(Bentur e Mindess, 2007), um método com base na pré colocação de um leito de fibras de aço o qual
é infiltrado com uma pasta de cimento. Neste sistema, denominado de SIFCON, a colocação das
fibras pode ser realizada manualmente ou por unidades de distribuição de fibras. O teor de fibra pré
colocada é controlado pelo comprimento da fibra e sua esbelteza, uma maior percentagem de fibras
pode ser obtida com o auxílio de vibração do molde durante o enchimento. Podem ser atingidos
volumes de fibra na ordem dos 20% (Bentur e Mindess, 2007). Com esses elevados teores de fibra, é
possível aumentar em mais do que uma ordem de grandeza a resistência à flexão e a tenacidade, em
comparação com a da matriz não reforçada, ou a uma matriz reforçada com baixo volume de fibras
discretas, como mostra a figura 1.
7
Na preparação destes compósitos, é necessário evitar a distribuição não uniforme de fibras. No
entanto, como consequência da natureza da preparação da cama de fibras, há uma tendência para a
orientação preferencial que depende da relação entre o tamanho do molde, o comprimento das fibras
e do método de colocação. O efeito da orientação pode ter uma influência considerável sobre as
propriedades. O tipo e tamanho das fibras de aço podem também afetar as propriedades do
compósito (Bentur e Mindess, 2007).
Naaman e Homrich (Bentur e Mindess, 2007) estudaram os mecanismos de reforço do SIFCON e
descobriram que a rotura ocorre por cedência da fibra/rotura adesiva e não por rotura da fibra. A
composição de mistura da matriz cimentícia é particularmente importante, para assegurar uma
infiltração eficiente durante a produção, bem como para controlar as propriedades do betão
endurecido.
A matriz cimentícia pode consistir numa calda ou argamassa com agregado fino. Geralmente são
necessários superplastificantes para melhorar as suas propriedades reológicas para que possa ser
aplicada no SIFCON.
Na tecnologia SIFCON as fibras são pré-colocadas no molde para preparar a cama de reforço. Esta
operação é demorada e requer algum trabalho. Deste modo são continuamente procurados novos
métodos alternativos para superar as limitações do SIFCON. Um desses métodos consiste na
produção de um tapete de fibras, que podem então ser transportadas facilmente como rolos, e ser
facilmente colocadas e impregnadas com a suspensão. Com essas esteiras ou lã de aço é possível
utilizar fibras de esbelteza mais elevada e ter um melhor controlo da orientação, permitindo assim, a
redução da quantidade de fibra. Este “emaranhado” de fibras interligadas impede a retração livre da
matriz produzindo menores valores de retrações lineares, esta vantagem vem juntamente com a
facilidade de manuseio e melhor controlo de qualidade na produção de tais compostos e sua
Figura 1 - Comparação das curvas de tensão-extensão do SIFCON, BRFA e de betão sem qualquer elemento de reforço com flexão a 3 pontos (Naaman, 1992)
8
aplicação local. Este compósito é chamado de SIMCON, Slurry Infiltrated Mat CONcrete (Bentur e
Mindess, 2007).
Neste tipo de compósitos, um aumento do volume de fibras acima de um valor tal a que seja
impossível ocorrer infiltração pela pasta cimentícia pode resultar numa redução das propriedades
mecânicas, devido a dificuldades na compactação. Este valor crítico, diga-se assim, depende do
processo de produção, e pode ser aumentado pela utilização de suspensões mais fluidas e técnicas
de compactação mais intensivas.
A elevada resistência à flexão obtida com uma baixa percentagem de fibras reflete a elevada
eficiência das fibras de elevada esbelteza utilizadas neste tipo compósitos.
Propriedades do SIMCON, como a resistência à tração, foram relatadas por A. M. Krstulovic-Opara e
Malak (Bentur e Mindess, 2007), e mostrou-se que a eficiência do SIMCON é superior à do SIFCON.
Com teores de fibra na gama de 3-5 %, a resistência à tração obtida foi de 10-16 MPa (figura 2). Para
obter os mesmos valores no SIFCON, é necessária a utilização de 14% de fibras.
Tanto no SIFCON como no SIMCON as fibras são responsáveis por uma maior capacidade de
absorção de energia durante o pull-out (arrancamento), o que resulta num incremento da resistência
em comparação com o betão normal. Como resultado, estes compósitos têm sido aplicados na
reabilitação de estruturas, componentes sismo-resistentes, estruturas resistentes a explosões e
produtos pré-moldados finos (Bentur e Mindess, 2007).
Figura 2 – Relação entre o teor de fibra e as propriedades mecânicas do
SIMCON (Bentur e Mindess, 2007).
9
3. Materiais, Composições e Métodos Experimentais
10
3.1. Introdução
Neste capítulo são descritos os materiais utilizados e suas propriedades, as composições estudadas
e os métodos experimentais que os permitiram caracterizar, assim como ao compósito produzido.
3.2. Materiais
3.2.1. Cimento
O cimento é essencialmente produzido a partir de calcário e argila. O calcário é constituído por
Carbonado de Cálcio (CaCO3), contudo contém outros elementos como sílica (SiO2), alumina (Al2O3),
óxido de ferro (Fe2O3), óxido de magnésio (MgO).
O doseamento das matérias-primas ocorre de modo a garantir a composição química pretendida para
o produto final, podendo exigir a adição de outros produtos ricos em ferro ou sílica, como a granalha
de aço ou a areia.
Para a produção de cimento é necessária a produção prévia de clinquer, a partir das matérias-primas
anteriormente mencionadas a que se dá o nome de farinha de crú. Este processo ocorre a alta
temperatura.
Seguem-se as reações de formação do silicato de cálcio, belite (C(Cao) + S(SiO2) →C2S), aluminato
de cálcio (C + A(Al2O3) →C12A7) e aluminoferrato de cálcio (C + A + F(Fe2O3) →C2(A,F)).
Quando a decomposição do calcário termina, a temperatura sofre um incremento rápido, entre os
900ºC e os 1250ºC, formando-se mais belite. As fases com alumínio formadas anteriormente dão
origem a aluminato tricálcico (C3A) e a aluminoferrato tetracálcico (C4AF).
Os materiais atingem depois a temperatura de clinquerização, cerca de 1330ºC. As fases de alumínio
e ferro fundem parcialmente, passando as reações químicas a ocorrer num estado semi-sólido, o que
facilita a difusão atómica e a reação entre os elementos, criando as condições necessárias à
formação da alite (C2S + C →C3S), principal responsável pela resistência mecânica do cimento.
A temperatura máxima que o clínquer atinge no forno tem uma influência significativa na sua
composição mineralógica e morfológica, que se reflete nas propriedades do produto final. A elevada
taxa de arrefecimento tem o objetivo de preservar num estado meta-estável as formas polimórficas
mais reativas do C3S e β-C2S.
Em percentagem mássica, o clínquer é constituído essencialmente pelas seguintes fases: 30% a 70%
de C3S (alite), 10% a 30% de C2S (belite), 5% a 10% de C3A (celite) e 5% a 15% de C4AF (ferrite). De
acordo com a norma NP EN 197-1:2001 o clínquer deve ter na sua constituição, pelo menos dois
terços de silicatos de cálcio (C3S e C2S) em percentagem mássica. O teor de óxido de magnésio não
deve exceder os 5%. A relação mássica C/S não deve ser inferior a 2.
11
O cimento é o produto que se obtém como resultado da moagem de clínquer juntamente com 3% a
8% de gesso (CaSO4.2H20), o qual é adicionado uma vez que funciona como regulador de presa, já
que retarda a hidratação do C3A, diminuindo a possibilidade de ocorrerem fenómenos de presa
instantânea. Aumenta a resistência à compressão nos primeiros dias uma vez que acelera a
hidratação dos silicatos de cálcio (Simões et al., 2012).
Neste trabalho, utilizou-se um Cimento Portland de Alta Resistência Inicial, o Supremo Cimento CP V-
ARI, fornecido pela SECIL para o mercado brasileiro. É um cimento Portland de cor cinza, com
resistência inicial à compressão superior a 34 MPa aos 7 dias de idade e baixo tempo de presa
(inferior a 60 minutos) que obedece às recomendações técnicas da Norma Brasileira - NBR
5733/1991. É utilizado em situações em que se exige um desmolde rápido (Supremo Cimento, 2015)
Outra vantagem reside no facto de conferir maior alcalinidade ao compósito e assim contribuir para a
passivação das armaduras e para o retardamento da carbonatação, uma vez que se forma Ca(OH)2
para reagir com o CO2. Este facto apresenta-se como uma vantagem já que neste trabalho foi usada
uma lã de aço comercial que devido à sua heterogeneidade é mais propicia a sofrer corrosão. Este
tipo de cimento é homologo ao Cimento Portland CEM I 52,5R utilizado no mercado português que
segue a norma NP EN 197-1:2012.
3.2.2. Lã de aço
Lã de aço é o nome comercial dado a filamentos de metal fino agrupados que formam uma manta. É
usada principalmente como material abrasivo para acabamento ou limpeza de superfícies de madeira
ou metal.
A lã de aço deve o seu nome ao facto de que a massa cinzenta de filamentos de metal se assemelhar
à lã antes de ter sido cardada. Existe também a tendência de confundir lã com fibras de aço, contudo
são dois materiais distintos, a lã não é verdadeiramente “fiada” como as fibras. A lã de aço é
produzida puxando um varão de metal através orifícios de uma matriz, também ela de metal, que
reduz o varão a finos filamentos, processo conhecido como trefilagem.
A produção de lã de aço gera calor devido ao corte do metal, sendo que existe o perigo de ocorrer
combustão, para minimizar tal facto é usado óleo para diminuir o atrito e assim a geração de calor.
(How Products Are Made, 2015)
Neste trabalho foi utilizada uma lã de aço comercial (figura 3) com o objetivo de reduzir os custos de
produção do compósito. A lã utilizada é distribuída por Productos PROMADE, S.A., segundo o
fabricante é um produto que se destina à preparação de superfícies de madeira para a posterior
aplicação de produtos como vernizes, por exemplo. É possível observar no rolo de lã de aço que as
fibras não são homogéneas, quer em termos de comprimento, secção reta e resistência à tração
quando solicitadas mesmo pela força humana.
12
3.2.3. Plastificante
Foram utilizados dois tipos de adjuvantes superplastificantes da MC-Bauchemie.
O MC-TechniFlow 91 (doravante designado Superplastificante 1 – SP1) é um adjuvante
superplastificante do betão que reduz a tensão superficial da água, mesmo com dosagens reduzidas.
Facilita a dispersão das partículas de cimento e desta forma obtém-se um betão de maior
trabalhabilidade com uma reduzida necessidade de compactação. Dependendo do tipo de cimento,
temperatura e condições meteorológicas poderá existir um ligeiro efeito retardador da presa.
O outro produto utilizado foi o Muraplast FK 98 (doravante designado Superplastificante 2 – SP2) que
é um agente dispersor das partículas de cimento, evitando a sua aglomeração e reduzindo a tensão
superficial da água da mistura, como consequência da melhor distribuição das partículas de cimento
e do agregado obtém-se uma melhoria na coesão e trabalhabilidade do betão.
O betão produzido com Muraplast FK 98 possui uma pasta de cimento mais densa e homogénea,
com redução da porosidade.
O fabricante realça que é o material apropriado para betão reforçado com fibras de aço.
3.3. Composições estudadas
Neste trabalho foi estudado o efeito na fluidez das argamassas no estado fresco de dois plastificantes
distintos e a percentagem de fibra infiltrada. Para determinar as dosagens a utilizar que ofereciam
melhor trabalhabilidade foi testada qual a dosagem que oferecia mais fluidez à mistura sem que se
verificasse segregação ou exsudação. Tendo inicialmente como referência a dosagem indicada pelo
fabricante foram feitos ensaios até que, para cada um dos plastificantes não se verificassem os
fenómenos mencionados anteriormente. Para uma quantidade de cimento e água fixa, a água
representa 30% do valor em massa do cimento, fizeram-se variar as percentagens de fibra e
superplastificante de acordo com a massa de cimento. A tabela seguinte (tabela 1) mostra as
dosagens utilizadas para cada um dos plastificantes.
Figura 3 - Lã de aço na forma fornecida pelo fabricante.
13
Tabela 1 - Dosagem de plastificante aplicada
SP1 SP2
Quantidade de
Plastificante
(g/ Kg de cimento)
6; 7 e 9 3; 3,5 e 4
Com base na bibliografia, e após a execução de misturas exploratórias, foram estudadas as misturas
apresentadas nas tabelas 1 e 2. Fez-se variar a percentagem de fibra e de superplastificante, para
cada um dos tipos deste material.
Doravante os provetes serão designados pelo seguinte critério: “SP1” ou “SP2” conforme o
plastificante utilizado, “-X” que representa a dosagem do referido superplastificante e por fim “Y%”
que representa a percentagem de fibra. Por exemplo, “SP1-6 5%” representa o superplastificante 1
com uma dosagem de 6% e com 5% de fibras.
Tabela 2 – Composições estudadas com o SP1
Designação Percentagem de fibra
(%)
Percentagem de
superplastificante (%)
SP1-6 0 6
SP1-7 0 7
SP1-9 0 9
SP1-6 5% 5 6
SP1-6 10% 10 6
SP1-7 5% 5 7
SP1-7 10% 10 7
SP1-9 5% 5 9
SP1-9 10% 10 9
Tabela 3 – Composições estudadas com o SP2
Designação Percentagem de fibra
(%)
Percentagem de
superplastificante (%)
SP2-3 0 3
SP2-3,5 0 3,5
SP2-4 0 4
SP2-3 5% 5 3
SP2-3 10% 10 3
SP2-3,5 5% 5 3,5
SP2-3,5 10% 10 3,5
14
SP2-4 5% 5 4
SP2-4 10% 10 4
3.4. Métodos Experimentais
Para a caracterização das propriedades do compósito foram utilizados vários métodos experimentais,
quer no estado fresco, quer no estado endurecido, e a diferentes idades. A tabela 4 sintetiza os
métodos, especificando as normas seguidas ou tidas em consideração para este trabalho.
Tabela 4 - Plano de ensaios experimentais
Ensaio Norma Idade
Estado Fresco
Consistência por Espalhamento NP EN 12350-5 (2009)
0 dias
Massa Volúmica NP EN 12350-6 (2009)
0 dias
Estado Endurecido
Módulo de Elasticidade Dinâmico (ultra-sons)
NP EN 12540-4 (2007)
28 dias
Resistência à Flexão NP EN 12390-5 (2009)
28 dias
Resistência à Compressão NP EN 12390-3 (2009)
28 dias
Absorção de Água por Capilaridade LENEC E393 28 dias
Porosidade Aberta LENEC E394 28 dias
Massa Volúmica NP EN 12390-7 (2009)
28 dias
Foram elaborados 6 provetes com 40x40x160 mm para cada composição, utilizados da seguinte
forma nos ensaios no estado endurecido:
Em primeiro lugar, com o provete inteiro, foi determinado o Módulo de Elasticidade
Dinâmico.
Segundo, Resistência à Flexão, que dá origem a duas metades.
A metade de menor volume é utilizada no ensaio de Resistência à Compressão, que
origina ainda uma pequena secção paralelepipédica que se utiliza no Ensaio de
Porosidade Aberta.
A metade de maior volume tem como destino o ensaio de Absorção de Água por
Capilaridade.
3.4.1. Amassadura da Argamassa
Para preparar a mistura foram necessários os seguintes utensílios/equipamentos:
Balança, com precisão de 0.1g;
Misturadora mecânica (Tecnotest) e respectiva cuba;
Recipientes destinados à pesagem dos materiais constituintes;
15
Provetas destinadas à medição de água e SP;
Colher de pedreiro;
Cronómetro.
O procedimento adotado foi o que se apresenta em seguida:
1. Introdução dos constituintes sólidos na cuba da misturadora mecânica (devido à dimensão da
cuba, e para otimizar o volume de betão produzido, foi definido para cada amassadura cerca 3000
cm3 de volume);
2. Com a misturadora em funcionamento, na velocidade baixa, introduziu-se 80% da água;
3. Após 1 minuto de amassadura, na velocidade baixa, colocou-se o SP;
4. Aumento da velocidade de mistura para a velocidade máxima;
5. Após mais 2 minutos de amassadura, introduziu-se os restantes 20% de água (aproveitando-
se para lavar a proveta que continha a porção de SP);
6. Deixou-se o equipamento a misturar por mais 2 minutos na velocidade máxima;
7. Ao fim destes 2 minutos, desligou-se a misturadora e deixou-se a mistura repousar por 1
minuto, aproveitando para limpar resíduos que se encontravam nas extremidades da cuba para o seu
interior;
8. Por último voltou-se a ligar o equipamento durante 1 minuto na velocidade baixa para misturar
os resíduos recolhidos com o restante.
Figura 4 – Amassadura do betão: Colocação do cimento e Misturadora mecânica utilizada (Laboratório de Engenharia Civil, ESTBarreiro/IPS)
16
3.4.2. Espalhamento pelo peso próprio
O ensaio de consistência por espalhamento traduz a influência da quantidade de água na argamassa
fresca, permitindo avaliar a trabalhabilidade das argamassas e aferir a quantidade de água
necessária para obtenção da trabalhabilidade adequada, assim como a coesão dos componentes da
mistura. Este ensaio está condicionado pela influência humana, uma vez que a forma de mistura dos
vários componentes e o modo de colocar e compactar a argamassa no molde tronco-cónico têm
influência nos resultados.
Este ensaio foi realizado para cada mistura estudada imediatamente a seguir à sua preparação
adaptando a Norma NP EN 12350-5. Dado que, os diâmetros de espalhamento inicial ultrapassavam
o diâmetro da mesa circular, esta foi substituída por uma chapa metálica plana e mediu-se apenas o
espalhamento pelo peso próprio do betão.
Para realizar este ensaio foi necessário:
Molde tronco-cónico, para argamassas;
Mesa de espalhamento em metal;
Colher de pedreiro;
Paquímetro.
Antes do início ao ensaio, foi necessário garantir que a mesa de espalhamento se encontrava numa
superfície horizontal plana. Em seguida, humedeceu-se a mesa e o molde. Foi então colocada a
mistura de betão dentro do molde tronco-cónico, enchendo-o em duas camadas iguais, sendo cada
uma compactada com 10 pancadas, com a barra de compactação.
De seguida com um rápido movimento vertical retirou-se o molde e quando o betão cessou o seu
movimento na mesa de espalhamento registou-se a dimensão máxima do espalhamento, segundo
três direções, com o auxílio de um paquímetro. Com este ensaio é possível ainda verificar se ocorreu
segregação do betão.
De modo a observar a evolução da trabalhabilidade do betão ao longo do tempo, este procedimento
foi realizado aos 0, aos 20 e aos 40 minutos após a mistura ter sido preparada.
Figura 5 - Ensaio mesa de espalhamento: molde tronco-cónico e medição do espalhamento respectivamente (Laboratório de Engenharia Civil, ESTBarreiro/IPS)
17
3.4.3. Massa Volúmica no estado fresco
A massa volúmica do betão fresco é resultado da massa volúmica de cada um dos seus
componentes individualmente e da existência ou não de ar aprisionado (grau de compactação). A
análise desta propriedade é importante na medida em que permite avaliar a influência da variação da
dosagem de algum dos componentes.
Este ensaio foi também realizado para cada mistura imediatamente a seguir à sua preparação. Como
referência seguiu-se a Norma NP EN 12350-5.
O material utilizado foi:
Recipientes (com massas e volumes conhecidos);
Colher;
Balança, com precisão de 0.01g (Kern/572-57).
A fim de determinar esta propriedade foi colocado num recipiente rígido, de volume e massa
conhecidos, betão no estado fresco até perfazer o seu volume, sendo este posteriormente pesado.
O cálculo da massa volúmica é feito através da equação 1:
Equação 1
Onde:
D – massa volúmica do betão fresco, em Kg/m3;
mv – massa do recipiente vazio, em Kg;
mc – massa do recipiente completamente cheio de argamassa, em Kg;
V – volume do recipiente, em m3.
Figura 6 - Pesagem no estado fresco (Laboratório de Engenharia Civil, ESTBarreiro/IPS)
18
3.4.4. Elaboração dos provetes
Para a elaboração dos provetes foi necessário:
Moldes metálicos;
Alonga metálica;
Óleo descofrante (Madock 129/7 – MC-Bauchemie Portugal Lda.);
Mesa vibratória (Tecnilab);
Colher de pedreiro;
Tábua perfurada.
O enchimento dos moldes foi realizado do seguinte modo:
1. Aplicação de óleo descofrante em todas as faces do molde;
2. Colocação da lã de aço (5%, 10% e 12,5%) no molde. Este passo não é contabilizado nas
misturas de referência;
3. Colocação da tábua perfurada e da alonga sobre o molde para impedir que a lã de aço suba
com a infiltração do betão no molde;
4. Inicio da compactação, através de vibração externa, utilizando-se uma mesa vibratória. O
tempo de vibração variou entre 1 minuto e 2 minutos, em função do volume de lã;
5. Ao longo da compactação completou-se o enchimento do molde.
Figura 7 - Elaboração dos provetes: Colocação da lã de aço nos moldes; Preenchimento dos moldes, com o auxílio moldador de impregnação; Vibração através de uma mesa de vibração;
Moldes preenchidos com lã de aço e pasta cimentícia (Laboratório de Engenharia Civil, ESTBarreiro/IPS)
19
A descofragem dos moldes foi feita 24 horas após o seu enchimento e a cura dos provetes ocorreu à
temperatura ambiente por forma a simular as condições reais de aplicação.
3.4.5. Determinação da resistência à tração por flexão
O ensaio de resistência à tração por flexão foi efetuado aos 28 dias de cura dos compósitos,
conforme a Norma NP EN 12390-5. Os provetes utilizados no ensaio foram os mesmos que os
utilizados no módulo de elasticidade dinâmico, uma vez que este é um ensaio não destrutivo.
O equipamento utilizado foi uma prensa de flexão/compressão (Cyber-Tronic), com uma célula de
carga de 15 kN e um dispositivo para flexão em 3 pontos.
As condições de realização deste ensaio foram as seguintes:
Dimensões do provete - 40 x 40 x 160mm
Distância entre os apoios - 100mm
Velocidade de travessão - 0,12 MPa/s
Figura 8 – Esquema do ensaio realizado.
Figura 9 - Equipamento utilizado no ensaio de resistência à tração por flexão (Laboratório de Engenharia Civil, ESTBarreiro/IPS)
20
Após a rutura, obtém-se a resistência à flexão (Rt) do provete ensaiado.
3.4.6. Determinação da resistência à compressão
O ensaio de resistência à compressão foi realizado a seguir ao ensaio de flexão (28 dias de idade),
utilizando a metade mais pequena do provete resultante do ensaio de resistência à tração por flexão,
segundo a Norma NP EN 12390-3.
O equipamento utilizado foi o mesmo que no ensaio de resistência à tração por flexão, utilizando-se
os pratos de compressão, que contêm uma célula de carga de 250kN.
As condições de ensaio foram as seguintes:
Área de contacto entre o provete e a base do dispositivo - 40 x 40mm
Velocidade de aplicação da carga - 1,5MPa/s
Após a rutura do provete obtém-se a resistência à compressão do provete ensaiado.
3.4.7. Porosidade aberta
A porosidade do compósito cimentício é consequência dos materiais e quantidades escolhidas para a
sua elaboração, do processo de amassadura e respetiva cura, tendo impacto final no seu
comportamento hídrico, resistências, processo de carbonatação e durabilidade (Martins, 2010).
Este ensaio permite determinar o volume entre poros e de poros com ligação ao exterior. Admite-se
que a porosidade aberta é maioritária na porosidade total da argamassa, desprezando-se desta forma
a porosidade fechada (Botas, 2009).
Figura 10 - Ensaio de resistência à compressão (Laboratório de Engenharia Civil, ESTBarreiro/IPS)
21
O ensaio para determinar a porosidade aberta teve início aos 28 dias de idade, utilizando-se cerca de
1/4 do provete resultante do ensaio de resistência à compressão. Foi seguida a Especificação do
LNEC, E394.
Para este ensaio foi necessário:
Estufa (Memmert/UFB 500);
Balança, com precisão de 0.001g (Kern/EG620-3 NM);
Exsicador;
Bomba de vácuo (ILMVAC);
Recipiente com água.
Em primeiro lugar os pedaços dos provetes resultantes do ensaio de resistência à compressão foram
colocados numa estufa ventilada, durante 24 horas a uma temperatura de 60°C, para que toda a
humidade existente nos provetes fosse removida.
Para dar início ao ensaio propriamente dito, com auxílio de uma balança de precisão foi medida a
massa dos provetes secos (m1). Os pedaços dos provetes foram então colocados, durante 24 horas,
num exsicador vedado que estava ligado a uma bomba de vácuo, para que todo o ar incluso nos
poros dos provetes fosse retirado.
Ao fim das 24 horas introduziu-se água no exsicador até total imersão dos provetes. A entrada da
água deu-se de forma regular durante 15 minutos, até à total imersão dos provetes. De seguida a
bomba foi novamente ligada, mantendo-se os provetes imersos no exsicador sob vácuo, durante um
período de mais 24 horas. Terminado esse período, foi desligada a bomba de vácuo, ficando os
provetes imersos em água por mais 24 horas.
Ao fim de um total de 72 horas, os provetes foram retirados de dentro do exsicador e foi medida a sua
massa quando imersos em água (m2), ou seja uma pesagem hidrostática, (Figura 11). Por fim foi
medida a massa dos provetes (m3) e feito cálculo da porosidade aberta foi feito através da equação 2.
Equação 2
Onde:
Pab - mmmm
- massa do provete seco;
- massa do provete imerso;
- massa do provete saturado.
22
3.4.8. Massa Volúmica no estado endurecido
Os dados requeridos para o cálculo da massa volúmica aparente, foram obtidos no ensaio para a
determinação da porosidade aberta.
Para calcular a massa volúmica aparente utilizou-se a equação 3:
Equação 3
Onde:
Mvol.aparente – massa volúmica aparente, em Kg/m3;
ms – massa do provete seco, em g;
mi – massa do provete imerso, em g;
msat – massa do provete saturado, em g.
3.4.9. Absorção de água por capilaridade
A determinação da absorção de água por capilaridade é importante, uma vez que a absorção
excessiva de água pode causar o aparecimento de diversos problemas, tais como, corrosão das
fibras, aparecimento de bactérias e fungos e provocar perda de aderência do compósito a outras
superfícies.
No ensaio de absorção por capilaridade foi utilizada a metade do provete resultante do ensaio à
tração por flexão. Foi seguida a especificação E393 do LNEC.
Antes do início do ensaio, as metades dos provetes foram colocados numa estufa durante 24 horas a
60°C, para mais uma vez ser retirada toda a humidade existente.
Figura 11 - Ensaio de Porosidade Aberta: Respectivamente, dispositivo para ensaio de porosidade aberta; exsicador; balança utilizada na pesagem dos provetes (seca,
hidrostática e saturada) (Laboratório de Engenharia Civil, ESTBarreiro/ips)
23
O ensaio decorreu em ambiente controlado, foram colocados dois tijolos no fundo de uma caixa
plástica, sendo esta preenchida, com água, até metade da sua altura. Sobre os tijolos foi colocado um
tabuleiro, forrado com uma manta geotêxtil, de forma a criar uma película absorvente. No fundo do
tabuleiro, sobre a manta geotêxtil, colocaram-se cantoneiras plásticas, que serviram de suporte aos
provetes. O fundo do tabuleiro foi preenchido com água, até uma altura de 2 mm acima da face
inferior dos provetes. Para que a humidade relativa (HR) se mantivesse relativamente constante ao
longo do ensaio a caixa foi fechada com uma tampa.
Foi necessário o seguinte material:
Balança, com precisão de 0.001g (Kern/ EG620-3 NM);
Cronómetro;
Régua;
Pisseta (frasco de lavar).
Em primeiro lugar, antes da sua colocação na caixa foi registada a massa dos provetes secos, sendo
este o registo ao minuto 0.
De seguida foram registadas as massas dos provetes, aquando a sua colocação na caixa e após 5,
10, 15, 30, 60, 120 e 180 minutos e continuamente de 24 em 24 horas, até que a absorção de água
seja inferior a 1% da massa total do provete em questão.
De seguida foi feito o seguinte cálculo (equação 4):
Equação 4
Onde:
m – quantidade de água absorvida, por unidade de superfície, ao fim de um tempo ti, em Kg/m2
m0 – massa de metade do provete seco, no início do ensaio, em Kg
Figura 12 - Ensaio de absorção de água por capilaridade [Laboratório de Engenharia Civil, ESTBarreiro/IPS]
24
mi – massa de metade do provete decorrido determinado tempo ti, em Kg
s – secção do provete que se encontra em contacto com a água, 40 x 40 mm2
3.4.10. Módulo de elasticidade dinâmico (ultra-sons)
O módulo de elasticidade ou de Young é uma propriedade mecânica que traduz o comportamento
linear elástico de muitos materiais. É uma medida da rigidez do material e está relacionado com a
energia das ligações atómicas/moleculares e com o fator de compacidade atómica. O seu valor é
importante nos cálculos para a determinação da estabilidade das estruturas sob cargas, pois permite
que se estime a deformação elástica provocada pelo carregamento, assim como determinar as
tensões induzidas pela deformação. A sua medida ao longo do tempo permite também avaliar a
degradação do betão (Vilardell et al., 1998) (Odelson et al., 2007).
Existem diferentes métodos para a determinação desta propriedade. No caso do betão é usual a sua
determinação a partir de equações empíricas ou do declive da curva tensão-extensão no regime
elástico, obtida em ensaios de resistência à compressão. Ao módulo assim determinado dá-se o
nome de módulo de elasticidade estático.
Um método alternativo é a determinação da frequência natural de vibração do material, obtida em
ensaios de frequência ressonante. A ressonância é a tendência de um sistema mecânico absorver
mais energia quando a frequência das oscilações impostas são iguais à frequência de vibração
natural do sistema. O módulo assim obtido está relacionado com comportamento elástico do betão já
que durante a vibração são aplicadas tensões muito baixas, medindo-se portanto deformações
instantâneas muito pequenas. A esta propriedade dá-se o nome de módulo de elasticidade dinâmico
(Coutinho, 2006).
Com base a Norma EN 12504-4, o ensaio consiste na determinação do módulo de elasticidade a
partir da velocidade de propagação de impulsos ultra-sónicos pelo provete. Esses impulsos são
transmitidos e captados por um equipamento composto por dois transdutores que são colocados nas
faces mais afastadas dos provetes, como mostra a figura 13. Um transdutor emite impulsos ultra-
sónicos e o outro recebe-os, obtendo-se a velocidade pelo tempo de propagação que a onda
longitudinal demora a atravessar o provete.
Para o ensaio foram necessários os seguintes materiais:
Balança, com precisão de 0.001g;
Paquímetro;
Aparelho de ultra-sons;
Gel
Inicialmente realizou-se a medição e pesagem de todos os provetes a ensaiar, para o posterior
cálculo do módulo de elasticidade. De seguida, devido à porosidade que existe na superfície dos
25
provetes aplicou-se o gel nos topos que iriam entrar em contacto com os transdutores. Colocados os
transdutores sobre o gel no provete é então iniciado o ensaio, de modo a obter-se o valor da
velocidade de propagação dos impulsos, em m/s.
Após determinação da referida velocidade é possível calcular-se o módulo de elasticidade dinâmico,
através da equação 5:
Equação 5
Onde:
E – Módulo de elasticidade dinâmico, em MPa
V – velocidade de propagação dos impulsos ultra-sons, em m/s
- massa volúmica aparente, Kg/m3
3.4.11. Microscopia Electrónica de Varrimento
O Microscópio Eletrónico de Varrimento (SEM de scanning electron microscopy) tem capacidade para
obter imagens tridimensionais, como imagens de superfícies de um grande número de materiais, no
entanto a sua principal aplicação é na obtenção de imagens topográficas na gama de ampliação entre
10 a 50 000x.
No SEM a área da amostra a ser observada é irradiada com um feixe de eletrões que varre a área
selecionada, formando a imagem. Os tipos de sinal produzidos pela interação entre o feixe de
eletrões e a amostra incluem os eletrões secundários, os eletrões retrodifundidos, os eletrões de
Auger, os raios-X característicos e outros fotões de variadas energias. Estes sinais são obtidos em
volumes de emissão específicos dentro da amostra e podem ser usados para examinar muitas das
suas características, tais como, microestrutura, topografia da superfície, cristalografia e composição.
Figura 13 - Ensaio do módulo de elasticidade dinâmico (Laboratório de Engenharia Civil, ESTBarreiro/IPS)
26
Os sinais mais importantes para a formação da imagem em SEM são dados pelos eletrões
secundários e pelos eletrões retrodifundidos, porque interagem na zona superficial da amostra,
fornecendo a topografia da superfície. A emissão de eletrões secundários está confinada a uma
pequena área perto da zona de impacto do feixe de eletrões, permitindo uma maior resolução da
imagem que se deseja obter. A aparência tridimensional das imagens é dada pela grande
profundidade de campo do SEM. São também emitidos, como resultado do bombardeamento por
eletrões, raios-X característicos. A análise da radiação X característica emitida das amostras permite
obter a composição química da zona selecionada.
27
4. Resultados
28
4.1. Introdução
Neste capítulo são apresentados os resultados obtidos através dos vários métodos experimentais
utilizados. O capítulo encontra-se dividido em duas partes, caracterização da argamassa no estado
fresco e caracterização do compósito no estado endurecido.
De seguida é realizada uma análise comparativa dos resultados para que seja possível avaliar a
influência das várias percentagens de fibra e diferentes dosagens de superplastificante nas
características reológicas da calda e no desempenho mecânico do compósito.
Para o tratamento dos resultados obtidos pelos vários métodos experimentais foi necessário recorrer
a métodos estatísticos. Os valores apresentados neste capítulo são valores médios resultantes do
ensaio de seis provetes. Além dos valores médios (equação 6), foi ainda calculado o desvio padrão,
Dv.P, (equação 7), e o coeficiente de variação (equação 8), permitindo assim deste modo uma melhor
avaliação dos valores obtidos, dado que o valor médio é o ponto de equilíbrio dos valores individuais,
o desvio padrão é o grau de dispersão dos valores em relação ao valor médio e o coeficiente de
variação é a característica amostral de dispersão que relativiza o desvio padrão em termos de média.
Equação 6
Equação 7
Equação 8
Uma vez que os resultados são obtidos através de ensaios experimentais, a possibilidade de
ocorrerem erros de medição existe originado resultados de valor não condizente com os restantes,
também chamados de outliers. Para a sua determinação utilizou-se a ferramenta estatística Box Plot
que permite efetuar uma análise comparativa dos dados, determinando a sua tendência central,
dispersão, assimetria e a existência de dados anormais (Engineering statistics handbook, 2014).
A identificação dos outliers permite-nos a sua exclusão e assim obter resultados mais próximos do
valor real. Para efetuar esta análise, quantificar a diferença de resultados obtidos pelos diferentes
métodos experimentais e o seu impacto nas conclusões finais, optou-se por, como mostra a tabela
seguinte, considerar que diferenças percentuais entre 0% e 10% são pouco significativas e que os
resultados obtidos são semelhantes; diferenças percentuais entre 11% e 20% são consideradas
ligeiras; diferenças percentuais entre 21% e 50% consideram-se moderadas, e por fim, serão
consideradas bastante significativas diferenças percentuais superiores a 51%.
29
Tabela 5 - Quantificação para as diferenças nos resultados obtidos
Variações Impacto
0 – 10% Semelhante
11 – 20% Ligeira
21 - 50% Moderada
>51% Significativa
4.2. Resultados referentes à caracterização no estado fresco
Para uma correta aplicação das argamassas é necessário estudar as suas características e
comportamento reológico no estado fresco. Propriedades como a trabalhabilidade e a massa
volúmica da argamassa assumem assim especial importância.
4.2.1. Massa Volúmica
A massa volúmica no estado fresco foi medida para todas as composições em estudo.
Como evidenciado na figura abaixo para as misturas com SP1, a massa volúmica variou de 2070 a
2098 kg/m3. Caso o valor correspondente ao SP1-7 não fosse inferior ao de SP1-9 poderia afirmar-se
que a massa volúmica decresce com o aumento da dosagem de plastificante.
Figura 14 - Valores médios de massa volúmica e correspondente desvio padrão para o SP1
No caso do SP2 os valores situam-se entre os 2018 e os 2050kg/m3, registando-se a mesma
tendência que no caso do SP1. O valor mais elevado corresponde à menor percentagem de SP
havendo depois um decréscimo com o aumento da dosagem de SP. Porém para a dosagem mais
alta ocorre um ligeiro aumento.
2098 2067 2070
1960
2000
2040
2080
2120
2160
SP1 6 SP1 7 SP1 9
Massa v
olú
mic
a S
P1
[Kg
/m^
3]
30
Figura 15 - Valores médio de massa volúmica e correspondente desvio padrão para o SP1. Os valores de massa volúmica mais elevados com evidenciado pelas figuras anteriores são
referentes ao SP1.
4.2.2. Espalhamento pelo peso próprio
O ensaio de espalhamento pelo peso próprio é importante na medida que permite avaliar a perda de
trabalhabilidade da calda assim como ter perceção das suas características reológicas, como por
exemplo a viscosidade, que serão importantes para o processo de infiltração das fibras.
O ensaio foi realizado como descrito no ponto 3.4.2.
Tabela 6 - Diâmetro médio de espalhamento ao longo do tempo – SP1
Espalhamento ao longo do tempo (mm) Perda de trabalhabilidade
(%) Composição 0 min 20 min 40 min
SP1 6 185 161 123 33,5
SP1 7 231 188 146 36,8
SP1 9 287 221 200 30,3
2050
2016 2018 1960
2000
2040
2080
2120
2160
G SP2 3 G SP2 3,5 G SP2 4
Massa v
olú
mic
a S
P2
[Kg
/m^
3]
SP2 3 SP2 3,5 SP2 4
31
Figura 16 - Diâmetros de espalhamento das misturas de SP1
Através da tabela e figura acima apresentadas pode constatar-se que o SP1 nas dosagens utilizadas
permite diâmetros de espalhamento de 185 aos 287 mm, aumentando o diâmetro de espalhamento
com a dosagem de superplastificante. A composição SP1 9 é que apresenta, em percentagem, uma
menor diminuição do espalhamento face ao valor inicial.
Tabela 7 - Diâmetro médio de espalhamento ao longo do tempo – SP2
Quanto ao SP2, este permite de 287 a 404 mm de diâmetro e a composição que assegura a menor
perda de trabalhabilidade é a SP2 com uma redução de 19,6%.
100
150
200
250
300
350
400
450
0 10 20 30 40
Esp
alh
am
en
to S
P1 (
mm
)
Tempo de repouso (min)
SP1 6
SP1 7
SP1 9
Espalhamento ao longo do tempo Perda de trabalhabilidade
(%) Composição 0 min 20 min 40 min
SP2 3 287 247 206 28,2
SP2 3,5 313 250 189 39,6
SP2 4 404 343 325 19,6
32
Figura 17 - Diâmetros de espalhamento das misturas de SP1
4.3. Resultados referentes à caracterização no estado endurecido
Os subcapítulos apresentados de seguida estão divididos em duas partes distintas, avaliação da
influência da dosagem e tipo de SP e avaliação da influência da percentagem de lã de aço para que
seja apresentado de uma forma mais clara as alterações observadas no comportamento dos
compósitos sob a influência de cada uma das variáveis enumeradas acima.
4.3.1. Massa Volúmica
A massa volúmica dos compósitos produzidos é o reflexo da massa volúmica dos seus componentes
individualmente.
4.3.1.a) Avaliação da dosagem e tipo de superplastificante
100
150
200
250
300
350
400
450
0 10 20 30 40
Esp
alh
am
en
to
SP
2 (
mm
)
Tempo de repouso (min)
G SP2-4
G SP2-3,5
G SP2-3
33
Figura 18 - Massa volúmica no estado endurecido referente ao SP1, avaliação de SP
A massa volúmica no estado endurecido, com exceção das misturas de 10% de fibra, apresenta
valores mais elevados para a menor dosagem de SP, diminuindo para a dosagem intermédia e
voltando a aumentar para a dosagem de 9% de plastificante. No caso dos provetes com 10% de fibra
para a dosagem de 6% de plastificante obtém-se o valor mais alto de massa volúmica e com o
aumento da dosagem de plastificante a massa volúmica diminui mantendo-se constante para os 1957
kg/m3.
Figura 19 - Massa volúmica no estado endurecido referente ao SP2, avaliação de SP
No caso dos valores referentes ao SP2 os dados obtidos apresentam uma tendência semelhante aos
obtidos com o SP1. No caso das misturas com 0% e 5% o valor inicial neste caso com 3% de fibra é
o que apresenta o valor de massa volúmica mais elevado. A dosagem intermédia apresenta o valor
2006 1971 1962 1987 1861
1957 2001 1896 1957
900
1200
1500
1800
2100
SP1 - 0% SP1 - 5% SP1 - 10%
Massa v
olú
mic
a, S
P1 [
Kg
/m3]
SP1-6 SP1-7 SP1-9
1948 1918 1944 1870 1857
1943 1908 1943 1942
900
1200
1500
1800
2100
SP2 - 0% SP2 - 5% SP2 - 10%
Massa v
olú
mic
a S
P2 [
Kg
/m3]
SP2-3 SP2-3,5 SP2-4
34
mais baixo e por fim para as dosagens de fibra referidas o valor de massa volúmica obtido volta a
aumentar. No caso da dosagem mais alta de fibra, ou seja 10%, os valores obtidos são bastante
semelhantes.
4.3.1.b) Avaliação da percentagem de lã de aço
Avaliando os resultados, na perspetiva da influência da percentagem de fibra, pode constatar-se que
no caso do SP1, como mostra a figura abaixo para a dosagem de 6% de plastificante a massa
volúmica decresce com o aumento da percentagem de fibra. No caso das misturas produzidas com 7
e 9% de SP a massa volúmica apresenta o seu valor mais elevado para a menor dosagem de fibra,
diminuindo para o valor intermedio de 5% e voltando a aumentar para os 10% de fibra.
Figura 20 - Massa volúmica no estado endurecido referente ao SP1, avaliação de lã de aço
No caso dos compósitos produzidos com o SP2 para as misturas com 3 e 3,5% de SP a massa
volúmica decresce para o compósito com 5% de fibra e voltando a aumentar para os 10%. Para as
composições com 4% de SP o valor mais baixo de massa volúmica é apresentado pela mistura de
referência, aumentando para as restantes composições com 5 e 10% de fibra.
2006 1987 2001 1971 1861 1896 1962 1957 1957
900
1200
1500
1800
2100
SP1-6 SP1-7 SP1-9
Massa v
olú
mic
a, S
P1 [
Kg
/m3]
SP1 - 0% SP1 - 5% SP1 - 10%
35
Figura 21 - Massa volúmica no estado endurecido referente ao SP2, avaliação de lã de aço
4.3.2. Porosidade aberta
Como descrito no ponto 3.4.7 foi determinada a porosidade aberta para as misturas produzidas e
cujos resultados se apresentam de seguida:
4.3.2.a) Avaliação da dosagem e tipo de superplastificante
Figura 22 - Porosidade aberta referente ao SP1, avaliação de SP
Para o SP1, nas composições com 0 e 5% de fibra a porosidade aberta aumenta para a dosagem de
7% de SP em relação à mistura de referência decrescendo depois para a dosagem de 9%. Para as
misturas com 10% de fibra a porosidade aumenta com a dosagem de plastificante.
1948 1870 1908 1918 1857
1943 1944 1943 1942
900
1200
1500
1800
2100
SP2-3 SP2-3,5 SP2-4
Massa v
olú
mic
a S
P2 [
Kg
/m3]
SP2 - 0% SP2 - 5% SP2 - 10%
12,2
25,1
20,4
14,5
28,0
20,7
13,9
25,5
21,5
0
5
10
15
20
25
30
SP1 - 0% SP1 - 5% SP1 - 10%
Po
rosid
ad
e a
bert
a S
P1 (
%)
SP1-6 SP1-7 SP1-9
36
Figura 23 - Porosidade aberta referente ao SP2, avaliação de SP
Quanto às misturas de SP2 a tendência para os 0 e 5% de fibra é semelhante para os mesmos casos
no SP1. A porosidade aberta aumenta para a dosagem de 3,5% de SP em relação à mistura de
referência, decrescendo para os 4% de SP. Para os 10% os valores de porosidade são semelhantes
e na ordem dos 25%
4.3.2.b) Avaliação da percentagem de lã de aço
Para o SP1, como mostra a figura abaixo (figura 24), é comum a todos as dosagens de SP que o
valor mais baixo de porosidade é obtido para as misturas de referência, aumentando para os 5% de
fibra e baixando para os 10%.
Figura 24 - Porosidade aberta referente ao SP1, avaliação de lã de aço
15,3
24,7 25,2 22,2
28,0 24,8
20,2 23,8 25,1
0
5
10
15
20
25
30
SP2 - 0% SP2 - 5% SP2 - 10%
Po
rosid
ad
e a
bert
a S
P2 (
%)
SP2-3 SP2-3,5 SP2-4
12,2 14,5 13,9
25,1 28,0
25,5
20,4 20,7 21,5
0
5
10
15
20
25
30
SP1-6 SP1-7 SP1-9
Po
rosid
ad
e a
bert
a S
P1 (
%)
SP1 - 0% SP1 - 5% SP1 - 10%
37
No caso do SP2 para as dosagens de 3 e 4% de SP a porosidade aumenta com a percentagem de
fibra introduzida. Para a dosagem de 3,5% a porosidade aumenta para os 5% de fibra mas decresce
para os 10%.
Figura 25 - Porosidade aberta referente ao SP2, avaliação de lã de aço
4.3.3. Absorção de água por capilaridade
O ensaio de absorção de água por capilaridade tem a finalidade de avaliar a quantidade de água que
os compósitos conseguem absorver e reter por sucção capilar ao longo do tempo.
Para determinar o coeficiente de capilaridade (CC) recorre-se ao troço das curvas de absorção em
que este fenómeno ocorre de forma mais rápida, mais concretamente dos 5 aos 60 minutos. Como
tal, os dados apresentados correspondem a este período.
4.3.3.a) Avaliação da dosagem e tipo de superplastificante
Como evidenciado na figura 26 não se observa uma influência clara na evolução do CC com a
dosagem de superplastificante. Para as misturas de referência o CC aumenta para a dosagem de 7%
de plastificante diminuindo para a de 9%. No caso das misturas com 5% de fibra o valor de CC
aumenta com a dosagem de SP, para as misturas com 10% de fibra o efeito é contrário, o CC
decresce com o aumento da dosagem de plastificante.
15,3
22,2 20,2
24,7 28,0
23,8 25,2 24,8 25,1
0
5
10
15
20
25
30
SP2-3 SP2-3,5 SP2-4
Po
rosid
ad
e a
bert
a S
P2 (
%)
SP2 - 0% SP2 - 5% SP2 - 10%
38
Figura 26 - Absorção de água referente ao SP1, avaliação de SP
No caso das misturas elaboradas com o SP2 o valor do coeficiente de capilaridade como no caso
anterior não apresenta uma tendência clara. Para as misturas de referência e para as misturas com
10% de fibra o CC decresce para os 3,5% de SP aumentando depois a dosagem de 4%. Para as
misturas com 5% de fibra o CC decresce com o aumento da dosagem de SP.
Figura 27 - Absorção de água referente ao SP2, avaliação de SP
4.3.3.b) Avaliação da percentagem de lã de aço
0,156
0,243
0,150
0,202
0,257
0,135 0,152
0,267
0,125
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
0,35
SP1 - 0% SP1 - 5% SP1 - 10%
Co
efi
cie
nte
de
cap
ilari
da
de S
P1
(kg
/m2/s
eg
(1/2
))
SP1-6 SP1-7 SP1-9
0,219 0,243
0,197
0,128
0,239
0,169 0,174 0,203 0,196
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
0,35
SP2 - 0% SP2 - 5% SP2 - 10%
Co
efi
cie
nte
de c
ap
ilari
dad
e S
P2
(kg
/m2/s
eg
(1/2
))
SP2-3 SP2-3,5 SP2-4
39
Avaliando a influência da percentagem de fibra observa-se no caso do SP1 que o coeficiente de
capilaridade aumenta para os 5% de fibra, em relação à mistura de referência, diminuindo para os
10% de fibra.
Figura 28 - Absorção de água referente ao SP1, avaliação de lã de aço
Quanto às misturas produzidas com o SP2 é comum a todas as dosagens de plastificante que o CC
aumente dos 0% para os 5% de fibra e decresça para os 10% de fibra.
Figura 29 - Absorção de água referente ao SP2, avaliação de lã de aço
0,156
0,202
0,152
0,243 0,257 0,267
0,150 0,135 0,125
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
0,35
SP1-6 SP1-7 SP1-9
Co
efi
cie
nte
de
cap
ilari
da
de S
P1
(kg
/m2/s
eg
(1/2
))
SP1 - 0% SP1 - 5% SP1 - 10%
0,22
0,13 0,17
0,24 0,24 0,20 0,20
0,17 0,20
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
0,35
SP2-3 SP2-3,5 SP2-4
Co
efi
cie
nte
de c
ap
ilari
dad
e S
P2
(kg
/m2/s
eg
(1/2
))
SP2 - 0% SP2 - 5% SP2 - 10%
40
4.3.4. Módulo de elasticidade dinâmico (ultra-sons)
O módulo de elasticidade apenas foi avaliado para o superplastificante 2.
4.3.4.a) Avaliação da dosagem e tipo de superplastificante
De um modo geral como evidenciado pela figura 30, para todas as percentagens de fibra estudadas o
módulo de elasticidade aumenta com a aumento da dosagem de SP.
Figura 30 - Módulo de elasticidade referente ao SP2, avaliação de SP
4.3.4.b) Avaliação da percentagem de lã de aço
Avaliando o efeito da introdução de fibras, figura 31, pode constatar-se que para a dosagem de 3%
de SP o módulo de elasticidade aumenta com o aumento da percentagem de fibra incorporada. Para
as restantes dosagens o módulo de elasticidade diminui com a maior quantidade de fibra incorporada,
porém o valor mais baixo é apresentado pela pela dosagem intermédia de 5%.
51,3 53,5 55,2 58,7 53,4 56,0
60,1 54,0 56,8
0
10
20
30
40
50
60
70
SP2 - 0% SP2 - 5% SP2 - 10%
Mó
du
lo d
e E
lasti
cid
ad
e D
inâm
ica
SP
2 [
MP
a]
SP2-3 SP2-3,5 SP2-4
41
Figura 31 - Módulo de elasticidade referente ao SP2, avaliação de fibras de aço
4.3.5. Determinação da resistência à compressão
Os elementos estruturais de compósitos cimentícios não estão apenas sujeitos a esforços de tração,
quando aplicados dessa forma, mas também de compressão, propriedade cujos resultados se
apresentam de seguida.
4.3.5.a) Avaliação da dosagem e tipo de superplastificante
Quanto à resistência à compressão no caso do SP1 para as misturas sem qualquer percentagem de
fibra incorporada a resistência à compressão diminui com o aumento da dosagem de SP. Para as
misturas com 5% de fibra a resistência à compressão diminui para a dosagem intermédia de SP
aumentando para a dosagem de 9% de SP. Nos casos com 10% de fibra a resistência à compressão
diminui com o aumento da dosagem de SP mantendo-se constante para os 9% de SP.
51,3 58,7 60,1
53,5 53,4 54,0 55,2 56,0 56,8
0
10
20
30
40
50
60
70
SP2-3 SP2-3,5 SP2-4
Mó
du
lo d
e E
lasti
cid
ad
e D
inâm
ica
SP
2 [
MP
a]
SP2 - 0% SP2 - 5% SP2 - 10%
42
Figura 32 - Resistência à compressão referente ao SP1, avaliação de SP
Para as misturas elaboradas com o SP2 e no caso das misturas de referência e das misturas com 5%
de fibra a resistência à compressão diminui para a dosagem intermédia voltando a aumentar para a
dosagem de 9% e obtendo o valor mais elevado de resistência à compressão para ambos os casos.
No caso das misturas com 10% de fibra o menor valor de resistência à compressão corresponde à
menor dosagem de SP, para as restantes dosagens de SP o valor de resistência à compressão é
também mais elevado, sendo semelhante para ambas as dosagens.
Figura 33 - Resistência à compressão referente ao SP2, avaliação de SP
83,5 76,9
84,7 81,0 74,5
84,0 80,6 77,6 84,0
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
SP1 - 0% SP1 - 5% SP1 - 10%
Resis
tên
cia
à c
om
pre
ssão
SP
1
[MP
a]
SP1-6 SP1-7 SP1-9
75,0 81,0 83,2
69,6 79,4
87,6 86,2 84,5 87,5
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
SP2 - 0% SP2 - 5% SP2 - 10%
Resiistê
ncia
à c
om
pre
ssão
SP
2
[MP
a]
SP2-3 SP2-3,5 SP2-4
43
4.3.5.b) Avaliação da percentagem de lã de aço
Ao avaliar o efeito da percentagem de fibra é comum a todas as dosagens de SP que o valor mais
baixo seja correspondente às misturas com 5% de fibra e que o mais elevado corresponda aos 10%
de fibra. As misturas de referência apresentam um valor intermédio.
Figura 34 - Resistência à compressão referente ao SP1, avaliação de lã de aço
No que diz respeito às misturas de SP2 para a dosagem de 3 e 3,5% a resistência à compressão
aumenta com a percentagem de fibra. Para a dosagem de 4% o valor mais baixo corresponde ao 5%
de fibra. Para a mistura de referência e para a mistura com 10% de fibra a resistência à compressão
aumenta com a percentagem de fibra.
Figura 35 - Resistência à compressão referente ao SP2, avaliação de lã de aço
83,5 81,0 80,6 76,9 74,5 77,6 84,7 84,0 84,0
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
SP1-6 SP1-7 SP1-9
Resis
tên
cia
à c
om
pre
ssão
SP
1
[MP
a]
SP1 - 0% SP1 - 5% SP1 - 10%
75,0 69,6
86,2 81,0 79,4 84,5 83,2 87,6 87,5
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
SP2-3 SP2-3,5 SP2-4
Resiistê
ncia
à c
om
pre
ssão
SP
2
[MP
a]
SP2 - 0% SP2 - 5% SP2 - 10%
44
4.3.6. Determinação da resistência à tração por flexão
Sendo a resistência à tração por flexão uma propriedade importante de aferir para o
dimensionamento de estruturas torna-se vital avaliar o comportamento dos compósitos de matriz
cimentícia com a percentagem de fibra que incorporam. Neste tipo de compósitos a função da fibra
de aço é aumentar a resistência à flexão tornando o material mais dúctil.
4.3.6.a) Avaliação da dosagem e tipo de superplastificante
Na resistência à flexão no caso do SP1 para as misturas de referência verifica-se uma diminuição do
valor desta propriedade com o aumento da dosagem de SP. Para as misturas com 5% de fibra os
valores obtidos são da mesma ordem de grandeza das misturas de referência e aumentam
ligeiramente com a incorporação de fibra. No caso da incorporação de 10% de fibra embora
apresentem um ligeiro aumento com a dosagem de SP os valores obtidos aumentam em cerca de
50% em relação às misturas produzidas com as restantes quantidades de fibra.
Figura 36 - Resistência à flexão referente ao SP1, avaliação de SP
Para o SP2 observa-se como facto comum que os valores mais baixos são apresentados pela
dosagem de 3% de SP para cada percentagem de fibra, em sentido contrario os valores mais
elevados são apresentados pela dosagem de 3,5% de SP. A dosagem mais elevada de
superplastificante, 9% apresenta valores intermédios, embora no caso da mistura com 5% de fibra o
valor seja idêntico ao obtido cm 3% de SP. Nos casos com 5% de fibra a amplitude das variações é
menor que nos restantes casos como evidenciado na figura seguinte.
8,7 8,8
16,0
7,8 8,9
17,0
6,6 9,2
17,1
0
4
8
12
16
20
24
SP1 - 0% SP1 - 5% SP1 - 10%
Resis
tên
cia
à f
lexão
SP
1 [
MP
a]
SP1-6 SP1-7 SP1-9
45
Figura 37 - Resistência à flexão referente ao SP2, avaliação de SP
4.3.6.b) Avaliação da percentagem de lã de aço
No caso das misturas preparadas com o SP1 é comum a todas as dosagens de SP que a
composição que apresenta o valor mais elevado de resistência à flexão é a aquela que contem 10%
de fibra, nestes casos os valores aumentam na ordem dos 50% em relação às misturas de referência.
Para a incorporação de 5% de fibra não se observam aumentos significativos.
Figura 38 - Resistência à flexão referente ao SP1, avaliação de lã de aço
6,3 8,9
17,5 14,3
9,5
22,7
7,6 8,9
20,0
0
4
8
12
16
20
24
SP2 - 0% SP2 - 5% SP2 - 10%
Resis
tên
cia
à f
lexão
SP
2 [
MP
a]
SP2-3 SP2-3,5 SP2-4
8,7 7,8 6,6 8,8 8,9 9,2
16,0 17,0 17,1
0
4
8
12
16
20
24
SP1-6 SP1-7 SP1-9
Resis
tên
cia
à f
lexão
SP
1 [
MP
a]
SP1 - 0% SP1 - 5% SP1 - 10%
46
Para as misturas de SP2 são também apresentadas pelas composições com 10% de fibra os valores
mais elevados de resistência à flexão são também apresentados pelas misturas com 10% de fibra.
Com exceção das misturas com 3,5% de SP os valores de resistência à flexão aumentam com o
aumento da percentagem de fibra incorporada. Para as composições com 3,5% de SP no caso sem
incorporação de fibra obteve-se um valor mais elevado do que para os 5% de fibra contrariando os
restantes casos.
Figura 39 - Resistência à flexão referente ao SP1, avaliação de lã de aço
4.4. Microscopia eletrónica de varrimento
De modo a tentar perceber os mecanismos que conduzem ao aumento da resistência mecânica como
consequência da incorporação de lã de aço foram realizadas microscopias às superfícies de fratura
após o ensaio de flexão de algumas das misturas.
As amostras para análise foram preparadas segundo o procedimento descrito em Guedes et all.,
2013, que consistiu na impregnação das amostras, em vácuo, numa resina de baixa viscosidade ao
qual se segui um desgaste mecânico e posterior polimento. O polimento foi realizado com abrasivos
finos até 1mm. O equipamento utilizado foi um Microscópio Eletrónico de Varrimento FEG-SEM JSM-
7001F, JEOL, Tokyo, Japan. Ao qual está acoplado EDS Microanalysis Inca PentaFETx3, Oxford
Instruments, Abingdon, Oxfordshire, UK. A escolha recaiu sobre as misturas SP1 9% com 5 e 10% de
lã de aço incorporada.
6,3
14,3
7,6 8,9 9,5 8,9
17,5
22,7 20,0
0
4
8
12
16
20
24
SP2-3 SP2-3,5 SP2-4
Resis
tên
cia
à f
lexão
SP
2 [
MP
a]
SP2 - 0% SP2 - 5% SP2 - 10%
47
Figura 40. Microscopia realizada à mistura SP1-9% com 5% de lã de aço
Figura 41. Microscopia realizada à mistura SP1-9% com 10% de lã de aço
48
Figura 42. Microscopia realizada à mistura SP1-9% com 5% de lã de aço após polimento
49
5. Discussão de resultados
50
Neste capítulo são analisados os resultados obtidos nos vários métodos experimentais de forma a
tentar compreender qual a influência do tipo e dosagem de SP e da percentagem de lã de aço nas
propriedades finais dos compósitos produzidos.
Tipo e dosagem de superplastificante
O aumento da dosagem de SP aumenta, como esperado, a trabalhabilidade das misturas dado que o
SP provoca a dispersão das partículas de cimento assegurando hidratação completa e uniforme das
partículas de cimento. Evita-se assim a aglomeração das partículas, contribuindo para a redução da
viscosidade da pasta e aumento da sua trabalhabilidade.
Os resultados do ensaio de espalhamento obtidos permitem verificar que a utilização de SP2 conduz
a diâmetros de espalhamento superiores aos conseguidos com o SP1. Nas misturas com SP1 o
diâmetro de espalhamento atingido com a dosagem máxima de 9% é 287mm, enquanto que no caso
do SP2 para a dosagem de 4% o diâmetro de espalhamento é 404mm, isto para a medição efetuada
inicialmente. A utilização do SP2, para além de provocar maiores diâmetros de espalhamento,
contribui para uma menor perda de trabalhabilidade da mistura ao longo do tempo. Uma maior
trabalhabilidade em conjunto com a sua menor perda pode indicar que se trate do SP mais adequado
para a infiltração da lã, uma vez que, maior fluidez e trabalhabilidade, que estas se mantêm durante
mais tempo sem que ocorra presa, permitem condições mais adequadas para efetuar uma boa
impregnação da pasta de cimento na lã de aço. Nestas condições, espera-se a produção de um
compósito com melhor desempenho, no que diz respeito à compactação e consequente mais elevada
massa volúmica e numa diminuição da porosidade.
Como referido anteriormente a massa volúmica do betão fresco é o reflexo da massa volúmica de
cada um dos seus componentes e do grau de compacidade. Dado que os mais elevados valores de
massa volúmica se revelarem nas misturas de SP1 não se verifica que mesmo tendo a pasta uma
maior fluidez, esta se reflita numa maior massa volúmica, tal facto pode dever-se a uma maior
quantidade de ar aprisionada nas misturas de SP2.
A massa volúmica no estado fresco é superior à massa volúmica no estado endurecido, o que pode
ser explicado pela existência de água livre na pasta, água que não foi utilizada na hidratação do
ligante. Esta água serviu para garantir a trabalhabilidade necessária à pasta, após a presa evapora
dando lugar à estrutura porosa e à rede capilar.
Uma vez que se está a avaliar a influência do SP apenas faz sentido nas seguintes propriedades
referir apenas as misturas de referência, isto porque a introdução de lã de aço introduz uma maior
variabilidade que torna mais difícil a discussão dos resultados.
Como consequência da mais elevada massa volúmica no estado fresco também a massa volúmica
no estado endurecido é mais elevada no caso do SP1, como se pode comprovar nas figuras 18 e 19.
Comparando os resultados da massa volúmica no estado endurecido com a porosidade aberta
constata-se que os valores destas propriedades apresentam a evolução esperada, ou seja, maior
51
porosidade é acompanhada por menores massas volúmicas. O que se pode constatar observando os
conjuntos figura 18/22 no caso do SP1 e 19/23 para o SP2.
Analisando comparativamente a porosidade e o coeficiente de capilaridade verifica-se no caso do
SP1, figuras 22/26, que valores mais altos de porosidade, dosagem de 7% de SP, resultam numa
maior absorção de água. Contudo nas restantes dosagens a tendência já não é clara, porém
analisando o desvio padrão destes casos observa-se que no caso da porosidade para a mistura com
9% de SP e em ambos os casos para o CC esta propriedade estatística é mais elevada que nos
restantes casos o que pode estar a enviesar a apreciação dos resultados. No caso do SP2 os
resultados não apresentam qualquer relação comparativa.
O módulo de elasticidade é apenas apresentado para o SP2 uma vez que nas medições com o SP1
ocorreu uma errada calibração do equipamento que culminou com resultados totalmente
desajustados. Porém para o SP2 observa-se que no módulo de elasticidade aumenta com a dosagem
de SP, principalmente da dosagem de 3 para a de 3,5%. Para a mistura com 4% de SP o desvio
padrão é sensivelmente o dobro do que para as restantes misturas o que dada a proximidade dos
valores de 3,5 e 4% de SP pode induzir em erro na avaliação da tendência da evolução desta
propriedade com o aumento da dosagem de SP.
Embora a presença de fibras tenho sempre efeitos na resistência mecânica, é na resistência à flexão
que o seu efeito é mais significativo, contudo é relevante cruzar estes resultados com a resistência à
compressão. No caso do SP1 a análise comparativa, figuras 22/32 mostra que para valores mais
elevados de porosidade, mistura com 7% de SP, obtêm-se menores resistências à compressão. Para
o menor valor de porosidade, mistura com 3% de SP, é obtido o inverso, ou seja, a mais elevada
resistência à compressão, provando-se deste modo para o SP1 a ligação entre a porosidade e a
resistência mecânica. No caso do SP2 este tipo de análise comparativa, figuras 23/33 corrobora o
evidenciado pelo SP1, embora seja mais notório, pelas maiores variações de valores apresentados.
Para a resistência à flexão, esta sim uma propriedade bastante influência pela presença de vazios,
uma vez que um vazio representa menos área a resistir à carga aplicada fazendo novamente a
mesma análise, observa-se pelas figuras 33/36 que no caso das misturas com 6 e 7% de Spa
resistência à flexão diminui com o aumento da porosidade, como esperado. Na dosagem de 9%
tendo em conta o maior desvio padrão em relação às restantes misturas não se podem tirar
conclusões seguras. No caso do SP2 obtém-se precisamente o contrário do que era esperado, a
resistência à flexão a acompanhar a porosidade, ou seja, menor porosidade/ menor resistência e os
seu contrário, maior porosidade/ maior resistência.
Avaliação da percentagem de lã de aço introduzida
Analisando os valores de massa volúmica no estado endurecido para o SP1 conclui-se que
contrariamente ao que seria de esperar, que a massa volúmica aumentasse com a introdução da lã
de aço, visto este material ter uma densidade mais elevada que os restantes, a massa volúmica
52
decresce no geral com a introdução da lã de aço. Contudo estes resultados não podem ser
analisados isoladamente, uma vez que a introdução da lã induz também um aumento de porosidade
como consequência do elevado número de espaços vazios que é necessário preencher pela pasta.
Fazendo uma análise comparativa semelhante ao que foi feito anteriormente, cruzando estes dados
com os referentes à porosidade é possível constatar no caso do SP1 para as misturas com 7 e 9% de
SP a concordância entre estas duas propriedades está comprovada, com a descida da massa
volúmica com o aumento da porosidade. No caso dos 6% de SP a massa volúmica decresce com o
aumento da percentagem de lã introduzida. Em relação à porosidade a porosidade aumenta como
esperado dos 0% para os 5% de lã introduzidos, mas composições com 10% de lã ocorre um
decréscimo deste valor, porém esta tendência pode ser explicada com o facto de não ter sido
controlado com exatidão o tempo de vibração durante o enchimento dos moldes, é também
necessário referir que todos os provetes de SP1 com 10% foram elaborados no mesmo dia podendo
ter ocorrido algum fator ambiental ou um erro de processamento que possa ter comprometido esta
propriedade.
No caso do SP2 não se encontra qualquer relação entre os valores de massa volúmica e porosidade,
mas a variabilidade introduzida pela lã de aço, dadas as suas diversas formas e geometrias pode
contribuir para tal facto. Contudo exceto para as misturas de 3,5% de SP2 a porosidade aumenta com
a quantidade de lã de aço incorporada.
A absorção de água por capilaridade é uma propriedade que está intimamente ligada com a
porosidade. No caso do SP1, com exceção dos casos com 10% de fibra, constata-se que com o
aumento da quantidade de lã incorporada aumenta também a absorção de água, isto como
consequência do também aumento da porosidade. Para o SP2 não se consegue observar tendências
convergentes nos valores destas propriedades.
Quanto ao módulo de elasticidade, propriedade que só foi avaliada para o SP2 no caso da dosagem
de 3% de SP2 esta propriedade aumenta com a incorporação de lã de aço. Nos restantes casos o
módulo de elasticidade diminui com a incorporação de lã, tendo maior incidência nas misturas de 5%
de fibra. Os resultados obtidos neste propriedade induzem em conclusões díspares, ou seja, não se
encontrando ligação com outras propriedades já analisadas, não se consegue concluir qual o efeito
da adição de lã no módulo de Young. Tal facto pode dever-se à presença de porosidade fechada que
faria baixar o módulo de Young.
Em relação à resistência à compressão pode, no caso do SP1, verificar-se que a introdução de lã de
aço tem um ligeiro impacto na resistência à compressão. Com exceção das misturas com 5%, em
que a resistência à compressão diminui (também são as misturas que registam a mais elevada
porosidade) verifica-se um aumento desta propriedade para os 10% de fibra, mesmo com o aumento
de porosidade. No caso do SP2 também se verificam aumentos da resistência à compressão com a
introdução de lã, como resultado do melhor controlo de fissuração provocado pelas fibras. A única
exceção é no caso da dosagem de 4% de SP, para os 5% de fibra, contudo o mistura de referência
apresenta um elevado desvio padrão, o que pode indicar que o seu valor até pode ser inferior e assim
53
mantinha-se a tendência de subida da resistência à compressão com o aumento da percentagem de
lã incorporada.
Em relação à resistência à flexão das misturas preparadas com o SP1 conclui-se que a incorporação
da lã de aço tem um impacto significativo na resistência à flexão dos compósitos. A incorporação de
5% de lã de aço não se traduz numa melhoria significativa desta propriedade, contudo com a
incorporação de 10% de lã em relação às misturas de referência são na ordem dos 100%.
No caso das misturas preparadas com o SP2 nos casos da dosagem de 3 e 4% de SP os resultados
obtidos estão em linha com os obtidos no caso do SP1. Ocorrem ligeiros aumentos para a
incorporação de 5% de fibra e para os 10% a resistência à flexão aumenta para mais do dobro. Faz-
se também notar que para ambos os SP são no geral as misturas com 5% de lã de aço que
apresentam valores mais elevados de porosidade. No caso das misturas com 3,5% a tendência
observada não é semelhante, a mistura de referência sem qualquer adição de fibra apresenta uma
resistência mecânica mais elevada que as restantes misturas sem fibra e mesmo que as misturas
com 5% de fibra. Cruzando estes dados com os das restantes propriedades encontra-se na absorção
de água por capilaridade uma possível explicação para a tão elevada resistência mecânica. È
possível constatar como mostra a figura 29 que a mistura SP2-3,5 com 0% de fibra é aquela que
menos água absorve por capilaridade o que significa a presença de uma menor rede capilar que
poderia enfraquecer o material do ponto de vista da resistência à flexão.
Como já dito anteriormente de modo a tentar perceber os mecanismos que conduzem ao aumento da
resistência mecânica como consequência da incorporação de lã de aço foram realizadas
microscopias às superfícies de fratura após o ensaio de flexão de algumas das misturas.
Para as misturas de SP1 é possível observar como mostram as figuras 40 e 41 que ocorreu pull-out,
provando assim que foi a lã de aço o elemento presente no compósito a resistir ao esforço de flexão.
São mesmo visíveis na figura 40 que os filamentos da lã de aço que sofreram pull-out, ou seja
sofreram arrancamento como consequência do esforço de flexão, no caso do compósito com 10% de
lã incorporada acorre o mesmo tipo de fenómeno.
Outro dos mecanismos mencionados é o melhor controlo de fissuração introduzido pelas fibras
presentes na lã de aço. Como mostra a figura 42 a presença de um filamento de lã de aço
interrompeu a propagação de uma fissura comprovando assim a melhoria introduzida pela lã de aço
no desempenho mecânico dos compósitos produzidos com a lã de aço.
54
6. Conclusão e Trabalho Futuro
55
A campanha experimental seguida nesta dissertação permitiu entender vários aspetos importantes
relativamente ao comportamento do BRFA.
No que se refere à incorporação de lã de aço, conclui-se que:
Provocam um aumento bastante significativo na resistência à tração por flexão;
De uma forma geral, provocam um aumento na resistência à compressão;
Aumentam a quantidade de poros existente no compósito de matriz cimentícia;
Conduzem a coeficientes de capilaridade maiores, relativamente às misturas sem lã de
aço.
No que se refere às diferentes dosagens e tipo de SP, verifica-se que:
O aumento da dosagem de SP conduz a diâmetros de espalhamento maiores;
A quantidade de SP influência o tempo durante o qual a trabalhabilidade se mantem
inalterada, e com o aumento da dosagem de SP ocorre uma diminuição da
trabalhabilidade no período em análise (40 minutos);
O SP2 confere à mistura maiores diâmetros de espalhamento, que se reflete numa
melhor trabalhabilidade, quando comparado com a utilização do SP1;
Nas misturas de referência, o uso do SP2 confere à mistura maior compacidade, visto
que apresenta menores porosidades que as misturas com SP1. O mesmo se verifica
com o coeficiente de capilaridade
A utilização de SP2 confere às misturas resistências mecânicas mais elevadas
(compressão e tração por flexão), comparativamente ao SP1.
Embora a lã de aço apresente elevada diversidade de tipo de fibras e que a influência desta
variabilidade não tenha sido considerada no comportamento dos compósitos produzidos, considera-
se que se produziu um Betão Reforçado com Lã de Aço enquanto variante de baixo custo do
compósito SIMCON.
Assim, este trabalho permitiu identificar que com a introdução de 5% de fibra se obtêm ganhos
ligeiros no incremento da resistência à flexão do compósito. Porém com a introdução de 10% de fibra
os ganhos já são significativos, podendo apresentar incrementos superiores a 100% como no caso
das misturas produzidas com o SP2.
Como trabalho futuro pode desenvolvida a técnica de produção do BRFA, onde poderão ser
melhoradas as condições de infiltração da lã e controlados parâmetros como o tempo de vibração,
que neste trabalho não foi quantificado e tem bastante influência nas propriedades finais do
compósito.
Pode também ser estudada a durabilidade deste compósito, assim como, a resistência da lã de aço a
processos de corrosão.
56
7. Referências Bibliográficas
57
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ANEXOS
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61
62
