Esboço do tratamento de desgaseificação e absorção de água. Os espécimes de PFC são então colocados em um recipiente fechado que foi despressurizado com uma bomba de vácuo, e água introduzida da superfície externa para o interior. Crédito:Kanazawa University
O concreto é o material de construção mais utilizado no mundo e, conseqüentemente, está sendo continuamente desenvolvido para atender aos requisitos modernos. Os esforços para melhorar a resistência do concreto levaram a relatórios de concreto livre de porosidade (PFC), o concreto mais duro testado até hoje. Algumas das propriedades básicas do PFC já foram exploradas, e agora uma equipe que inclui a Universidade de Kanazawa investigou a resposta ao impacto desse material inovador. Suas descobertas são publicadas em Jornal Internacional de Engenharia Civil .
O concreto de ultra-alta resistência oferece vantagens significativas, incluindo a redução do peso de grandes estruturas e a proteção contra desastres naturais e impactos acidentais. O PFC é um concreto de ultra-alta resistência cujas propriedades podem ser ainda mais aprimoradas com a incorporação de fibras de aço.
A forma como o PFC é preparado leva a muito poucos vazios no material final, o que lhe confere sua alta resistência - 400 MPa podem ser aplicados ao PFC antes que ele falhe, em comparação com 20-30 MPa para concreto padrão. Algumas das propriedades básicas do material do PFC reforçado com fibra de aço já foram relatadas; agora, os pesquisadores avaliaram a resposta ao impacto de uma variedade de preparações de PFC com diferentes teores de fibra de aço e alturas de seção.
"O desenvolvimento contínuo de materiais de construção é particularmente importante em áreas onde desastres naturais frequentes ameaçam a integridade das estruturas, "O autor principal do estudo, Yusuke Kurihashi, explica." Realizamos testes de impacto em uma variedade de amostras de PFC reforçado com fibra de aço para determinar suas reações, e assim fazendo, acelerar a aplicação generalizada de PFC em projetos de construção. Nosso teste é projetado para simular respostas a eventos como quedas de rochas, explosões e objetos voadores. "
Processo de cura. Após o tratamento de absorção de água, a amostra foi submetida à cura a vapor (taxa de aquecimento:15 ºC / h, temperatura máxima:90 ºC, tempo máximo de retenção da temperatura:48 h, taxa de resfriamento:15 ºC / h). Próximo, cura por calor (taxa de aquecimento:60 ºC / h, temperatura máxima:180 ºC, tempo máximo de retenção da temperatura:48 h, taxa de resfriamento:60 ºC / h, 1 atm) foi aplicado. Crédito:Kanazawa University
Condição de falha após carregamento de impacto. O grau de dano das vigas pode ser reduzido alterando a taxa de mistura da fibra de aço na viga PFC de 1 para 2% em volume. Crédito:Kanazawa University
Os pesquisadores fizeram duas descobertas importantes. Em primeiro lugar, eles observaram que o aumento do teor de fibra de aço de 1% para 2% reduziu o dano devido ao impacto em 30% -50%. Espera-se que essa melhoria significativa no desempenho informe as futuras decisões de design de materiais.
Além disso, eles mostraram que era possível prever o comportamento das amostras com aproximadamente 80% de precisão, comparando os valores calculados com aqueles que foram medidos, o que ajudará a agilizar os processos de desenvolvimento.
"Esperamos que o PFC contribua para aumentar a segurança de edifícios no futuro, "diz o Dr. Kurihashi." Embora seja necessário trabalho experimental adicional e processamento estatístico para traduzir totalmente o PFC em aplicações práticas generalizadas, nossas descobertas contribuem significativamente para a compreensão do papel do PFC na melhoria da segurança de muitas estruturas grandes, incluindo prédios altos, pontes e estradas. "
