40 | CONCRETO & Construções | Ed. 87 | Jul – Set • 2017
em inglês como pseudo
strain-harden-
ing
, que, em uma tradução literal, po-
deria ser definido como “pseudoencru-
amento”. A equação 1 é utilizada para
determinar experimentalmente a ocor-
rência do comportamento de pseudo
strain-hardening
de compósitos cimen-
tícios, onde a tensão de ocorrência da
primeira fissura (
σ
cty
), ou seja limite de
elasticidade, deve ser menor que a ten-
são máxima à tração axial (f
ctm
).
[1]
cty
ctm
f
s>
Este comportamento deve-se ao
fato do material não formar apenas uma
fissura principal, mas sim várias micro-
fissuras (fig. 4). À medida que cada mi-
crofissura se abre, o material sofre uma
grande deformação, que é interrompida
pelas fibras até que outra microfissura
se abra em outra posição, sem que o
material perca sua capacidade resisti-
va, até atingir a tensão máxima (fig. 1).
Li (1997) reportou o desenvolvimen-
to de compósitos cimentícios de alta
ductilidade na Universidade de Michi-
gan, com o comportamento descrito
acima, e descreveu uma metodologia
de desenvolvimento baseado em prin-
cípios de micromecânica. Esse mate-
rial foi denominado com
Engineered
Cementitious Composites
(ECC), mas
não foi o único. Na literatura podem
ser encontrados diversos materiais
com essas características, tais como:
Reactive Powder Concrete
(RPC),
Multi-
Scale Cement Composite
(MSCC),
Very High Strength Concrete
(VHSC),
High Strength High Ductility Concrete
(HSHDC),
Ultra-High Performance Strain
Hardening Cementitious Composites
(UHP-SHCC). Alguns são conheci-
dos comercialmente como Ceracem,
Ductal, CARDIFRC, e CEMTEC. Entre-
tanto, o termo que engloba todos es-
ses materiais é
Ultra-High Performance
Fiber Reinforced Cementitious Com-
posites
(UHPFRCC), e suas principais
propriedades estão listadas na tabela 1.
2. PRODUÇÃO E
DESENVOLVIMENTO
Os UHPFRCC (
Ultra-High Perfor-
mance Fiber-Reinforced Cementitious
Composites
) são considerados compó-
sitos cimentícios por serem constituídos
de uma matriz cimentícia de alta resis-
tência reforçada com fibras. Esta matriz
normalmente é composta de cimento
Portland, sílica ativa e agregados miúdos,
normalmente com dimensão máxima de
até 1,2mm para garantir maior homoge-
neidade da matriz. Este material em geral
possui consistência autoadensável, com
relação água/aglomerantes em torno de
0,2 ou menor, e sua consistência é ga-
rantida pelo uso de aditivos superplastifi-
cantes. Como o UHPFRCC é ummaterial
de elevado consumo de cimento, com
valores que vão desde 800kg/m³ a 1000
kg/m³, é recomendável o uso de aditivos
redutores de retração.
Também podem ser utilizadas ou-
tras adições minerais no UHPFRCC,
sendo a mais comum o pó de quartzo,
em teores de 10% em relação à mas-
sa cimento. Outras adições podem ser
utilizadas para se obter propriedades
específicas. Em uma pesquisa reali-
zada no
Laboratorio Prove e Ricerca
su Strutture e Materiali
(PRiSMa) da
Università degli Studi Roma Tre
, foram
realizadas dosagens de UHPFRCC
com materiais obtidos na região de
Roma, Itália (Salvador Filho et al,
2016). Nessa pesquisa foi utilizado o
pó de calcário em substituição volu-
métrica do cimento para a obtenção
de um material de consistência tixo-
trópica, para ser aplicado na recupera-
ção de estruturas de concreto armado
sem a necessidade de construção de
fôrmas. O uso do pó de calcário não
comprometeu as propriedades mecâ-
nicas do material. Também podem ser
utilizados resíduos de natureza mineral
em substituição ao cimento, de modo
que o impacto ambiental de sua pro-
dução seja reduzido.
u
Tabela 1 – Propriedades mecânicas de vários tipos de UHPFRCC
Compósito
cimentício
Resistência
à compressão
MPa
Resistência
à tração
MPa
Energia específica
kJ/m³
Ceracem
191
9,7
25
Ductal
200
15,1
39,5
CARDIFRC
185
13,5
N/A
CEMTEC
220
20
35
RPC
230
7,8
N/A
MSCC
193
15
N/A
VHSC
200
10
17
ECC
45
5
148
HSHDC
160
11,8
305
UHP-SHCC
48,1
4,8
63
UHPFRCC
200
14,9
63
Adaptado de Kwon et al. 2014.
