Protection techniques against corrosion for concrete structures are required when there is concern about the possibility of corrosion of steel reinforcement. Among the techniques available as corrosion protection techniques, cathodic protection is outstanding for both preventing premature corrosion as well as reducing an ongoing corrosion process. Abroad, the cathodic protection technique has been applied to several types of concrete structures, especially those subject to corrosion attack by chloride ions. In Brazil, this technique is hardly used regarding concrete structures which is partially due to the lack of knowledge of cathodic protection techniques and the lack of commercially available systems for application for concrete structures (reinforced or prestressed). The objective of this paper is to present the principle of cathodic protection both for new concrete structures as well as for those in the process of steel reinforcement corrosion. Cathodic protection methods with impressed current and with sacrificial anodes are discussed. A case study with the use of impressed current cathodic protection is also presented.

Keywords: concrete, cathodic protection, impressed current, galvanic protection.

A adoção de técnicas de proteção às estruturas do concreto é recomendada quando há preocupação com a corrosão das armaduras de aço- -carbono. Dentre as principais técnicas, destaque-se a proteção catódica que pode tanto evitar a corrosão prematura como diminuir um processo corrosivo em curso. No exterior, a técnica de proteção catódica tem sido aplicada em vários tipos de estruturas de concreto, especialmente nas sujeitas à corrosão pelo ataque de íons cloreto. No Brasil, essa técnica é pouco usada em estruturas de concreto, o que decorre, em parte, do desconhecimento sobre o seu princípio de funcionamento e da ausência de sistemas disponíveis para aplicação ao concreto (armado ou protendido). O objetivo deste trabalho é apresentar o princípio da proteção catódica para estruturas com armaduras de aço-carbono novas ou já em processo de corrosão. Os métodos de proteção catódica por corrente impressa e por anodo de sacrifício são discutidos. Um caso prático com uso de proteção catódica por corrente impressa, também, é apresentado.

Palavras-chave: concreto, proteção catódica, corrente impressa, proteção galvânica.

The common practice, in construction sites of the region of Porto Alegre, to collect samples for testing, of the first portion of the concrete discharged from the truck mixer, and the lack of standardization to measure the quality of the mixer and uniformity of mixing and the importance of quality control testing of concrete, this paper aims to examine the uniformity of ready mixed concrete. To achieve the aim was collected samples at five different points along the discharge of ready mixed concrete, for 13 lots of conventional concrete. There was not the formation of a representative profile of compressive resistance as the different collection point and there was not significant variation between the collection points.

Keywords: ready mixed concrete; truck mixer

Visto a prática comum nos canteiros de obra da região de Porto Alegre, de coleta de amostras, para fins de ensaio e moldagem dos corpos- -de-prova, logo da primeira porção do concreto descarregado do caminhão betoneira, somada à inexistência de normatização para aferição da qualidade do misturador e uniformidade da mistura e a importância dos ensaios de controle de qualidade dos concretos. O presente trabalho tem como meta analisar a uniformidade de misturas de concreto em caminhão betoneira. A fim de atingir os objetivos realizaram-se coletas de amostras em cinco pontos distintos, ao longo da descarga do concreto do caminhão betoneira, para 13 lotes (amassadas) de concreto convencional. Não houve a formação de um perfil representativo das variações de resistência conforme o ponto de coleta e não foi constatada variação significativa entre pontos de coleta.

Palavras-chave: concreto usinado; caminhão betoneira

The use of composite materials based on polymeric resins and fiber as strengthening in concrete structures has been widely used. The use of carbon fiber reinforced polymers or other synthetic fibers is consolidated by its excellent characteristics, such as high strength, low weight, corrosion resistance, etc. This material in the form of sheets or laminates is bonded to the concrete substrate with epoxy-based adhesives. Although epoxy has proven to have excellent bonding and resistance performance, it has some disadvantages, such as low permeability, poor thermal compatibility with the base concrete, poor fire resistance, etc. Cement-based composite systems consisting of FRPs and a cementitious bonding agent can be used to prevent some of these problems. This study presents the numerical analysis, using a non-linear finite element model, of the structural behavior of reinforced concrete beams externally reinforced with a composite material made of high-strength synthetic fiber mesh and cementitious mortar. The numerical results were compared with experimental results reported in international journals, demonstrating the efficiency of the strengthening technique and the numerical model capacity.

Keywords: numerical analysis, ultra-high strength fiber meshes, cementitious mortar, structural strengthening

A aplicação de materiais compósitos à base de resinas poliméricas e fibras no reforço de estruturas de concreto armado se tornou uma técnica bastante difundida nos últimos tempos. O uso dos compósitos reforçados com fibras de carbono, ou outros tipos de fibras sintéticas, se consolidou pelas suas excelentes características, tais como elevada resistência, baixo peso, resistência à corrosão, etc. Este material, na forma de lâminas ou laminados, é colado no substrato de concreto através de adesivos à base de epóxi. Apesar do uso do epóxi apresentar excelentes resultados em termos de colagem e resistência, algumas desvantagens podem ser citadas, tais como: baixa permeabilidade, baixa compatibilidade térmica em relação ao concreto, baixa resistência ao fogo, etc. Para evitar alguns desses problemas, um sistema compósito à base de tecidos ou malhas de fibras sintéticas coladas na superfície de concreto com argamassa de cimento pode ser usado. O objetivo deste trabalho é fazer uma análise numérica, através de um modelo não linear de elementos finitos, do comportamento estrutural de vigas de concreto armado reforçadas à flexão com compósitos baseados na combinação de tecidos de fibras sintéticas de alta resistência e argamassa de cimento. Os resultados numéricos são comparados aos resultados experimentais publicados em artigos técnicos internacionais, que demonstram a eficiência da técnica de reforço e a capacidade do modelo numérico.

Palavras-chave: análise numérica, fibras de alta resistência, argamassa de cimento, reforço estrutural.

The creep in concrete is a phenomenon that occurs due the water movement within the concrete and it is influenced by several factors that act simultaneously. Some of these factors are the environmental conditions (relative humidity and temperature) to which the element or the specimen is submitted. This paper compares the experimental results from drying creep of specimens loaded at different ages and kept in a controlled environment (climatic chamber) versus those from an uncontrolled ambience. In addition, comparisons are made among the experimental results with those from prediction models available in the literature. From the results it can be noted that changes in humidity during the first month of testing have the greatest influence on creep and that concrete loaded at higher ages have lower creep. Regarding the prediction models, it was observed that the ACI and GL models are those that best anticipate creep occurrence.

Keywords: self-compacting concrete, drying creep, prediction models.

A fluência é um fenômeno que ocorre devido à movimentação de água no interior do concreto e é afetada por vários fatores que agem simultaneamente. Dentre estes fatores estão às condições do ambiente (umidade relativa do ar e temperatura) ao qual o elemento, ou corpo de prova, está submetido. Neste trabalho são feitas comparações entre resultados experimentais de fluência por secagem de corpos de prova carregados em idades diferentes e mantidos em ambiente controlado (câmara climatizada) e não controlado. Além disso, são feitas comparações entre estes resultados com os fornecidos por modelos de previsão disponíveis na literatura. A partir dos resultados pode-se notar que alterações da umidade durante o primeiro mês de ensaio apresentam maior influência nas deformações e que concretos carregados com maiores idades apresentam menores deformações por fluência. Foi observado na comparação entre modelos de previsão que o modelo do ACI e GL melhor preveem a fluência.

Palavras-chave: concreto auto adensável, fluência por secagem, modelos de previsão.

The application of the ultrasonic pulse velocity method for internal flaw identification in concrete members has been gaining importance in the last years. This non destructive method has benefits, but also presents some limitations, especially in the field of representation of the results. The goal of this paper is to improve the representation of the results with the application of the computational tomography technique. This technique allows to better locate internal flaws by a tomographic image called tomogram. A tomogram exhibits flaw position within the sectional planes of the analyzed concrete members. International researchers agree that the ultrasonic tomography technique has great potential to be used in the investigation of internal sections of concrete members as well as to identify internal flaws. The experiments performed in this work endorse this statement.

Keywords: nondestructive test, ultrasonic, tomography.

O método ultrassônico convencional para a detecção de não homogeneidades no concreto já é conhecido no meio acadêmico e está em expansão na área técnica. Tal método tem suas vantagens e limitações com relação à representação dos resultados obtidos. Esta pesquisa, nacionalmente pioneira, visa melhorar consideravelmente tais resultados com a aplicação da técnica tomográfica computacional, cujas localizações das não homogeneidades são proporcionadas por tomogramas, onde é possível conhecer suas posições dentro de planos seccionais do elemento de concreto sem armadura analisado. Pesquisadores internacionais afirmam que a técnica da tomografia ultrassônica em concreto tem grandes potencialidades para ser utilizada na investigação de seções internas de concreto para identificação de não homogeneidades. Através de ensaios experimentais, os resultados dessa pesquisa reafirmam tal constatação.

Palavras-chave: ensaios não destrutivos, ultrassom, tomografia.

The use of column capitals is one way to increase the punching strength of slab-column connections. Recommendations presented by codes of practice for defining the geometry and checking the resistance of slab-column connections with capitals are not comprehensive, with few experimental studies available on the topic. This paper discusses important aspects of the historical development of mushroom slabs and also presents experimental results of 4 tests, with 1 test in a reference flat slab and 3 tests in mushroom slabs with circular column capitals. These results are compared with theoretical results estimated using Eurocode 2 (2004) and NBR 6118 (2007). They were also compared with a series of non-linear finite element analysis in order to get insight of the stress distribution and of the failure mechanism of mushroom slabs.

Keywords: mushroom slab, punching shear, reinforced concrete, column capitals.

O uso de capitéis é uma das formas de se aumentar a resistência à punção de ligações laje-pilar. As recomendações normativas para a definição da geometria e verificação da resistência última de ligações com capitéis são pouco abrangentes, sendo poucas as pesquisas experimentais disponíveis sobre o tema. Este artigo discute aspectos relevantes do desenvolvimento histórico das lajes cogumelo e apresenta resultados de 4 ensaios experimentais, sendo 1 laje lisa de referência e 3 lajes cogumelo com capitéis de seção circular. Estes resultados são comparados com as estimativas das normas EUROCODE 2 (2004) e NBR 6118 (2007) e com modelos numéricos não-lineares a fim de se compreender melhor a distribuição das tensões e o mecanismo de ruptura de lajes cogumelo.

Palavras-chave: lajes cogumelo, punção, concreto armado, capitel.

Bonding between steel bars and concrete makes the two materials compatible, enabling the use of reinforced concrete as a construction material. If the bond is good, there will be less cracks, and the reinforcing bar will be better protected by the surrounded concrete. The aim of this research was to analyze the influence of steel fibers on concrete-steel bond strength. Therefore, pull-out tests were performed with thirty-three prismatic specimens measuring 200 mm x 300 mm x 150 mm. The variables analyzed were: bar diameter (10 mm, 12.5 mm, 16 mm and 20 mm); bond length (five and ten times the diameter); and the volume of steel fibers added to the concrete (1% and 2%). Short, steel, hooked fibers were used, 35 mm in length and with aspect ratio of 65. Based on the pull-out tests assays, the form and force of the rupture was determined in each specimen, Computational simulations of the specimens were also performed with bars of 100 mm in diameter. Both the results of the experimental tests and the modeling showed that the addition of fibers had little effect on the bond strength between the bar and the concrete. On the other hand, when the bond rupture occurred by splitting of the concrete cover, the influence of the steel fibers was significant.

Keywords: reinforced concrete, steel fibers, bond.

A aderência entre a barra de aço e o concreto permite que haja a compatibilização entre os dois materiais, validando o uso do concreto armado como material de construção. Quanto melhor a aderência, menores são as aberturas das fissuras e mais protegida fica a armadura. Assim, busca-se nessa pesquisa investigar a influência das fibras de aço na aderência aço-concreto. Para tanto, foram ensaiados trinta e três corpos de prova, com dimensões de 200 mm x 300 mm x 150 mm, dos quais foi arrancada uma barra de aço neles concretada. As variáveis analisadas foram o diâmetro da barra (10 mm, 12,5 mm, 16 mm e 20 mm), o comprimento aderente (cinco e dez vezes o diâmetro da barra) e o volume de fibras de aço adicionadas ao concreto (1% e 2%). Foram utilizadas fibras de aço com ganchos nas extremidades, comprimento de 35 mm e rela- ção de aspecto igual a 65. Dos ensaios de arrancamento foi determinada a forma e a força de ruptura em cada um dos modelos. Adicionalmente, foram feitas simulações computacionais dos ensaios realizados com barra de 10 mm de diâmetro. Tanto os resultados dos ensaios experimentais quanto da modelagem mostraram que as fibras estudadas exercem pequena influência na tensão de aderência entre a barra e o concreto. Por outro lado, quando a ruptura da aderência se dá pelo fendilhamento do cobrimento de concreto, a influência das fibras é significativa.

Palavras-chave: concreto armado, fibras de aço, aderência.

Brazilian standard NBR 7212 sets a time limit of 150 minutes for a concrete load to be discharged in full. In practice, situations arise where mixer trucks have to hold their load for much longer periods. The main aim of this paper is to assess changes in the compressive strength of concrete that is used when the time limit for mixing and transport specified by standard NBR7212 is exceeded. To this end, concrete was mixed for a period of 6 hours, and a superplasticizer was added at intervals to restore slump to its initial value. Results show that compressive strength is not affected by the prolongued mixing in the conditions of this research.

Keywords: prolonged mixing; ready-mixed concrete; compressive strength; superplasticizer.

A norma NBR 7212, para execução de concreto dosado em central, estipula o tempo máximo para que o concreto seja descarregado (aplicado) completamente em 150 min; porém, na prática, ocorrem situações onde caminhões ficam carregados por tempos bem acima desse limite. O objetivo principal deste artigo consiste na avaliação do comportamento do concreto em relação à sua resistência à compressão, quando utilizado posterior ao tempo máximo de mistura e transporte especificado pela norma. Para tal, adotou-se como procedimento o restabelecimento do abatimento à condição inicial com aditivo superplastificante por um período de 6 horas. Os resultados mostram que não houve perda de resistência à compressão para esse tempo de mistura prolongada, nas condições dessa pesquisa.

Palavras-chave: mistura prolongada; concreto usinado; resistência à compressão; superplastificante.