Resumo As propriedades dos concretos, como relação água/cimento, consumo de cimento e resistência à compressão afetam diretamente seu desempenho em uso e durabilidade. Desta forma, as normas técnicas de dimensionamento de estruturas de concreto armado indicam especificações em função das classes de agressividade ambiental. Neste artigo, através de uma metodologia experimental, foi avaliada a relação entre as características de quatro composições de concreto, elaboradas de acordo com as normas EN 1992-1 e EN 206, e sua relação com a qualidade do concreto no estado endurecido, nos ensaios de carbonatação e névoa salina. Foram empregadas análises de resistência à compressão, índice de vazios, absorção de água total e por capilaridade, massa específica, resistividade elétrica e velocidade de propagação de ondas ultrassônicas. Para o tratamento estatístico foi utilizada Análise multivariada da variância (MANOVA). Os resultados obtidos apontaram diferenças estatisticamente significantes nos ensaios de deterioração unicamente nos traços 1 e 4 para o ensaio de névoa salina e entre o traço 4 e os demais para o ensaio de carbonatação.

Abstract The composition characteristics of concrete, such as water/cement ratio, cement consumption and compressive strength directly affect its handling performance and durability. Thus, the technical standards related to concrete structures recommend technical specification concerning different environmental aggressiveness classes. Therefore, this study followed an experimental method aiming to evaluate the relationship between the characteristics of four different concrete mixes produced in accordance to the specifications of the standards EN 1992-1 and EN 206 for quality of hardened state concrete and its behavior during accelerated tests of carbonation and salt spray. Analyzes of compressive strength, void index, total and capillary water absorption, specific gravity, electrical resistivity and ultrasonic wave propagation velocity were executed. For the statistical treatment, a Multivariate Analysis of Variance (MANOVA) was performed, which provided a simplified analysis of the durable potential of reinforced concrete structures by its characteristics. Results lead to two major groups of behavior, and statistical significant differences in deterioration tests between mixes 1 and 4 for the salt spray test and between mix 4 and the others for the carbonation test.

Abstract: This article evaluated mechanical behavior of ultra-high performance concrete (UHPC) reinforced with hybrid steel and polypropylene fibers, with cement consumption of 250 kg/m³ and application of confining pressure in fresh state. The consistency of the mixture was analyzed, as well as mechanical properties of compressive strength, flexural strength and toughness. The percentages of hybridization were 50 to 100% of metal fibers and 0 to 50% of polypropylene fibers. Results showed that the compressive strength of the composite was 180 MPa (26100 psi), despite its low cement consumption of 250 kg/m³ (2.08 lb/gal), with 80% steel fibers and 20% polypropylene fibers. The combination of fibers increased the mixture’s toughness. For the composition with 80% steel fibers and 20% polypropylene fibers, the strength for large deformations increased by 191% compared with the mixture with 100% steel fibers, pointing out the benefits of hybridization.

Resumen: En este trabajo se evaluó el comportamiento mecánico de los hormigones de ultra-altas prestaciones (UHPC) reforzados con fibras híbridas de acero y polipropileno, con un consumo de cemento de 250 kg/m3 y aplicando una presión de confinamiento en su estado fresco. Se analizó la consistencia de la mezcla, las propiedades mecánicas de las resistencias a la compresión y flexión, así como la tenacidad. Se usaron porcentajes de hibridación del 50 al 100% de fibras metálicas y de 0 al 50% de fibras de polipropileno. Los resultados muestran que la resistencia a la compresión del compuesto fue de 180 MPa (26.100 psi), a pesar de su bajo consumo de cemento, de 250 kg/m³ (2,08 lb/gal), con 80% de fibras de acero y 20% de fibras de polipropileno. La combinación de fibras incrementó la tenacidad de la mezcla. Para esta misma composición, la resistencia para las grandes deformaciones aumentó en un 191% en comparación con la mezcla que contenía un 100% de fibras de acero, demostrando así los beneficios de la hibridación.

Resumo A incorporação de fibras em compostos cimentícios atenua sua fragilidade, tornando-o um material dúctil. A quantidade e dispersão das fibras exercem grande influência em seu desempenho. O compósito cimentício avançado é autoadensável, o que facilita a distribuição das fibras. A microtomografia 3D é uma ferramenta eficiente para determinação do posicionamento das fibras, gerando imagens sequencialmente, criando uma representação em três dimensões da amostra. Ainda, a microscopia eletrônica de varredura (MEV) pode ser utilizada na análise da interação das fibras com o compósito. O objetivo deste artigo é investigar a aplicação destas técnicas para visualizar a distribuição e a interação de fibras metálicas e de polipropileno inseridas em um compósito cimentício avançado, em teor de 3% em volume. Os resultados comprovaram a eficiência dos métodos, sendo possível verificar a distribuição das fibras dentro da mistura e a inexistência de falhas na composição.

Abstract The incorporation of fibers on cement composites reduces its fragility, turning it a ductile material. The amount of fibers and its distribution presents a large influence on the composite performance, especially by the fact that it is self-consolidating, which facilitates the fiber distribution. 3D microtomography is an efficient tool for determining the fibers distribution, generating images and creating a representation in three dimensions of the sample. Moreover, the scanning electron microscopy (SEM) can be used to analyze the interaction of fibers with the cement composite. The purpose of this paper is to investigate the application of these techniques to visualize the distribution and interaction of metallic and polypropylene fibers inserted into an advanced cementitious composite, at 3% in volume content. The results presented these techniques' efficiency in the verification of fibers distribution within the mixture and the absence of flaws in the composition.

RESUMO O presente artigo tem como objetivo contribuir para a análise de concretos com não conformidades, com foco nos efeitos de longa duração. Foi realizado um levantamento dos intervenientes na análise de não conformidades: evolução da resistência à compressão, a variabilidade dos resultados e critérios de aceitação do concreto. De forma complementar, é apresentado o estudo de caso de concretos não conformes empregados em estrutura mista (pilares metálicos preenchidos) que apresentaram resistências abaixo do especificado aos 28 dias. Considerando os efeitos de longa duração, um ganho de resistência nominal acima dos limites normativos foi observado. Esta análise, aliada a uma revisão do projeto e a uma inspeção criteriosa, pode auxiliar na tomada de decisão em casos de concretos não conformes.

ABSTRACT The aims of this paper is to contribute to the analysis of non-conformity concrete, focusing on long time effects. A review of compressive strength evolution, results variability and acceptance criteria was made. In addition, it is presented a case study of a nonconforming concrete used in composite structures (concretefilled steel columns) that present 28 days strength below the specified. Considering long time effects, a nominal strength gain above the limits considered in technical standards was observed. This analysis, associated with a revision of the structural design and a carefully assessment, could help decision taking in case of non-conformity concretes.

RESUMEN Este artículo tiene como objetivo contribuir al análisis del concreto en casos de incumplimiento normativo, centrado en los efectos a largo plazo. Se llevó a cabo una encuesta entre los participantes en el análisis de no conformidades: evolución de la resistencia a la compresión, variabilidad de los resultados y criterios de aceptación. Complementariamente, se presenta un caso de estudio de un hormigón en incumplimiento utilizado en una estructura mixta (pilares metálicos rellenos) que mostró una a 28 días menor que la especificada. Teniendo en cuenta los efectos a largo plazo, se observó una ganancia de resistencia nominal por encima de los límites reglamentarios. Este análisis, junto con una revisión del proyecto y una inspección minuciosa puede ayudar en la toma de decisiones en casos de hormigón en incumplimiento.

Reactive powder concrete (RPC) is one of the greatest breakthroughs in concrete technology, as it enables the manufacturing of thinner structures without passive reinforcement. That reduces the load in buildings and increases durability, especially in aggressive environments. The use of metallic microfibers is what provides the increase in tensile stress and the resulting elimination of reinforcements. However, it is also the most expensive material as well as the most difficult to obtain, which requires its maximum optimization. Therefore, the aim of this study was to compare the mechanical properties of the RPC with three amounts of metallic fibers, 1%, 3%, and 5% in volume in relation to the material total, after having determined the best curing temperature and effectiveness of the confining pressure in the fresh state. The mechanical properties studied were the axial compressive strength, flexural strength, tensile strength by splitting tensile test, and capillary absorption. The results showed that the fibers have little influence on compressive strength, since there was only a small increase as the amount of fibers was increased. However, for tensile strengths, either flexural or by splitting tensile test, the incorporation of microfibers allowed a significant improvement, obtaining gains of 392% for the flexural strength for the 5%, reaching 59MPa, in comparison with the 0%, which was 12MPa. There was also a decrease in capillary absorption.

Hormigón en Polvo Reactivo (HPR) es uno de los mayores avances en la tecnología del hormigón, ya que permite la fabricación de estructuras más delgadas sin armadura pasiva. Esto reduce la carga en edificios y aumenta la durabilidad, especialmente en ambientes agresivos. El uso de microfibras metálicas es lo que proporciona el aumento de la tensión de tracción y la eliminación de los refuerzos. Sin embargo, también es el material más caro, así como la más difícil de obtener, lo que requiere su optimización máxima. Por lo tanto, el objetivo de este estudio fue comparar las propiedades mecánicas del HPR con tres cantidades de fibras metálicas, 1%, 3%, y 5% en volumen en relación con el total de materiales, después de haber determinado la mejor temperatura de curado y la eficacia de la presión de confinamiento en estado fresco. Las propiedades mecánicas estudiadas fueron la resistencia axial de compresión, resistencia a la flexión, resistencia a la tracción por la prueba de tracción indirecta y la absorción capilar. Los resultados mostraron que las fibras tienen poca influencia en la resistencia a la compresión, ya que sólo había un pequeño aumento a medida que se aumentó la cantidad de fibras. Sin embargo, para la resistencia a la tracción, sea por la flexión o por la prueba de tracción indirecta, la incorporación de microfibras permitió una mejora significativa, la obtención de las ganancias de 392% para la resistencia a la flexión para el 5%, alcanzando 59MPa, en comparación con el 0%, que era 12MPa. También hubo una disminución en la absorción capilar.