Abstract The objective of this work was to develop a chemical admixture to make concrete capable to heal its fissures autonomously and, consequently, mitigate the concrete’s reinforcement corrosion due to the ingress of aggressive agents. For that, polymeric microcapsules built by a shell of urea-formaldehyde-melamine (UFM) and a core of methylmethacrylate were developed and added to the concrete to further evaluation. The concrete specimens containing 0%, 3% and 6% of the proposed microcapsules (mass of microcapsules / mass of cement) were subjected to destructive and non-destructive tests. The water absorption and the mechanical tests i.e., compressive strength and indirect tensile strength (Brazilian test) were carried out to characterize concrete, while the electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and the non-destructive ultrasonic pulse velocity (UPV) tests were conducted to evaluate the concrete self-healing ability. These tests showed that the proposed admixture was able to heal the concrete’s fissures partially. In addition, it was concluded that the samples with 3% of microcapsules presented higher self-repairing rates. Despite the microcapsules developed in this work have presented a satisfactory self-healing efficiency, their effectiveness looks to be affected by the mixing procedure once part of them is broken during the process.

Resumo O objetivo deste trabalho foi desenvolver um aditivo químico capaz de tornar o concreto auto reparável e, consequentemente, mitigar a corrosão da armadura em seu interior devido à entrada de agentes agressivos. Para isso, microcápsulas poliméricas compostas por uma casca de uréia-formaldeído-melamina (UFM) e um núcleo de metilmetacrilato foram desenvolvidas e adicionadas ao concreto para posterior avaliação. Os corpos de prova de concreto contendo 0%, 3% e 6% das microcápsulas propostas (massa de microcápsulas / massa de cimento) foram submetidos a ensaios destrutivos e não destrutivos. O ensaio de absorção de água e os mecânicos, ou seja, resistência à compressão e resistência à tração indireta (teste brasileiro) foram realizados para caracterizar o concreto, enquanto a espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS) e os ensaios não destrutivos de velocidade de pulso ultrassônico (UPV) foram conduzidos para investigar a ocorrência de autorreparação. Esses testes mostraram que o aditivo proposto foi capaz de cicatrizar as fissuras do concreto parcialmente. Além disso, analisando os dados coletados com o programa de testes, concluiu-se que as amostras com 3% de microcápsulas apresentaram maiores taxas de autorreparação. Apesar das microcápsulas desenvolvidas neste trabalho terem apresentado uma eficiência de autorreparação satisfatória, sua eficácia parece ser afetada pelo procedimento de mistura, uma vez que parte delas é quebrada durante o processo.

RESUMO Dentre os diversos métodos de avaliação do comportamento mecânico de concreto reforçado com fibras (CRF), o ensaio proposto pela norma EN 14651-2007 é um dos mais promissores. Isto ocorre porque o mesmo é base da nova proposta dofib Model Code para o dimensionamento de estruturas utilizando o CRF. Dado que não há normas técnicas brasileiras abordando esse tipo de ensaio, é necessário empregar este método de ensaio na avaliação do CRF. Para tal, um estudo experimental foi desenvolvido focando o uso deste método de ensaio para a qualificação e dosagem de concretos reforçados com baixos teores de fibras de aço e de macrofibras poliméricas. Foram realizados ensaios de flexão de corpos-de-prova prismáticos com entalhe na face inferior, cuja função é induzir o posicionamento da fissura. Foram estudados três tipos de fibra, duas compostas de polipropileno (nas dosagens de 3,0, 4,5 e 6,0kg/m3 - correspondentes a 0,33, 0,50 e 0,66% em volume, respectivamente) e uma de aço (nas dosagens de 15, 25 e 35 kg/m3 - correspondentes a 0,19, 0,32 e 0,45% em volume, respectivamente) em uma matriz de concreto de resistência à compressão média de 35MPa. Verificou-se grande estabilidade nos resultados dos ensaios, com baixa dispersão nos resultados. Foi comprovado que é possível dosar as fibras de modo a atender diferentes níveis de requisitos estabelecidos nofib Model Code para o CRF destinado a aplicações estruturais quando são considerados os valores médios dos resultados de ensaio. Esta situação pode não se repetir quando os resultados característicos são considerados.

ABSTRACT There is a broad range of tests available for evaluating the mechanical behavior of fiber-reinforced concrete (FRC). The one proposed by the standard EN 14651-2007 is one of the most promising. This is due to the fact that this test method was chosen as reference in the new fib Model Code for structural design using the FRC. Since there is no standard published in Brazil regarding that kind of test, there is a need of use this test method in the evaluation of CRF. In that sense, an experimental program was carried out aiming to proceed a mix-design analysis of FRC and verify if concretes reinforced with low content of synthetic macrofibers and steel fibers could be in conformity to requirements for structural application according to the fib Model Code. Tests were performed using notched prismatic specimens, in which the formation of the crack is more stable. Three types of fiber have been evaluated, two of them were composed of polypropylene, used in the dosages of 3.0, 4.5 and 6.0kg/m3 (0.33, 0.50 and 0.66 in volume percentage) and the third one was composed of steel, used in the dosages of 15, 25 and 35kg/m3(0.19, 0.32 and 0.45 in volume percentage) in one concrete matrix of 35MPa of compressive strength. Great stability and reproducible results were achieved. It has been proven that it is possible to dose the fibers in order to meet different levels of requirements established in thefib. Model Code for FRC designated to structural purposes when considering mean values of test results. This situation can not be repeated when the characteristic results are considered in the analysis.