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.

O aumento da vida útil de estruturas é de grande importância para a construção civil, seja por aspectos econômicos quanto de segurança aos usuários. A corrosão de armaduras é um dos problemas mais recorrentes, principalmente em ambientes com alto teor de cloretos. Uma das alternativas mais eficientes para proteger as armaduras contra a corrosão é a galvanização a quente das barras de aço, com a incorporação de uma camada de zinco que será consumida antes do aço entrar em reação, prolongando a vida útil da estrutura. Porém, esta camada de zinco não deve prejudicar a aderência das barras de aço com o concreto. Neste trabalho, foi investigada esta relação, comparativamente com a armadura sem proteção, com a análise de três diâmetros de barras, 8, 12,5 e 16mm, através de ensaio de flexão em viga, com o procedimento da Rilem, de 1978 [1]. Observou-se que não houve perda de aderência significativa em nenhum dos diâmetros, após análise estatística, mostrando que a aderência entre o concreto e o aço galvanizado a quente não é inferior do que com os aços sem proteção, para estes materiais.

Increasing the service life of structures is of great importance for civil construction, either because of economic aspects or security ones to the users. Corrosion of reinforcement is one of the most recurring problems, especially in environments with high chloride content. One of the most effective alternatives to protect reinforcement against corrosion is the hot-dip galvanizing of steel bars, with the addition of a zinc coating that is consumed before steel entering in reaction, extending the service life of the structure. Nevertheless, this layer of zinc should not affect the adherence of rebars with concrete. In this paper, it was investigated this connection, establishing comparisons to unprotected reinforcement, with the analysis of three bar diameters, 8, 12.5 and 16mm through the bending test of beams, the procedure of Rilem, 1978 [1 ]. After statistical analysis, it was observed that there was no significant loss of adherence in any of the diameters, showing that the adherence between the concrete and the hot-dip galvanized steel is not lower than the steel without protection for these materials.