RESUMO Entende-se que as lajes pré-fabricadas mistas são sistemas compostos, nos quais se constituem por vigotas de concreto (armado ou protendido), elementos de preenchimento e uma camada de solidarização em concreto armado. É um sistema construtivo muito utilizado no mundo, principalmente, em países ibero-americanos, como o Brasil e Espanha, por exemplo. No entanto, ainda há desconhecimento sobre a compatibilidade entre os resultados teóricos para os experimentais, uma vez que são sistemas compostos e as variáveis podem ser determinantes nos modelos de previsão. Portanto, este estudo teve como objetivo comparar os resultados teóricos e experimentais de lajes mistas pré-fabricadas. Para isso, desenvolveu um programa experimental de ensaios de flexão para uma laje com vigota central protendida reforçada de cada lado com elementos de laje e uma cobertura de concreto armado com malha de 5 cm. As variáveis experimentais foram o diâmetro da armadura de aço e do material de enchimento (telhas de cerâmica ou blocos de poliestireno expandido). Este estudo tem 4 etapas: caracterização dos materiais, ensaios mecânicos da vigota, efeito do material de enchimento no comportamento estrutural e comportamento teórico e experimental do sistema na fissuração e ruptura. Vigotas protendidas romperam na região de compressão durante os testes de flexão, independentemente do diâmetro da armadura de aço. O material de enchimento não alterou a carga de ruptura das lajes, mas os blocos de EPS permitiram deflexões consideráveis. Em relação ao momento fletor máximo, os modelos teóricos selecionados apresentaram concordância de até 99% nos valores experimentais para vigotas reforçadas com aço de 4 mm de diâmetro. Entretanto, para as nervuras com fios de 5 e 6 mm, a análise não se mostrou tão válida, chegando a uma relação de aproximadamente, 70 e 60%, respectivamente.

ABSTRACT The composite precast slabs are composite systems, in which they are constituted by concrete joists (reinforced or prestressed), filling components and a solidarization layer in reinforced concrete. It is a construction system widely used in the world, mainly in Ibero-American countries, such as Brazil and Spain, for example. However, there is still a lack of knowledge about the compatibility between the theoretical results and the experimental ones, since they are composite systems, and the variables can be decisive in the theoretical models. Therefore, this study aimed to compare the theoretical and experimental results of precast composite slabs. This study developed an experimental program of flexing tests for a slab with pre-stressed center joist reinforced on each side with half-longitudinal slab components and a 5 cm mesh-reinforced concrete cover. Experimental variables were the diameter of steel reinforcement and filler material (ceramic blocks or Expanded Polystyrene – EPS blocks). This study has 4 steps: materials characterization, mechanical tests of the joist, effect of filler material in the structural behavior and theoretical and experimental system behavior at fissuring and rupturing. Prestressed joists ruptured in compression regions during bending tests regardless of the diameter of steel reinforcement due to concrete low strength. Filler material did not alter the slabs rupturing load, but EPS blocks allowed considerable deflections. Regarding maximum bending moment, the selected theoretical models had an agreement of up to 99% on experimental values for 4 mm diameter steel-reinforced joists. However, for the joints with 5 and 6 mm wires, the analysis did not prove to be so valid, reaching a ratio of approximately 70 and 60%, respectively.

Resumo Analisando as características físicas das matrizes cimentícias, é possível destacar a retração como uma das mais influentes nos quesitos de durabilidade do material. Caso não seja previsto ou controlado, esse fenômeno tem potencial de causar graves problemas em sistemas, tal como a nucleação de fissuras. Devido ao efeito de retração da matriz, quando restringida, é inevitável deparar-se com a formação de fissuras nas idades iniciais do concreto em virtude do fenômeno da sua variação volumétrica. Sabe-se que a adição de fibras, respeitando a compatibilidade de dimensões entre os materiais constituintes e o teor adequado desse reforço, afeta as propriedades do compósito resultante, diminuindo seu potencial de fissuração. Nesse sentido, esta investigação avalia os efeitos causados pela inserção de fibras de poliéster novas e usadas na retração por secagem de concretos. Os resultados de resistência à compressão não sofreram alterações com a adição das fibras de poliéster no concreto de referência. Por meio do ensaio de anel restringido foi possível constatar ganhos de eficiência nas misturas com o uso de fibras, quando se refere à retração por secagem restringida da matriz de referência. As tensões de retração por secagem são aumentadas cerca de duas vezes com a inclusão dos reforços fibrosos. Pôde-se observar que a adição de fibras recicladas de poliéster proporcionou redução, cerca de 80%, na formação de fissuras na matriz quando comparada aos efeitos de reforço em concretos com adição das fibras virgens.

Abstract Analyzing the physical characteristics of the cementitious matrices, it is possible to highlight the shrinkage as one of the most influential in the durability. If not predicted or controlled, this has the potential to cause serious problems in systems, such as cracking. Due to the shrinkage effect of the matrix it is inevitable to encounter cracks in the early ages of the concrete due to the phenomenon of their volumetric variation. It is known that the addition of fibers affects the properties of the resulting composite, reducing its cracking potential. In this sense, this research evaluates the effects caused by the insertion of new and used polyester fibers in the drying retraction of concretes. The results of the compressive strength did not change with the addition of the polyester fibers in the reference concrete. By means of the restricted ring test it was possible to observe efficiency gains in the blends with the use of fibers, when it refers to the retraction by means of the reference matrix. The shrinkage stresses on drying were increased about twice with the inclusion of the fibrous reinforcements. It could be observed that the addition of recycled polyester fibers provided a reduction, about 80%, in the formation of cracks in the matrix when compared to the reinforcing effects in concrete with addition of the virgin fibers.