Steel Fiber Reinforced Recycled Aggregate Concrete: literature review and evaluation of analytical models
| Autor: | Gazoni, Murilo Henn |
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| Přispěvatelé: | De Nardin, Silvana, Milani, Margot Fabiana Pereira |
| Jazyk: | portugalština |
| Rok vydání: | 2022 |
| Předmět: | |
| Zdroj: | Repositório Institucional da UFSCAR Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR) instacron:UFSCAR |
| Popis: | Não recebi financiamento The development of new concrete technologies has accelerated in recent years, combining performance and demand for sustainability. Therefore, the development of a steel fiber reinforced concrete and produced with replacement of the natural coarse aggregate by recycled aggregate is perfectly suited to this context. Due to the more porous nature and crushing process that originates the recycled aggregate, the use of steel fibers in the mixture mitigates the negative effects due to the presence of recycled aggregate in concrete, creating the steel fiber reinforced recycled concrete. Considering that discussions about this type of concrete are a relatively new field, the fundamental objective of this study was to describe the current knowledge on the subject, providing an overview of its mechanical behavior, contemplating the effects of recycled aggregate and fibers on workability and concrete strength. A systematic review on recycled concrete reinforced with steel fibers was carried out; studies about the use of recycled aggregate, steel fibers and evaluated the resistant behavior of concrete were selected. Once the references that fit the scope of this study were selected, the main findings on the influence of recycled aggregate combined with steel fiber on the compressive and tensile strength of concrete, modulus of elasticity and workability of recycled concrete reinforced with steel fibers were presented and discussed. The presence of recycled aggregate causes a reduction in the compressive strength and elasticity modulus of concrete; for substitutions above 50% the effects are more pronounced. Also, the incorporation of steel fibers promotes a reduction in the workability of the mixture, a significant increase in the tensile strength and, indirectly, an increase in the compressive strength of the concrete. Mineral additions and self-compacting concretes were also beneficial for increasing compressive strength and improving concrete workability, respectively. The systematic review also revealed that analytical models for predicting the mechanical properties of this concrete are based on the strength of the reference concrete, volume of recycled aggregate and volume of steel fibers incorporated into the mixture. The models found allowed estimating the compressive and tensile strength as well as the elastic modulus of steel fiber reinforced recycled concrete. The predicted values were compared to values available in the literature. The predicted compressive strength was in agreement correlation with the experimental values, while the tensile strength was overestimated by analytical model. O desenvolvimento de novas tecnologias do concreto tem se acelerado nos últimos anos, aliando desempenho e demanda por sustentabilidade. Assim sendo, o desenvolvimento de um concreto reforçado com fibras de aço e produzido com substituição do agregado graúdo natural por agregado reciclado se enquadra neste contexto. Em razão da natureza mais porosa e do processo de trituração que origina o agregado reciclado, a utilização das fibras de aço na mistura atenua os efeitos negativos associados à presença do agregado reciclado no concreto, dando origem ao concreto reciclado reforçado com fibras de aço. Haja visto que as discussões acerca deste tipo de concreto são um campo relativamente novo, o objetivo principal deste estudo foi descrever o atual estado do conhecimento, fornecendo uma visão geral do comportamento mecânico, contemplando os efeitos do agregado reciclado e das fibras na trabalhabilidade e na resistência do concreto. Para isso, uma revisão sistemática sobre concreto reciclado reforçado com fibras de aço foi realizada; foram selecionados os estudos que comtemplassem o uso do agregado reciclado, fibras de aço e avaliassem o comportamento resistente do concreto. Uma vez selecionados os documentos que se adequavam ao escopo do estudo, os principais achados sobre a influência do agregado reciclado combinado à fibra de aço na resistência do concreto à compressão e tração, módulo de elasticidade e trabalhabilidade do concreto reciclado reforçado com fibras de aço foram apresentados e discutidos. A presença do agregado reciclado causa redução da resistência à compressão e do módulo de elasticidade do concreto; para substituições acima de 50% os efeitos são mais acentuados. Por sua vez, a incorporação das fibras de aço promove redução na trabalhabilidade da mistura, significativo aumento na resistência à tração e, indiretamente, aumento da resistência à compressão do concreto. O uso de adições minerais e concretos autoadensáveis também se mostraram benéficos para aumento na resistência à compressão e melhoria na trabalhabilidade do concreto, respectivamente. A revisão sistemática também mostrou que modelos analíticos para previsão de propriedades mecânicas deste tipo de concreto se baseiam na resistência do concreto de referência, no volume de agregado reciclado e de fibras de aço incorporadas à mistura. Os modelos encontrados permitiram estimar a resistência à compressão e à tração bem como o módulo de elasticidade de concretos reciclados reforçados com fibras de aço. Os valores previstos foram comparados a valores disponíveis na literatura. Os valores de resistência à compressão previstos apresentaram boa correlação com os valores experimentais, enquanto a resistência à tração foi superestimada pelo modelo analítico. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
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