Fibras metálicas e sua influência no comportamento mecânico de concretos refratários durante a secagem

Abstract

A adição de fibras poliméricas pode auxiliar no aumento da resistência à explosão de concretos refratários por meio de dois mecanismos principais: aumento de permeabilidade ou reforço mecânico. Já as firas metálicas apresentam um potencial de reforço para a secagem, por manterem valores altos de resistência mecânica e de módulo de elasticidade na faixa de temperaturas crítica, entre 150 e 200 ºC. Neste trabalho, estudou-se o comportamento mecânico e de secagem de concretos contendo fibras metálicas curtas e longas, comparando-os com fibras poliaramídicas (PAr). As fibras metálicas aumentaram consideravelmente a energia de fratura, porém foram pouco eficientes na contenção do dano de secagem. O volume unitário dessas fibras, três ordens de grandeza superior ao da PAr, resulta em uma menor quantidade de fibras por unidade de volume. Por isso, solicitações mecânicas na matriz são menos beneficiadas pelo reforço gerado por essas fibras. Os resultados mostram a importância de considerar a escala das solicitações para definir a geometria dos elementos de reforço, a fim de otimizar seu desempenho.

Mullite macro-needles for reinforcement of refractory castables

“…6. Mechanical strength of all samples presented similar values to others reported in the literature [5,46]. After being fired at 1400 °C, all the samples had decreased their compressive strength by around 30% with respect to the strength values after being fired at 815 °C.…”

“…The main advantages are that they reduce the number of joints, the material is sintered during service so the sintering process before installation is eliminated and its application is fast which reduces the halt of the plant [1,2]. Previous works have already studied the behavior of refractory castables based on alumina with stainless steel fiber reinforcement [3][4][5]. Steel fibers improve the mechanical properties of the castables, especially compressive strength, impact strength, and toughness [6].…”