Avaliação da resistência residual de lajes alveolares em concreto armado em uma edificação industrial após incêndio

Abstract

RESUMOO concreto, durante exposição a elevadas temperaturas, caracteriza-se pela baixa difusividade térmica e incombustibilidade, resultando em desempenho satisfatório frente ao fogo. Todavia, constatam-se transformações químicas e físicas em seus componentes. A estabilidade do composto relaciona-se com a microestrutura, portanto consegue-se verificar a degradação do material através de técnicas avançadas de análise microestrutural. Neste contexto, o uso de ensaios no material, como a difratometria e fluorescência de raios X, mostrase atraente. Neste artigo, é descrita a inspeção de laje alveolar pré-fabricada de uma edificação industrial, a qual sofreu exposição às altas temperaturas provindas de um incêndio no subsolo da edificação. Avaliou-se o elemento estrutural através de ensaios de caracterização química, em diferentes espessuras da laje de concreto, estimando a temperatura alcançada em cada camada e, consequentemente, a perda de resistência do elemento estrutural. A partir dos resultados, constatou-se a temperatura de, aproximadamente, 700 ºC na superfície da laje e menos de 100 ºC nas camadas mais profundas. Estimou-se a redução na resistência à compressão do concreto na ordem de 25 % na camada de 20 mm e redução praticamente desprezável na região dos fios protendidos, atestando a segurança estrutural da estrutura após o sinistro. Palavras-chave:Concreto. Altas temperaturas. Resistência residual. Difração por raios-x. Fluorescência de raios x. ABSTRACTConcrete, during exposure to elevated temperatures, is characterized by low thermal diffusivity and incombustibility, resulting a satisfactory performance against fire. However, chemical and physical changes occur in its components. The stability of the compound relates to its microstructure, so it is possible to verify the material degradation using advanced techniques of microstructural analyses. In this context, the use of mate-

Numerical analysis of mechanical damage on concrete under high temperatures

“…Furthermore, in this study, the damage can be observed macroscopically on the concrete surface. Ehrenbring et al [9] realized the inspection of a prefabricated hollow core slab of an industrial building, which was exposed to high temperatures due a fire in the underground of the same, estimating the loss of strength of the structural element and attesting the safety of the structure after the accident. Bailey and Toh [10] tested forty-eight horizontally unrestrained two-way spanning reinforced concrete slabs at ambient and elevated temperatures comparing the modes of failure observed in each case in order to provide a wealth of data, which can be used to further develop simple design methods.…”

Análise das resistências ao escoamento (fy) e de ruptura (fu) residual das armaduras de pilares de concreto em altas temperaturas

“…Essas modificações interferem no desempenho mecânico do sistema estrutural global, uma vez que os elementos perdem estabilidade e capacidade portante. No tocante ao concreto, diversas pesquisas foram feitas com o objetivo de identificar e obter a resistência à compressão residual pós-incêndio, como mostram Handoo, Agarwal e Agarwal (2002), Fernandes et al (2018), Lima (2005), Kim, Yun e Park (2013), Ehrenbring et al (2017) e Hwang e Kwak (2018).…”

“…Em estruturas expostas a incêndio, é necessário identificar as temperaturas às quais as armaduras foram expostas (EHRENBRING et al, 2017) e a possível perda de resistência à tração desses elementos, de acordo com Heidarpour et al (2014). Identificar as propriedades mecânicas residuais das barras longitudinais possibilita analisar criteriosamente o impacto causado no sistema estrutural da edificação (MALUK; WOODROW; TORERO, 2017).…”

“…Essa matriz cimentícia, em estruturas, é considerada no cobrimento das armaduras. O cobrimento mostra ser importante pelo fato de o aço sofrer perdas consideráveis nas propriedades mecânicas a partir de temperaturas superiores a 400 ºC (KUMAR et al, 2013;EHRENBRING et al, 2017). Nesse sentido, é possível compreender a necessidade de investigar a contribuição efetiva do cobrimento das armaduras sob exposição a altas temperaturas, avaliando-se qual a espessura ideal para preservar o desempenho do conjunto concreto/aço (HEIDARPOUR et al, 2014).…”

Influência do choque térmico por resfriamento brusco do concreto após exposição a elevadas temperaturas em simulação de incêndio

“…O aquecimento gradativo do aço instaura o decaimento das propriedades mecânicas da armadura, ocorrendo desta forma a perda da função estrutural. A utilização de fibras de poliproileno no concreto minimizam os efeitos do spalling no concreto [9,10,31].…”