Comportamento do concreto sob altas temperaturas via planejamento experimental fatorial com configuração estrela

Abstract

Resumo Em virtude da necessidade de estudo a respeito da capacidade residual do concreto após situações de altas temperaturas, este trabalho apresenta o uso da metodologia do planejamento experimental fatorial com configuração estrela, formalmente denominado de delineamento composto central rotacional (DCCR), para o estudo da resistência à compressão de corpos de prova de concreto aquecidos em fornos. Com essa ferramenta, foram analisadas conjuntamente as variáveis relação água/cimento e temperatura, tomadas em cinco níveis distintos cada uma, conforme metodologia estatística predefinida. São utilizados ainda ensaios de termogravimetria que permitem comprovar os distintos níveis de dano para diferentes pontos da seção transversal e o efeito da carbonatação e reidratação no concreto. Além disso, foi detectada a existência de uma zona intermediária para qual a temperatura proporciona um incremento dos produtos de hidratação, permitindo a discussão da proteção de estruturas de concreto por meio do controle da relação água/cimento.Abstract Motivated by the need for studies on the residual capacity of concrete after high temperature situations, this research study presents the use of the experimental design planning methodology with star configuration, formally denominated central composite rotatable design (CCRD), to study the compressive strength of concrete specimens heated in ovens. With the use of this tool, the variables water/cement ratio and temperature were analyzed together, taken each at five different levels, according to a predefined statistical methodology. We also used thermogravimetric tests that allow verifying the different levels of damage for different points of the cross section and the effect of carbonation and rehydration on the concrete. In addition, the study detected the existence of an intermediate zone at which the temperature increases the production of hydration products, leading to a discussion about the protection of concrete structures by controlling the water/cement ratio.