UNIFEI - Campus 1: Itajubá PPG - Programas de Pós Graduação Teses
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Tipo: Tese
Título: Estudo de concreto autoadensável aplicado à bases de máquinas-ferramenta.
Autor(es): GOMES, Amauri Ernesto
Primeiro Orientador: MELO, Mirian de Lourdes Noronha Motta
metadata.dc.contributor.advisor-co1: GACHET, Luísa Andréia
Resumo: As bases de máquinas-ferramenta são tradicionalmente construídas com ferro fundido e aço, possuindo como desvantagem, o baixo amortecimento. Em um primeiro momento, nesta pesquisa de forma inovadora, estuda-se um material alternativo aos tradicionais, e sua aplicação na fabricação das bases de máquinas-ferramenta. Esse compósito cimentício é formado pelo concreto autoadensável (CAA) armado com fibras de aço, contendo resíduos de borracha e resíduos de mármore e granito. Sabe-se que um dos maiores problemas de rigidez dinâmica na construção dessas bases, é a taxa de amortecimento. Diante disso, no presente trabalho discutem-se os níveis crescentes de resíduos de borracha na mistura do concreto, indicando uma melhor capacidade do concreto em absorver energia, mostrando-se um bom material alternativo utilizado na fabricação dessas bases. Vale ressaltar que, com a incorporação da borracha no concreto, a microestrutura apresentou um maior número de vazios e, consequentemente, houve perda de resistência mecânica. Para mitigar essa redução, foram incorporados resíduos de mármore e granito na mistura, pois, estes finos preenchem os poros, aumentam o empacotamento das partículas, evitam a redução da resistência e o aumento da permeabilidade do concreto. A microscopia eletrônica de varredura foi utilizada para observação da microestrutura resultante. Foram desenvolvidos seis traços de concreto, realizados ensaios de caracterização física dos materiais e avaliados os comportamentos dos concretos tanto no estado fresco como no estado endurecido. Nos ensaios executados no estado fresco dos concretos avaliaram-se: trabalhabilidade, viscosidade plástica, estabilidade visual e habilidade passante. No estado endurecido dos concretos, foram analisadas as propriedades: resistências à compressão e à tração, fator de amortecimento, módulo de elasticidade estático e dinâmico. A massa específica também foi verificada no estado fresco e endurecido. Analisando os dados, nota-se que a taxa de amortecimento aumentou mais de 46% em relação aos materiais usuais empregados na fabricação de bases de máquinas-ferramenta, e que todas as composições de CAA estudadas foram classificadas como concreto estrutural segundo a ABNT NBR 8953 (ABNT, 2015a). Vale destacar os benefícios ambientais decorrentes do reaproveitamento desses materiais na produção do concreto, que de outra forma, provavelmente seriam descartados em aterros de resíduos sólidos da construção civil classe A e de resíduos inertes.
Abstract: Machine tool bases are traditionally manufactured with cast iron and steel, with a low damping disadvantage. At first, in this research as an innovative way, an alternative material to traditional ones, and their application in the manufacture of machine tool bases are investigated. This cementitious composite is formed by a steel fibers-reinforced self-compacting concrete (SCC), containing both rubber and marble and granite residue contents. It is known that one of the biggest drawback of dynamic rigidity in the construction of these bases, is the damping rate. In view of this, in this present work the increasing levels of rubber residues in the concrete mixture, is discussed. Also, is indicated a better ability of the concrete to absorb energy, evidencing a good alternative material to be used in the manufacture of these bases. It is worth noted that, with the incorporation of rubber in the concrete, the microstructure has a greater number of voids and, consequently, a loss of mechanical strength is provided. In order to mitigate this reduction, the marble and granite residues are incorporated. These fines fill the pores, increase the packaging of the particles, is increased and concrete strengh is decreased, while the permeability is incresead. A scanning electron microscope is used in order to observe the resulting microstructural array. Six concrete mix are developed, and physical material characterization tests are carried out and fresh and hardened states are evaluated. The fresh properties of the concretes are: workability, plastic viscosity, visual stability and passing ability. The hardened properties are: compressive strength, tensile strength, damping factor, static and dynamic moduli of elasticity. The specific gravity is also checked for both the fresh and hardened states. Analyzing the data, it is noted that the damping rate is increased more than 46% in relation to the usual materials used in the manufacture of machine tool bases. Additionally all studied CAA compositions are classified as structural concrete according to ABNT NBR 8953 (ABNT, 2015a). It is worth noted the environmental benefits resulting from the reuse of these materials in the production of concrete, which will probably be disposed into landfills for class A civil construction and inert waste.
Palavras-chave: Bases de máquinas-ferramenta
Concreto autoadensável
Resíduo de borracha
Resíduo de mármore e granito
Fator de amortecimento
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECÂNICA
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal de Itajubá
Sigla da Instituição: UNIFEI
metadata.dc.publisher.department: IEM - Instituto de Engenharia Mecânica
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação: Doutorado - Engenharia Mecânica
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/2278
Data do documento: 11-Dez-2020
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