Apresentação TCC - Wellington Druzian Machado - Final

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ANÁLISE DO GANHO DE RESISTÊNCIA NO CONCRETO COM ADIÇÃO DE SÍLICA ATIVA SUBMETIDO A IMPACTO DE PROJÉTEIS EM ALTA VELOCIDADE
Aluno: Wellington Druzian Machado
Orientador: Prof. Drª Heloise Walchoski Rodrigues e Prof. Me. Alvaro Crovador
INTRODUÇÃO
Brasil 2ª Maior produtor de armas leves do ocidente - Small Arms Survey Group, do Instituto de Estudos Internacionais de Genebra (Suíça) 2007.
 Segundo o presidente da associação da Câmara de Blindagens Abrabli, Guto Pinesi, o seguimento de blindagem residencial desde 2010 cresceu mais de 35% ao ano.
Concreto convencional 30Mpa ou Concreto de Alta Resistência 50 à 100Mpa.
Sílica ativa aumenta a resistência do concreto e argamassas.
PROBLEMA
Adicionando apenas a sílica ativa como único aditivo, tornará o concreto mais resistente ?
Com o aumento da resistência do concreto (pela Sílica) este suportaria impacto de disparos de Fuzil 7,62x51mm ou Pistola 9mm.
OBJETIVOS
GERAL: 
	O objetivo deste estudo é analisar se é possível aumentar a resistência do concreto com a adição de sílica ativa e submeter os corpos de prova a impactos de projéteis em alta velocidade.
OBJETIVOS
ESPECÍFICOS: 
	 Selecionar um dos traços mais comuns utilizado na construção civil brasileira, submetê-lo à adição de sílica, a teste de resistência a compressão, analisar seus resultados e submetê-lo à impactos de projéteis em alta velocidade.
JUSTIFICATIVA
- A necessidade acerca de pesquisa relacionada a resistência do concreto com a adição de sílica ativa, dá-se pelo fato de buscar inovações combinando máxima resistência com otimização de custo.
Metodologia
Pesquisa Experimental: será realizado a confecção de três traços com diferentes porcentuais de adição de sílica ativa, sendo 1,5%, 5% e 10% que serão despejados em corpos de prova cilíndricos e quadrados para testar se houve melhor na qualidade e resistência com a adição de sílica ativa. 
Cilíndricos usado para o teste de resistência a compressão conforme NBR 5739/94.
Quadrados de 26cm x 26cm serão submetidos a impactos de projeteis em velocidade aprox. 2800 fps a distância de 15m. Adaptado da NBR 15.000/20
Fundamentação Teórica
ABNT NBR 5739/94 – Concreto / Ensaio de compressão de corpos de prova;
ABNT NBR 15000/20 – Sistemas de Blindagem;
ABNT NBR 12665/06 – Concreto de cimento Portland;
Eng Civil Abílio Caldas Branco – 12 Traços em sequência (1967);
Antônio Neves(2021) – Como usar sílica ativa na construção;
ABNT NBR 11578/91 – Cimento Portland Composto;
ABNT NBR 8953/2015 – Concreto para fins estruturais; e
DESCRIÇÃO DA PESQUISA
Etapas da pesquisa
Escolha do traço a ser estudado;
Escolha dos materiais a serem empregados;
Confecção dos corpos de prova;
Moldagem dos corpos de prova com o concreto;
Ensaio em laboratório e em campo dos corpos de prova; e
Análise dos resultados obtidos 
DESCRIÇÃO DA PESQUISA
Concreto (pasta e agregado)
Pasta: água e cimento
Agregado: areia e brita
Sílica Ativa
A sílica ativa é o resultado da fabricação do ferro silício, que ao liberar monóxido de silíco (SiO), será oxidado até transformar-se em dióxido de silício (SiO²). Função preencher os vazios em que o cimento não consegue (granulometria).
Sendo considerada uma ótima e barata solução para aumentar a capacidade de resistência do concreto, aumentando também sua fluidez e durabilidade.
DESCRIÇÃO DA PESQUISA
Escolha dos Materiais impacta na resistência do concreto de alta resistência.
Controle da umidade – Relação água cimento de entre 45% e 55%
Dimensões dos materiais
Aditivos
 Areia Média Cimento CP II Sílica Ativa Brita nº 1 e 2
Imagens Fonte: Autor
DESCRIÇÃO DA PESQUISA
Traço utilizado
Traço 1 : 2 : 2 ½	(cimento : areia : brita) - Caldas Branco (1967).
Durante o estudo foi adicionando 1,5%, 5% e 10% de sílica por quilo de cimento.
		QUANTITAVO DO DE MATERIAL UTILIZADO NO ESTUDO - Base o Kg do cimento									
		AREIA (kg)	PEDRA / BRITA (kg)	% Água na areia	CIMENTO (Kg) 	ÁGUA (L)	A/C	A/C Final = Água + Areia	Sílica Ativa (%)	em 1kg de cimento = gramas	Cimento x Aditivo em gramas
	ORIGINAL CALDAS BRANCO 1,5 %	16,64	18,56	5	8	3,6	0,45	0,5	1,5	15	120
	5% TCC	16,64	18,56	5	8	3,6	0,45	0,5	5	50	400
	10% TCC	16,64	18,56	5	8	3,6	0,45	0,5	10	100	800
Fonte: Elaborado pelo autor
DESCRIÇÃO DA PESQUISA
Moldagem dos corpos de prova:
Cilíndricos: medida 10cm x 20cm (ABNT NBR 5739/2018); e
Quadrados: medida 26cm x 26cm x 9cm (ABNT NBR 15000/2020 Adaptada), o corpo de prova não possuíam armadura de aço.
Fonte: Autor
Fonte: Autor
DESCRIÇÃO DA PESQUISA
Blindagem arquitetônica e escolha do teste de resistência a impactos de projéteis
	Nível	Munição	Massa do projétil em gramas	Vi - m/s	Número de Impactos
	I	.22 LRHV CHUMBO	2,6 ± 0,1	320 ± 10	5
		.38 Special RN Chumbo	10,2 ± 0,1	254 ± 15	5
	II - A	9mm FMJ	8,0 ± 0,1	332 ± 12	5
		.357 Magnum JSP	10,2 ± 0,1	381 ± 12	5
	II	9mm FMJ	8,0 ± 0,1	358 ± 15	5
		.357 Magnum JSP	10,2 ± 0,1	425 ± 15	5
	III-A	9mm FMJ	8,0 ± 0,1	426 ± 15	5
		.44 Magnum SWC GC	15,6 ± 0,1	426 ± 15	5
	III	7,62 x 51 FMJ	9,7 ± 0,1	838 ± 15	5
		(.308 - Winchester)			5
Tabela – Níveis de blindagem (ABNT NBR 15000/2020)
Fonte: Adaptado ABNT NBR 15000/2020
Munição 7,62mm e 9mm
Fonte: Autor
DESCRIÇÃO DA PESQUISA
Os instrumentos utilizados para realização dos testes campo de tiro, foram adaptados da ABNT NBR 15000/2020.
Prensa Hidráulica Cronógrafo Mesa suporte para corpo de prova 
Fonte: Autor
Fonte: Autor
Fonte: Autor
DESCRIÇÃO DA PESQUISA
Os instrumentos utilizados para realização dos testes campo de tiro, foram adaptados da ABNT NBR 15000/2020.
Fuzil - FAL 7,62mm x 51mm Pistola Glock G17 9mm 
Fonte: Autor
Fonte: Autor
ANÁLISE E DISCUSSÃO DOS DADOS
Resultado obtidos no teste a compressão; e
Erro sistémico.
Tabela – Resistência x Dias de cura
Fonte: Elaborado pelo autor
		Resultado Rompimento (Resistência x Dias)		
		3 Dias	7 Dias	28 Dias
	ORIGINAL CALDAS BRANCO 1,5%	0	4,6	9,1
	5% TCC	0	8,9	16,7
	10% TCC	0	9,6	17,4
ANÁLISE E DISCUSSÃO DOS DADOS
Teste em campo de tiro – Impactos de Fuzil 7,62mm x 51mm
	 	Fuzil				
	 	Massa Projétil em Gramas	Velocidade m/s	Energia Cinética em Joules	Impactos	Resistiu
	ORIGINAL CALDAS BRANCO	9,27	824,09	3.146	1	Não
	5% TCC	9,27	822,87	3.137	1	Não
	10% TCC	9,27	817,68	3.097	1	Não
Fonte: Elaborado pelo autor
Tabela – Energia Cinética e Resistência a impactos de projeteis
ANÁLISE E DISCUSSÃO DOS DADOS
Teste em campo de tiro – Impactos de Pistola 9mm
Fonte: Elaborado pelo autor
Tabela – Energia Cinética e Resistência a impactos de projeteis
		Pistola				
		 Massa Projétil Grama 	 Velocidade em m/s 	 Energia Cinética em Joules 	 Impactos 	 Resistiu 
	ORIGINAL CALDAS BRANCO	 8,04 	 335,37 	 452	 4 	 Sim 
	5% TCC	 8,04 	 346,95 	 484 	 5 	 Sim 
	10% TCC	 8,04 	 330,18 	 438 	 6 	 Sim 
ANÁLISE E DISCUSSÃO DOS DADOS
Aumento da resistência do concreto com adição de sílica
Sim, houve aumento da resistência do concreto, conforme aumentado o percentual de sílica ativa por quilo de cimento.
Adição de 1,5 % = 9,1 Mpa
Adição de 5 % = 16,7 Mpa
Adição de 10% = 17,4 Mpa
ANÁLISE E DISCUSSÃO DOS DADOS
Os corpos de prova possuem dimensão 3,7 vezes menor, adaptado, da ABNT NBR 15000/2020.
Fuzil 7,62mm x 51mm – Nível III (ABNT NBR15000/2020) – 3405 Joules:
Nenhum corpo de prova resistiu aos impactos dos projeteis de 7,62mm.
Pistola 9mm – Nível III-A (ABNT NBR15000/2020) – 726 Joules:
Todos os corpos de prova submetidos a impactos de 9mm, resistiram, ao menos a um disparo, entretanto a velocidade do projétil de 9mm não atingiu 426m/s para proteção Nível III-A.
Mas ao atingir o corpo de prova a 335m/s é possível admitir que os corposde prova resistiram e possuem blindagem a Nível II-A.
CONSIDERAÇÕES FINAIS
Necessidade de mais ensaios com diferentes percentuais de Sílica Ativa por quilo de cimento;
Possibilidade de utilizar as padronizações da ABNT NBR 15000/2020, que foi publicada recentemente;
Possibilidade de ampliar os horizontes para utilização da Sílica Ativa junto ao traço do concreto; e
Possibilidade de contribuir para novos estudos de blindagem arquitetônica.
MUITO OBRIGADO!