BR112012000216B1

BR112012000216B1 - Estrutura de concreto de concreto convencional

Info

Publication number: BR112012000216B1
Application number: BR112012000216-3A
Authority: BR
Inventors: Ann Lambrechts
Original assignee: Nv Bekaert Sa
Priority date: 2009-06-12
Filing date: 2010-06-14
Publication date: 2019-10-15
Also published as: EA201200011A1; EA023033B1; DK2440717T3; CA2760622A1; PT2440717T; CN102803629B; US8871020B2; KR20210022772A; KR20120037912A; CA2760622C; BR112012000216A2; PL2440717T3; ZA201107947B; CN102803629A; HUE034542T2; AU2010258572B2; JP2012529416A; JP5819818B2; US20120090507A1; WO2010142807A1

Abstract

estrutura de concreto de concreto convencional a presente invenção refere-se a uma fibra de aço para reforçar concreto ou argamassa. a fibra tem uma porção do meio e duas extremidades. a porção do meio tem uma resistência à tração de pelo menos 1000 n e um alongamento em carga máxima ag+e de pelo menos 2,5%. a invenção adicionalmente se refere a uma estrutura de concreto compreendendo tais fibras de aço.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para ESTRUTURA DE CONCRETO DE CONCRETO CONVENCIONAL.

Campo Técnico

A presente invenção refere-se a um novo tipo de fibra de aço para reforçar argamassa ou concreto e em particular reforçar concreto convencional.

As fibras de aço são caracterizadas por um alto alongamento.

A invenção também se refere a uma estrutura de concreto convencional reforçado com esse tipo de fibras de aço.

Além do mais, a invenção se refere ao uso desse tipo de fibras de aço para reforço de concreto convencional, concreto reforçado, prétensionado ou pós-tensionado.

Antecedentes da Técnica

É bem conhecido reforçar concreto ou argamassa com fibras de aço para aperfeiçoar a qualidade do concreto ou argamassa. As fibras de aço são, por exemplo, usadas para reforçar concreto convencional.

O termo concreto convencional se refere a um concreto tendo uma resistência à compressão menor do que 75 Mpa (1 Mpa = 1 MegaPascal = 1 Newton/mm²), por exemplo, menor do que 70 Mpa, e preferivelmente menor do que 60 Mpa.

EP-B1-851957 (NV Bekaert SA) ensina uma fibra de aço com extremidades conformadas em gancho achatadas, por meio do que a resistência à flexão pós-fissura do concreto, reforçado por meio de tais fibras, é altamente aperfeiçoada.

US-A-48837 13 (Eurosteel) ensina uma fibra de aço compreendendo um corpo de aço cilíndrico tendo extremidades conformadas conicamente para aperfeiçoar a característica de ancoragem da fibra de aço no concreto reforçado com fibra de aço.

Esses dois documentos citados, bem como outros documentos, já ensinam que as propriedades de concreto com fibra de aço convencional podem ser altamente aperfeiçoadas graças às características de ancoragem aperfeiçoadas das fibras de aço no concreto.

Petição 870190005279, de 17/01/2019, pág. 7/13

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Correntemente as fibras de aço da técnica anterior conhecidas para reforço de concreto funcionam muito bem para aperfeiçoar o estado limite de habilidade de serviço (SLS) de uma estrutura de concreto, isto é,, elas ligam muito bem os deslocamentos da abertura da boca da fissura ou 5 das fissuras (CMOD) menor do que ou igual a 0,5 mm, por exemplo, variação dos CMODs entre 0,1 mm e 0,3 mm, durante um teste de flexão de três pontos típico - para o teste vide European Standard EN 14651 - Método de teste para concreto com fibras metálicas, medindo a resistência à flexão. Em outras palavras, as fibras de aço conhecidas como fibras de aço com extre10 midades em gancho achatadas e fibras tendo extremidades conformadas conicamente funcionam bem para limitar a largura e o crescimento da fissura até 0,5 mm (SLS). A desvantagem hoje com essas fibras é sua performance relativamente baixa em estado definitivo (ULS). Especialmente, a razão entre o estado limite definitivo (ULS) e resistência à pós-fissura do estado limite 15 de habilidade de serviço (SLS) é relativamente baixa. Essa razão é determinada pelo valor da carga F_R1 (COMOD = 0,5 mm) e F_{R 4} (COMOD = 3,5 mm). Algumas fibras da técnica anterior não funcionam em ULS já que elas quebram em CMOD menor do que o que é exigido para ULS. Outras fibras com extremidades conformadas em gancho são desenhadas para serem 20 retiradas. Devido ao arrancamento, essas fibras mostram um comportamento suavizante de deslocamento já para deslocamentos pequenos.

Apesar dessa performance baixa em ULS, as fibras de aço presentemente conhecidas podem também ser usadas em assim chamadas aplicações estruturais de modo a aperfeiçoar o estado limite definitivo (ULS). 25 Aqui as fibras de aço conhecidas são esperadas suportar ou carregar carga, em vez de ou além do reforço clássico, tal como barra de reforço, acoplamento, pré-tensionamento, e pós-tensionamento. De modo a ser eficiente em tal função de carregar carga, no entanto, essas fibras de aço presentes têm que ser usadas em dosagens enormes excedendo consideravelmente 30 dosagens normais de 20 Kg/m³ a 40 Kg/m³. As dosagens enormes podem causar problemas de praticabilidade tais como problemas de mistura e de colocação.

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Descrição da Invenção

É um objetivo da presente invenção fornecer um novo tipo de fibras de aço capazes de satisfazer uma nova função uma vez embutidas no concreto ou argamassa e em particular em concreto convencional.

E um objetivo da presente invenção fornecer um novo tipo de fibra de aço, que seja capaz de ligar permanentemente os deslocamentos da abertura da boca da fissura maiores do que 0,5 mm durante o teste de flexão de três pontos de acordo com o Padrão Europeu EN 14651 Cunho de 2005).

É um outro objetivo da presente invenção fornecer um novo tipo 10 de fibras de aço que estão pegar cargas em aplicações estruturais sem exigir altas dosagens.

De acordo com um primeiro aspecto da presente invenção é fornecida uma fibra de aço adaptada para reforçar concreto ou argamassa o em concreto convencional particular. Uma fibra de aço tem uma porção do 15 meio e duas extremidades, isto é, uma primeira extremidade em um lado da porção do meio e uma segunda extremidade na outra extremidade da porção do meio. A porção do meio tem uma resistência à tração R_m (em MPa) de pelo menos 1000 MPa. Além do mais a fibra de aço de acordo com a presente invenção e mais particularmente a porção do meio da fibra de aço 20 de acordo com a presente invenção tem um alongamento em carga máxima Ag_+e que é pelo menos 2,5%.

Alongamento em Carga Máxima

Dentro do contexto da presente invenção, o alongamento em carga máxima Ag_+e, e nao o alongamento na fratura At, é usado para carac25 terizar o alongamento de uma fibra de aço, mais particularmente da porção do meio de uma fibra de aço. A razão é que uma vez que a carga máxima foi alcançada, a contração da superfície disponível da fibra de aço inicia e cargas maiores não são absorvidas. O alongamento em carga máxima Ag_+e é a soma do alongamento plástico em carga máxima A₉ e o alongamento elásti30 co. O alongamento em carga máxima não compreende o alongamento estrutural A_s que pode ser devido à carga de onda da porção do meio da fibra de aço (se existir). No caso de uma fibra de aço de onda, a fibra de aço é primeiramente desencurvada antes da Ag_+eser medida.

O alongamento em carga máxima Ag_+e da porção do meio de uma fibra de aço de acordo com a presente invenção é pelo menos 2,5%. De acordo com modalidades particulares da presente invenção, a mpp da 5 fibra de aço tem um alongamento em carga máxima Ag_+e maior do que 2.75%, maior do que 3.0%, maior do que 3.25%, maior do que 3.5%, maior do que 3.75%,maior do que 4.0%, maior do que 4.25%, maior do que 4.5%, maior do que 4.75%, maior do que 5.0%, maior do que 5.25%, maior do que 5.5%, maior do que 5.75% ou mesmo maior do que 6.0%.

O alto grau de alongamento em carga máxima A_g+e pode ser obtido por aplicação de um tratamento de relaxamento de stress tal como um tratamento térmico para os fios de aço onde as fibras de aço serão feitas.

As fibras de aço convencionais são feitas de fio com alongamento relativamente pequeno em carga máxima A_g+e (carga máxima A_g+e de má15 ximo 2%). Por conseguinte, as fibras de aço em concreto convencional são projetadas para serem retiradas da matriz (fibras com extremidades conformadas em gancho). Outras fibras de aço conhecidas na técnica não executam um ULS uma vez que elas quebram no CMOD menor do que é exigido para ULS. Exemplos de tais fibras de aço são fibras de aço com extremida20 des conformadas conicamente.

As fibras de acordo com essa invenção alongam devido ao fio de aço com alto alongamento em carga máxima A_g+e. Elas alongam e não quebram antes de alcançar o ULS. Além do mais, como as fibras de acordo com a presente invenção têm uma resistência à tração alta o concreto reforçado 25 com esse tipo de fibras de aço pode suportar altas cargas.

Os valores de alto alongamento do fio em carga máxima devem permitir ligar os deslocamentos da abertura da boca da fissura mais do que 0,5 mm e devem permitir absorver cargas em vez de reforço tradicional ou além do reforço tradicional em níveis de dosagem normais. Então o novo 30 tipo de fibra de aço aperfeiçoa o estado limite definitivo (ULS) de estruturas de concreto. As novas fibras não somente aperfeiçoam a durabilidade, mas também aperfeiçoam a capacidade de aguentar ou de carga.

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Resistência á Tração Rm

Uma fibra de aço de acordo com a presente invenção, isto é,, a porção do meio de uma fibra de aço de acordo com a presente invenção preferivelmente tem uma alta resistência à tração R_m. A resistência à tração R_m.

é a maior tensão que a fibra de aço suporta durante o teste de tensão. A resistência à tração R_m da porção do meio da fibra de aço (isto é,, a capacidade de carga máxima F_m dividida pela área de seção transversal original da fibra de aço) é preferivelmente acima de 1000 MPa, e mais particularmente acima de 1400 MPa, por exemplo, acima de 1500 MPa, por exemplo, acima 10 de 2000 MPa, por exemplo, acima de 2500 MPa. A alta resistência à tração de fibras de aço de acordo com a presente invenção permite que as fibras de aço suportem altas cargas. Uma maior resistência à tração é, por conseguinte, refletida em uma dosagem inferior das fibras, necessária em concreto convencional.

Por causa da alta ductilidade ou alto alongamento das fibras de aço, de acordo com a presente invenção, as fibras não quebrarão em CMODs acima de 1,5 mm, acima de 2,5 mm ou acima de 3,5 mm no teste de flexão de três pontos de acordo com EM 14651. A alta ductibilidade ou alongamento da fibra de aço permite que fissuras com aberturas maiores possam ser ligadas e que a resistência à pós-fissura do concreto depois da ocorrência de fissuras, será aumentada com o aumento da largura da fissura. Ou uma vez que o concreto é fissurado, o concreto reforçado por fibra mostra um comportamento de resistência à flexão.

Em uma modalidade preferida, a fibra de aço compreende uma 25 porção do meio e extremidades de ancoragem para ancorar a fibra de aço no concreto ou argamassa. Em tal modalidade preferida, a força de ancoragem da fibra de aço no concreto ou argamassa é preferivelmente maior do que 50% da capacidade de carga máxima F_m da porção do meio da fibra de aço. A força de ancoragem é determinada pela carga máxima que é alcan30 çada durante um teste de arrancamento. Para esse teste de arrancamento uma fibra de aço é embutida com uma extremidade no concreto ou argamassa. O teste é descrito adicionalmente em mais detalhes.

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De acordo com modalidades preferidas da invenção, as fibras de aço têm uma força de ancoragem maior, por exemplo, uma força de ancoragem maior do que 60%, maior do que 70% ou maior do que 80% da capacidade de carga máxima F_m. Mais preferivelmente a força de ancoragem da 5 fibra de aço no concreto ou argamassa é até maior do que 90%, por exemplo, maior do que 92%, 95%, 98% ou até maior do que 99%.

Quanto maior o grau de ancoragem das fibras de aço no concreto ou argamassa, maior a resistência residual do concreto ou argamassa. Quanto mais as fibras de aço são impedidas de deslizar para fora do concre10 to, mais é usada a resistência total da porção do meio da fibra de aço. Por exemplo, em caso de força de ancoragem da fibra de aço no concreto ou argamassa ser 90%; 90% da resistência total da porção do meio da fibra de aço podem ser usados.

O alto grau de ancoragem em concreto pode ser obtido em dife15 rentes maneiras como, por exemplo, por espessamento ou alargamento das extremidades, através de encabeçamento a frio, por achatamento das fibras de aço, fazendo ganchos pronunciados para as extremidades das fibras de aço, por ondulação das extremidades ou por combinações disso. As extremidades de ancoragem são, por exemplo, extremidades de ancoragem es20 pessadas, extremidades de ancoragem alargadas, extremidades de ancoragem encabeçadas a frio, extremidades de ancoragem achatadas, extremidades de ancoragem flexionadas, extremidades de ancoragem onduladas ou qualquer combinação deias.

O mecanismo, pelo qual algumas extremidades fornecem uma 25 melhor ancoragem do que outras, não é completamente entendido e o grau de ancoragem pode ser predito por, por exemplo, modelagem matemática. Portanto, de acordo com a presente invenção é proposto determinar a força de ancoragem de uma fibra de aço embutindo a fibra de aço fornecida com uma extremidade no concreto ou argamassa e por submissão da fibra de 30 aço a um teste de arrancamento (teste de deslocamento de carga).

As fibras de aço, mais particularmente a porção do meio das fibras de aço tipicamente têm um diâmetro D variando de 0,10 mm a 1,20

7/13 mm. No caso a seção transversal da fibra de aço e mais particularmente da porção do meio da fibra de aço não é redonda, o diâmetro é igual ao diâmetro de um círculo com a mesma área de superfície que a seção transversal da porção do meio da fibra de aço. As fibras de aço, mais particularmente a 5 porção do meio das fibras de aço tipicamente tem uma razão de comprimento para diâmetro L/D variando de 40 para 100.

A porção do meio da fibra de aço pode ser direta ou retilínea, ou pode ser em ondas ou ondulada.

De acordo com um segundo aspecto da presente invenção, é 10 fornecida uma estrutura de concreto compreendendo fibras de aço de acordo com a presente invenção. A estrutura de concreto compreende, por exemplo, concreto convencional. A estrutura de concreto tem uma resistência residual média à oós-fissura em ULS excedendo 3 MP • ’’’ — '··'* J-ÍWI HlUhJ de 4 MPa, por exemplo, mais de 5 MPa, 6 MPa, 7 MPa, 7.5 MPa. A dosa15 gem de fibras de aço na estrutura de concreto é preferivelmente, mas não necessariamente, menos do que 80 Kg/m³, preferivelmente menos de 60 Kg/m³. A dosagem de fibras de aço em concreto pode variar tipicamente de 20 Kg/m³ a 50 Kg/m³, por exemplo, de 30 Kg/m³ a 40 Kg/m³.

De acordo com um terceiro aspecto da presente invenção, é for20 necido o uso de fibras de aço, como descrito acima, para estruturas de carregar carga de concreto. Em particular a invenção se refere ao uso do novo tipo de fibras de aço em uma estrutura de concreto convencional, concreto reforçado, pré-tensionado ou pós-tensionado.

Breve Descrição de Figuras nos Desenhos

A invenção será adicionalmente explicada na seguinte descrição por meio do desenho em anexo, em que:

a figura 1 ilustra um teste de tensão (teste de tração de carga) de uma fibra de aço;

a figura 2 ilustra um teste de arrancamento (teste de desloca30 mento de carga) de uma fibra de aço embutida no concreto ou argamassa;

a figura 3 mostra a curva de tração de carga de uma fibra de aço da técnica anterior e uma fibra de aço de acordo com a presente invenção;

8/13 a figura 4a, a figura 4b e a figura 4c são ilustrações de fibras de aço de acordo com a presente invenção.

Modo(s) de Executar a Invenção

A presente invenção será descrita com respeito a modalidades particulares e com referência a certos desenhos, mas a invenção não é limitada a isso, mas somente pelas reivindicações. Os desenhos descritos são somente esquemáticos e não são limitantes. Nos desenhos, o tamanho de alguns dos elementos pode ser exagerado e não desenhado em escala para propósitos ilustrativos. As dimensões e as dimensões relativas não corres' 10 pondem às reduções reais para a prática da invenção.

Os seguintes termos são fornecidos somente para auxiliar no entendimento das invenções.

- Capacidade de carga máxima (F_m): a maior carga que a fibra de aço suporta durante um teste de tensão;

- Alongamento de uma carga máxima (%): aumento no comprimento padrão em força máxima, expressada como uma percentagem do comprimento padrão original;

- Alongamento em fratura (%): aumento no comprimento padrão no momento de fratura expressada como uma percentagem do comprimento padrão originai;

- Resistência à tração (R_m): tensão correspondendo à carga máxima (F_m);

- Tensão: força dividida pela área em seção transversal original da fibra de aço;

- Dosagem: quantidade de fibras adicionadas a um volume de concreto (expressada em kg/m³).

Para ilustrar a invenção um número de diferentes fibras de aço, fibras de aço da técnica anterior e fibras de aço de acordo com a presente invenção, é submetido a um número de diferentes testes:

- um teste de tensão (teste de tensão de carga); e

- um teste de arrancamento (teste de deslocamento de carga).

O teste de tensão é aplicado na fibra de aço, mais particular

9/13 mente na porção do meio da fibra de aço. Alternativamente, o teste de tensão é aplicado no fio usado para fazer a fibra de aço. O teste de tensão é usado para determinar a capacidade de carga máxima F_m da fibra de aço e para determinar o alongamento em carga máxima Ag_+e. O teste de arranca5 mento é aplicado na fibra de aço embutida com uma extremidade no concreto ou argamassa. O teste de arrancamento é usado para medir a força de ancoragem de uma fibra de aço em concreto ou argamassa e pode, além do mais, ser usado para determinar o deslocamento absoluto da fibra de aço embutida no concreto ou argamassa. Os testes são ilustrados na figura 1 e Ί0 na figura 2, respectivamente.

A figura 1 mostra um ajuste de teste 60 para medir o alongamento de fibras de aço adaptadas para reforço de concreto. As extremidades de ancoragem (por exemplo, as extremidades aumentadas ou conformadas em gancho) da fibra de aço para serem testadas são primeiramente cortadas. A 15 porção do meio restante 14 da fibra de aço é fixada entre dois pares de grampos 62, 63. Através dos grampos 62, 63 um aumento da força de tração F é exercitado na porção do meio 14 da fibra de aço. O deslocamento ou alongamento como um resultado desse aumento da força de tração F é medido através da medição do deslocamento das garras 64, 65 do extensiôme20 tro. Li é o comprimento da parte do meio da fibra de aço e é, por exemplo, 50 mm, 60 mm ou 70 mm. l_2 é a distância entre os grampos e é, por exemplo, 20 mm ou 25 mm. L3 é o comprimento padrão do extensiômetro e é no mínimo 10 mm, por exemplo, 12 mm, por exemplo, 15 mm. Para um aperto aperfeiçoado do extensiômetro para a porção do meio 14 da fibra de aço, a 25 porção do meio 14 da fibra de aço pode ser revestida e pode ser coberta com uma fita delgada para impedir deslizamento do extensiômetro sobre a fibra de aço. Através desse teste é registrada uma curva de alongamento de carga. A percentagem do alongamento total em carga máxima é calculado pela seguinte fórmula:

Ag+e =_____extensão em carga máxima_______ x 100 comprimento padrão do extensiômetro L₃

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Com a ajuda do teste de arrancamento 60, a fibra de aço da invenção foi comparada com um número de fibras de aço da técnica anterior comercialmente disponível como carga de quebramento F_m, resistência à tração R_m e alongamento total em carga máxima Ag_+e. Foram feitos cinco testes por espécime. A tabela 1 sumariza os resultados.

Tabela 1

Tipo de fibra	Diâmetro (mm)	F_m (N)	R_m (MPa)	A_q+e (%)
Técnica anterior 1	0,90	879 ± 8	1382 ±12	1,37 ±0,07
Técnica anterior 2	1,0	911 ±14	1160 ±18	1,86 ±0,24
Técnica anterior 3	1,0	1509 ± 12	1922 ±15	2,36 ±0,19
Técnica anterior 4	1,0	873 ± 10	1111 ±13	1,95 ±0,21
Técnica anterior 5	1,0	1548 ± 15	1972 ±19	1,99 ± 0,27
Técnica anterior 6	1.0	1548 ± 45	1971 ± 58	2,33 ±0,29
Técnica anterior 7	0,75	533 ± 19	1206 ±43	2.20 ± 0.24
Técnica anterior 8	0,9	751 ± 29	1181 ±46	2,16±0,13
Técnica anterior 9	0,77	1051 ± 20	2562 ± 44	1.88 ±0.15
Fibra da invenção	0,89	1442 + 3	2318 ±4	5,06 ± 0,32

Somente a fibra da invenção tem um alongamento em carga máxima excedendo 2,5%.

A figura 2 ilustra um ajuste de teste para medir a ancoragem de uma fibra de aço em concreto. Uma fibra de aço 12 é ancorada em uma sua extremidade em um cubo de concreto 20. O cubo 20 é feito de um concreto convencional. O cubo de concreto 20 se apóia em uma plataforma 22 com um orifício central 24 através do que a fibra de aço 12 se estende. A plataforma 22 é presa por barras 26 que constroem uma caixa em torno do cubo

20. A outra extremidade da fibra de aço 12 é recortada e é fixada em grampos 28. Um deslocamento é exercido por grampos 28 na fibra de aço 12 até a fibra de aço 12 quebrar ou ser retirada do cubo 20. Um deslocamento de força ou diagrama de deslocamento de carga é registrado.

A figura 3a mostra uma curva de deformação de carga da fibra de aço da técnica anterior 32 e da fibra de aço de acordo com a invenção 36. As curvas de deformação de carga são obtidas por sujeição das fibras de

11/13 aço a um teste como descrito na Figura 1. A fibra de aço da técnica anterior tem uma carga máxima F_m um tanto acima de 80 Newton. A carga máxima F_m é equivalente a uma resistência à tração R_m de cerca de 1200 MPa. O alongamento em carga máxima Ag_+e da fibra de aço da técnica anterior é 5 relativamente baixo, em particular menor do que 2,0%. Quando a curva de deformação de carga 36 de uma fibra de aço de acordo com a presente invenção é comparada com as curvas de deformação de carga 32 da fibra de aço da técnica anterior são percebidas duas diferenças: a primeira de todas, a carga máxima F_m é maior do que 1400 Newton, isto é, muito maior do que 10 a carga máxima F_m da fibra da técnica anterior de curva 32. Em segundo lugar, o alongamento na carga máxima Ag_+e é também muito maior do que o alongamento na carga máxima Ag_+e da fibra da técnica anterior de curva 32. O alongamento na carga máxima Ag_+e da fibra d e aço de acordo com a presente invenção é maior do que 2,5%, ou até maior do que 3,0% ou 4%.

A figura 4a, a Figura 4b e a Figura 4c mostram modalidades de fibras de aço de acordo com a presente invenção. A figura 4a mostra uma fibra de aço 400 tendo uma porção do meio 404 e duas extremidades de ancoragem 402. As extremidades de ancoragem 402 são extremidades alargadas. A porção do meio 404 entre as extremidades de ancoragem 402 é, 20 por exemplo, reta ou retilínea. A seção transversal da porção do meio 404 é, por exemplo, substancialmente circular ou redonda. O diâmetro ou espessura da porção do meio 404 preferivelmente varia entre 0,4 a 1,2 mm. A razão do comprimento para o diâmetro da porção do meio 404 é, por razões práticas e econômicas, a maior parte situada entre 40 e 100. As extremidades de 25 ancoragem 402 são extremidades alargadas que são substancialmente conicamente formadas para aperfeiçoar a ancoragem da fibra de aço 400 no material de matriz do concreto a ser reforçado.

A figura 4b mostra uma outra fibra de aço 410 tendo uma porção do meio 414 e duas extremidades 412. A porção do meio 414 é reta. A se30 ção transversal da porção do meio 414 pode ser redonda ou ligeiramente achatada. As duas extremidades 412 são extremidades alargadas, mais particularmente extremidades alargadas que são conformadas em gancho e

12/13 possivelmente também achatadas de acordo com o citado EP-B1-851957.

A figura 4c mostra uma modalidade adicional de uma fibra de aço 420 de acordo com a presente invenção tendo uma porção do meio 424 e duas extremidades de ancoragem 422. A porção do meio 424 é ondulada.

As extremidades de ancoragem 422 são também onduladas. A ondulação da porção do meio 424 e das extremidades de ancoragem 422 podem ser as mesmas ou diferentes.

As fibras de aço 400 e 420 preferivelmente têm uma resistência à tração entre 1000 e 3000 MPa, mais preferivelmente 1400 MPa e 3000 '10 MPa, por exemplo, entre 1600 MPa e 3000 MPa.

As fibras de aço de acordo com a invenção podem ser feitas como a seguir. Inicialmente, o material é uma haste de fio com um diâmetro de por exemplo, 5.5 mm ou 6.5 mm e uma composição de aço tendo um conteúdo de carbono mínimo de 0,50 por cento em peso (% em peso)., por 15 exemplo, igual a ou mais do que 0,6% em peso, um conteúdo de manganês variando de 0,20% em peso para 0,80% em peso, um conteúdo de silício variando de 0,10% em peso para 0,40% em peso. O conteúdo de enxofre é máximo de 0,04% em peso e o conteúdo de fósforo é máximo de 0,04% em peso. Uma composição de aço típica compreende 0,750% de carbono, 20 0.550% de manganês, 0,250% de silício, 0,015 de enxofre e 0,015 de fósforo. Uma composição de aço alternativa compreende 0,825% de carbono, 0,520% de manganês, 0,230% de silício, 0,008% de enxofre e 0,010% de fósforo. A haste de fio é estírado a frio em um número de etapas de desenho até seu diâmetro final variando de 0,20 mm a 1,20 mm. De modo a dar à 25 fibra de aço seu alto alongamento em fratura e em carga máxima o, por conseguinte, fio estírado pode ser submetido a um tratamento de liberação de tensão, por exemplo, passando o fio através de uma bobina de indução de alta frequência ou média frequência de um comprimento que é adaptado à velocidade do fio que passa. Tem sido observado que o tratamento térmico 30 em uma temperatura de cerca de 300°C por um certo período de tempo resulta em uma redução da resistência à tração de cerca de 10% sem aumentar o alongamento na fratura e o alongamento em carga máxima. No entan

13/13 to, aumentando ligeiramente a temperatura para mais do que 400°C, uma adicional diminuição da resistência à tração é observada e ao mesmo tempo um aumento no alongamento na fratura e um aumento no alongamento em carga máxima.

Os fios podem ou não ser revestidos com um revestimento resistente à corrosão tal como um revestimento de zinco ou de liga de zinco, mais particularmente, um revestimento de zinco alumínio ou um revestimento de zinco alumínio magnésio. Antes do estiramento ou durante o estiramento os fios podem ser revestidos com um revestimento de cobre ou de liga de cobre 10 de modo a facilitar a operação de estiramento.

Os fios liberados de tensão são então cortados em comprimentos apropriados das fibras de aço e às extremidades das fibras de aço é dada a ancoragem apropriada. Cortar e conformar em gancho pode também ser feito em uma e na mesma etapa de operação por meio de cilindros apro15 priados.

As fibras de aço, por conseguinte, obtidas podem ou não podem ser aglutinadas juntas de acordo com US-A-4284667. Além disso, ou alternativamente, as fibras de aço obtidas podem ser colocadas em um pacote de corrente de acordo com EP-B1-1383634 ou em uma correia como um 20 pacote tal como descrito no pedido de patente europeu com número do pedido 09150267.4 do requerente.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Estrutura de concreto de concreto convencional, o concreto convencional sendo definido como concreto que tem uma resistência à compressão inferior a 75Mpa, a dita estrutura de concreto compreendendo fibras de aço (400) tendo uma porção do meio (404) e duas extremidades (402), a dita porção do meio (404) das ditas fibras de aço (400) tendo um diâmetro variando de 0,4 mm a 1,20 mm e uma razão de comprimento/diâmetro L/D variando de 40 a 100, as ditas duas extremidades sendo extremidades de ancoragem sendo selecionadas a partir do grupo que consiste de extremidades alargadas que são conicamente formadas (402), extremidades encabeçadas a frio, extremidades flexionadas, extremidades onduladas ou qualquer combinação destas, a dita porção do meio da dita fibra de aço tendo um uma resistência à tração Rm de pelo menos 1000 MPa, caracterizada pelo fato de a dita porção do meio (404) da dita fibra de aço (400) ter um alongamento em carga máxima Ag+e sendo pelo menos de 4%, o dito alongamento em carga máxima Ag+e sendo definido como o alongamento da dita porção do meio da dita fibra de aço à carga máxima que a dita porção média da dita fibra de aço pode resistir num ensaio de tração.
2. Estrutura de concreto, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a dita porção do meio (404) da dita fibra de aço (400) tem uma resistência à tração Rm de pelo menos 1400 MPa.
3. Estrutura de concreto, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que a dita porção do meio da dita fibra de aço tem uma resistência à tração Rm de pelo menos 2000 MPa.
4. Estrutura de concreto, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que a dita porção do meio (404) da dita fibra de aço (400) tem um alongamento máximo em carga máxima Ag+e de pelo menos 5%.
5. Estrutura de concreto, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que o dito alongamento máximo em carga máxima Ag+e é medido da seguinte forma:

Petição 870190005279, de 17/01/2019, pág. 8/13

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- cortando as referidas extremidades de ancoragem (402);

- fixando da porção do meio remanescente (404) da fibra de aço (400) entre dois pares de grampos (62, 63);

- cobrindo a porção do meio (404) da fibra de aço (400) com uma fita delgada ou revestindo a porção média (404) da fibra de aço (400) para impedir deslizamento do extensiômetro;

- aumentando da força de tração através dos grampos (62, 63);

- medindo o deslocamento das garras (64, 65) do extensiômetro.
6. Estrutura de concreto, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que a dita fibra de aço (400) tem um teor mínimo de carbono de 0,50% em peso, um teor de manganês variando de 0,20% em peso a 0,80% em peso, um teor de silício variando de 0,10% em peso a 0,40% em peso, um enxofre sendo o teor máximo de 0,040% em peso, e um teor de fósforo sendo máximo em 0,04% em peso, a dita fibra de aço (400) estando em um estado liberado de tensão.
7. Estrutura de concreto, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que a dita estrutura de concreto tem uma resistência residual à pós-fissura média em ULS excedendo 4 MPa com uma dosagem das ditas fibras de aço (400) menor do que 40 kg/m³.