Orientação magnética robotizada de fibras de aço como estratégia para reforçar elementos de concreto: desenvolvimento, caracterização físico-mecânica e análises de imagem

Resumo

O desenvolvimento de novas tecnologias para processos produtivos, buscando considerar questões ambientais, tem avançado juntamente com o crescimento da atividade industrial. Paralelamente, surgem materiais tecnologicamente aprimorados, com eficiência superior e cuja produção demanda menor consumo de matérias-primas. O uso da orientação magnética robotizada de fibras de aço como estratégia de reforço para a produção de elementos de concreto vai ao encontro destas duas tendências. Sabe-se que o desempenho mecânico de um compósito reforçado por fibras depende em grande parte do arranjo espacial do reforço. Quando alinhadas na direção dos esforços solicitantes, as fibras transferem tensões, retardando a propagação de fissuras. Nesse contexto, o principal objetivo deste projeto é desenvolver um processo automatizado de orientação magnética de fibras de aço a ser aplicado em elementos de concreto. Um conjunto de ímãs de neodímio acoplados a um braço robótico será empregado para guiar o reforço fibroso metálico no interior da matriz cimentícia. Parâmetros ideais para promover a orientação magnética das fibras de aço em matrizes de concreto serão estabelecidos. Em seguida, será realizada uma investigação sobre o efeito da orientação magnética das fibras de aço nas propriedades físico-mecânicas dos compósitos produzidos. As propriedades físicas serão caracterizadas por meio de velocidade de propagação ultrassônica, resistividade elétrica e testes indutivos. Para a caracterização mecânica, são propostos testes de flexão em três pontos e testes de flexão em painéis quadrados. Radiografia e análise de imagem serão empregadas para avaliar o grau de orientação e posicionamento das fibras ao longo das amostras. Por fim, serão avaliados os impactos econômicos e ambientais oriundos do processo de orientação magnética do reforço em elementos de concreto. (AU)