Mechanical Characterization of Steel Fillings Fiber-Reinforced Concrete

Authors

DOI:

https://doi.org/10.46421/enarc.v8i00.2931

Keywords:

Concreto, Fibras, Re´siduos, Limalha de aço

Abstract

A growing production of metal parts through machining processes also leads to an increase in the generation of waste, known as steel shavings. The use of these shavings in concrete can result in significant improvements in mechanical properties, such as compressive and tensile strength. This incorporation can be done by replacing a portion of the concrete's aggregate and may exhibit fibrous behavior within it. Concretes with substitutions of sand by steel shavings were evaluated in proportions of 5%, 10%, and 15% relative to the cement mass. All substitutions resulted in increases in both compressive and tensile strengths, with the highest increase observed in the 10% replacement, showing a 73.70% increase in strength for both tensile and compressive properties. These results were obtained with a 95% level of confidence according to the statistical analysis of variance (ANOVA) performed.

Author Biographies

Paulo Henrique Carvalho Mello, Universidade Estadual de Maringá

Formado em engenharia civil pela UTFPR, campus de Guarapuava, atualmente mestrando em estruturas e geotecnia pela Universidade Estadual de Maringá, realizando pesquisa na área de reaproveitamento de resíduos de usinagem no concreto.

Gustavo de Miranda Saleme Gidrão, Universidade Tecnológica Federal do Paraná

Doutor em ciências pelo departamento de estruturas da EESC - USP. Atualmente é professor no curso de engenharia civil da Universidade Tecnológica Federal do Paraná - UTFPR, campus Guarapuava. 

Silvia Paula Sossai Altoé, Universidade Estadual de Maringá

Doutorado em Construção Civil pela Universidade Federal de São Carlos (2017). Atualmente é professor permanente no Programa de Pós Graduação em Engenharia Civil da Universidade Estadual de Maringá e Professor Adjunto da Universidade Estadual de Maringá. 

References

ACI Comite 544. (2002). State of the Art Report on Fiber Reinforced Concrete Reported (ACI 544.1R-96 Reapproved 2002). ACI Structural Journal, 1996 (Reapproved).

ARUNAKANTHI, E.; KUMAR, C. J.D. Experimental studies on fiber reinforced concrete (FRC). Int. J. Civ. Eng. Technol. 2016, 7,329–336.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 16697: Cimento Portland - Requisitos. Rio de Janeiro: ABNT 2018.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 17054: Agregados – Determinação da composição granulométrica – Método de ensaio. Rio de Janeiro: ABNT 2015.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 5738: Concreto – Procedimento para moldagem e cura de corpos de prova. Rio de Janeiro: ABNT 2015.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 5739: Concreto – Ensaio de compressão de corpos de prova cilíndricos. Rio de Janeiro: ABNT 2018.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR ISO 3685: Ensaio de vida da ferramenta de ponta única para torneamento. Rio de Janeiro: ABNT 2017.

CASARIN; S. J. Manufatura Mecânica: Usinagem. Editora e Distribuidora Educacional S.A., 1° ed. Londrina-PR. 2018.

CAMARGO, M. V. DE. Resistência à compressão e módulo de elasticidade do concreto por meio de ensaios não destrutivos (END). 2020. 143f. Dissertação (Mestre em Engenharia Civil) - Universidade Estadual de Maringá, Maringá, 2020.

FIGUEIREDO, A. D. Concreto com fibras de aço. 2000.Boletim Técnico da Escola Politécnica da USP, Departamento de Engenharia Civil. São Paulo-SP. 2000

MACHADO, Á. R.; ABRÃO, A. M.; COELHO, R. T.; DA SILVA, M. B. Teoria Da Usinagem Dos Materiais. 1. Ed. São Paulo: Edgard Blucher, 2009.

MALEK, M.; KADELA, M.; TERPILOWSKI, M.; SZEWCZYK, T.; LASICA, W.; MUZOLF, P. Effect of Metal Lathe Waste Addition on the Mechanical and Thermal Properties of Concrete. MATERIALS. 2021. Disponível em: < https://www.researchgate.net/publication/351786205_Effect_of_Metal_Lathe_Waste_Addition_on_the_Mechanical_and_Thermal_Properties_of_Concrete >. Acesso em 20 de mai. de 2023.

MEHTA, P.K.; MONTEIRO, P.J.M. Concreto: microestrutura, propriedades e materiais. 2. ed. São Paulo-SP: IBRACON 2014.

PRABU, M.; VIGNESH, K.; SAII PRASANNA, N.; PRAVEEN, C.; MOHAMMED NAFEEZ, A. Experimental study on concrete in partial replacement of fine aggregate with lathe waste. Int. J. Sci. Eng. Res. 2020, 11, 68–72. Disponível em: < https://www.ijser.org/researchpaper/Experimental-study-on-concrete-in-partial-replacement-of-fine-aggregate-with-lathe-waste.pdf > Acesso em 20 de março de 2023.

RAI, A.; JOSHI, Y. P. Applications and Properties of Fiber Reinforced Concrete. Journal of Engineering. Research and Applications, Vol 4. maio de 2014. Disponível em: < http://www.kresttechnology.com/krest-academic-projects/krest-mtech-projects/Civil/Civil%20M.tech%20Projects%202017%20-2018/2.%20Concrete%20Projects/BASE%20PAPERS/25.fiber%20reinforced%20concrete.pdf>. Acesso em 20 de mai. de 2023.

SINGH, H. Steel fiber reinforced concrete: behavior, modelling and design. Springer, 2017.

ÇELIC, A. I.; OZKILIÇ, Y.O.; ZEYBEK, O.; OZDONER, N.; TAYEH, B.A. Perfomance Assessment Fiber-Reinforced Concrete Product with Waste Lathe Fibers. Sustainability. 20 de setembro de 2022. Disponível em: < https://

Published

2023-10-25

How to Cite

Carvalho Mello, P. H., de Miranda Saleme Gidrão, G., & Paula Sossai Altoé, S. . (2023). Mechanical Characterization of Steel Fillings Fiber-Reinforced Concrete. ENCONTRO NACIONAL DE APROVEITAMENTO DE RESÍDUOS NA CONSTRUÇÃO, 8(00), 1–7. https://doi.org/10.46421/enarc.v8i00.2931

Similar Articles

<< < 1 2 3 4 5 6 > >> 

You may also start an advanced similarity search for this article.