Thermal properties of polypropylene and high modulus polyethylene fibers reinforced concretes

• Published in: Revista IBRACON de estruturas e materiais 2020-02, Vol.13 (1), p.32-38
• Main Authors: AMARAL JR, J. C., MORAVIA, W. G.
• Format: Article
• Language: English
• Subjects: concrete; ENGINEERING, CIVIL; fiber reinforced concrete; polymers; thermal properties
• ISSN: 1983-4195; 1983-4195
• DOI: 10.1590/s1983-41952020000100004

Abstract Concrete is one of the materials most used by the construction industry. Reinforcing this material with fibers is a technique used to improve its mechanical properties. Steel and polymer fibers are the main types used in this application and there are few studies about the influence of polymer fibers on the thermal properties of concrete. In order to analyze this influence, the present work carried out thermal conductivity, thermal expansion, and compressive strength after exposure to a temperature of 200 °C on specimens made of concrete with addition of polypropylene (PP) fibers and concrete with addition of high modulus polyethylene (HMPE). It was also conducted thermogravimetric analysis (TGA) on PP and HMPE fibers. The results show that the addition of polymer fibers alters the thermal properties of the concrete, reducing its thermal expansion, for example. Resumo O concreto é um dos materiais mais utilizados pela indústria da construção civil. Reforçar esse material com fibras é uma técnica utilizada para aprimorar suas propriedades mecânicas. Fibras de aço e polímeros são os principais tipos utilizados nessa aplicação e existem poucos estudos a respeito da influência das fibras poliméricas nas propriedades térmicas do concreto. Com o objetivo de analisar tal influência, o presente trabalho realizou ensaios de condutividade térmica, dilatação térmica e resistência à compressão após exposição à temperaturas de 200 °C em corpos de prova confeccionados com concreto com adição de fibras de polipropileno (PP) e concreto com adição de fibras de polietileno de alto módulo (PEAM). Também foram conduzidos ensaios de análise termogravimétrica (ATG) nas fibras de PP e PEAM. Os resultados mostram que a adição de fibras poliméricas alteram as propriedades térmicas do concreto, reduzindo sua dilatação térmica, por exemplo.