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Correlação de imagem digital e modelagem numérica aplicada à determinação de propriedades elásticas em revestimentos de argamassa sob tração
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Correlação de imagem digital e modelagem numérica aplicada à determinação de propriedades elásticas em revestimentos de argamassa sob tração
Lacerda, Benício de Morais
Data da Defesa:
2023-08-18
Orientador:
Kazmierczak, Claudio de Souza
Resumo:
A argamassa de revestimento cimentícia, que trabalha aderida a substratos cerâmicos ou de concreto, é um material de construção em constante evolução. As propriedades elásticas da argamassa são influenciadas pelas propriedades do substrato, da argamassa e pela ligação interfacial ente os dois, onde ocorre a aderência, e exercem grande influência na durabilidade do sistema. Este trabalho possui o objetivo de sistematizar uma metodologia de aplicação da correlação de imagem digital (CID) e de utilizar a modelagem numérica para a avaliação das propriedades elásticas de argamassas de revestimento aplicadas sobre substratos cerâmicos quando submetidos a esforços de tração. Foi utilizado um único traço de argamassa aplicada sobre dois tipos de substratos cerâmicos. As amostras foram submetidas a carbonatação acelerada em câmara com 3 % de concentração de CO2 por um período de 147 dias e posteriormente submetidas ao efeito de degradação por envelhecimento acelerado proveniente de 20 ciclos de molhagem e secagem. O trabalho foi composto de duas etapas, uma experimental e outra numérica. Na etapa experimental, um programa de ensaio foi desenvolvido a fim de quantificar e avaliar os parâmetros da resistência de aderência à tração, módulo de elasticidade e coeficiente de Poisson em ensaios monitorados por correlação de imagem digital. A segunda etapa consistiu na modelagem e simulação numérica do programa experimental utilizando, como dados de entrada, os resultados médios obtidos da correlação de imagem digital. Os resultados experimentais indicaram que há diferenças de módulo elástico ao longo da espessura de um mesmo revestimento,
que diminuem a partir da face externa, em direção à região central e à interface com
o substrato cerâmico. A resistência de aderência à tração entre as amostras REF foi
maior em relação às amostras envelhecidas e carbonatadas. A simulação numérica permitiu construir e analisar em elementos finitos um modelo adequado para a escala proposta do estudo experimental a partir dos resultados da CID. As condições de contorno aplicadas nos modelos numéricos sob o ensaio de resistência de aderência à tração influenciaram diretamente na ligação da interface, região passível de planos de rupturas, como também no seu comportamento global.
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