7 Ensaio de Compressão

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12/09/2016
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ENSAIO DOS MATERIAIS
ENSAIO DE COMPRESSÃO
Carlos Nelson Elias
Referências:
Ensaios dos Materiais 2ª Edição. Amauri Garcia / J.A. Spim / C.A. dos Santos. 
W.D. Callister, Ciência e Engenharia dos materiais
ENSAIO DE COMPRESSÃO
1. Aplicação de carga compressiva crescente
2. Determina-se a variação da deformação com a carga
3. Mais usado
a) Materiais frágeis: FoFo, Concreto e cerâmicos
b) Materiais de alta resistência: Aço rápido 
4. Resultado varia com temperatura, defeitos, microestrutura, 
geometria CP, ambiente
5. Resultados semelhantes ao de tração
ENSAIO DE COMPRESSÃO GESSO
ENSAIO DE COMPRESSÃO
Gesso
ENSAIO DE COMPRESSÃO
Concreto
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ENSAIO DE COMPRESSÃO ENSAIO DE COMPRESSÃO
Vídeo 02 Compression Testing Systems_Varios 
Cuidados
1. Dimensões do CP
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Dimensão do CP e Flambagem Dimensões do CP
Lo / Do =
3 a 8 evita flambagem
2 a 3 materiais frágeis
Modos de Deformação Modos de Deformação
Modos de Deformação Cuidados
1.Dimensões do CP
2.Paralelismo das placas
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Paralelismo das Placas Cuidados
1.Dimensões do CP
2.Paralelismo das placas
3.Embarrilhamento (baixo L/D)
Cuidados
1. Dimensões do CP
2. Paralelismo das placas
3. Embarrilhamento (baixo L/D)
4. Atrito placa CP
Distribuição de tensões CP dúctil
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Distribuição de tensões CP dúctil
Cuidados
1. Dimensões do CP
2. Paralelismo das placas
3. Embarrilhamento (baixo L/D)
4. Atrito placa CP
5. Uso lubrificante entre Placa - CP
Efeito do Atrito
Parâmetros determinados
Limite de escoamento
Limite de resistência
Dilatação transversal
ENSAIO DE COMPRESSÃO
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Compressão X Tração ENSAIO DE COMPRESSÃO
Classificação do CP para Compressão ENSAIO DE COMPRESSÃO
ENSAIO DE COMPRESSÃO ENSAIO DE COMPRESSÃO
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ENSAIO DE COMPRESSÃO ENSAIO DE COMPRESSÃO
ENSAIO DE COMPRESSÃO
NBR 13430 Ensaio Escada
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Qual a Resistência Mecânica do Ovo ?
Vídeo 03 Compression Strength Test Eggs
Qual a Resistência Mecânica do Ovo ?
Vídeo 04 Strong Like an Egg
Taxa da deformação
Fluência: 10-8 < έ < 10-5 segundo-1
Tração e compressão normal: 10-5 < έ < 10-1 s-1
Tração e compressão dinâmico: 10-1 < έ < 102 s-1
Impacto: 102 < έ < 104 segundo-1
Impacto hipervelocidade (balístico): 104 < έ < 108 s-1
Sensibilidade à taxa de deformação
(Alterar a taxa rapidamente) Ensaio de compressão 
dos diferentes materiais
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Ensaio de compressão 
Materiais Cristalinos
Comportamento elástico
Linear
ENSAIO DE COMPRESSÃO
Ensaio de compressão 
Elastômero
Comportamento elástico:
Não Linear
Maior resist à Compressão
Início preenchimento dos vazios
Atuação das Forças de ligação das moléculas com 
aumento da inclinação da curva
ENSAIO DE COMPRESSÃO
ENSAIO DE COMPRESSÃO Ensaio de compressão 
Madeira
Comportamento elástico
Não Linear
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Madeira
Crescimento
- Vertical
- Radial
Medula (Crescimento Vertical)
- Região mais fraca
- Ataque organismos
- Armazena nutrientes
- Recobrida pelo Cerne
Estrutura da Madeira
Fibras de celulose e lignina
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Vídeo 05 Compressão CP Madeira
Parâmetros que afetam a
Resistência da Madeira
1. Massa específica
ᵨ = g / cm3
Parâmetros que afetam a
Resistência da Madeira
1. Massa específica
2. Umidade
Resistência constante acima de 30%
Compressão madeira
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Parâmetros que afetam a Resistência da Madeira
1. Massa específica
2. Umidade
3. Tipo de madeira
Tipo de madeira
Parâmetros que afetam a Resistência da Madeira
1. Massa específica
2. Umidade
3. Tipo de madeira
4. Defeitos
Imperfeições na madeira
Nó
Formação do nó na madeira Imperfeições na madeira
Crescimento excêntrico
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Influência dos defeitos na Resistência Resistência longitudinal 25 a 30 vezes maior que a radial
Compressão madeira
Nomenclatura dos Ensaios de madeira
Valor padrão de umidade: 12%
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Coeficiente Modificação das Propriedades
Ajustes
1. Direção de aplicação da força:
Coeficiente de ponderação
Coeficiente de ponderação
(Ajuste)
Coeficiente Modificação das Propriedades
Ajustes
1. Direção de aplicação da força
2. Classe de carregamento
Coeficiente Modificação das Propriedades
(Classe de carregamento)
Coeficiente Modificação das Propriedades
Ajustes
1. Direção de aplicação da força
2. Classe de carregamento
3. Classe de umidade admitida
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Coeficiente Modificação das Propriedades
(Classe de umidade)
Coeficiente Modificação das Propriedades
Ajustes
1. Direção de aplicação da força
2. Classe de carregamento
3. Classe de umidade admitida
4. Madeira classificada (Categoria)
Coeficiente Modificação das Propriedades
(Classificação da Categoria)
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Concreto
- Material mais utilizado
- Compósito cerâmico-cerâmico (ciclópico)
- Cerâmico-cerâmico-metal (armado)
- Resistência às carga compressivas
Ensaio de Compressão de Concreto
NBR 5739: Concreto Ensaio de 
compressão de corpos-de-prova cilíndricos
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Ensaio de Compressão
Concretos
06 Compression testing of concrete
Vídeo 07 Concrete Compression Test - Koury Engineering
Denominações dos Concretos
ABESC: Associação Brasileira de Empresas de Concretagem do Brasil
Propriedades Importantes do Concreto
- Trabalhabilidade
- Resistência à compressão
- Módulo de elasticidade
- Contração após cura
- Tempo de cura
- Influências dos ingredientes
- Influência da temperatura
- Influência do meio
Propriedades Importantes do Concreto
1. Moagem simultânea de pedras de 
minerais calcário e argilosos 
(clínquer)
2. Adição substâncias (tipos de cimento)
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Minerais do Cimento Portland
1. C: CaO
2. S: SiO2
3. A: Al2O3
4. F: Fe2O3
Minerais do Cimento Portland
1. C: CaO
2. S: SiO2
3. A: Al2O3
4. F: Fe2O3
C3S: Tricálcio silicato – 3Cao.SiO2
C2S: Dicálcio silicato – 2Cao.SiO2
C3A: Tricálcio aluminato – 3Cao.Al2O3
C4S: Tetracálcio aluminoferrita – 3Cao. Al2O3.Fe2O3
Categorias de cimento Portland (ASTM) Concreto
Endurecimento do Cimento
- Reação química dos componentes com 
a água (Hidratação)
- Diferentes reações em função dos 
componentes
- As propriedades depende da 
composição química do cimento
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Concreto
Tipos de Cimento
(Resistência após 28 dias)
Aditivos do Concreto
1. Aumentar resistência mecânica
2. Aumento da durabilidade
3. Melhorar a impermeabilidade
4. Melhorara a trabalhabilidade
5. Reduzir ou aumentar o tempo de cura
6. Reduzir a contração
Aditivos do Concreto
A: Aceleradores
R: Retardadores
P: Plastificantes
SP: Superplastificantes
PR: Plastificantes retardadores
SPR: Superplastificantes retardadores
IAR: Incorporadores de ar
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Resistência à compressão do concreto
- Principal ensaio do concreto
- Norma ABNT NBR 5738 (preparar o CP)
Cilindro 15 cm de diâmetro e 30 cm de altura
Resistência à compressão do concreto
- Principal ensaio do concreto
- Norma ABNT NBR 5738 (preparar o CP)
- Norma ABNT NBR 5739 (ensaio)
Ensaio de Compressão de Concreto
NBR 5739: Concreto Ensaio de 
compressão de corpos-de-prova cilíndricos
Vídeo 08 CompressionConcrete Slow Motion
Variação da resistência à compressão do concreto
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Resistência do concreto
Resistência média à compressão ( σcm )
Média e desvio padrão
Resistência do concreto
Resistência média à compressão ( σcm )
Resistência característica à compressão ( σck )
O valor de σcm significa que 50% esta abaixo 
do valor médio
O valor σck significa que somente 5% do 
volume estará abaixodo valor de referência
σck = σcm - 1,65 S
Diagrama Tensão X Deformação do Concreto
Na curva de ensaio de compressão após 2 a 3,5% 
de deformação a resistência é da ordem de 0,85
Resistência à compressão do Concreto
Resistência de cálculo do Concreto
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Compressão Transversal ( Diametral ) Compressão Transversal ( Diametral )
- Mesmo CP do ensaio longitudinal
- Conhecido com ensaio brasileiro (Fernando Luiz Lobo 
Barboza de Carneiro)
Relação das condições de carregamento
- σct : Resistência à tração
- σct.sp : Resistência à tração indireta (compressão diametral)
- σct.f : Resistência à flexão
σct = 0,9 σct.sp σct = 0,9 σct.f