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-PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MINAS GERAIS- CAMPUS POÇOS DE CALDAS MÓDULO DE ELASTICIDADE 5º Período - Engenharia Civil Materiais da Construção Civil II - Professor: Luiz Antônio dos Reis POÇOS DE CALDAS NOVEMBRO DE 2019 -PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MINAS GERAIS- CAMPUS POÇOS DE CALDAS MÓDULO DE ELASTICIDADE Danielle Alves da Silva, 613814 Isabela Balduco Barbosa, 656855 Sarah de Melo Siqueira, 667860 5º Período - Engenharia Civil Materiais da Construção Civil II - Professor: Luiz Antônio dos Reis POÇOS DE CALDAS NOVEMBRO DE 2019 1. INTRODUÇÃO O módulo de elasticidade ou módulo de Young, por definição, trata-se da razão entre uma tensão aplicada sobre um corpo e a deformação específica imediata nele verificada. O material em análise trata-se de um corpo de prova de concreto CP 1 de área igual à 78,54 cm². Podemos observar que no concreto, diferentemente de outros materiais, a partir de determinados níveis de resistências, pela própria natureza do material, a proporcionalidade (entre força e deformação) não é notória, sendo dependente e variável segundo o nível da carga aplicada no corpo de prova. Definem-se, de modo geral, apenas dois módulos: o módulo estático de elasticidade tangente inicial da curva tensão-deformação, e o módulo estático de elasticidade secante. Essas grandezas podem ser obtidas por ensaios físico mecânicos, ultrassom e impulso estimulado por vibração. No nosso caso, o ensaio para determinar o módulo de elasticidade do concreto foi realizado numa prensa servo controlada. 2. OBJETIVO Através do ensaio de determinação do módulo de elasticidade do concreto, podemos determinar a deformação específica imediata do corpo de prova em análise, usando uma prensa servo controlada. 3. ANÁLISE TEÓRICA Os ensaios de simulação são feitos utilizando corpos de prova originários da mesma betonada, de mesmo tamanho e forma e preparados e curados sob as mesmas condições. É importante que esses parâmetros sejam respeitados, pois assim os ensaios serão padronizados. Os corpos de prova utilizados são cilíndricos, geralmente com 20 cm de altura e diâmetro de 10 cm. As medidas são coletadas no ensaio com equipamentos específicos e de alta precisão, dessa forma, os resultados obtidos terão maior confiabilidade. Os instrumentos de medida podem ser elétricos ou mecânicos e com índice relativo de erro menor que 1%. Os medidores precisam ser instalados com distâncias iguais do corpo de prova, de forma a garantir pontos de medição equidistantes. De acordo com Mehta e Monteiro (2014), a resistência à compressão é uma propriedade geralmente especificada em projetos e controle de qualidade do concreto, porque é um ensaio relativamente de fácil mensuração. Pode-se citar também, diversas propriedades do concreto, como módulo de elasticidade, impermeabilidade e durabilidade, características que podem ser deduzidas a partir da resistência à compressão, pois se acredita que essas propriedades estejam ligadas à resistência. 4. ENSAIO MÓDULO DE ELASTICIDADE Para a correta execução do ensaio, este baseou-se na norma técnica ABNT NBR 8522/08 – Concreto – Determinação do módulo estático de elasticidade à compressão. Esta norma estabelece o método para a avaliação da elasticidade à compressão do concreto através do uso da prensa servo controlada. Materiais: • Prensa servo controlada; • Corpo de prova cilíndrico padrão ( h = 20cm e d = 10cm ). Métodos: Para dar início ao ensaio, o qual é normalizado pela ABNT NBR 8522/08, para a determinação do módulo de elasticidade tangente inicial, os corpos de prova cilíndricos são inicialmente posicionados no centro da prensa servo controlada, submetidos primeiramente ao processo de três carregamentos e descarregamentos sucessivos de carga. A NBR 8522/08 descreve em sua decorrência: • “Item 3.5 Módulo de deformação secante (Ecs): Propriedade do concreto cujo valor numérico é o coeficiente angular da reta secante ao diagrama tensão-deformação específica, passando pelos pontos A e B correspondentes, respectivamente, à tensão σa e à tensão considerada no ensaio”; • “Item 3.6 Módulo de elasticidade ou módulo de deformação tangente inicial (Eci): módulo de elasticidade ou módulo de deformação tangente à origem ou inicial, que é considerado equivalente ao módulo de deformação secante ou cordal entre σa e 30%fc, para o carregamento estabelecido neste método de ensaio”; Figura I: Realização do ensaio de módulo de elasticidade através do uso da prensa servo controladora e corpo de prova padrão descrito nos materiais utilizados. Fonte: acervo pessoal. 5. RESULTADOS OBTIDOS O resultado adquirido pelo ensaio foi gerado em PDF pelo computador associado à prensa utilizada. Nele constam os dados do corpo de prova posto em análise, assim como suas dimensões, resistência à compressão, força máxima e, principalmente, o gráfico tensão x deformação. 6. CONCLUSÃO O ensaio em questão mostrou-se de extrema importância, visto que conforme estabelecido pelos procedimentos da ABNT NBR 8522/08, quando o módulo de elasticidade do concreto é explicitado como padrão para ser aceita uma estrutura de concreto, a identificação deste módulo é realizada através de medidas de deformação do concreto diretamente no corpo de prova, módulo estático de elasticidade, que tanto pode fornecer o módulo tangente inicial ou o módulo secante. Como demonstrado no resultado fornecido pelo gráfico, a escolha do ponto do diagrama tensão x deformação a ser considerado para a obtenção do módulo de elasticidade estático é bastante dispersa e os procedimentos normalizados adotados para aferição experimental deste módulo são muito suscetíveis a erros. 7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS [1] Acervo pessoal; [2] REIS, L.A. Materiais de Construção Civil I: Notas de aula. Poços de Caldas. Março de 2010; [3] REIS, L.A. Materiais de Construção Civil II. Notas de aula. Poços de Caldas. Primeiro semestre de 2019; [4] AMBROZEWICZ, P.H.L. Materiais de Construção: Normas, especificações, aplicação e ensaios de laboratório. 1º edição. São Paulo: Pini, 2012; [5] ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS – NBR 8522/08 - Concreto – Determinação do módulo estático de elasticidade à compressão; [6] MEHTA, P.K. & MONTEIRO, P.J.M. Concrete: microstructure, properties, and materials. New York: McGraw-Hill. 2014.
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