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0

50

100

150

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250

0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25

Forç

a (N

)

Deslocamento (mm)

Ensaio estático - Flexão

Modelagem computacional de corpos de prova de argamassa de revestimento utilizando elementos finitos

Carga de ruptura e Deslocamento no meio do vão

Módulo de elasticidade estático

UNIVERSIDADE FEDERAL DE JUIZ DE FORA

Afonso C. C. Lemonge afonso.lemonge@ufjf.edu.br

Sheyla C. Resende sheylacastroresende@gmail.com

Pedro K. X. Bastos pedro.bastos@ufjf.edu.br

Modelagem computacional

Avaliar o comportamento - linear ou não-linear geométrica (ANL) - estático de um corpo-de-prova de determinada composição, por meio de modelagem computacional do ensaio estático.

Objetivo: simulação de ensaios estáticos para avaliação de desempenho de argamassas.

ANL usando o Método de Newton-Raphson padrão.

Deslocamento Vertical (meio do vão)

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14

Carga (kN)

U3 (

mm

)

Linear

Não Linear

Deslocamento Vertical (meio do vão)

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14

Carga (kN)

U3 (

mm

)

Linear

Não Linear

BASTOS, P. K. X. Módulo de deformação de argamassas de revestimento - conceitos e métodos de determinação. In: Simpósio Brasileiro de Tecnologia de Argamassas, 5., São Paulo, 2003. Anais. São Paulo, ANTAC, 2003.

BASTOS, P. K. X. Retração e desenvolvimento de propriedades mecânicas de argamassas mistas de revestimento. São Paulo, 2001, p.172. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo.

NAKAKURA et al. Argamassas Industrializadas ABAI - Contribuição para a normalização. Relatório Técnico. ABAI, São Paulo, 2005.

BATHE, K. J., Finite Element Procedures in Engineering Analysis, Prentice-Hall,1982.

GEUZAINE, C.; REMACLE, J-F. Gmsh - 3D Finite Element Mesh Generator With Integrated CAD and Post-Processing Facilities (www.geuz.org). Version 2.4.2, september, 2009.

HUGHES, T.J.R., The Finite Element Method - Linear Static and Dynamic Finite Element Analysis, Prentice-Hall International Editions, 1987.

LEVY, R.; SPILLERS, W. R. Analysis of Geometrically Nonlinear Structures. Kluwer, Academic Publishers, Netherlands, 2003.

CONCLUSÕES

Foi alcançado o objetivo de modelar computacionalmente o corpo-de-prova, em uma etapa preliminar. As análises não confirmaram um possível comportamento não-linear, para as condições estruturais apresentadas. Trabalhos futuros (modelagem mais real) deverão testar o modelo em argamassas mais flexíveis e considerar outros fatores como interação com a base, relaxação e fissuração.

Módulo dinâmico por ultrassom: boa correlação com ensaio estático permite agilizar dados de entrada em modelos matemáticos.

Modelagem utilizando elementos finitos de casca

Modelagem utilizando elementos finitos de pórtico

155,0 75,0

22,5

Se ç ão transversal

em mm

75,0

15,0

22,5

Placa 20 x 7,5 x 1,5 (cm)

Argamassa 1:1:6 (volume) de cimento, cal e areia .

Metodologia permite considerar interação com a base

Ensaio de flexão

Imagem e gráfico gerados na modelagem

Imagem e gráfico gerados na modelagem

Ensaios estáticos em argamassas requerem equipamentos caros, diversas etapas de preparação, da moldagem à prensa, e muitas repetições para a determinação de propriedades e avaliação de desempenho. Resultados, às vezes, são muito dispersos.

Dados de entrada: Carga de ruptura, Módulo de elasticidade estático e características geométricas do corpo-de-prova.