AVALIAÇÃO DO COMPORTAMENTO A COMPRESSÃO DO CONCRETO POR MEIO DA TÉCNICA DE EMISSÃO ACÚSTICA

Resumo

Em nível macroscópico, materiais quase-frágeis como o concreto e rochas apresentam imperfeições como trincas e vazios, criando dessa forma concentradores de tensões locais que favorecem a ocorrência de ruptura catastrófica bem caracterizada. A propagação de micro trincas em materiais quase frágeis produz liberação de energia na forma de ondas elásticas de tensão. Através de sensores piezoeléctricos (acelerômetros) é possível converter essas ondas em um sinal elétrico, no que conhece-se por ensaio de emissão acústica (EA). O monitoramento com EA permite acompanhar a propagação de dano no corpo de prova (CP), sem perturbá-lo, assim como identificar que tipo de falha está ocorrendo assim como sua localização. Neste trabalho corpos de prova cúbicos (10 cm de lado) de concreto são submetidos a ensaios de compressão axial. Aplica-se a técnica da emissão acústica em conjunto com a análise das curvas de tensão-deformação e o exame visual da configuração final de ruptura para caracterizar o comportamento do material quando diferentes condições de contorno são utilizadas. Dois diferentes tipos de condições de contorno dos CPs e a máquina de ensaios foram empregados: I) Teflon (atrito mínimo) e II) Cola (engastado). No caso I, uma placa fina de teflon foi utilizada para fazer a interface entre os pratos da máquina de ensaios e o corpo de prova, de forma a reduzir o atrito de contato e possibilitar o deslocamento horizontal das superfícies inferior e superior. No caso II, uma placa metálica foi colada ao corpo de prova criando máxima fricção entre o corpo de prova e a máquina. Para captar o sinal de emissão acústica, em cada CP dois sensores PCB modelo 352C03 com frequência de 10 kHz foram instalados. Analisando os resultados apresentados foi possível comprovar que os corpos de prova colados apresentaram resistência maior do que das amostras em que utilizou-se teflon. A restrição transversal gera um confinamento triaxial de tensões, o que não acontece quando se coloca o teflon onde o carregamento tende a ser mais uniaxial. Analisando a forma de ruptura das amostras, torna-se aparente que, quando se tem o atrito máximo se produz um modo de ruptura em forma de ampulheta. Contudo, minimizando o atrito através da placa de teflon, a ruptura se origina por múltiplas trincas verticais paralelas (ruptura colunar). Do ponto de vista da técnica da emissão acústica, a amostra colada apresentou poucos eventos de EA até o pico de carga, 35 eventos. Fato associado justamente ao confinamento do concreto que restringe o movimento interno do material e não há emissão significativa de ondas elásticas capturadas pelos sensores. Por outro lado, a amostra utilizando teflon registrou 200 eventos eventos de EA antes do pico de carga apresentando um estágio de dano maior do material. Os resultados também mostraram que com a técnica de emissão acústica se diferencia o comportamento do concreto com a condição de contorno utilizada, já que a forma dos eventos também muda.