ANÁLISE DO MODO DE RUPTURA DE PRISMAS DE ALVENARIA ESTRUTURAL ATRAVÉS DA TÉCNICA DE DIC

Resumo

Um dos sistemas construtivos mais aplicados no Brasil é a alvenaria estrutural. Este sistema tem a particularidade de utilizar paredes como elementos responsáveis por resistir os esforços verticais e horizontais. Nesse sistema o conjunto composto pela intercalação entre bloco e junta de assentamento é denominado prisma e é utilizado para a previsão da resistência das paredes. Em contrapartida à sua constante utilização, ainda existem questões a serem pesquisadas com relação a esse método construtivo, principalmente no que tange o modo de ruptura. Nesse aspecto, uma das formas de realizar esta avaliação é aplicando a técnica de correlação de imagem digital (digital image correlation, DIC), que consiste no uso de um software para realizar a análise de diferentes estágios de uma série de imagens, comparando o seu estado inicial aos subsequentes deformados. De estudos desenvolvidos por outros pesquisadores, constatou-se que as características mecânicas, tanto do bloco quanto da argamassa, influenciam na ruptura da alvenaria. Em casos onde a argamassa possui resistência a compressão inferior ao bloco, verifica-se uma ruptura dúctil, surgindo um esfacelamento na parte externa do bloco próxima às juntas. Por outro lado, para argamassas com resistência à compressão semelhante ou superior à do bloco, há uma ruptura essencialmente frágil, rompendo bruscamente e sem aviso. Desta forma, este trabalho visa aplicar a técnica de correlação de imagem digital para auxiliar na compreensão e na visualização do modo de ruptura de prismas de alvenaria compostos por blocos cerâmicos de paredes vazadas com resistência nominal de 7 MPa e diferentes argamassas industrializadas, sendo elas de baixa (2 MPa), média (6 MPa) e alta (12 MPa) resistência. A preparação e análise das argamassas e a aferição dos blocos foram feitas seguindo as normas técnicas respectivas e vigentes. O conjunto intercalado de bloco e junta de assentamento fora pintado conforme a pintura estocástica, visando criar uma superfície de análise para o software de correlação de imagem digital empregado, GOM Correlate. Assim, realizou-se a gravação dos ensaios por meio de duas câmeras de frequência 30 quadros por segundo, miradas em ambas as faces maiores do prisma. Os arquivos de vídeo então foram importados para o programa de DIC, gerando imagens com mapas de deformações que facilitam a visualização da ruptura e a obtenção dos valores de deformação. Analisando os resultados dos prismas de 2 MPa, verificou-se que a tensão de ruptura se encontrou acima da resistente de compressão da argamassa, resultando numa média de aproximadamente 4,04 MPa. Isso pode ser explicado pelo efeito de confinamento e pela perda de água da argamassa para o bloco que incrementam a resistência da argamassa. O processo de ruptura foi lento e apresentou grandes fissurações, expandindo da junta para o bloco até o rompimento. Dessa forma, caracterizando uma ruptura dúctil praticamente por esmagamento da junta. Já para os prismas de 6 MPa, a tensão de ruptura resultou numa média de 6,23 MPa. Assim como no prisma de 2 MPa, a ruptura foi lenta com fissuras surgindo da junta para o bloco, mas com uma menor quantidade. Da mesma maneira, a ruptura caracterizou-se como frágil. Por fim, os prismas de 12 MPa tiveram uma média de tensão de ruptura de 8,84 MPa. O rompimento ocorreu de forma abrupta, com poucas fissuras e sem aviso. Este tipo comportamento descreve uma ruptura frágil. Com a realização do estudo, compreendeu-se que prismas com argamassas fracas e médias tendem a ter um comportamento divergente, onde a junta de assentamento tende a ser o elo frágil da estrutura. Já para argamassas fortes, o conjunto possui um comportamento semelhante ao de um material único. Nesse sentido, conclui-se que o emprego da correlação de imagem digital apresenta um grande potencial para o auxílio na compreensão visual dos resultados do ensaio, em virtude do método gerar campos de deformações intuitivos e consoantes ao que se foi estudado.