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sábado, 14 de dezembro de 2013

Ensaio para obtenção de Módulo de Elasticidade e coeficiente de Poisson

Para se obter módulo de elasticidade ou módulo de deformação tangente inicial, Eci e o coeficiente de Poisson, n, utilizam-se corpos-de-prova de dimensões 15 cm x 30 cm, como mostra a figura a seguir.
REPRESENTAÇÃO ESQUEMÁTICA DO CORPO DE PROVA

Para a realização desses ensaios as diretrizes da NBR 8522: 2003 devem ser seguidas. 
As deformações são medidas por relógios analógicos com precisão de milésimo de milímetro, uma casa a mais do que a exigida pela NBR 8522: 2003. As fotos a seguir mostram o aparelho de medição e a seqüência do ensaio. Nota-se que ao mesmo tempo são feitas leituras de deformação horizontal para posterior obtenção do coeficiente de Poisson, assunto de uma próxima postagem.
FOTO 1: APARELHO DE AFERIÇÃO SENDO AJUSTADO AO CORPO DE PROVA

FOTO 2: APARELHO E CORPO DE PROVAS PRONTOS PARA O ENSAIO

FOTO 3: RELÓGIOS ANALÓGICOS PARA LEITURA DE DEFORMAÇÕES VERTICAIS E HORIZONTAIS

FOTO 4: CORPO DE PROVA ROMPIDO APÓS ENSAIO

Os gráficos a seguir mostram o carregamento para realização deste ensaio para cada um dos tipos de concreto utilizados. O valor da resistência à compressão dos concretos ensaiados foi obtido através do ensaio de compressão axial de corpos-de-prova cilíndricos de dimensões 10 cm x 20 cm realizado para cada uma das betonadas que originaram os corpos-de-prova de 15 cm x 30 cm. A partir desse valor, se obtém a intensidade da força observada nos gráficos que segundo a NBR 8522: 2003 deve ser de 30% do valor de fcm,28. Após o terceiro carregamento o aparelho de aferição de deformações é retirado, sem descarregar o corpo-de-prova e então o mesmo é levado à ruptura. Deve-se ainda tomar o cuidado de observar se o valor da resistência efetiva para cada um dos corpos-de-prova ensaiados não seja diferente em mais de 20% de fc, caso isso ocorra deve-se descartar este resultado. No caso deste ensaio os valores efetivos não atingiram esta diferença.
Carregamento do ensaio para obtenção do módulo de elasticidade e coeficiente de Poisson para o concreto com resistência à compressão de 35 MPa

Carregamento do ensaio para obtenção do módulo de elasticidade e coeficiente de Poisson para o concreto com resistência à compressão de 50 MPa
Com base nos dados colhidos neste ensaio calculou-se o módulo de elasticidade, Eci, em gigapascais, seguindo-se as recomendações da NBR 8522: 2003, através da seguinte equação:
Sendo:
σb: tensão maior, em megapascais (σb = 0,3 fc);
σa: tensão básica, em megapascais (σa = 0,5 MPa);
eb: deformação média dos corpos-de-prova ensaiados sob a tensão maior;
ea: deformação média dos corpos-de-prova ensaiados sob a tensão básica.
Portanto:
  • para o concreto com resistência média à compressão aos 28 dias de idade, fcm28, de 52,40 MPa tem-se:

  • para o concreto com resistência média à compressão aos 28 dias de idade, fcm28, de 35,32 MPa tem-se:
Os resultados foram arredondados para a primeira casa decimal e expressos em gigapascais, conforme recomendação da NBR8522: 2003.
            O coeficiente de Poisson obtém-se por meio do quociente da deformação horizontal pela vertical. Portanto para o concreto de fcm28 = 52,40 MPa tem-se:
Para o concreto de fcm28 = 35,32 MPa , utilizando-se a equação acima tem-se:











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