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Tipo: Dissertação
Título: Avaliação do módulo de elasticidade de argamassas utilizando diferentes métodos de ensaio com vistas a uma caracterização quanto à fadiga
Autor(es): Noberto, Camila Carvalho
Orientador: Babadopulos, Lucas Feitosa de Albuquerque Lima
Palavras-chave em português: Argamassa;Patologia das construções;Elasticidade;Argamassa - Fadiga;Revestimentos em cerâmica
Palavras-chave em inglês: Mortars;Construction pathology;Elasticity;Mortar - Fatigue;Ceramic coating
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL
Data do documento: 2022
Citação: NOBERTO, Camila Carvalho. Avaliação do módulo de elasticidade de argamassas utilizando diferentes métodos de ensaio com vistas a uma caracterização quanto à fadiga. 2024. 107 f. Dissertação (Mestrado em Construção Civil - Estruturas e Construção Civil) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2022.
Resumo: No Brasil, é comum a existência de problemas relacionados à fadiga em argamassas de revestimento externo, particularmente em fachadas ensolaradas. Variações decorrentes da temperatura e da umidade podem resultar no aparecimento de tensões de tração, que, de maneira repetida, induzem o aparecimento de fissuras, devido ao fenômeno de fadiga. Este depende de propriedades dos materiais, tais quais o coeficiente de dilatação térmica, o módulo de elasticidade e a própria resistência à fadiga. Contudo, esse defeito não é comumente investigado, gerando lacunas pela falta de ensaios e de métodos de análise que seriam essenciais para avaliar os possíveis efeitos da fadiga para prever a falha e evitá-la com adequada seleção de materiais e dosagem. Diante do exposto, o objetivo desta pesquisa é avaliar o módulo de elasticidade de argamassas de revestimento, considerando diferentes métodos de ensaio, com vistas a uma caracterização de fadiga, incluindo a montagem preliminar de um ensaio para tal fim. Ensaios de módulo de elasticidade e de fadiga, e um exemplo de estimação simplificada da vida útil das argamassas de revestimento externo foram propostos. O estudo incluiu duas argamassas distintas, sendo uma convencional (A) e uma industrializada (B), para cinco idades (3, 7, 14, 30 e 56 dias). Foram realizados ensaios dos seguintes tipos para determinação do módulo de elasticidade: ensaio estático, classicamente utilizado para concretos; ensaio quase-estático, com carregamento senoidal em diferentes níveis de amplitude de carregamento (10%, 20% e 30% da resistência estática); e ensaio de velocidade de pulso ultrassônico. Ademais, o ensaio de ultrassom, em alguns materiais, foi realizado de maneira intercalada entre os demais, com o intuito a evidenciar efeitos de dano, mesmo em amplitudes de carregamento consideradas pequenas. Os resultados demonstraram que o módulo complexo das argamassas de revestimento é influenciado pela frequência e pela amplitude de carregamento, o que deve ser considerado nas análises de fadiga em campo, que ocorre para carregamento de frequência mais baixa que o testado em laboratório. Além disso: o módulo de elasticidade aumenta com o aumento das idades; há evidência de dano nos ensaios de módulo para baixas idades (até 30 dias), enquanto, para idades mais avançadas, o dano decorrente do ensaio de módulo complexo é baixo, o que justifica considerá-lo como não-destrutivo. Ademais, um ensaio uniaxial de fadiga foi proposto como parte desta pesquisa. Espera-se que a existência de um protocolo de previsão de defeitos decorrentes da fadiga, como buscou contribuir este trabalho, possa auxiliar na redução da sua ocorrência, atuando ainda em fases de projeto.
Abstract: In Brazil, the existence of problems related to fatigue in external coating mortars is common, especially in sunny façades. Variations arising from temperature and humidity can result in the appearance of tensile stress, which, repeatedly, can induce the appearance of cracks in the mortar coating system, due to the phenomenon of fatigue. The phenomenon depends on material properties such as the coefficient of thermal expansion, the modulus of elasticity and the resistance to fatigue itself. However, this defect is not commonly investigated, creating gaps in its evaluation, due to the lack of tests and analysis methods that are important means of assessing the possible effects of fatigue and predict and avoid them with adequate selection of materials and material design. Then, the objective of the research is to evaluate the modulus of elasticity of coating mortars, considering different test methods, with regards to characterizing fatigue, including the preliminary assembly of a test for this purpose. Elastic modulus and fatigue tests, and an example of simplified estimation of the fatigue life of external coating mortars was proposed. The study included two different mortars, one conventional (A) and one industrialized (B), for five ages (3, 7, 14, 30 and 56 days). Tests of the following types were carried out to determine the modulus of elasticity: static test, classically used for concrete; quasi-static test, with sinusoidal loading at different levels of loading amplitude (10%, 20% and 30% of static resistance); and ultrasonic pulse velocity test. Furthermore, the ultrasound test, in some materials, was carried out in an intercalated manner between the other tests, with the aim of evaluating damage effects, even at loading amplitudes considered small. The results showed that the complex modulus of coating mortars is influenced by the frequency and amplitude of loading, which should be considered in fatigue analysis in the field, where loading frequency is much lower than in lab tests. Furthermore: the modulus of elasticity increases with increasing age; there is evidence of damage in the modulus tests at earlier ages (up to 30 days), while, for more advanced ages, the damage resulting from the complex module test is low, which justifies considering it as non- destructive. Furthermore, a uniaxial fatigue test was proposed as part of this research. It is expected that the existence of a protocol for predicting defects resulting from fatigue, as this work sought to contribute, can help to reduce their occurrence acting early in design phases.
Descrição: Este documento está disponível online com base na Portaria no 348, de 08 de dezembro de 2022, disponível em: https://biblioteca.ufc.br/wp-content/uploads/2022/12/portaria348-2022.pdf, que autoriza a digitalização e a disponibilização no Repositório Institucional (RI) da coleção retrospectiva de TCC, dissertações e teses da UFC, sem o termo de anuência prévia dos autores. Em caso de trabalhos com pedidos de patente e/ou de embargo, cabe, exclusivamente, ao autor(a) solicitar a restrição de acesso ou retirada de seu trabalho do RI, mediante apresentação de documento comprobatório à Direção do Sistema de Bibliotecas.
URI: http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/76597
Currículo Lattes do(s) Autor(es): http://lattes.cnpq.br/1622278685736542
ORCID do Orientador: https://orcid.org/0000-0002-9250-2635
Currículo Lattes do Orientador: http://lattes.cnpq.br/4032413277446483
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
Aparece nas coleções:DECC - Dissertações defendidas na UFC

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