Documento | Mestrado |
Área | Estruturas de Concreto e Alvenaria |
Data da defesa | 23/05/2024 |
Autor | LIMA, Humberto Moura |
Orientador | MUNAIAR NETO, Jorge |
Português | |
Título | Utilização de ultrassom em análises experimentais das propriedades mecânicas residuais de blocos e prismas de concreto de alvenaria estrutural submetidos a elevadas temperaturas. |
Resumo
No Brasil, as construções em alvenaria estrutural têm aumentado devido às suas vantagens logísticas e econômicas. No entanto, como qualquer tipo de estrutura, essas edificações estão sujeitas a diferentes tipos de ações, incluindo incêndios, para os quais ainda não existe uma norma específica de dimensionamento no país. Diante dessa lacuna, pesquisas voltadas ao comportamento mecânico desse sistema em elevadas temperaturas têm sido realizadas. Nesse contexto, os ensaios de ultrassom se mostram bastante promissores, pois viabilizam a avaliação da integridade física e das propriedades mecânicas dos materiais sem comprometer sua resistência. Este estudo tem como objetivo principal avaliar as propriedades mecânicas dos componentes da alvenaria estrutural com blocos de concreto, submetidos a altas temperaturas, por meio de ensaios de ultrassom. Para tanto, foi realizado um programa experimental abrangendo blocos de concreto, corpos de prova de argamassa e prismas de alvenaria de dois blocos. Inicialmente, foram realizados ensaios para caracterização física e geométrica, seguidos pelos ensaios em contexto térmico, para, posteriormente, proceder à avaliação por meio de ensaios de ultrassom e de compressão. Os resultados atestam a viabilidade do uso de ensaios de ultrassom na avaliação das propriedades mecânicas dos elementos de alvenaria em elevadas temperaturas, uma vez que as velocidades ultrassônicas demonstraram ser sensíveis às degradações causadas pelo aumento da temperatura. Além disso, observaram-se reduções significativas na capacidade resistente e na rigidez dos elementos de alvenaria em resposta ao aumento da temperatura, sendo a deformabilidade desses elementos mais sensível a esse aumento do que a resistência à compressão. Os resultados desta pesquisa, além de contribuírem com informações relevantes para futura normatização nacional, colaboram com o desenvolvimento da metodologia de ensaios de caracterização de blocos e prismas de alvenaria em elevadas temperaturas.
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Palavras-chave | alvenaria estrutural; incêndio; ensaios não destrutivos; velocidade de pulso ultrassônico; propriedades mecânicas residuais; resistência à compressão residual. |
English | |
Title | Use of ultrasound in experimental analysis of residual mechanical properties of concrete blocks and prisms of structural masonry subjected to high temperatures |
Abstract
In Brazil, masonry constructions have increased due to their logistical and economic advantages. However, like any type of building type, these constructions are subject to various actions, including fires, for which there is still no specific design standard in the country. In response to this gap, researchers have been investigating the mechanical behavior of this system at high temperatures. Within this context, ultrasound testing emerges as a promising method, enabling the evaluation of material physical integrity and mechanical properties without compromising their strength. The primary objective of this study is to investigate the mechanical properties of masonry components constructed with concrete blocks when subjected to high temperatures, using ultrasound testing. To achieve this, an experimental program was conducted, comprising the evaluation of concrete blocks, mortar specimens, and masonry prisms consisting of two blocks. Initially, physical and geometric characterization tests were conducted, followed by thermal tests, and subsequently, ultrasound and compression tests were carried out. The results confirm the feasibility of using ultrasound testing to evaluate the mechanical properties of masonry elements at high temperatures, as ultrasonic velocities were sensitive to the degradations caused by increased temperature. Additionally, significant reductions in the load-bearing capacity and stiffness of the masonry elements were observed in response to the temperature increase, with the deformability of these elements being more sensitive to this increase than compressive strength. The findings of this research, besides providing relevant information for future national standardization, contribute to the development of testing methodologies for characterizing blocks and masonry prisms at high temperatures.
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Keywords | masonry; fire situation; non-destructive testing; ultrasonic pulse velocity; residual mechanical properties; residual compressive strength. |