ANÁLISE EXPERIMENTAL DAS RELAÇÕES DO MÓDULO DE ELASTICIDADE E RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO DO...

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CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DE MINAS GERAIS ENGENHARIA DE PRODUÇÃO CIVIL Fabrício Martins Silva Orientador: Prof. Msc. Augusto César da Silva Bezerra Belo Horizonte Agosto/2007

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Com o intuito de acompanhar a tendência de desenvolvimento da engenharia civil, em especial da área de materiais de construção, este trabalho aborda uma propriedade do concreto, ainda, pouco utilizada pelos profissionais da engenharia civil nacional, que é o módulo de elasticidade do concreto. Apresenta também dois ensaios para determinação do módulo de elasticidade: O primeiro é o ensaio por compressão uniaxial para determinação do módulo de elasticidade estático, que é um ensaio destrutivo e normatizado no Brasil. O segundo é o ensaio por freqüência ressonante, que é um ensaio não destrutivo e que determina o módulo de elasticidade dinâmico. Depois são feitas comparações entre os resultados obtidos nos ensaios experimentais e os resultados encontrados pelas diversas equações sugeridas por alguns autores.

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CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DE MINAS GERAIS

ENGENHARIA DE PRODUÇÃO CIVIL

Fabrício Martins Silva

Orientador: Prof. Msc. Augusto César da Silva Bezerra

Belo Horizonte

Agosto/2007

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PROPRIEDADES DO CONCRETO

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PROPRIEDADES DO CONCRETO

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PROPRIEDADES DO CONCRETO

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MÓDULO DE ELASTICIDADE

ENSAIO POR COMPRESSÃO UNIAXIAL

ENSAIO DESTRUTIVO

DE

FO

RM

ÃO

(mm

)

DE

FO

RM

ÃO

(mm

)

TENSÃO =Força

Área

TENSÃO =Força

Área

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DEFORMAÇÃO (mm)

TE

NS

ÃO

(G

Pa)

MÓDULO DE ELASTICIDADE ESTÁTICO

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ENSAIO POR FREQÜÊNCIA RESSONANTE

ENSAIO NÃO-DESTRUTIVO

MÓDULO DE ELASTICIDADE

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METODOLOGIA

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METODOLOGIA

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METODOLOGIA

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RESULTADOS

7 21 28

Resistencia à Compressão (MPa) 16,22 25,48 27,76

Módulo de Elast. Est. (GPa) 19,63 24,59 27,84

Módulo de Elast. Dinâmico (GPa) 28,45 32,98 34,31

Idade (dias)

25,4827,76

16,22

19,6324,59

27,8428,45

32,98 34,31

0,0

5,0

10,0

15,0

20,0

25,0

30,0

35,0

40,0

0 7 21 28

Resistencia à Compressão

Módulo de Elast. Est. Médio

Módulo de Elast. Din. (Ed)

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REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

Eci = 5600 fck1/2

Eci = 5600 (27,76)1/2

Eci = 29,51 GPa

EEcici = = 56005600 f fckck1/21/2

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RELAÇÃO ENTRE RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO E MÓDULO DE ELASTICIDADE ESTÁTICO

29,5129,51 28,4928,49TEORIA PRÁTICA

3,4%3,4%

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REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

Ecs = 4,73 fc1/2

Eci = 4,73 (27,76)1/2

Eci = 24,92 GPa

EEcscs = = 4,734,73 f fcc1/21/2

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RELAÇÃO ENTRE RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO E MÓDULO DE ELASTICIDADE ESTÁTICO

24,9224,92 27,1827,18TEORIA PRÁTICA

9,1%9,1%

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REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

Ec = 43.p1,5.(fc)0,5x10-6

EEcc = 43. = 43.pp1,51,5.(f.(fcc))0,50,5x10x10-6-6

Ec = 43.p1,5.(27,76)0,5x10-6

Ec = 25,81 GPa

p=entre 2300 e 2500 Kg/m³

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RELAÇÃO ENTRE RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO E MÓDULO DE ELASTICIDADE ESTÁTICO

25,8125,81 27,1827,18TEORIA PRÁTICA

5,3%5,3%

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REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

Ec = 3,32.(fc)0,5 + 6,9

Ec = 24,39 GPa

EEcc = 3,32.(f = 3,32.(fcc))0,50,5 + 6,9 + 6,9

Ec = 3,32.(27,76)0,5 + 6,9

Para concretos até 83 MPa

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RELAÇÃO ENTRE RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO E MÓDULO DE ELASTICIDADE ESTÁTICO

24,3924,39 27,1827,18TEORIA PRÁTICA

11,4%11,4%

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REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

Ed = Ec . 1,30

EEdd = E = Ecici . 1,30 . 1,30

P/ concretos de resistência média

Ed = (27,84) . 1,30

Ed = 36,19 GPa

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RELAÇÃO ENTRE MÓDULO DE ELASTICIDADE DINÂMICO E MÓDULO DE ELASTICIDADE ESTÁTICO

36,1936,19 34,3134,31TEORIA PRÁTICA

5,2%5,2%

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REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

Ed = Ec + 7,0

EEdd = E = Ecc + 7,0 + 7,0

P/ volores baixos e médio

Ed = (27,84) + 7,0

Ed = 34,84 GPa

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RELAÇÃO ENTRE MÓDULO DE ELASTICIDADE DINÂMICO E MÓDULO DE ELASTICIDADE ESTÁTICO

34,8434,84 34,3134,31TEORIA PRÁTICA

1,5%1,5%

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REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

Ed = Ec . 1,12

EEdd = E = Ecc . (1,08 a 1,16) . (1,08 a 1,16)

Ed = (27,84) . 1,12

Ed = 31,18 GPa

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RELAÇÃO ENTRE MÓDULO DE ELASTICIDADE DINÂMICO E MÓDULO DE ELASTICIDADE ESTÁTICO

31,1831,18 34,3134,31TEORIA PRÁTICA

10,0%10,0%

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REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

Ec = 1,25.Ed - 19

EEcc = 1,25.E = 1,25.Edd - 19 - 19

Concretos < de 500kg/m³ de cimento

Ed = 23,89 GPa

Ec = 1,25.(34,31) - 19

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RELAÇÃO ENTRE MÓDULO DE ELASTICIDADE DINÂMICO E MÓDULO DE ELASTICIDADE ESTÁTICO

23,8923,89 27,8427,84TEORIA PRÁTICA

16,5%16,5%

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REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

Ec = 0,83.Ed

EEcc = 0,83.E = 0,83.Edd

Ed = 28,48 GPa

Ec = 0,83.(34,31)

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RELAÇÃO ENTRE MÓDULO DE ELASTICIDADE DINÂMICO E MÓDULO DE ELASTICIDADE ESTÁTICO

28,4828,48 27,8427,84TEORIA PRÁTICA

2,2%2,2%

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REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

Ec = 7,6 . fck0,33 + 14

EEdd = 7,6 . f = 7,6 . fckck0,330,33 + 14 + 14

Ed = 36,76 GPa

Ec = 7,6 . (27,76)0,33 + 14

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RELAÇÃO ENTRE RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO E MÓDULO DE ELASTICIDADE DINÂMICO

36,7636,76 34,3134,31TEORIA PRÁTICA

6,7%6,7%

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CONCLUSÕES

O Módulo de elasticidade dinâmico é maior que o módulo de elasticidade estático;

O módulo de elasticidade cresce com o aumento da resistência à compressão e com a idade;

Existe pouca diferença entre o módulo de elasticidade estático secante entre 30 e 40% fc (Aproximadamente 5%);

A diferença entre o módulo de elasticidade estático e dinâmico, tende a diminuir com a idade;

Os resultados dos experimentos ficaram próximos do que a maioria dos autores apresentaram em fórmulas teóricas;