Experimental and numerical evaluation of mortar specimens shape and size influence on compression tests

AUTOR(ES)
FONTE

Rev. IBRACON Estrut. Mater.

DATA DE PUBLICAÇÃO

20/05/2019

RESUMO

Resumo A resistência à compressão axial de compostos cimentícios é um parâmetro importante para classificação, aferição de qualidade e dimensionamento desses materiais. Os valores obtidos nos ensaios são diretamente influenciados pelas propriedades intrínsecas dos compostos e por fatores externos, como dimensão e forma dos corpos de prova. O presente trabalho tem por objetivo avaliar experimentalmente e numericamente, por meio do método dos elementos finitos, como a forma e a dimensão dos corpos de prova influenciam no resultado do ensaio de resistência à compressão axial de argamassas. Foram ensaiados dois traços de argamassa, um considerado forte e outro fraco, em cinco diferentes configurações, três delas prismáticas, (4x4x4) cm, (4x4x8) cm (de pé; relação altura/espessura de 2) e (4x4x8) cm (deitado; relação altura/espessura de 1), e outras duas cilíndricas, com diâmetro de 5 cm e alturas de 5cm e 10cm. O ensaio foi realizado aos 28 dias de idade e foi notada menor resistência mecânica para os corpos de prova cilíndricos. Quanto às dimensões dos corpos de prova, foi notada resistência equivalente no caso dos cilíndricos para as duas relações altura/diâmetro adotadas (2,0 e 1,0). Contudo, o mesmo não ocorreu com os corpos de prova prismáticos, que apresentaram resistências superiores para a relação altura/espessura igual a 1,0. A análise numérica corrobora os resultados obtidos em laboratório, indicando maior resistência dos corpos de prova prismáticos com menor relação altura/espessura, devido aos menores valores de tensões principais de tração.Abstract The axial compressive strength of cementitious compounds is an important parameter for classification, quality assessment and material design. The values obtained in tests are influenced due intrinsic properties of the compounds and external factors such specimen size and shape. The present work aims to evaluate experimentally and numerically using finite element method, the specimen shape and dimension influence over results of the mortar axial compressive strength test. The specimen geometry aspects are cubic, (4x4x4) cm, column with height/thickness ratio equals two prismatic, (4x4x8) cm, beam with height/thickness ratio equals one prismatic also with dimensions (4x4x8) cm however tested with horizontal 8 cm dimension and 5 cm diameter cylindrical with 5 cm and 10 cm of height. Specimen material are strong and weak mortar. We tested five specimen of every mortar strength one for each geometry therefore ten specimen total at 28 days of age. The cylindrical specimen resulted in lower mechanical strength among all geometry. Between cylindrical ones the results exibited equivalent strength however, among prismatic and cubic ones the strength results diverged. Ones with height/thickness ratio equals one, i.e., cubic and beam, resulted in higher strength then one with height/thickness ratio equals two, named column. Numerical simulations verify these results indicating equally height/thickness ratio equals one geometry with higher strength. This could be happening because in height/thickness ratio equals one geometry the maximum principal stress values (tractions) are lower.

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