Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Programa de Pós-Graduação em Estruturas e Construção Civil, 2013. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2013-10-04T15:44:46Z No. of bitstreams: 1 2013_AndersonSilvaBarbosa.pdf: 4406162 bytes, checksum: c46929cb3c40a0e7407a933c63a7165c (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2013-10-07T13:26:23Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_AndersonSilvaBarbosa.pdf: 4406162 bytes, checksum: c46929cb3c40a0e7407a933c63a7165c (MD5) / Made available in DSpace on 2013-10-07T13:26:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_AndersonSilvaBarbosa.pdf: 4406162 bytes, checksum: c46929cb3c40a0e7407a933c63a7165c (MD5) / As fachadas das edificações são permanentemente expostas a diversos tipos de intempéries que variam de acordo com as condições climáticas. Por essa razão, no Brasil é largamente utilizado o revestimento cerâmico, normalmente composto das camadas de emboço e argamassa colante encimadas por peças cerâmicas e rejunte. Suas propriedades conferem, além da proteção contra as intempéries, conforto térmico, acústico e estanqueidade. Entretanto, dependendo da intensidade dessas intempéries, são produzidos carregamentos térmicos que têm o potencial de causar patologias que diminuem a vida útil do revestimento podendo causar seu colapso manifestado, por exemplo, no descolamento das peças cerâmicas, cuja queda pode provocar acidentes graves. Este trabalho visa estudar quais os efeitos que um choque térmico decorrente de uma intempérie que provoque uma queda brusca na temperatura ambiente junto à face externa de uma fachada, causa na vida útil do sistema de revestimento. A determinação da redistribuição de temperaturas no interior do revestimento cerâmico provocada pelo choque térmico é obtida analiticamente a partir da resolução da Equação Diferencial Parcial da difusão do calor em sólidos. Conhecida a distribuição de temperaturas foi realizada uma análise numérica via Elementos Finitos para determinar os valores das tensões alternadas que surgem na estrutura de revestimento em função das propriedades de dilatação e retração das camadas do revestimento. Finalmente, utilizando um método desenvolvido a partir de pesquisas realizadas na Universidade de Brasília, avalia-se o desempenho da camada de emboço da estrutura de revestimento frente à fadiga provocada por ciclos da tensão alternada que surge em virtude do choque térmico climático. Conclui-se que o choque térmico climático é um evento que provoca danos à camada de emboço, contribuindo, em conjunto com outras patologias, para um futuro colapso do sistema de revestimento. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / Building facades are constantly exposed to several kinds of bad weather which can vary along with time. For this reason, in Brazil coatings made with ceramic tiles are widely used, and they are normally arranged in layers of mortar, dry-set mortar and, on the top, ceramic tiles and grout. Their properties go beyond the protection against bad weather an include thermal comfort, acoustic isolation and tightness. However, depending on the bad weather level, thermal loads which have the potential to cause pathologies that decrease the lifespan of the coating are produced, even resulting in its collapse which can be seen, for example, the unsticking of ceramic tiles, which fall may cause accidents. This work intends to study which effects a thermal shock, caused by a bad weather that results in a sudden decrease of the environment temperature, causes at the coating system’s lifespan. The establishment of the temperature redistribution caused by the thermal shock inside the ceramic coating is analytically obtained by solving the heat diffusion’s Partial Differential Equation. Once known the temperature distribution, a Finite Element numerical analysis is performed to find out the alternated stresses values which appear inside the coating structure by the expansion and retraction properties of the coating layers. Finally, using a method which development was based on results of researches made at Universidade de Brasília, the performance of the mortar layer subjected to fatigue caused by cycles of alternated stresses is measured. It is concluded that the weather thermal shock is an event which causes damage to the mortar layer, contributing together alongside whit other pathologies to the eventual collapse of the coating system.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil, 2013. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2013-11-08T18:03:15Z No. of bitstreams: 1 2013_YinaFernandaMunozMoscoso.pdf: 4029276 bytes, checksum: 2751c7bd021080169e9c731b88690595 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2013-11-11T13:40:43Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_YinaFernandaMunozMoscoso.pdf: 4029276 bytes, checksum: 2751c7bd021080169e9c731b88690595 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-11-11T13:40:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_YinaFernandaMunozMoscoso.pdf: 4029276 bytes, checksum: 2751c7bd021080169e9c731b88690595 (MD5) / O sistema de revestimento em fachadas vem alcançando grande escala de utilização no Brasil devido às vantagens no seu uso, como, proteger os elementos estruturais, isolamento térmico, segurança ao fogo, estanqueidade, regularização da superfície, entre outras vantagens. O clima, a localização e outros fatores atuantes na obra civil, fazem com que se apresentem manifestações patológicas no sistema de revestimento, devido principalmente ao choque térmico, já que a exposição à variação térmica cria gradientes internos de temperatura e estes gradientes por sua vez provocam tensões térmicas que podem causar trincas e possivelmente a falha do sistema de revestimento, sendo as tensões e deformações de origem termo-mecânica as consideradas nesta pesquisa, posto que elas geram o desplacamento do revestimento cerâmico. Como este sistema de revestimento cerâmico que é composto por diferentes materiais, faz-se necessário se manter um equilíbrio entre as tensões atuantes no sistema e tensões resistentes para ter-se uma integridade da fachada. Este trabalho procura avaliar o comportamento da argamassa colante quando sob fadiga, traçando para isso a curva experimental de Wöhler ou curva S-N. As tensões térmicas alternadas que agem no sistema podem provocar a ruptura por fadiga. Desta forma, os limites de resistência à fadiga tanto à compressão quanto à tração são importantes valores para serem conhecidos. Tais valores foram obtidos neste trabalho e valem, respectivamente, 5,06 MPa e 1,69 MPa. Conclui-se ainda que a argamassa colante, dentro do sistema de revestimento e nos transientes térmicos aqui estudados, não apresenta risco de ruptura por fadiga termo-mêcanica. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / Ceramic facade coating system is mostly use in Brazil. It protects the structural elements supporting the building, provides thermal insulation, fire protection, tightness, surface adjustment, among other advantages. However, the weather variation may be a source of some pathological manifestations in facade coating systems due to change in the weather temperature conditions. In tropical countries, rainstorms are very common and induce thermal shocks on ceramic facades. The exposure to thermal shocks creates in the facade internal temperature gradients and such gradients generate thermal stresses that can create cracks and progressively cause the failure of large pieces of the ceramic coating system. Such thermal stresses and strains may generate the peeling of the ceramic coating system and may bring danger to people on the sidewalk of the building. To keep the integrity of the ceramic facade, different materials composing the ceramic coating system must maintain the equilibrium between the stresses acting on the coating system and the materials strength. This study searches to evaluate the fatigue behavior of mortar. For this, the experimental Wöhler S-N curve is obtained. The alternating thermal stresses on the system may produce fatigue failure; therefore, the fatigue strength limits in compression and in tension are important parameters to be known. These values were obtained in this work and are, respectively, 5.06 MPa and 1.69 MPa. In conclusion, the mortar within the coating system and under the thermal transients studied here shows no fatigue failure risk.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2009. / Submitted by Allan Wanick Motta (allan_wanick@hotmail.com) on 2011-05-04T16:33:22Z No. of bitstreams: 1 2009_SuelenVanessaMirandadasChagas.pdf: 3931690 bytes, checksum: b31799f0634da12b4ef26217edc0a197 (MD5) / Approved for entry into archive by Luanna Maia(luanna@bce.unb.br) on 2011-05-07T15:35:05Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_SuelenVanessaMirandadasChagas.pdf: 3931690 bytes, checksum: b31799f0634da12b4ef26217edc0a197 (MD5) / Made available in DSpace on 2011-05-07T15:35:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_SuelenVanessaMirandadasChagas.pdf: 3931690 bytes, checksum: b31799f0634da12b4ef26217edc0a197 (MD5) / Nos últimos anos, observa-se um aumento na incidência de descolamento de placas cerâmicas nas fachadas das edificações. Isto se deve a inúmeros fatores, dentre os quais destaca-se a variação de temperatura que provoca solicitações cíclicas nas fachadas, sobretudo na interface argamassa de emboço/argamassa colante/cerâmica, até a sua ruptura por fadiga. Nesse sentido, sabendo-se que o emboço constitui o “corpo do revestimento” que serve de suporte para as outras camadas, o objetivo desta pesquisa é estudar o comportamento das argamassas de revestimento do emboço submetidas a carregamentos cíclicos de compressão. Para isto, inicialmente, foram realizados ensaios de caracterização das argamassas industrializadas e argamassas mistas, sendo em seguida proposta uma metodologia de ensaio de fadiga sob compressão para as mesmas. Com os resultados obtidos nos ensaios de compressão estática, é possível definir os níveis de tensão empregados no ensaio de fadiga. A partir do número de ciclos necessários para a ruptura, é traçada a curva “S-N” (tensão alternada versus número de ciclos) das argamassas de emboço sujeita à fadiga sob compressão. Observa-se que o limite de resistência à fadiga sob compressão especificamente das argamassas empregada nos ensaios é de 7,53Mpa para a argamassa industrializada, enquanto que para a argamassa mista o valor encontrado é de 6,26MPa. Tais valores correspondem a aproximadamente 73% da tensão de ruptura estática da argamassa industrializada e da argamassa mista, respectivamente. Finalmente, para avaliar a resistência à fadiga é adotada a curva de ruptura de Coulomb-Mohr no estado plano e no estado tridimensional, as quais são traçadas com os valores das resistências de fadiga para 1 ciclo e para 106 ciclos de carregamento, nas quais é possível definir uma região em que não há preocupação com a ruptura sob fadiga. ________________________________________________________________________________ ABSTRACT / In recent years, there is an increased incidence of detachment of tiles on the buildings facades. This is due to several factors, among which we highlight the temperature variation that causes cyclical stress on the facades, especially at the interface of rendering / dry-set mortar / ceramic, provoking its fatigue failure. In this sense, given that the rendering is "it coating body" that serves as support for other layers, the objective this research is study the behavior of mortar coating subjected to cyclic compressive loads. For this, initially, the characterization of industrial mortars and mixed mortar were conducted and then a methodology for fatigue test under compression for the same has been proposed. With the results obtained in test static compression, is can set the stress levels used in the fatigue test. The “S-N” curve (alternating stress vs. number of cycles) for mortar subject to fatigue under compression is obtained from the number of cycles required to rupture. Observe that the limit of fatigue resistance of the mortar under compression specifically mortars used in the tests is 7.53 MPa for industrial mortar, while the mixed mortar the value found is 6.26 MPa. These values correspond to approximately 73% of static resistance of industrialized mortar and mixed mortar, respectively. Finally, to evaluate the fatigue resistance of mortars is adopted the curve Coulomb-Mohr in the state plan and state three-dimensional, which are drawn with the values of fatigue resistance for 1 cycle and 106 cycles of loading, where is can define a region where there is not concern about the under fatigue rupture.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2007. / Submitted by Érika Rayanne Carvalho (carvalho.erika@ymail.com) on 2009-12-15T22:55:55Z No. of bitstreams: 1 2007_JoaoCarlosBUchoa.pdf: 2613660 bytes, checksum: 4ff4a2207a0f5a5dfdff278a2a07c7cf (MD5) / Approved for entry into archive by Daniel Ribeiro(daniel@bce.unb.br) on 2009-12-15T23:27:24Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2007_JoaoCarlosBUchoa.pdf: 2613660 bytes, checksum: 4ff4a2207a0f5a5dfdff278a2a07c7cf (MD5) / Made available in DSpace on 2009-12-15T23:27:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2007_JoaoCarlosBUchoa.pdf: 2613660 bytes, checksum: 4ff4a2207a0f5a5dfdff278a2a07c7cf (MD5) Previous issue date: 2007-04-20 / Os revestimentos em argamassa ou em cerâmica, geralmente, são empregados na parte externa (fachada) das edificações. Esses materiais propiciam isolamento acústico e térmico e a estanqueidade necessários para um razoável conforto nas edificações. Os revestimentos são executados em camadas compondo-se de: emboço, argamassa e, ainda, no caso de revestimentos em cerâmica, a argamassa colante e rejunte. Os revestimentos estão sujeitos às diferentes intempéries que se traduzem em ações solicitantes. Dessas ações solicitantes destacamos a variação da temperatura ao longo do dia e eventuais choques térmicos causados por chuvas e ventos. Tais ações, combinadas com as diferentes características físicas e mecânicas dos materiais empregados nos revestimentos, produzem estados de tensões e deformações nas fachadas que, ainda, são poucos conhecidos e, raramente, pesquisados. As variações de temperatura nos revestimentos podem gerar sérias patologias, como por exemplo, o desplacamento de peças que, conseqüentemente, podem ocasionar acidentes em transeuntes. Este trabalho apresenta uma metodologia para avaliação da resistência à fadiga de sistemas de revestimento, usando-se análise experimental e numérica via Elementos Finitos e, considerando o sistema de revestimento sob a ação cíclica da temperatura ambiente característica da cidade de Brasília. Esta pesquisa estuda, em particular, a influência das tensões termomecânicas na ruptura por fadiga da argamassa de revestimento. De forma original, obtém-se experimentalmente a curva "S-N" (tensão alternada versos número de ciclos) para a argamassa de emboço. A resistência à fadiga da argamassa sob tração é determinada como sendo de 0.64MPa. Com modelos apropriados para matérias frágeis, infere-se também a resistência à fadiga da argamassa sob compressão e sob tração-compressão. Com os valores de tensão alternada obtidos via análise numérica, é possível, com a metodologia apresentada, avaliar a resistência à fadiga da argamassa de emboço em sistema de revestimento cerâmico de fachadas. __________________________________________________________________________________ Abstract / Coatings made of plain mortar or with ceramic tiles are usually employed on facades or external part of buildings. They provide the appropriate acoustic and thermal isolation and the necessary watertightness for a reasonable comfort inside the construction, and are, generally, arranged in layers of rendering, mortar, dry-set mortar, and ceramic tile grout, in the case of facades with ceramic tiles. Building coatings are also exposed to hazardous weather conditions or critical external actions like the everyday variation of temperature and eventually thermal shocks generated by rain falls and wind gusts. Those actions, in conjunction to the different physical and mechanical properties of the coating materials, produce stress and strain states not yet understood, not often studied, and scarce in the literature. The temperature transient on the coatings can generate serious pathologies like the unsticking of tiles or coating pieces in general that eventually may fall over pedestrians. This research presents a methodology for the evaluation of the fatigue resistance of facades. The methodology uses experimental investigation and numerical analysis with Finite Elements, and considers the coating system under the cyclic action of the environment temperature of Brasilia. In particular, this research studies the influence of the thermal stresses in the rupture of mortar coating due to thermal fatigue. The “S-N” curve (alternating stress vs. number of cycles) is experimentally obtained for the mortar material. The fatigue resistance of the mortar material under traction is determined as 0,64MPa. In addition, with appropriate mathematical models for fragile materials, the fatigue resistance of mortar under compression and traction-compression is also inferred. With the values of the alternating stress from the numerical analysis; it is possible, with the present methodology evaluate the mortar fatigue resistance in ceramic coating facades.