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Previous issue date: 2011-08-31 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O concreto é um meio extremamente complexo, cujas propriedades ainda não são totalmente
compreendidas. As dificuldades encontradas na descrição e previsão do comportamento
de estruturas de concreto devem-se a aspectos relacionados à heterogeneidade
do meio - que é poroso e multifásico - podendo conter em seu interior fluidos na forma
líquida e gasosa. Quando exposto a condições de temperatura elevada, tais dificuldades
são ainda maiores, devido à ocorrência de fenômenos físicos e químicos, que alteram a
estrutura porosa e as propriedades do meio.
Como a reação de hidratação do cimento é reversível e termoativada, a exposição
do concreto a temperaturas elevadas pode ter efeitos deletérios, com a ocorrência de
desidratação da matriz a base de cimento, fissuração devido a pressões internas geradas
pela evaporação da àgua de amassamento remanescente da mistura e ao desplacamento
superficial (\spalling").
Este trabalho consiste no estudo do comportamento termo-hídrico de estruturas compostas
por bicamadas rocha-concreto - comumente encontradas em túneis e repositórios
subterrâneos. Foi desenvolvido um programa experimental consistindo em análises térmicas
no qual corpos-de-prova bicamada feitos com dois tipos de concreto - convencional
e de alto desempenho - foram submetidos a temperaturas de até 750ºC. Tais ensaios
forneceram dados para a implementação de um modelo termo-hídrico desenvolvido no
código Cast3m - que foi empregado para simular os mesmos experimentos desenvolvidos
em laboratório.
Os resultados numéricos permitem avaliar a qualidade do modelo proposto, e servem
de base para futuros desenvolvimentos que levem em conta o acoplamento termo-hidro-mecânico
na descrição do comportamento do material. / Concrete is an extremely complex material, whose properties are not yet fully understood.
The difficulties in describing and predicting the behavior of concrete structures are due
to aspects related to the heterogeneity of medium - which is porous and multiphase -
presenting fluids in liquid and gas forms.
When exposed to high temperature conditions, such difficulties are even increased
because of the occurrence of physical and chemical phenomena, which alters the porous
structure and properties of the material.
As the cement hydration reaction is reversible and thermo-activated, exposure of
concrete to elevated temperatures causes deleterious effects, such as dehydration of the
cement-based matrix, cracking due to internal pressures generated by evaporation of free
water and spalling.
This work aims the study of the hygro-thermal behavior of structures composed of
bilayers rock-concrete - commonly found in tunnels and underground repositories. It was
developed an experimental program consisting of thermal analysis in which bilayer samples
made of two types of concrete - conventional and high performance - were submitted to
temperatures up to 750ºC. These tests provided data for the implementation of a hygrothermal
model on the Cast3m code - which was used to simulate the same experiments
developed in the laboratory.
The numerical results allowed the evaluation of the quality of the proposed model,
and serve as a basis for future developments that take into account the thermo-hydro-mechanical
coupling to describe the material behavior.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:hermes.cpd.ufjf.br:ufjf/3550 |
| Date | 31 August 2011 |
| Creators | Ferreira, Anna Paula Guida |
| Contributors | Farage, Michèle Cristina Resende, Barbosa, Flávio de Souza, Barra, Luis Paulo da Silva, Désir, Jean Marie, Rodrigues, Rosângela Santarem |
| Publisher | Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF), Programa de Pós-graduação em Modelagem Computacional, UFJF, Brasil, ICE – Instituto de Ciências Exatas |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFJF, instname:Universidade Federal de Juiz de Fora, instacron:UFJF |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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