Igor de Azevedo Fraga
Título
ANÁLISE DE SENSIBILIDADE DO MODELO TERMOQUÍMICO-MECÂNICO PARA ESTRUTURAS DE CONCRETO MASSA
Orientador(es)
Eduardo de Moraes Rego Fairbairn
Resumo
Estruturas de concreto massa são caracterizadas por seu comportamento diferenciado devido ao seu elevado volume de concreto, pois dado o alto consumo de cimento elas são mais propensas à fissuração por conta da elevação de temperatura durante a reação de hidratação do cimento. Sendo assim, por conta da natureza exotérmica e termoativada da reação de hidratação tais estruturas estão sujeitas à variações de volume, que quando restritas, provocam tensões que podem leva a fissuração do material. No que se refere às pesquisas utilizando simulações computacionais, programas vem sendo desenvolvidos para mapear a temperatura no sólido de concreto e também seus campos transientes de tensões e deformações, o que possibilita a prevenção de fissuração, através do estabelecimento de estratégias para prevení-la. A fim de estabelecer a influência de alguns parâmetros intríınsecos ao material, neste trabalho será simulada a construção de uma laje de concreto, previamente construída e ensaiada no laboratório de FURNAS (Goiânia/GO), utilizando o programa de elementos finitos DAMTHE implementado em línguagem de programação FORTRAN, desenvolvido pelo PEC/COPPE/UFRJ, utilizando os dados dos ensaios experimentais como ponto inicial para ajuste do modelo termoquíımico-mecânico, visando obter uma simulção de referência que represente com a maior acurácia possível os ensaios realizados e, posteriormente, uma análise de sensibilidade variando parâmetros intrínsecos do material: calor específico, energia de ativação, condutividade térmica e troca de calor por convecão.
Abstract
Mass concrete structures are characterized by their differentiated behavior due to their high volume of concrete, because given the high consumption of cement they are more vulnerable to cracking due to the elevation of temperature during the reaction of hydration of the cement. Therefore, dude to the exothermic and thermo activated nature of the hydration reaction, such structures are subject to volume variations, which, when restricted, cause stresses that may lead to cracking of the material. With regard to research using computational simulations, programs have been developed to map the temperature in the concrete solid as well as its transient fields of stresses and deformations, which allows the prevention of cracking, through the establishment of strategies to prevent it. In order to establish the influence of some parameters intrinsic to the material, in this work the construction of a slab of concrete, previously constructed and tested in the laboratory of FURNAS (Goiânia/ GO) will be simulated, using the finite element program DAMTHE implemented in the language Fortran, developed by PEC / COPPE / UFRJ, using experimental data as the starting point for adjustment of the thermochemical-mechanical model, aiming at obtaining a simulation of reference that represents in the most accurate possible way the tests performed and, later, the accomplishment of a sensitivity analysis varying intrinsic parameters of the material: specific heat capacity, energy activation, thermal conductivity and convective heat transfer.
