Larissa Duarte Fonseca dos Santos
Título
MODELAGEM DO COMPORTAMENTO REOLÓGICO E TERMO-QUÍMICO-MECÂNICO DE CONCRETO PARA MURO MASSIVO CONSTRUÍDO POR IMPRESSÃO 3D
Resumo
Esta dissertação apresenta a modelagem numérica de um elemento destinado à estrutura massiva de concreto impresso, analisando o comportamento termomecânico da estrutura, considerando o concreto em estágio fresco, e o processo de impressão 3D. Foi avaliado um concreto com características de material imprimível e suas propriedades foram obtidas a partir de ensaios experimentais realizados. Esses parâmetros foram utilizados como dados de entrada da modelagem e para a análise inicial da estrutura. Quanto a análise térmica, o modelo proposto demonstrou que a impressão 3D possui efetividade no controle da elevação da temperatura na estrutura, em comparação com estruturas massivas, com relação ao calor gerado pelo processo de hidratação do concreto, típico dessas. Relativamente ao comportamento estrutural, o modelo validou a aplicação da teoria de Mohr-Coulomb correspondente ao desenvolvimento das propriedades do concreto 3D no estado fresco; no que diz respeito a aplicação do processo de impressão 3D na construção de estruturas massivas, a modelagem numérica evidenciou limitações no cálculo da forma da estrutura, com base na teoria existente da impressão 3D, necessitando de maior aprofundamento para efetiva aplicabilidade.
Abstract
This dissertation presents the numerical modeling of an element destined to the massive structure of printed concrete, analyzing the thermomechanical behavior of the structure, considering the concrete in fresh stage, and the 3D printing process. A concrete with characteristics of printable material was evaluated and its properties were obtained from experimental tests carried out. These parameters were used as input data for the modeling and for the initial analysis of the structure. As for the thermal analysis, the proposed model demonstrated that 3D printing is effective in controlling the temperature rise in the structure, compared to massive structures, in relation to the heat generated by the concrete hydration process, typical of these. Regarding the structural behavior, the model validated the application of the Mohr-Coulomb theory corresponding to the development of the properties of 3D concrete in the fresh state; with regard to the application of the 3D printing process in the construction of massive structures, the numerical modeling showed limitations in the calculation of the shape of the structure, based on the existing theory of 3D printing, requiring greater depth for effective applicability.
