MAEC Workshop

O MAEC Workshop é um evento/encontro/reunião onde os alunos de mestrado, de IC, professores e convidados se encontram para discutir temas relacionados as pesquisas do Grupo MAEC e do PPEng vinculados ao grupo.

No ano de 2020 será organizado uma agenda de apresentações, as quais serão divulgadas após o retorno das atividades no campus Alegrete.

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No semestre 2019/2, os professores Ederli Marangon e Luis Eduardo Kosteski realizaram nas segundas-feiras as 13:30 na sala 105 encontros com os discentes do grupo. Nas reuniões foram apresentados prévias de exame de qualificação, apresentação de artigos, etc.

No dia 09/12/2019 o professor Leandro Friedrick mostrou a modelagem numérica da influência do ângulo de arrancamento de fibras do concreto. Também contamos com o a presença do professor Doutor Hugo Guillermo Castro da Universidad Nacional del Nordeste (Resistencia, Argentina) Eng. Civil e Doutor pela Univerisdad Nacional del Litoral (Santa Fé, Argentina) .  Abaixo um resumo e uma imagem dos participantes.

Uma das principais características do concreto reforçado por fibras (CRF) é a sua capacidade de adquirir um comportamento pseudo-dúctil após o pico de tensão máxima. Com a adição adequada de fibras na matriz cimentícea é possível aumentar significativamente a tenacidade, resistência à tração e resistência ao impacto e inibir ou retardar a propagação de trincas.  Devido ao grande número de parâmetros envolvidos, os ensaios sobre o comportamento do concreto reforçado exige mão de obra qualificada, tempo e grande aparato laboratorial, tornando estes economicamente caros. Dessa forma, apresenta-se um modelo computacional abrangente para análise do compósito cimentíceo reforçado por fibras, utilizando o software ANSYS que tem como base o método de elementos finitos. As simulações têm como foco, simular uma única fibra inserida na matriz de concreto, analisando a contribuição individual de cada fibra para a resistência final do compósito. Através de um procedimento computacional unido ANSYS e MATLAB é possível unir o modelo em elementos finitos e a modelagem matemática. Utilizando o modelo de zonas coesivas (CZM) e a relação , o atrito da interface é simulado e as propriedades interfaciais analisadas. Os resultados da força de ponte versus abertura da trinca são comparados com ensaios experimentais obtidos na literatura para diferentes tipos de fibras enterradas em matriz cimentícea com diferentes ângulos de inclinação em relação à superfície fraturada. Utilizando a superfície de falha para o concreto de William-Warnke, o spalling na matriz é quantificado. Para entender como o spalling se forma e se propaga a influência ainda pouco estudada da distribuição de pressão na interface é analisada.

No dia 02/12/2019 a aluna de mestrado Camila Vargas, apresentou uma prévia do seu tema de mestrado. Abaixo o resumo da apresentação, uma imagem ilustrativa do ensaio de arracamento e duas fotos dos participantes. Também agradecemos a Prof.  Leandro Friedrich pela sua participação e inserção no grupo MAEC, temos a certeza que ele irá contribuir muito conosco. Seja bem vindo.

O mecanismo de aderência é largamente estudado nas mais diferentes áreas do conhecimento e mostra-se como um parâmetro fundamental para prever o comportamento de dois materiais que trabalham conjuntamente, a fim de verificar a reciprocidade de resposta aos esforços a eles impostos. A aderência é essencial para a existência do concreto armado, visto que este mecanismo desempenha o papel de compatibilizar as deformações e transferência de esforços entre o aço e o concreto. Dentre os fatores que influenciam a resistência de aderência aço-concreto, pode-se citar que a direção relativa do carregamento conforme a sentido de moldagem é um ponto que modifica o mecanismo de transferência de tensões entre os dois materiais, propiciando um acréscimo ou decréscimo da aderência. A criação e validação de modelos numéricos têm grande importância na previsão do comportamento das estruturas, pois através destes torna-se possível mensurar a influência de diferentes parâmetros e condições em tempo reduzido. Desse modo, esta pesquisa tem como objetivo avaliar a influência da direção de lançamento horizontal e vertical em relação ao mecanismo de aderência de barras de aço, com diâmetros de 16 mm e 20mm, embebidas em material compósito cimentício (concreto autoadensável), utilizando composições com e sem fibras de aço, através de ensaio de arrancamento. Ademais, será realizada a validação numérica do modelo experimental através do Método dos Elementos Finitos.

Fonte: Adaptado de RILEM FIP-CEB, 1973.

No dia 25/11/2019 a aluna de mestrado Nadine Fischer, apresentou uma prévia do seu tema de mestrado. Abaixo o resumo da apresentação e uma foto dos participantes.

A mecânica da fratura é um assunto complexo, porque abrange muitas áreas da engenharia e o processo de ruptura de materiais frágeis também envolve muitos fatores relacionados ao comportamento dos materiais. Atualmente existem métodos numéricos que permitem a simulação de fenômenos como a fissuração desses materiais, facilitando o estudo sobre eles. No entanto, pode-se dizer que isso é mais simples quando se trata de materiais homogêneos, pois a simulação numérica depende somente das propriedades do material e do comprimento dele, mas quando se trata de um material não homogêneo é preciso simular como as propriedades desse material variam em um campo aleatório 3D. Com isso, fica clara a importância de definir como as propriedades de um material heterogêneo variam espacialmente. Entretanto, sabe-se que a estatística clássica não leva em consideração a variabilidade espacial das amostras estudadas, por isso recorre-se a um ramo da estatística aplicada, chamada geoestatística, que leva em consideração a dependência espacial dos dados analisados. Através da análise espacial das propriedades é possível determinar por meio da construção de semivariogramas o comprimento de correlação dessas propriedades e por meio da interpolação por krigeagem, estimar o campo aleatório 3D desse material não homogêneo. Nesse caso a propriedade avaliada espacialmente será a dureza superficial de um material quase frágil, o concreto, através do ensaio de esclerometria realizado em placas e em cubos sob tensão, com o intuito de definir para esse material quase frágil o comprimento de correlação dessa propriedade e avaliar se o carregamento aplicado nos cubos interfere nos valores encontrados.

No dia 18/11/2019 o aluno de mestrado Kevin Robolledo, nosso aluno internacional peruano, apresentou uma prévia do seu tema de mestrado. Abaixo o resumo da apresentação.

Emissão Acústica (EA) pode monitorar de maneira não destrutiva os diferentes tipos de fissuras que ocorrem durante o carregamento de diferentes materiais, usando sensores que detectam as ondas elásticas transitórias após quaisquer eventos de propagação de trincas. A forma de onda do sinal EA emitido depende do movimento relativo dos lados da fissura e, por tanto, carrega informações sobre o modo de fissura. Isso permite a   cracterização da condição atual de fratura no material e aviso antes da falha final. São realizadas experiências de fratura em duas amostras cimentícias ensaiadas sobre carregamento de compressão com duas condições de contorno diferentes (sem atrito e engastado). O modo de fissura é refletido nos parâmetros da forma de onda acústica, como amplitude, valor RA e frequência. Observando que fissuras por cisalhamento ocorrem após fissuras por tração. A influência da falta de homogeneidade também é evidente, pois os sinais adquiridos a diferentes distâncias exibem características distinta. Os resultados mostram que o estudo de EA leva à caracterização do modo de fratura dominante usando apenas dois sensores EA (acelerômetros) e oferece o potencial de aplicação in situ.

No dia 11 de novembro de 2019 a aluna de mestrado Daniéli Duo apresentou uma prévia do seu tema de mestrado. Abaixo um resumo do assunto.

A resistência à tração em materiais frágeis, é uma propriedade de análise fundamental, devido a suscetibilidade a falha desses elementos. Existem três métodos experimentais que determinam esse comportamento, os ensaios de: tração direta, tração por compressão diametral e tração por flexão. Dentre os métodos descritos, o ensaio de compressão diametral, é o mais difundido, pois fornece valores de maior representatividade quando comparados ao ensaio de tração na flexão e execução mais simplificada que o método de tração direta. Seu método é amplamente utilizado para determinar a resistência mecânica aos esforços de tração de materiais como o concreto, argamassas, misturas asfálticas, rochas, cerâmicas, solos, entre outros. E consiste na aplicação de carregamento uniaxial de compressão sob amostras cilíndricas, produzindo tensões de tração transversal, uniforme ao longo do diâmetro vertical do espécime. Sua caracterização mecânica, não passou por grandes modificações desde seu desenvolvimento, mas apresenta deficiências, como a utilização de um modelo analítico teórico para determinar o valor máximo da tensão atuante sobre o corpo de prova e parâmetros que variam os resultados do ensaio, como: a largura da tira de distribuição de carregamento e a velocidade do ensaio. Desta forma, o trabalho visa analisar o mecanismo de falha gerado pelo ensaio brasileiro de tração, quando modificadas as seções e materiais utilizados como taliscas de distribuição do carregamento sob os espécimes. Além de buscar avaliar experimentalmente a variação no formato de ruptura
dos espécimes, estabelecer o local de origem e propagação das fissuras por correlação digital de imagem, analisar a influência dessas diferentes configurações do ensaio por simulações numéricas e correlacionar os dados obtidos. Afim de determinar as melhores
condicionantes para a realização desse ensaio.

No dia 07/10 foram feitas as prévias das apresentações dos artigos aceitos no COBEM/2019. Foi um momento muito interessante, principalmente aos alunos que foi desafiador, uma vez que a apresentação foi feita em inglês. Apesar da dificuldade, as apresentações foram excelentes, e as discussões serviram para o aprimoramento dos slides, como a organização e algumas correções. Parabéns a todos os alunos, vocês é que nos motivam e nos orgulham, tanto no grupo MAEC como no PPENG.

No dia 30/09/2019 o aluno de mestrado Pedro Jucá apresentou uma prévia de seu exame de qualificação de mestrado. Abaixo uma foto dos participantes.

Dia 23 de setembro de 2019, a Profª. Fernanda Bianchi apresentou ao grupo de pesquisa MAEC um estudo sobre a utilização do compósito cimentício Engineered Cementitious Composites (ECC) como material para uso em reforço/reparo de estruturas de concreto e capeamento de pavimentos. A apresentação teve abordagem nas características mecânicas e de durabilidade do material, tema estudado na sua dissertação de mestrado. Esse compósito se destaca por possuir algumas características como adição de fibras de apenas 2%, capacidade de deformação sob tração de 3% a 5% (300 a 500 vezes mais que um concreto convencional) e abertura de fissuras de 60 µm (enquanto que um concreto comum atinge cerca de 400 µm). Além disso, quando tracionado, exibe um endurecimento pós-fissuração acompanhado de múltiplas fissurações, comportamento conhecido como strain-hardening. Devido ao elevado consumo de cimento na sua composição, a apresentação mostrou a influência da substituição parcial do cimento Portland por cinza de casca de arroz residual em aspectos de durabilidade do material, tais como estrutura de poros, retração e abrasão. Por fim, o grupo discutiu a importância do uso de materiais sustentáveis e seus benefícios a longo prazo. Abaixo uma foto dos participantes do encontro.

Conforme agendado, Gean fez uma prévia de sua dissertação e foram colocados os pontos para que ele tenha norte na construção de seu trabalho.

Também agradecemos a Profª Fernanda pela sua participação e inserção no grupo MAEC, temos a certeza que ela irá contribuir muito conosco. Sejam bem vindos.

09/09 Guilherme e Felipe (bolsistas de IC) irão apresentar os resultados referentes a pesquisa de Argamassas.

Como agendado, hoje realizamos o encontro e os alunos de IC Guilherme e Felipe que apresentaram os trabalhos realizados no Squeeze Flow com argamassa, usando como material de contato entre a amostra e a argamassa a forma convencional (contato argamassas placas metálicas), com o uso de teflon entre a argamassa e as placas metálicas, e por fim, essas duas com óleo.  Muitos deram as suas contribuições, as quais foram de grande valia. Então, ficou decidido que eles vão realizar novos ensaios sem o uso de óleo. Ainda, foi configurado a máquina de ensaios para capturar mais pontos, uma vez que foi percebido uma quantidade de pontos muito baixa no regime inicial, regime elástico. Abaixo uma foto dos alunos que participaram do encontro.

A próxima segunda-feira (26/08/2019) o discente Pedro Jucá irá apresentar uma prévia de seu exame de qualificação.

O primeiro encontro ocorreu dia 19/08/2019, onde o discente do PPEng Matthews  Vargas apresentou uma prévia da sua defesa de qualificação de mestrado.