Autor(es):
Silva, Raquel Cristina Soares de Carvalho e 
Data: 2008
Identificador Persistente: http://hdl.handle.net/10773/2448
Origem: RIA - Repositório Institucional da Universidade de Aveiro
Assunto(s): Engenharia mecânica; Edifícios; Resistência sísmica; Argamassas; Cortiça
Descrição
A actividade sísmica tem demonstrado, de forma dramática, que a
investigação na área da engenharia sísmica deve ser direccionada para a
avaliação da vulnerabilidade das construções, geralmente desprovidas de
características resistentes adequadas. O seu esforço deve ser direccionado
para a redução da vulnerabilidade e do risco para níveis aceitáveis. O estudo e
desenvolvimento de novas técnicas e materiais de reforço e de dissipação de
energia, orientado para a melhoria do desempenho sísmico de edifícios, tem
como principal papel evitar perdas económicas e de vidas humanas. Neste
contexto, no trabalho que aqui se apresenta, desenvolve-se um material
compósito que por si só possa contribuir para a dissipação de energia e
redução da vulnerabilidade das construções. O material estudado resulta da
incorporação de um material celular visco-elástico - a cortiça - numa
argamassa, visando a construção de paredes de edifícios.
Na fase inicial deste trabalho estudou-se a composição do material
compósito. Assume-se que a argamassa tem matriz fixa (tipo e quantidade de
cimento, aglomerados e quantidade de água) fazendo variar quer a dimensão
do granulado de cortiça, quer a sua fracção volúmica, de forma a determinar a
influência destes dois factores no comportamento da argamassa.
Foram planeados e desenvolvidos ensaios com o intuito de
compreender e avaliar algumas características destas argamassas, podendo
verificar-se a sua viabilidade e capacidade resistente. Os estudos foram
efectuados para idades distintas da argamassa.
Após constatar que esta argamassa apresenta valores interessantes e
muito razoáveis de resitência, desenvolveu-se uma nova campanha de
ensaios com provetes mais representativos, efectuando-se uma análise de
características mecânicas como a resitência à compressão, deformação na
rotura e módulo de elasticidade inicial. Com base nos resultados obtidos para
estas grandezas desenvolveram-se modelos constitutivos para cada
composição do material compósito.
Para caracterizar o comportamento cíclico do material realizaram-se
ensaios que permitiram avaliar o desempenho destas argamassas e da sua
aplicabilidade como dissipadores de energia. A capacidade dissipativa foi
avaliada determinando o amortecimento equivalente, verificando-se uma
tendência clara para a sua melhoria com a aplicação de cortiça.
Em cada uma das etapas deste trabalho foram analisados os
mecanismos de rotura e os padrões de fendilhação, para melhor compreender
o comportamento macroscópico da argamassa em estudo.
ABSTRACT: Seismic activity has demonstrated, in a very dramatic way, that
engineering investigations on this area must be oriented to the evaluation of the
vulnerability of constructions, generally disproved of good resistance
capacities. Their effort must be oriented to minimize the vulnerability and risks
in an acceptable way. In order to avoid economic and human losses, studies of
new techniques and developments on reinforcement and dissipation of energy
materials, always with the purpose of improving the seismic response of
buildings, must be accomplished. In this contest, in the study here presented, a
composite material that can contribute to the dissipation of energy and
reduction of the vulnerability of constructions was developed. This material was
obtained by incorporating a cellular viscous-elastic material – cork – into
mortar, with the purpose to be used in building walls.
In the first place the composition of this composite material was
studied. It was assumed that de mortar had a fixed matrix (kind and quantity of
cement, agglomerate and quantity of water) varying both the cork grain
dimensions and its volume fraction, in order to determinate the influence of
those two parameters in the behaviour of the mortar.
In order to understand and evaluate the characteristics of these
mortars, tests were done for mortars with different ages. After realizing that
these mortars have very reasonable values for resistance, a new series of tests
with more representative specimens was carried out. These tests included the
analysis on its mechanical properties (resistance to compression, rupture
deformation and initial elastic modulus). With the results that were obtained for
these quantities, constitutive models were developed for each composition of
the composite material.
To characterise the cyclic behaviour of these materials, tests that
allowed to evaluate the performance of these mortars and it’s applicability as
energy dissipation systems were performed. The dissipation capacity was
analyzed by the determination of the equivalent damping. A clear improvement
was found using cork.
In every step of this work, the rupture mechanisms and cracking
patterns were analysed in order to better understand the macroscopic
behaviour of the mortar in question. Mestrado em Engenharia Mecânica
Tipo de Documento
Dissertação de Mestrado
Idioma
Português
Orientador(es)
Teixeira-Dias, Filipe Miguel Horta e Vale; Varum, Humberto Salazar Amorim
