Efeitos da reação álcali-sílica no comportamento mecânico de blocos sobre quatro estacas

Gameleira, Christiane Mylena Tavares de Menezes; Nunes, Valmiro Quéfren Gameleira; Régis, Paulo de Araújo; Ribeiro, Paulo Marcelo Vieira; Carneiro, Arnaldo Manoel Pereira; Oliveira, Romilde Almeida de

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Revista IBRACON de Estruturas e Materiais

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Sumário

ORIGINAL ARTICLE • Rev. IBRACON Estrut. Mater. 13 (4) • 2020 • https://doi.org/10.1590/S1983-41952020000400008 copiar

Efeitos da reação álcali-sílica no comportamento mecânico de blocos sobre quatro estacas

Autoria SCIMAGO INSTITUTIONS RANKINGS

RESUMO:

Estudou-se numericamente o comportamento estrutural resultante de reações álcali-agregado em blocos sobre quatro estacas utilizando software baseado em Método dos Elementos Finitos. Analisou-se a fissuração considerando taxas de reduções nas propriedades mecânicas do concreto (resistência à compressão, resistência à tração e módulo de elasticidade) consequentes da expansão induzida pela reação álcali-agregado (RAA), existentes na literatura. Uma opção para lidar com as mudanças nas propriedades mecânicas, relatadas como influenciadas pelo tipo de agregado reativo, pelas condições ambientais e pelo estado de tensão consiste em usar diretamente o valor das propriedades do material testado na análise, abordagem que foi adotada na pesquisa e implementada no programa de análise. A partir dos resultados encontrados foi possível compreender melhor os três principais efeitos da RAA: expansão, fissuração e degradação das propriedades mecânicas do concreto.

Palavras-chave:
concreto; reação álcali-agregado; blocos sobre estacas; propriedades mecânicas; análise numérica

$d_{m a x} (m m)$	$G_{F O} (N . m m / m m ²$ )
8	0.025
16	0.030
32	0.058

	Compressive strength f_cm (MPa)	Tensile strength f_ct,m (MPa)	Modulus of elasticity E_cs (MPa)	Poisson’s ratio ν	Energy of fracture G_f (N.mm/mm²)
Cap	20	2.21	21287.37	0.2	0.048735
Pillar	50	-	33658.28	0.2	-
Pile	50	-	33658.28	0.2	-

Expansion level benchmark (%)	Minimum values			Average values			Maximum values
	Reduction by AAR			Reduction by AAR			Reduction by AAR
	Modulus of elasticity (%)	Compressive strength (%)	Tensile strength (%)	Modulus of elasticity (%)	Compressive strength (%)	Tensile strength (%)	Modulus of elasticity (%)	Compressive strength (%)	Tensile strength (%)
0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
0.05	5	0	15	21	8	38	37	15	60
0.12	20	5	40	35	13	53	50	20	65
0.2	35	13	45	48	19	58	60	25	70
0.3	40	20	50	54	28	63	67	35	75

Models (four-pile caps)	Modulus of elasticity (MPa)	Compressive strength (MPa)	Tensile strength (MPa)	Expansion level (%)	Length of crack band h (mm)
Benchmark	21287.37	20	2.21	0	18.52764
Minimum values of reduction in mechanical properties due to AAR
1	20223.00	20	1.88	0.05	21.79772
2	16598.69	19	1.28	0.12	30.82667
3	12906.09	17,4	1.11	0.2	33.53064
4	11424.00	16	0.95	0.3	36.78072
Average values of reduction in mechanical properties due to AAR
5	16130.32	18.4	1.29	0.05	29.80036
6	12906.09	17.4	0.95	0.12	39.23798
7	9962.49	16.2	0.81	0.2	43.80475
8	8308.95	14.4	0.66	0.3	49.52947
Maximum values of reduction in mechanical properties due to AAR
9	12364.37	17	0.79	0.05	46.06882
10	9520.00	16	0.67	0.12	52.54389
11	7374.16	15	0.55	0.2	61.16945
12	5663.60	13	0.41	0.3	73.05412

Models (four-pile caps)	Expansion level (%)	Maximum crack opening (mm)
Benchmark	0	0.149
Minimum values of reduction in mechanical properties due to AAR
1	0.05	0.191
2	0.12	0.226
3	0.2	0.284
4	0.3	0.272
Average values of reduction in mechanical properties due to AAR
5	0.05	0.181
6	0.12	0.299
7	0.2	0.359
8	0.3	0.442
Maximum values of reduction in mechanical properties due to AAR
9	0.05	0.342
10	0.12	0.479
11	0.2	0.548
12	0.3	0.641

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[1] Corresponding author: Christiane Mylena Tavares de Menezes Gameleira. E-mail: chrismtmenezes@gmail.com