Efeito da perda de massa nas propriedades de difusão e de fratura em modo I dos geopolímeros

• Autor(a) principal: Vaz, Cristiana Maria Ferreira
• Data de Publicação: 2016
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10348/5595
• topic: Geopolímeros (reforçados com fibra); Fratura; Perda de humidade; Modelo de Fick

A degradação das propriedades mecânicas causada pela humidade em materiais de construção, como o betão, é um fator que concerne o tempo de vida útil de uma estrutura. Desta forma, importa estudar a migração da humidade nestes materiais, e determinar como a mesma afeta as propriedades de fratura. Na presente dissertação pretende-se identificar as propriedades de difusão da humidade e as propriedades de fratura em modo I de uma categoria de geopolímeros reforçados com fibras e sujeitos à cura nas condições ambiente. Este material, que se encontra em fase de investigação e desenvolvimento, é caracterizado pela sua sustentabilidade e capacidade de substituir o cimento no betão. Utilizaram-se duas dimensões de provetes com o propósito de verificar se existe um efeito de escala nas propriedades. Ambos os estudos, de difusão da humidade nos geopolímeros e de fratura, compreendem uma componente experimental e uma componente numérica. Pela componente experimental, determinou-se a perda de massa M dos provetes com o tempo de cura, e, posteriormente, caracterizaram-se os mesmos (com diferentes teores de humidade entre si) à fratura em modo I, através do ensaio SEN-TPB, obtendo-se as curvas força-deslocamento (curvas P-δ). Nos estudos numéricos, tendo por base a informação experimental, recorreu-se ao modelo de Fick para identificar e validar as propriedades de difusão da humidade nos geopolímeros, aos modelos coesivos para se determinar os parâmetros de fratura da lei coesiva, e a um método baseado na teoria de vigas e no conceito de fenda equivalente (CBBM) para obter a evolução, com a perda de massa, das curvas de Resistência (curvas-R) e da respetiva taxa crítica de libertação de energia, FG . A reprodutibilidade entre os resultados experimentais e numéricos não foi aceitável para o estudo da difusão devido às condições de cura instáveis que não permitiram a determinação das propriedades de difusão; no entanto, mostrou-se satisfatória na identificação das propriedades de fratura. Dos resultados obtidos concluiu-se que, para ambas as dimensões, FG aumenta linearmente com o aumento da perda de humidade, aproximadamente na mesma proporção.