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Estudo do comportamento mecânico do concreto de agregado reciclado mediante modelagem multiescala pelo MEF

Processo: 18/05784-3
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Mestrado
Vigência (Início): 01 de junho de 2018
Vigência (Término): 29 de fevereiro de 2020
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Civil - Estruturas
Convênio/Acordo: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
Pesquisador responsável:Osvaldo Luís Manzoli
Beneficiário:Marcela Gimenes
Instituição-sede: Faculdade de Engenharia (FE). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Bauru. Bauru , SP, Brasil
Assunto(s):Método dos elementos finitos   Estruturas de concreto   Resíduos sólidos

Resumo

Esse projeto de pesquisa apresenta uma proposta de análise numérica do concreto com agregados reciclados (CAR), cujos agregados reciclados (AR) são obtidos a partir da britagem dos resíduos de concreto de demolição. A ferramenta a ser desenvolvida facilita a avaliação do comportamento mecânico do material, verificando a viabilidade de sua utilização para fins estruturais. Considerando que no Brasil o emprego atual do material ainda é bastante limitado em comparação com outros países, o desenvolvimento desse tipo de ferramenta auxilia num melhor entendimento da natureza do material. Dessa forma, o CAR pode vir a ser utilizado mais ampla e adequadamente, trazendo vantagens de caráter estrutural, econômico e principalmente, ambiental, complementando as medidas vigentes de gerenciamento de resíduos da construção civil. Em termos de modelagem do CAR, a ocorrência de particularidades em nível microscópico exige um modelo em escala mais refinada (mesoescala) para representar as propriedades alteradas do AR devido à sua composição variável e ao processo de britagem. Os mecanismos de fratura que ocorrem na interface do agregado com a matriz de concreto sofrem influência desses fatores, introduzindo não linearidade ao problema mecânico. Para que haja a representação dessa não linearidade, a estratégia de modelagem proposta recorre ao emprego da técnica de fragmentação de malha de elementos finitos juntamente com modelos constitutivos robustos e estáveis. Essa técnica de fragmentação baseia-se no emprego de elementos finitos com alta razão de aspecto, os quais poderão ser utilizados para representar as fases adicionais desse material compósito, correspondentes às diferentes zonas de transição interfaciais (ZTIs) intrínsecas do CR em mesoescala, assim como caminhos potenciais para a propagação de fraturas. Modelos constitutivos baseados na mecânica do dano contínuo serão empregados para representar o comportamento não linear dessas diferentes fases do CR, os quais, juntamente com a técnica de fragmentação citada, compor-se-ão ferramentas valiosas para o estudo da influência do AR no comportamento mecânico do CAR. A validação da metodologia ocorrerá através de testes preliminares para calibração de parâmetros, e posteriormente por meio de simulações de casos mais avançados de concreto convencional de agregado reciclado realizados em experimentos, nos quais os resultados numéricos qualitativos e quantitativos obtidos serão comparados com os respectivos resultados experimentais colhidos da literatura. (AU)