Análise do comportamento termomecânico do concreto revestido com vermiculita e submetido a elevadas temperaturas por meio de simulações numéricas

Abstract

O concreto armado é um material de uso em larga escala na construção civil, por ter propriedades que se adequam bem a tensões de tração e compreensão além da facilidade na sua produção. Ainda que possua boas características térmicas em situações de incêndios as condições são extremamente rigorosas e medidas preventivas devem ser cada vez mais consideradas. Esta pesquisa tem como principal objetivo identificar a influência que uma camada protetora de vermiculita na argamassa de revestimento pode oferecer ao elemento de concreto. Este estudo foi realizado por meio de modelos computacionais com base no método dos elementos finitos. Para o presente estudo foram elaborados 4 modelos, expostos de 0ºC a 500ºC sob uma taxa de crescimento constante da temperatura no valor de 27,4ºC/min, ocorrendo este fato na duração de 17 minutos aproximadamente. Os modelos eram um sem revestimento, e três com revestimento sendo na espessura de 1,00 cm, 1,75 cm e 2,50 cm. Por meio destas condições criadas, tornou-se exequível o estudo sobre o comportamento termodinâmico do concreto, observando como comportam-se a temperatura e as tensões internas no modelo, e qual seriam as intervenções criadas pelo revestimento de vermiculita. Os resultados extraídos apresentam valores satisfatórios quanto a redução de temperatura na face externa do modelo de concreto, sendo 6,83% de redução aos 5 minutos, 7,56% aos 11 minutos e 7,81% aos 17 minutos, tempo que atinge os 500ºC, sendo estes os valores para uma camada de 2,50 cm de espessura. Na região da armadura foi observada uma diminuição na temperatura média da mesma de 5,61% para o revestimento de 1,00 cm, de 9,96% para o revestimento de 1,75 cm e de 11,62% quando revestido por 2,50 cm de argamassa. E as tensões internas do modelo sofreram taxa de crescimento conforme o revestimento era aumentado. Notou-se que a argamassa consegue diminuir a temperatura que o concreto e armadura passam a ser submetidos, sendo importante dizer que a espessura da argamassa pode aumentar os valores de tensões internas já que diminui a liberdade de expansão do concreto.