Análise do microfissuramento em rochas no ensaio de compressão diametral por meio da técnica de emissão acústica (2015)
- Authors:
- Autor USP: SAAVEDRA, PATRICIA CAROLINA ALEJANDRA RODRÍGUEZ - EESC
- Unidade: EESC
- Sigla do Departamento: SGS
- Subjects: MECÂNICA DE ROCHAS; PETROGRAFIA
- Keywords: EMISSÃO ACÚSTICA; MICROFISSURAMENTO; PROCESSO DE FISSURAMENTO; PADRÃO DE FISSURAMENTO; LOCALIZAÇÃO TRIDIMENSIONAL; ANÁLISE DE FREQUÊNCIA; ENSAIO DE COMPRESSOA DIAMETRAL
- Language: Português
- Abstract: Em nível microscópico, as rochas apresentam microdefeitos que agem como concentradores locais de tensão, favorecendo a ocorrência de ruptura frágil. O entendimento desse processo requer análises experimentais em rochas submetidas a tensões de tração. O ensaio de compressão diametral é uma alternativa apropriada, pois não apresenta as dificuldades envolvidas no ensaio de tração direta. A propagação de microfissuramento em materiais frágeis produz liberação de energia na forma de ondas elásticas chamadas de emissões acústicas (EA). O monitoramento com EA permite acompanhar a propagação de dano no corpo de prova (CP), sem perturbá-lo. Nesta pesquisa, CPs de mármore e monzogranito são submetidos a ensaios de compressão diametral com deslocamentos monotônicos e cíclicos, com controle de deslocamento. Aplica-se a técnica de EA, em conjunto com análises petrográficas, análises das curvas de força versus deslocamento e exame visual, para caracterizar o seu processo de microfissuramento. A localização tridimensional das fontes de EA foi realizada inicialmente utilizando-se o software AEwin® da PASA. Foi desenvolvido um programa de localização aprimorado que incorpora o cálculo da velocidade de propagação das ondas (vp) média para cada instante em que uma fonte é localizada. O novo programa (Crack Location by Acoustic emission with P Wave Velocity determination, CLAPWaVe) mostra um claro decréscimo da velocidade de propagação com o aumento do dano. O programa desenvolvido (CLAPWaVe) mostrou melhor ajuste e maior coerência com a literatura e com a condição final rompida dos CPs do que o software AEwin. Em mármore e monzogranito o microfissuramento se inicia a 25-30% e 75-85% do carregamento de pico, respectivamente, e localiza-se na vizinhança do centro do CP. Em ambas as rochas se acumulou, também, dano na região dos apoios do CP,associado à transferência de carregamento do berço ao CP. Antes do pico de carregamento, o microfissuramento tornou-se mais denso e localizado no centro e nos apoios do CP, embora a região central ainda concentre a maior parte. Após o pico, o microfissuramento acumulou-se em uma das faces do CP, progredindo até a outra face. O monzogranito apresentou ruptura progressiva do CP, enquanto que no mármore a maior parte da superfície de ruptura já está desenvolvida imediatamente após o pico. Durante o ensaio em ambas as rochas, no núcleo central foram registradas as menores velocidades vp do CP. Na região dos apoios, embora tenha havido microfissuramento, registraram-se as maiores velocidades vp no CP, pois o confinamento produzido pelo contato com o berço aumentou localmente a rigidez do CP. A distribuição não homogênea de vp no CP revelou que a consideração desse parâmetro como constante e igual à condição intacta ao longo do ensaio, como comumente encontrado na literatura, não representa a condição real do CP danificado. O microfissuramento no monzogranito se propaga principalmente através dos cristais de quartzo, seguindo um caminho tortuoso subparalelo à direção de carregamento e liberando altos níveis de energia absoluta. No mármore, a propagação segue os planos de clivagem da calcita, liberando níveis baixos de energia absoluta. Os histogramas da distribuição espacial da resistência em ambas as rochas mostraram bom ajuste a uma distribuição de Weibull, porém o monzogranito mostrou melhor ajuste e menor variabilidade que o mármore. As análises dos sinais no domínio das frequências mostraram que o microfissuramento é caracterizado por emissões de banda larga
- Imprenta:
- Publisher place: São Carlos
- Date published: 2015
- Data da defesa: 08.12.2015
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ABNT
RODRÍGUEZ SAAVEDRA, Patricia Carolina Alejandra. Análise do microfissuramento em rochas no ensaio de compressão diametral por meio da técnica de emissão acústica. 2015. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2015. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18132/tde-10072017-095950/. Acesso em: 28 mar. 2024. -
APA
Rodríguez Saavedra, P. C. A. (2015). Análise do microfissuramento em rochas no ensaio de compressão diametral por meio da técnica de emissão acústica (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18132/tde-10072017-095950/ -
NLM
Rodríguez Saavedra PCA. Análise do microfissuramento em rochas no ensaio de compressão diametral por meio da técnica de emissão acústica [Internet]. 2015 ;[citado 2024 mar. 28 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18132/tde-10072017-095950/ -
Vancouver
Rodríguez Saavedra PCA. Análise do microfissuramento em rochas no ensaio de compressão diametral por meio da técnica de emissão acústica [Internet]. 2015 ;[citado 2024 mar. 28 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18132/tde-10072017-095950/
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