Modelagem Termo-Hídrica do Comportamento do Concreto sob Temperaturas Elevadas

Abstract

O concreto é um material heterogêneo e poroso cujo comportamento é extremamente complexo, e cujas características não são totalmente compreendidas. Quando sujeito a condições ambientais extremas, como é o caso da exposição a temperaturas elevadas, esse material está suscetível a alterações físicas e químicas que podem influenciar em seu desempenho estrutural. A previsão do comportamento deste material é complicada, pois o concreto, quando submetido a carregamentos térmicos, sofre alterações na sua estrutura porosa e nas propriedades do meio que podem influenciar seu desempenho macroestrutural térmico e mecânico. Este trabalho estuda o comportamento termo-hídrico de estruturas de concreto submetidas a carregamentos térmicos através de um modelo matemático desenvolvido a partir do estudo acoplado das transferências de calor e massa no interior do material quando exposto a altas temperaturas. Tal modelo é discretizado utilizando o método das diferenças finitas e o método dos elementos finitos, e em seguida implementado no programa livre de cálculo por elementos finitos, o Cast3M – programa desenvolvido pelo DMT-CEA (Département de Mécanique et Technologie du Commissariat à l’Énergie Atomique). São obtidos resultados de temperatura e saturação de maneira direta, e a partir deles é possível calcular a pressão de vapor, pressão líquida e pressão capilar, além da perda de massa. Esta pesquisa está inserida em um programa de colaboração entre a Universidade Federal de Juiz de fora e a Universidade de Cergy-Pontoise (UCP), na França.