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Concrete in its macrostructure is a multiphase cementitious composite material, however, by reducing its scale, it is possible to identify the phases that compose it, among the phases are those embedded in the microscale: the hydrated silicates, in the mesoscale: the cement paste, transition zones and aggregates and in the macro phase: the composite itself. Modeling this type of material with two-phase micromechanical models is common in the literature, but there are already proven limitations that two-phase models can provide high modeling errors and are not recommended for this type of study. Faced with this problem, an alternative would be to use multiple-phase models, combined with a multiscale perspective in an attempt to minimize the error in modeling this material. The present paper models the concrete in two different constructions: without an interfacial transition zone and with the inclusion of the interfacial transition zone, verifying the modeling error when neglecting this important phase. The entire homogenization process is performed using the decoupled multiscale technique, obtaining results that rule out the use of two-phase models and methodologies that do not evaluate the interfacial transition zone in conventional concrete. The results obtained with the use of multiple-phase models reduced the relative error to practically zero (compared to experimental tests), demonstrating that micromechanics can be a concrete modeling tool provided that the multiscale process considers as many as possible phases and robust models that take this nature into account. resumo: O concreto em sua macroestrutura é um material compósito cimentício multifásico, contudo ao se reduzir sua escala consegue-se identificar as fases quem compõe o mesmo, dentre as fases estão as embutidas na microescala: os silicatos hidratados, na mesoescala: a pasta de cimento, zonas de transições e agregados e na fase macro: o próprio compósito. Modelagens desse tipo de material com modelos micromecânicos bifásicos são comuns na literatura, porém existe limitações já comprovadas de que modelos de duas fases podem aferir erros altos a modelagem não sendo recomendado para esse tipo de estudo. Diante dessa problemática, uma alternativa seria empregar modelos de múltiplas fases, aliado a uma perspectiva multiescala na tentativa de minimizar o erro na modelagem desse material. O presente trabalho modela o concreto em duas construções distinta: sem zona de transição interfacial e com a inclusão da zona de transição interfacial, verificando o erro de modelagem à negligência essa importante fase. Todo processo de homogeneização é realizado utilizando a técnica multiescala desacoplada obtendo resultados que descartam a utilização de modelos bifásicos e metodologias que não avaliam a zona de transição interfacial em concretos convencionais. Os resultados obtidos com a utilização de modelos de múltiplas fases reduziram o erro relativo a praticamente zero (em comparação com ensaios experimentais), demonstrando que a micromecânica pode ser uma ferramenta de modelagem do concreto desde que o processo multiescala leve em consideração o maior número possíveis de fases e modelos robustos que levem em conta essa natureza. |
