Evaluation of the bonding behavior between ceramic blocks and grouts
| Autor: | Sipp, Gustavo |
|---|---|
| Přispěvatelé: | Parsekian, Guilherme Aris, Corrêa, Márcio Roberto Silva |
| Jazyk: | portugalština |
| Rok vydání: | 2019 |
| Předmět: | |
| Zdroj: | Repositório Institucional da UFSCAR Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR) instacron:UFSCAR |
| Popis: | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) The behavior of structural masonry elements is influenced by the properties of the constituent materials and also by their interactions in the contact regions. The bonding properties between ceramic blocks and grouts used in masonry constitute a gap in national and international design standards. The existing knowledge in the academic world is currently insufficient to adequately describe the behavior presented by the interface of blocks and grouts. It is still unclear whether the grout is capable of adequately transferring the stresses of the reinforcement inserted into the masonry blocks. Thus, it is clear the need to deepen the studies developed to evaluate the adhesion properties between blocks and grouts. In this sense, the present study is inserted, aiming to expand the existing knowledge about the bonding behavior between ceramic blocks and grouts. In this sense, the present study is inserted, aiming to expand the existing knowledge about the bonding behavior between ceramic blocks and grouts. This research aimed to evaluate and discuss the properties that affect the adherence between 5 types of ceramic blocks and two types of grouts. The push-out test was used to evaluate the bond strength mobilized by the combination of these different materials. In addition, the pull-out test was also employed for some block types, seeking a more realistic analysis of the bonding behavior on masonry elements. The results obtained in the push test prove that there is a wide variation in the results, depending on the type of block and grout employed. Some of the main characteristics that influenced these results were the shape of the block cells and the shrinkage of the grout. The blocks that presented cells with more grooved surface and with friezes, tended to present increase in the contact area between grout and block, providing increases in the bonding stress. In the case of grout, the use of grout with higher compression resistance was responsible for the reduction in the results of the push test, precisely due to the reduction in the contact area caused by the shrinkage of the filler material. A test procedure was developed to analyze the shrinkage of the grout inside the ceramic blocks. Based on the results of the push test, an analytical model was developed considering two factors k1 and k2, responsible for considering the geometric shape of the block cell and the shrinkage of the filler material. This model allowed to roughly estimate which maximum load was mobilized in the push test for each combination of block type and grout. Finally, a numerical modeling of the identified interface properties was developed for two block types that presented grout slip during the push test. The behavior obtained was similar to that presented in the force vs sliding curves of the grout, for the tested specimens. O comportamento dos elementos de alvenaria estrutural é influenciado pelas propriedades dos materiais constituintes e, também, pelas suas interações nas regiões de contato. As propriedades de aderência entre blocos cerâmicos e grautes utilizados em alvenaria constituem uma lacuna em normas de projeto nacionais e internacionais. O conhecimento existente no meio acadêmico, atualmente, é insuficiente para descrever de forma adequada o comportamento apresentado pela interface de blocos e grautes. Ainda não está claro se o graute apresenta capacidade de transferir, de maneira adequada, as tensões da armadura inserida no seu interior até os blocos dos elementos de alvenaria. Dessa forma, fica clara a necessidade de aprofundamento nos estudos desenvolvidos para avaliar as propriedades de aderência entre blocos e grautes. Nesse sentido, insere-se o presente estudo, visando ampliar o conhecimento existente sobre o comportamento de aderência entre blocos cerâmicos e grautes. Essa pesquisa teve como objetivo avaliar e discutir as propriedades que afetam a aderência entre 5 tipos de blocos cerâmicos e dois tipos de grautes. O ensaio de empurramento (Push-out) foi utilizado para avaliar a resistência de aderência mobilizada pela combinação desses diferentes materiais. Complementarmente, o ensaio de arrancamento (Pull-out) também foi empregado para alguns tipos de bloco, buscando uma análise mais realista do comportamento de aderência em elementos de alvenaria. Os resultados obtidos no ensaio de empurramento comprovam que existe uma grande variação nos resultados, dependendo do tipo de bloco e graute empregados. Algumas das principais características que influenciaram esses resultados foram o formato dos vazados dos blocos e a retração do material de enchimento. Os blocos que apresentaram células com superfície mais ranhurada e dotadas de frisos, tenderam a apresentar aumento na área de contato entre graute e bloco, proporcionando incrementos na tensão de aderência. Já, para o caso dos grautes, a utilização do graute de maior resistência a compressão foi responsável pela redução nos resultados do ensaio de empurramento, justamente, devido à redução na área de contato provocada pela retração do material de enchimento. Um procedimento de ensaio foi desenvolvido para analisar a retração do graute no interior dos blocos cerâmicos. Com base nos resultados do ensaio de empurramento, foi desenvolvido um modelo analítico considerando dois fatores k1 e k2, responsáveis por considerar o formato geométrico da célula dos blocos e a retração do material de enchimento. Esse modelo permitiu estimar, de maneira aproximada, qual carga máxima foi mobilizada no ensaio de empurramento, para cada combinação de tipo de bloco e graute. Por fim, foi desenvolvida uma modelagem numérica das propriedades de interface identificadas para dois tipos de bloco que apresentaram o escorregamento do graute durante o ensaio de empurramento. O comportamento obtido foi semelhante ao apresentado nas curvas força vs deslizamento do graute, para os corpos de prova ensaiados. CAPES: Código de Financiamento 001 |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
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