Ref.: MCoMss09-001
Apresentador: Esdras Jonathan Honorato Costa
Autores (Instituição): Costa, E.J.(Instituto Federal de Alagoas); da Silva, S.C.(Instituto Federal de Alagoas);
Resumo:
O presente trabalho diz respeito à investigação do comportamento mecânico de materiais compósitos reforçados com fibras curtas distribuídas aleatoriamente. É apresentado um modelo micromecânico baseado na estratégia de Mori-Tanaka considerando a modelagem com o tensor de Elsheby para inclusões elipsoidais. Esta modelagem é tratada para considerar a elipse como um cilindro de razão de aspecto (d/L) pequena, se assimilando uma fibra curta. Para considerar a orientação aleatória das fibras utiliza-se uma função de distribuição de probabilidade no esquema micromecânico, indicando que a fibra possui a mesma probabilidade em qualquer orientação. Tal situação se mostra ideal para produção de concreto reforçado com fibras curtas, sejam poliméricas ou naturais, visto que, a produção deste compósito não induz a uma direção preferencial das fibras curtas, mas, mistura todos os componentes de forma aleatória. Para validação do modelo micromecânico são realizados ensaios com compósitos de matriz de concreto e fibras curtas naturais (sisal) e poliméricas. A comparação entre as propriedades mecânicas efetivas obtidas experimentalmente e as propriedades previstas através do modelo indicam boa concordância do modelo com o comportamento real dos materiais compósitos reforçados com fibras curtas distribuídas aleatoriamente. Entretanto, com o aumento da fração volumétrica das fibras, enquanto o modelo apresenta uma tendência de crescimento das propriedades mecânicas efetivas, o experimento demonstra uma redução nestas propriedades devido a redução da trabalhabilidade oriunda do aumento de fibras em relação a matriz de concreto. Sendo assim, pode-se afirmar que há um limite máximo de acréscimo de fibras curtas na produção de concreto, que após este limite há um redução nas propriedades mecânicas efetivas do compósito.