COMPORTAMENTO DE ROCHAS SOB CARREGAMENTO CÍCLICO EM ENSAIOS DE COMPRESSÃO
MATHEUS MONTES PIMENTA1; ANDRE CEZAR ZINGANO1; FERNANDO ALVES CANTINI CARDOZO1
1 UFRGS
Resumo
Compreender as propriedades físicas e mecânicas de rochas em laboratório é um dos problemas e estudos fundamentais em mecânica das rochas. Com o objetivo de caracterizar a resistência e deformabilidade em diversos tipos de rochas, ensaios de compressão uniaxial e triaxial com diferentes pressões confinantes foram realizados observando-se o efeito dos ciclos de carregamento e descarregamento no comportamento das rochas segundo alguns parâmetros, como a relação entre a curva tensão-deformação, módulo de elasticidade, deformação total e influência do pré-carregamento na resistência das amostras. Os ensaios de compressão uniaxial e triaxial foram realizados segundo as recomendações da ISRM (International Society for Rock Mechanics) em prensa servo controlada com capacidade máxima de 200 Tf (2000 KN) e taxa de carregamento constante. As deformações axiais foram medidas através de sensores para medição de deslocamento linear com curso máximo de 10 mm. Os corpos de prova eram cilíndricos e foram comprimidos em sucessivos carregamentos cíclicos. Os ciclos de carga e descarga foram feitos a cada 100 Mpa de pressão aplicados sobre a amostra de rocha, e em diferentes estágios da deformação a pressão aplicada era reduzida à praticamente zero ou valores muito baixos e após isso, um ciclo de recarga iniciava novamente até que fosse atingido a tensão de ruptura. Os resultados mostram que rochas duras, como o itabirito, são muito frágeis e tornam-se acentuadamente mais fortes com o aumento da pressão confinante, enquanto rochas brandas, como o siltito, tornam-se dúcteis mesmo sob baixas pressões de confinamento. Na fase inicial da deformação, em que a rocha apresenta comportamento elástico, foi observado que ao final de cada ciclo de descarga e recarga ocorre uma deformação permanente comparada à curva inicial de carregamento e em muitos casos, o módulo de elasticidade difere consideravelmente em diversos estágios da deformação em rochas brandas. Quando um novo ciclo de carregamento iniciava e o corpo de prova era comprimido até
Palavras-chave: ENSAIO DE COMPRESSÃO UNIAXIAL; TRIAXIAL; CÍCLICO; MÓDULO DE ELASTICIDADE