Aplicação do método dos elementos de contorno na determinação do arranjo bidimensional para desagregação de rochas com argamassa expansiva
Amanda Jarek1; Marcelo Buras1; Samuel Soares de Souza2; Luiz Alkimin de Lacerda1
1 Institutos Lactec; 2 Energisa
Resumo
O presente trabalho visa apresentar modelagens numéricas do campo de danificação potencial de um maciço rochoso decorrente da aplicação de argamassa expansiva. Este estudo foi motivado pela necessidade de avaliação da eficácia e uso racional da argamassa expansiva como elemento de desagregação de rochas para execução de fundações de postes de distribuição. Na prática, furos de sondagem são executados e preenchidos com argamassa, que ao se expandir, geram campos de tensões que conduzem à desagragação da rocha. Tais furos podem ser executados em diferentes arranjos. A condição mais eficaz decorre de um furo executado paralelamente e próximo à superfície livre. Contudo, neste trabalho, avalia-se a eficácia de furos executados com orientação quase vertical em um domínio semi-infinito. Nesse contexto, apresentam-se análises paramétricas com diferentes arranjos ou malhas para execução dos furos para preenchimento de argamassa, com a finalidade de maximizar a desagregação levando-se em consideração a distância entre furos. O modelo de expansão é definido a partir de ensaios experimentais em corpos de provas (CP) de rocha, com diâmetro de 10cm e altura de 20cm, que foram executados visando a determinação da pressão provocada pela expansão da argamassa sobre as paredes internas do CP. Estes ensaios foram executados para efeito de confirmação da pressão atuante, que é fundamental para complementar o estudo, de forma a compará-los com dados existentes na literatura. A modelagem computacional se justifica, pois o problema envolve uma série de equações matemáticas de elevada complexidade, o que inviabiliza qualquer cálculo manual. Nesse contexto, utilizou-se um código computacional, baseado no Método dos Elementos de Contorno (MEC), por meio da linguagem de programação Fortran para análise de problemas de elasticidade sob o estado plano de deformações considerando o material como isotrópico. A escolha deste método numérico deu-se por ser apropriado às análises de problemas em meios semi-infinito e infinito como é o caso de
Palavras-chave: Método dos Elementos de Contorno; Fundação; Rocha; Argamassa Expansiva