Determinação das Propriedades de Fratura em Rochas Graníticas Empregando Entalhes Não Singular e Extensometria Elétrica

• Ano de defesa: 2025
• Autor(a) principal: Amaral, Gustavo Henrique Barreto
• Orientador(a): de Carvalho, Eduardo Atem
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Campos dos Goytacazes
• Palavras-chave em Português: Tenacidade à fratura; Materiais semi-frágeis; Entalhes
• Link de acesso: https://repositorio.ifes.edu.br/handle/123456789/6541

RESUMO: O comportamento mecânico de rochas ornamentais assemelha-se ao de materiais semi-frágeis, os quais, embora não apresentem plastificação, acumulam danos progressivos que resultam na degradação gradual de sua resistência mecânica. Dentre as propriedades relevantes desses materiais, destaca-se a tenacidade à fratura, que difere significativamente entre materiais frágeis e dúcteis. A Mecânica da Fratura Linear Elástica (MFLE) baseia-se na singularidade da ponta da trinca, conceito essencial à formulação de seus modelos clássicos. Entretanto, defeitos do tipo entalhe geram campos de tensão menos intensos do que os associados a trincas, sendo a distinção entre entalhes singulares e não singulares determinada pelas propriedades do material e pela geometria do componente. Este trabalho teve como objetivo determinar, com maior precisão, a tenacidade à fratura (KIC) de rochas graníticas — Granito Cinza Corumbá e Granito Cinza Andorinha — utilizando extensometria elétrica e analisando o comportamento da curva-R. Para isso, foram confeccionados corpos de prova com entalhes em formato de U, com profundidade equivalente a 50% da altura da amostra, submetidos a ensaios de flexão em quatro pontos. A metodologia adotada possibilitou avaliar a resposta mecânica das rochas frente a entalhes não singulares e verificar a aplicabilidade da curva-R como ferramenta complementar na caracterização da resistência à fratura. Os resultados demonstraram que o fator de intensificação de tensão crítico (KIC), estimado pelas formulações de Tada (2003), situou-se entre os valores de K0 e Kmax, reforçando a relevância da curva-R na representação do comportamento à fratura progressiva. Além disso, os valores obtidos com base na equação de Creager para entalhes em U (KU) apresentaram boa concordância com aqueles obtidos pelo modelo de Tada. Observou-se que o Granito Cinza Corumbá apresentou menor resistência mecânica em comparação ao Granito Cinza Andorinha, comportamento atribuído às diferenças microestruturais entre os materiais, como textura porfirítica no primeiro e textura equigranular fina no segundo