RESUMO O objetivo principal deste trabalho é caracterizar o comportamento mecânico dos concretos autoadensáveis (CAA), tendo em vista a não linearidade física e os fundamentos da mecânica da fratura para materiais parcialmente frágeis. Neste trabalho busca-se a determinação da energia de fratura e do comprimento da Zona de Processo de Fratura, além do módulo de elasticidade, da resistência à tração e à compressão. Para tanto, foi realizada uma série de testes constando vigas de CAA submetidas à flexão de três pontos e vigas de concretos convencionais vibrados (CCV), com entalhe no meio do vão, sendo que os parâmetros dos corpos-de-prova de CCV serviram como referência comparativa. Foram considerados com dois níveis de resistência à compressão (30 e 50 MPa), duas composições granulométrica (granulometria fina e granulometria grossa) e dois diâmetros máximo do agregado (12 e 20 mm). A avaliação da influência destas variáveis no comportamento mecânico do CAA foi feita a partir da dosagem de quatro tipos de concretos obtidos pela combinação das variáveis mencionadas. Os ensaios de flexão foram feitos de acordo com a recomendação do RILEM TC 89-FMT, que se baseia no Método do Efeito de Tamanho.

ABSTRACT Considering the physical nonlinearity of concrete and the fundamentals of fracture mechanics for quasi-brittle materials, the objective of this study was to determine the fracture energy and the length of the fracture process zone (FPZ) as well as the modulus of elasticity, the tensile strength and the compressive strength of self-compacting concrete (SCC) to characterize its mechanical behavior. A series of tests, including a three-point bending test of SCC and conventional vibrated concrete (CVC) specimens, with a notch at mid-span, and tensile and compressive tests were performed. The mechanical parameters obtained from the CVC specimens were considered as a comparative reference. The effect of the following variables was evaluated and considered at two levels: compressive strength (30 and 50 MPa), granular composition (fine and coarse particle size) and maximum diameter of the aggregate (12 and 20 mm). The effect of these variables on the mechanical behaviors of the SCC specimens was evaluated based on the test results of specimens of four types of concrete, which were obtained from the combination of the variables. The bending tests were performed according to the RILEM TC 89-FMT recommendations, which are based on the size-effect method.

Resumo O presente artigo apresenta o uso da técnica de correlação de imagem digital para a obtenção do módulo de elasticidade do concreto. O sistema proposto utiliza um microscópio USB que capta as imagens a uma taxa de 5 quadros por segundo. Posteriormente, os dados armazenados são compatibilizados com as cargas aplicadas e a curva tensão-deformação é gerada para determinação do módulo de elasticidade longitudinal do concreto à compressão. Dois concretos distintos foram produzidos e ensaiados utilizando o sistema proposto. Os resultados foram comparados com os obtidos com a metodologia tradicional, que utiliza Clips Gauges. Foi observada uma diferença na faixa de 4% entre os dois métodos, sendo que essa diferença depende de alguns parâmetros no caso dos resultados do DIC, a distância focal e a resolução do vídeo, indicando que a técnica de correlação de imagem digital pode ser utilizada para a obtenção de propriedades mecânicas do concreto.

Abstract This paper presents the use of the technique of digital image correlation for obtaining the elasticity modulus of concrete. The proposed system uses a USB microscope that captures images at a rate of five frames per second. The stored data are correlated with the applied loads, and a stress-strain curve is generated to determine the concrete compressive modulus of elasticity. Two different concretes were produced and tested using the proposed system. The results were compared with the results obtained using a traditional strain gauge. It was observed a difference in the range of 4% between the two methods, wherein this difference depends on some parameters in the case of the DIC results, as focal length and a video capture resolution, indicating that DIC technique can be used to obtain mechanical properties of concrete.

O efeito de escala é uma questão relevante em estruturas de concreto, uma vez que influencia vários aspectos de análise, principalmente aspectos correlacionados com a resistência, fragilidade e ductilidade estrutural, energia e tenacidade à fratura, dentre outros. Além disto, cada vez mais, novas metodologias estão sendo desenvolvidas para avaliar campos de deslocamentos em estruturas. Neste trabalho uma avaliação experimental do efeito de escala é realizada, utilizando como ferramenta de medida a correlação de imagem digital (CID). Vigas de concreto, com três tamanhos distintos e com entalhes no meio do vão, foram ensaiadas por meio do esquema de flexão em três pontos. Os resultados encontrados permitem um melhor entendimento do efeito de escala e demonstram a eficiência da correlação de imagem digital na obtenção de medidas de deslocamentos.

Size effect is an important issue in concrete structures bearing in mind that it can influence many aspects of analysis such as strength, brittleness and structural ductility, fracture toughness and fracture energy, among others. Further this, ever more new methods are being developed to evaluate displacement fields in structures. In this paper an experimental evaluation of the size effect is performed applying Digital Image Correlation (DIC) technique to measure displacements on the surface of beams. Three point bending tests were performed on three different size concrete beams with a notch at the midspan. The results allow a better understanding of the size effect and demonstrate the efficiency of Digital Image Correlation to obtain measures of displacements.

Two non-singular boundary element method (BEM) algorithms for two-dimensional potential problems have been implemented using isoparametric quadratic, cubic and quartic elements. The first one is based on the self-regular potential boundary integral equation (BIE) and the second on the self-regular flux-BIE. The flux-BIE requires the C1,α continuity of the density functions, which is not satisfied by the standard isoparametric elements. This requirement is remedied by adopting the relaxed continuity strategy. The self-regular flux-BIE has presented some poor and oscillatory results, mainly with continuous quadratic elements. This odd behavior has completely disappeared when discontinuous elements, which satisfy the continuity requirement, were applied, and this suggests that the 'relaxed continuity hypothesis' seems to be the main cause of numerical errors in the implementation of the self-regular flux-BIE. On the other side, the potential algorithm has shown very reliable solutions.