RESUMO Neste artigo foi utilizado um sistema equações e aplicado um procedimento numérico para determinar, por meio de uma abordagem ortotrópica, o valor do módulo de cisalhamento do Poliestireno Expandido (EPS) a partir dos resultados experimentais de ensaios de torção em corpos de prova obtidos em três direções ortogonais. Os corpos de prova utilizados neste trabalho foram extraídos de um bloco de EPS utilizado na construção civil para a estabilização de solos moles denominados Geofoam. Em suas aplicações esses blocos estão sujeitos a esforços de compressão, tração e torção. A massa específica média do EPS foi de 26,51 ± 3,21 kg/m³ e suas pérolas maturadas tinham diâmetros que variavam entre 0,9 e 2,5 mm. Os módulos de cisalhamento aparente, obtidos pelos ensaios de torção, alimentaram o sistema de equações não lineares proposto por Lekhnitskiy e Semenov desenvolvido para materiais ortotrópicos. Tal equacionamento foi resolvido através do método numérico de Newton-Raphson e todas as soluções possíveis foram apreciadas. Os resultados indicaram que os valores médios de G de cada plano podem ser representados pelo modelo ortotrópico, sendo as suas ordens de grandeza; Gxy = 6,101 MPa, Gxz = 5,796 MPa e Gyz = 5,736 MPa.
ABSTRACT In this paper an equations system was used and a numerical procedure was applied to determine, with an orthotropic approach, the shear modulus of Expanded Polystyrene (EPS) by experimental torsion tests using specimens from three orthogonal direction. The specimens used in this work were obtained from a EPS’s block used in the construction for soft soil stabilization called Geofoam. In their applications these blocks are subjected to compression, tensile and torsion strengths. The mean EPS specific mass was 26.51 ± 3.21 kg / m³ and its mature pearls had diameters ranging from 0.9 to 2.5 mm. The apparent shear moduli, obtained by torsion tests, fed the nonlinear system proposed by Lekhnitskiy and Semenov and developed for orthotropic materials. Such equation was solved using the Newton-Raphson numerical method, all possible solutions were appreciated. The results indicated that the average values of G of each plane can be represented by the orthotropic model, thus their orders of magnitude; Gxy = 6,101 MPa, Gxz = 5,796 MPa and Gyz = 5,736 MPa.
