Determinação do módulo de cisalhamento do Poliestireno Expandido por torção utilizando uma abordagem ortotrópica

Evaluation of the Expanded Polystyrene’s shear modulus by torsion using an orthotropic approach

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; G_xy = 6,101 MPa, G_xz = 5,796 MPa e G_yz = 5,736 MPa.

Palavras-chave
Geofoam; ASTM E143-13; Anisotropia