Resistência e módulo de elasticidade à compressão paralela às fibras
Este método de ensaio consiste na obtenção da resistência e módulo de elasticidade à compressão paralela às fibras em corpos de prova de colmos de bambu. Determina-se a resistência à compressão e módulo de elasticidade de corpos de prova extraídos de varas de bambu pela aplicação de força distribuída em suas extremidades.
Aparelhagem
Os ensaios devem ser realizados em uma máquina de ensaios com pelo menos uma das placas do equipamento rotulada. Recomenda-se que, entre as placas de aço da máquina e ambas as extremidades do corpo de prova, algum dispositivo, como placa de politetrafluoretileno (PTFE) ou outro, seja aplicado para reduzir o atrito entre a superfície de aplicação da carga e as extremidades do corpo de prova.
Preparação dos corpos de prova
Os corpos de prova devem ser cortados das partes basal, média e topo de cada colmo, devendo ser marcados com as letras B, M e T, respectivamente. Os ensaios de compressão paralela às fibras devem ser realizados em corpos de prova sem nó, e o comprimento do corpo de prova deve ser igual ao diâmetro externo.
No entanto, se o diâmetro externo for de 20 mm ou menos, a altura deve ser duas vezes o diâmetro externo. Estas limitações são válidas no caso de ensaios para fins comerciais. Para ensaios de pesquisa científica, o responsável pelos ensaios pode especificar as dimensões do corpo de prova da forma que achar mais conveniente, informando este fato no relatório de ensaio.
Os cortes das extremidades do corpo de prova devem ser planos, com um desvio máximo de 0,2 mm.
Para determinar o módulo de elasticidade, medidores de deformações devem ser aplicados, sendo dois no mínimo por corpo de prova, em posições diametralmente opostas.
Procedimento
A amostra deve ser colocada centralizada na máquina de ensaios. Para acomodação do corpo de prova, uma pequena carga de não mais de 1 kN deve ser inicialmente aplicada e relaxada. Durante o ensaio, o carregamento deve ser aplicado continuamente, de forma que a placa móvel da máquina de ensaio tenha uma velocidade constante de, aproximadamente, 0,01 mm/s. A carga máxima medida pelo equipamento de ensaio deve ser registrada.
Cálculo e expressão dos resultados
A resistência à compressão paralela às fibras é determinada pela equação:
Fmáx é a carga máxima indicada na máquina de ensaio, expressa em newtons (N); A é a área da seção transversal do corpo de prova, expressa em milímetros quadrados (mm2) e fc0 é a resistência à compressão paralela às fibras, expressa em megapascals (MPa), com uma casa decimal.
A seguir um exemplo de cálculo para resistência à compressão utilizando valores hipotéticos:
Cálculadora de resistência à compressão
Carga máxima indicada na máquina de ensaio:
Área da seção transversal do corpo de prova:
O módulo de elasticidade à compressão paralela às fibras, Eco, em gigapascais (GPa), deve ser calculado a partir da média das leituras dos medidores de deformação, como uma relação linear da tensão entre 20% e 60% da resistência à compressão paralela às fibras, conforme seguinte equação:
F60 é a força correspondente a 60% da carga de ruptura no ensaio e F20 é a força a 20% da carga de ruptura no ensaio, ambas expressas em newtons (N); A é a área da seção transversal do corpo de prova, expressa em milímetros quadrados (mm2); ε60 é a deformação específica à força F60 e ε20 é a deformação específica à força F20, ambos expressos em partes por mil (‰).
A seguir um exemplo de cálculo para módulo de elasticidade à compressão utilizando valores hipotéticos:
Cálculadora do módulo de elasticidade à compressão
Força correspondente a 60% da carga de ruptura no ensaio:
Força correspondente a 20% da carga de ruptura no ensaio:
Área da seção transversal do corpo de prova:
Deformação específica correspondente à força F60:
Digite a deformação específica correspondente à força F20:
Relatório de ensaio
O resultado deve ser mencionado no relatório de ensaio como descrito na seção de métodos de ensaios 👆