Ensaio Mecânico de Compressão - Aula 07
Avaliação da resistência dos materiais sob carga compressiva
Mecatrônica - IFSP - Campus Guarulhos
Prof. Valdemir Alves Junior
O que é o Ensaio de Compressão?
O ensaio de compressão é um tipo de teste mecânico utilizado para estudar o comportamento de materiais quando submetidos a forças que atuam em sentido oposto, comprimindo o corpo de prova. Essas forças são aplicadas ao longo do eixo do material, reduzindo seu comprimento original. Esse tipo de ensaio é fundamental para avaliar a resistência dos materiais que são projetados para suportar cargas de compressão.
Durante o ensaio, o corpo de prova, geralmente com formato cilíndrico ou prismático, é posicionado entre duas placas e submetido a uma carga crescente até ocorrer deformação ou ruptura. A resposta do material é registrada em tempo real, permitindo a obtenção de dados como a tensão, a deformação e a capacidade de absorção de energia sob carga compressiva. Dependendo do material, a deformação pode ser elástica, plástica ou levar à fratura imediata.
Ensaio de compressão de concreto
Finalidade do Ensaio
Avaliação de Esforços
Determinar o comportamento do material sob esforços de esmagamento.
Análise de Propriedades
Avaliar propriedades como limite de escoamento à compressão, módulo de elasticidade e capacidade de deformação plástica.
Veja um ensaio de compressão
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Materiais Comuns para o Ensaio
Materiais Frágeis
Concreto, ferro fundido, cerâmicas e grafite.
Materiais Dúcteis
Alumínio e cobre também podem ser ensaiados, embora apresentem deformações diferentes.
Tipos de Máquinas Utilizadas
Assim como no ensaio de tração, o ensaio de compressão pode ser feito em máquinas universais ou específicas.
Máquina Universal de Ensaios
Pode realizar tanto compressão quanto tração.
Máquinas específicas
Projetadas para peças ou materiais frágeis, com adaptação para suportar deformações mínimas.
Corpo de Prova no Ensaio de Compressão
1
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Formato
Normalmente cilíndrico ou prismático.
2
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Alinhamento
Faces paralelas e perpendiculares ao eixo de aplicação da carga.
3
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Dimensões
Padronizadas conforme normas (ex: ASTM E9 ou ABNT NBR 5739 para concreto).
ASTM E9
O teste de compressão de materiais metálicos por ASTM E9, é usado para determinar dados de propriedade mecânica do material. A força de compressão uniaxial é aplicada a corpos de prova sólidos em formato cilíndrico ou materiais em formato de chapas finas para investigar o comportamento de tensão/deformação e propriedades críticas do material, incluindo módulo de elasticidade, resistência ao escoamento e resistência à compressão.
NBR 5739
A NBR 5739 (ABNT/MB 3) de 05/2018 - Concreto - Ensaio de compressão de corpos de prova cilíndricos especifica o método de ensaio para a determinação da resistência à compressão de corpos de prova cilíndricos de concreto moldados conforme a NBR5738 e testemunhos extraídos conforme a NBR7680-1.
Montagem do Ensaio
Posicionamento
O corpo de prova é posicionado entre duas placas planas.
Aplicação de Carga
A carga é aplicada axialmente de forma controlada.
Registro de Dados
A deformação é registrada em tempo real.
Gráfico Tensão x Deformação na Compressão
O gráfico possui formato distinto dos ensaios de tração.
  • Região elástica: linear.
  • Região plástica: com ou sem escoamento visível.
  • Pico de tensão: indica o ponto de ruptura ou esmagamento.
Propriedades Obtidas no Ensaio
Limite de escoamento à compressão
Módulo de elasticidade (E)
Resistência máxima à compressão
Deformação permanente após ruptura
Comportamento de Diferentes Materiais
Materiais frágeis
Ruptura abrupta sem escoamento (ex: concreto).
Materiais dúcteis
Deformação antes do colapso (ex: cobre).
Materiais dúcteis são aqueles que conseguem se deformar plasticamente de maneira significativa antes de se romper, ou seja, podem ser esticados, dobrados ou comprimidos sem se quebrar imediatamente.
Materiais elásticos
Retornam à forma original após a carga ser removida (ex: borracha natural).
Aplicações Práticas do Ensaio de Compressão
- Verificação da resistência de blocos de concreto para estruturas civis.
- Avaliação de componentes submetidos a cargas de apoio e colunas.
- Dimensionamento de peças prensadas em sistemas industriais.
Conclusão e Importância do Ensaio
Por que o ensaio de compressão é essencial?
O ensaio de compressão é essencial para projetar estruturas e componentes que sofrem esforços compressivos. Ele garante segurança, resistência e durabilidade dos materiais utilizados na engenharia e na indústria.
Quais os benefícios para a engenharia?
Permite dimensionar corretamente estruturas e componentes, evitando falhas catastróficas e garantindo a segurança das construções e equipamentos.
Simulador de Ensaio de Compressão
Faça uma simulação de um ensaio de compressão, escolhendo entre os materiais:
  • Aço
  • Alumínio
  • Cobre
Referências Bibliográficas
  • CAMPOS, Gilmar Ferreira Bottega. Resistência dos Materiais. 2. ed. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2011.
  • CALLISTER, William D. Jr.; RAMESH, Balasubramaniam. Fundamentos da Ciência e Engenharia dos Materiais: Uma abordagem integrada. Tradução: SANDIM, H.R.Z. Rio de Janeiro: LTC, 2012.
  • VAN VLACK, Lawrence H. Elementos de Ciência e Engenharia dos Materiais. 6. ed. São Paulo: LTC, 2010.
  • ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBR 6892-1:2016 – Materiais metálicos – Ensaio de tração – Parte 1: Método de ensaio à temperatura ambiente. Rio de Janeiro, 2016.
  • NUNES, Cláudio. Ensaios Mecânicos dos Materiais. São Paulo: Oficina de Textos, 2009.
  • SILVA, Mário V. da. Ciência e Engenharia dos Materiais. São Paulo: Cengage Learning, 2010.
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