Avaliação de esforços mecânicos de compressão e flexão em tubos de PVC

Abstract

O policloreto de vinila é um polímero amplamente empregado na construção civil, principalmente nos sistemas hidrossanitários, como em tubulações. Nesse contexto, os tubos de PVC são utilizados no transporte de água e esgoto em edificações e, como para qualquer material na engenharia, é interessante ter-se uma caracterização mecânica para garantir confiabilidade e economia de recursos na aplicação dos mesmos em projetos. Realizou-se uma pesquisa nessa área e verificou-se uma falta significativa de trabalhos explorando a temática, dessa forma, apresenta-se neste estudo uma pesquisa que se propôs a sanar, até certo grau, tal deficiência com experimentos explorando os esforços mecânicas de tubos de PVC de 50 mm de diâmetro teórico por meio de ensaios de compressão diametral e flexão por três pontos. Os testes foram realizados em laboratório em corpos de provas de 150 mm e 127 mm de comprimento normatizados pelas normas NBR 14272 e ASTM D790, bem como, a verificação das grandezas físicas, como: massa, comprimento, diâmetro interno, diâmetro externo, volume e densidade. Empregou-se a estatística descritiva para análise dos resultados constatando baixa dispersão entre os dados obtidos. Para a compressão diametral, força e deslocamento máximo foram atingidos, bem como a curva que descreve o comportamento elástico e elástico-plástico do material, resultando em deformações permanentes mesmo que os corpos de provas tiveram uma restituição elástica de 86,68%. Na flexão por três pontos a tensão e deformação máxima ficaram na ordem de 7,783 MPa e 0,959 mm/mm, respectivamente.

Polyvinyl chloride is a polymer widely used in civil construction, especially in hydrosanitary systems, such as in piping. In this context, PVC pipes are used to transport water and sewage in buildings and, as for any other material in engineering, it is advantageous to have a mechanical characterization to ensure reliability and resource savings in their application in projects. A research was carried out in this area and there was a significant lack of works exploring the theme, thus, it is presented in this work a research that proposed to remedy, to a certain degree, such deficiency with experiments exploring the mechanical stresses of tubes. of 50 mm theoretical diameter PVC by means of diametric compression and three-point bending tests. The tests were carried out in the laboratory on specimens of 150 mm and 127 mm in length standardized by the NBR 14272 and ASTM D790 standards, as well as the verification of physical quantities, such as: mass, length, internal diameter, external diameter, volume and density. Descriptive statistics were used to analyze the results, noting low dispersion between the data obtained. For diametral compression, maximum force and displacement were reached, as well as the curve that describes the elastic and plastic-elastic behavior of the material, resulting in permanent deformations even though the specimens had an elastic restitution of 86.68%. In three-point bending, the maximum stress and strain were in the order of 7.783 MPa and 0.959 mm/mm, respectively.