Evaluation of mechanical damage in concrete subjected to uniaxial compression and tensile by diametrical compression with longitudinal and transverse ultrasonic waves

Abstract

Abstract In the research program both longitudinal and transverse ultrasonic waves were applied to concrete specimens under uniaxial compression and tensile diametrical compression. A total of 45 concrete specimens with five (5) different mixes were loaded until failure. While load was being applied - in compression and split tension - ultrasonic pulses were recorded and velocities calculated for both shear and pressure waves. The results indicate that longitudinal or transverse ultrasonic waves can be applied in the evaluation of diffuse damage (microcracking in uniaxial compression) or concentrated damage (tensile microcracking by diametrical compression) imposed on the concrete mechanically through the application of loads.Resumo O trabalho discute o padrão de comportamento de ondas ultrassônicas longitudinais (compression waves) e transversais (shear waves) em concretos de variadas resistências submetidos a compressão axial e diametral. Foram ensaiados 45 corpos de prova confeccionados de concretos com variadas resistências a compressão. Os corpos de provas foram submetidos ao ensaio de compressão simples e tração por compressão diametral em máquina servo-controlada e, durante os ensaios, foram realizadas leituras de ondas de ultrassom longitudinais e transversais. Os resultados obtidos mostram que há alterações na velocidade de propagação de ondas, longitudinais e transversais, com o incremento do nível de tensão que é aplicado ao corpo de prova. Adicionalmente, foi possível observar que esta alteração de velocidade ultrassônica ocorre para nível de tensão próximo à tensão de ruptura. Os resultados obtidos indicam que ondas ultrassônicas longitudinais ou transversais podem ser aplicadas na avaliação do dano difuso (microfissuração na compressão uniaxial) ou dano concentrado (microfissuração de tração na compressão diametral) imposto ao concreto mecanicamente, através da aplicação de cargas.