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Volume 5, Number 3 (June, 2012) p. 284-295 • ISSN 1983-4195
© 2012 IBRACON
This paper aims to present the experimental results involving the use of nanoindentation measurements and prediction of macroscale elastic
properties of high performance cementitious composites (HPCC). The elastic properties of HPCC mixture were evaluated at different length scales
by nanoindentation (microscale), and elastic moduli and compressive strength tests (macroscale). The nanoindentation results, obtained by grid
indentation with subsequent phase deconvolution, were complemented by an independent porosimetry test and inserted into a two-step analytical
homogenization scheme to predict the overall macroscale properties. The final results show that the presented method allows a reliable advanced
prediction of HPCC elastic properties indicating, thus, that inserting nanotechnology in the concrete industry can be promising, since it would allow
the production of a more predictable composite in an easier and less expensive way.
Keywords
: nanoindentation, multiscale analysis, high performance cementitious composite.
O presente trabalho visa apresentar os resultados experimentais envolvendo o uso de ensaios de nanoindetação na predição das propriedades
elásticas de compósitos cimentícios de alta resistência (CCAR). As propriedades elásticas do CCAR foram avaliadas em diferentes escalas atra-
vés de ensaios de nanoindetação (microescala), módulo de elasticidade e resistência à compressão (macroescala). Os resultados do ensaio de
nanoindetação, obtidos mediante grelha de indentação seguido de decovolução de fase, foram complemetados com os resultados de ensaios
independentes de porosimetria e inseridos em um método de homogenização de modo a predizer as propriedades elásticas do compósito avalia-
do. Os resultados obtidos permitem afirmar que o método utilizado permite uma predição realística das propriedades elásticas dos CCAR. Dessa
forma, pode-se afirmar que a inserção da nanotecnologia no setor da construção civil é promissora, uma vez que esta possibilitaria a produção
de um produto final mais previsível de um modo mais prático e econômico.
Palavras-chave:
nanoindentação, análise multiescalar, compósitos cimentícios de elevada resistência.
Nanotechnology and Construction: use of nanoindentation
measurements to predict macroscale elastic properties of
high strength cementitious composites
Nanotecnologia e Construção: emprego do ensaio de
nanoindentação na predição das propriedades elásticas
de compósitos cimentícios de alta resistência
W. R. L. da Silva
a
wilsonecv@gmail.com
J. Němeček
b
jiri.nemecek@fsv.cvut.cz
P. Štemberk
c
stemberk@fsv.cvut.cz
a
Wilson Ricardo Leal da Silva (wilsonecv@gmail.com) – Czech Technical University in Prague – MSc. Civil Engineer, PhD student, Department
of Concrete and Masonry Structures, Faculty of Civil Engineering, Czech Technical University in Prague (ČVUT).
b
Jiři Němeček (jiri.nemecek@fsv.cvut.cz) – Czech Technical University in Prague – Associate Professor, Department of Mechanics, Faculty of Civil
Engineering, Czech Technical University in Prague (ČVUT).
c
Petr Štemberk (stemberk@fsv.cvut.cz) – Czech Technical University in Prague – Associate Professor, Department of Concrete and Masonry
Structures, Faculty of Civil Engineering, Czech Technical University in Prague (ČVUT).
Received: 25 Dec 2011 • Accepted: 13 Mar 2012 • Available Online: 26 Jun 2012
Abstract
Resumo