PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO
Sumário
EM ENGENHARIA CIVIL
Conceitos
Deformação em um sólido ideal
TR – Tecnologia dos Revestimentos
Aula 9
Reologia: conceitos básicos
Deformação em um fluido ideal
Comportamento Newtoniano e Não-Newtoniano
Métodos de avaliação reológica
Leitura obrigatória
Profa. Dra. Yêda Vieira Póvoas
Definição de Reologia
Rheo = Deformação
Logia = Ciência ou Estudo
•Reologia é a ciência que estuda a deformação e o
fluxo da matéria
Reologia
Conceitos
•Usamos reologia para analisar as deformações ou
as tensões de um material provocadas pela
aplicação de uma tensão ou deformação
Classificação de um material
Faixa de comportamento dos materiais
Sólido, Líquido ou Gasoso
Número de Deborah (De): estabelece a relação entre tempo de
relaxamento do material, λr, e o tempo de duração da aplicação de
uma deformação ou tensão, t.
De = λr /t
Onde:
λr (tempo de relaxamento) - tempo necessário para ocorrer algum
movimento molecular
De (Número de Deborah) - relação entre as forças elásticas e viscosas
que atuam no material
t (tempo do experimento) - tempo de aplicação da tensão ou
deformação
Sólido ideal
Fluido ideal
Extremos clássicos
1
Deformação em um sólido ideal
Deformação em um fluido ideal
Tração, Cisalhamento, Compressão
Tensão de cisalhamento, Taxa de cisalhamento, Deformação
A diferença entre um sólido e um fluido ideal quando
submetidos a um determinado esforço está no
comportamento apresentado
Fluido ideal
Sólido ideal
Apresenta algum tipo de
escoamento irreversível entre
moléculas após sofrer deformação
Não é sempre que apresenta algum
tipo de escoamento após sofrer
deformação
Deformação comum: cisalhamento
simples
Viscosidade
Definição de Viscosidade
Módulo
Deformação de Fluxo por Cisalhamento
Tensão de cisalhamento, Taxa de cisalhamento, Deformação
• É a resistência que um material apresenta
para fluir
Tensão de cisalhamento
• É sinônimo de fricção interna
Deformação
Taxa de cisalhamento
Viscosidade
Comportamento Newtoniano
•
•
A viscosidade é afetada pela temperatura e pressão
A viscosidade não varia com o aumento da taxa ou
tensão cisalhante
Comportamento Newtoniano e
Não-Newtoniano
Viscosidade
Reologia
Tensão de cisalhamento
Fluido Newtoniano
Taxa de cisalhamento
Taxa de cisalhamento
2
Comportamento Não-Newtoniano
Comportamento Geral
Independentes do tempo
Independentes do tempo
Dependentes do tempo
Viscoelásticos

Pseudoplástico


Viscosidade diminui com aumento da taxa de
cisalhamento
Viscoplástico ou Fluido de Bingham

Existe uma tensão residual de cisalhamento para
que o material apresente um fluxo viscoso
Repouso
Tensionado
Comportamento Não-Newtoniano
Dependentes do tempo

Dilatante

Viscosidade aumenta com aumento da taxa de
cisalhamento
Independentes do tempo
Repouso
Tensionado
3

Comportamento Não-Newtoniano
Tixotrópico


Viscosidade diminui com o tempo de aplicação de uma
determinada taxa de cisalhamento
Uma vez retirada a taxa de cisalhamento, a viscosidade
inicial é recuperada
Todo fluido tixotrópico é pseudoplástico, mas
nem todo fluido pseudoplástico é tixotrópico

Viscoelásticos
Materiais viscoelásticos são dependentes do
tempo e apresentam ao mesmo tempo
características de materiais sólidos e fluidos
Reopéxico

Comportamento oposto aos fluidos tixotrópicos
1678: Robert Hooke
“Teoria da elasticidade”
Mola
1687: Isaac Newton
“Princípio”
Amortecedor hidráulico
Representa o caráter
reversível da deformação
de sólidos elásticos ideais
Representa o caráter
irreversível da deformação
viscosa de fluidos ideais
A deformação sofrida pela mola é
diretamente proporcional a tensão aplicada
Fluidos viscosos apresentam deformações
plásticas, permanentes
Desvios da linearidade
Maxwell
1. Deformação elástica instantânea
2. Deformação plástica dependente
do tempo
3. Recuperação elástica instantânea
4. Recuperação plástica residual
irrecuperável
Voigt
1. Deformação elástica retardada
por um componente viscoso
2. Recuperação elástica retardada
pelo mesmo componente viscoso
Maxwell-Voigt
1. Deformação elástica instantânea
2. Deformação elástica retardada
por 2 componentes viscosos
3. Recuperação elástica instantânea
4. Recuperação elástica retardada
pelos componentes viscosos
4
Cimento, cal, pozolanas, inertes (“fillers”)
Agregado miúdo e graúdo
Plastificantes, retentores de água, incorporadores de ar...
Argamassa de revestimento
Argamassa de assentamento
Mapadaobra.com.br
sintracomsbc.com.br
dekempreiteira.com.br
comprar-casas.net
5
Argamassa para projeção
Argamassa colante
bullx.com.br
construdeia.com
Argamassa autonivelante
Reologia
Métodos de avaliação
www.topeca.pt
Mesa de consistência - NBR 13276 (ABNT, 1995)
Dropping ball - BS 4551 part.1 (BSI, 1980)
30 quedas
padronizadas
Liberação de uma esfera em
queda livre, sem rotação, em
amostra de Ø 100 mm e h = 25 mm
Método não é sensível para misturas com:
- elevado teor de finos (↓ espalhamento, ↑ trabalhabilidade)
- Incorporadores de ar (espalhamento semelhante a argamassa tradicional)
Silva et al.(2005)
Método não é sensível para misturas com fibras, pois é formada uma “rede”
que amortece o impacto da esfera, alterando significativamente o resultado
do índice de penetração
Silva et al.(2005)
6
Squeeze flow
Aplicação de uma taxa de
cisalhamento radial
constante decorrente da
compressão imposta à
massa pelo equipamento
Silva et al.(2005)
Reômetros para suspensões
7
Reômetros para suspensões
Reômetros
Leitura obrigatória
Melhor aplicação em argamassas

BARRA, G. Apostila de processos 4. Parte 1: Fundamentos de
reologia de materiais poliméricos.
http://emc5744.barra.prof.ufsc.br/Reologia%20parte%201.pdf

SILVA, R.P.; BARROS, M.S.B.M; PILEGGI, R.G.; JOHN, V.M.
Avaliação do comportamento da argamassa no estado fresco
através dos métodos de mesa de consistência, dropping ball e
squeeze flow. In: Simpósio Brasileiro de Tecnologia das
Argamassas, 6. IV SBTA. CD-ROM, Florianópolis, 2005
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