Simulação numérica do uso de materiais compósitos em dormentes ferroviários.

Abstract

Materiais compósitos com adição de resíduos vem sendo estudados e cada vez mais empregados em componentes estruturais da construção civil, tais como dormentes de linhas férreas. Estes compósitos apresentam como vantagem o reaproveitamento de materiais antes descartados e o baixo custo. Neste trabalho foi realizado uma simulação do uso de um material compósito cerâmico-polimérico em dormentes ferroviários através do método dos elementos finitos, por meio do software Ansys Workbench (versão 14.0). O material utilizado foi um compósito constituído de 50% de cimento e 50% de resina epóxi, com adição de 10% em massa de resíduo de borracha de pneu, uma vez que este material compósito apresentou maior ductilidade, maior resistência à compressão, maior resistência à flexão e menor densidade quando comparado com o concreto tradicional. Para a análise foi utilizada a geometria de dormentes monoblocos de concreto protendido utilizado no Brasil, os dados adotados para o carregamento referem-se a uma ferrovia usada pela MRS Logística. Os resultados das simulações, utilizando o critério de falha de Von Mises, demonstram que o material consegue suportar os esforços produzidos pelas cargas dinâmicas aplicadas sobre a linha férrea. Este tipo de estudo pode ser utilizado para determinar a viabilidade e otimização de estudos experimentais para o uso de novos materiais em estruturas, neste concluímos que o material estudado apresenta-se como alternativa ao concreto protendido atualmente utilizado para a produção de dormentes.