2. Conceito do Ensaio
Um dos ensaios mecânicos realizado em materiais, para
conhecer o seu comportamento e suas propriedades
em determinadas situações, é o teste de compressão,
em que se avalia como o material reage quando
pressionado. Este teste é usualmente aplicado em
concreto, cerâmicas, plásticos e compósitos.
Para os metais é menos utilizado devido aos vários
problemas envolvidos nos ensaios.

3. Materiais Dúcteis
Um material dúctil é aquele que pode ser alongado,
flexionado ou torcido, sem se romper. Ele admite
deformação plástica permanente, após a deformação
elástica.
Qualquer material que possa ser submetido a
grandes deformações antes da ruptura é chamado de
material dúctil.

4. Materiais Frágeis
Os materiais que apresentam pouco ou nenhum
escoamento são chamados de materiais frágeis.
Um material frágil rompe-se facilmente, ainda na fase
elástica. Para estes materiais o domínio plástico é
praticamente inexistente, indicando sua pouca
capacidade de absorver deformações permanentes.

5. Curvas Tensão X Deformação

6. Definição
De modo geral, podemos dizer que o ensaio de compressão é
um esforço axial, que tende a provocar um encurtamento ou
ruptura do corpo submetido a este esforço.
Com isso, ocorre um aumento da seção transversal do CP
(material dúctil) a este mesmo eixo, quando a deformação da
peça nesta direção é permitida, pois deve-se considerar que
teoriamente, neste caso, seu volume permanece constante.
Um exemplo característico de objeto submetido a esforços de
compressão são as colunas dos prédios, que recebem, com a
mesma direção de seu eixo, as cargas acima delas.

7. Conceito
De modo geral, podemos dizer que o ensaio de
compressão é um esforço axial, que tende a provocar um
encurtamento ou ruptura do corpo submetido a este
esforço.

8. Descrição do Ensaio
No teste de compressão o corpo de prova é testado
pela aplicação de uma carga axial compressiva, e
construído o diagrama tensão–deformação,
semelhantemente ao procedimento do ensaio de
tração.

9. Descrição do Ensaio
As mesmas máquinas do ensaio de tração são utilizadas para o
ensaio de compressão, apenas alterando as condições de fixação
do corpo de prova na máquina.
Duas placas lisas adaptadas, uma fixa e outra
móvel, entre elas o CP é apoiado e mantido
firme durante a compressão.

10. Ensaio de Tração X Compressão
Esforço uniaxial;
Utilização da mesma máquina;
Sofrem deformação elástica e, na maioria das vezes,
deformação plástica.
Questão: todos os materiais terão mesma resistência a
tração do que a compressão?

11. Corpos de Prova
O corpo de prova tem usualmente a forma cilíndrica, com
relação comprimento/diâmetro (L/D) entre 2 e 8 (em
casos excepcionais a relação pode ser 1 – caso de teste de
metal para mancais).
O comprimento não deve ser muito grande, para evitar
efeitos indesejáveis de flambagem, nem muito pequeno,
pois o atrito nas superfícies de contato com a máquina de
ensaio poderá prejudicar a validade dos resultados. A
apresentação dos resultados dos testes deve sempre
especificar a relação L/D.

12. Flambagem
É um fenômeno que ocorre em peças onde a área de
secção transversal é pequena em relação ao seu
comprimento, quando submetidas a um esforço de
compressão axial.
A flambagem acontece quando a peça sofre flexão
tranversalmente devido à compressão axial.
A flambagem é considerada uma instabilidade elástica,
assim, a peça pode perder sua estabilidade sem que o
material já tenha atingido a sua tensão de escoamento.

13. Flambagem

14. Atrito
É o componente horizontal da força de contato que atua
sempre que dois corpos entram em choque e há
tendência ao movimento.
É gerada pela aspericidade dos corpos e sempre paralela
às superfícies em interação e contrária ao movimento
relativo entre eles.
Quanto maior a força normal maior será o atrito
necessitando de maiores forças para mover um material.

15. Efeitos do Atrito
O atrito gera tensões na superfície de contato, impedindo
o movimento dos elementos situados nesta superfície, e
provocando a alteração do formato original cilíndrico do
corpo de prova durante o processo.
Mais longe da superfície de contato os elementos fluem
radialmente para fora numa taxa proporcional à sua
distância ao centro do corpo. Este é o abaulamento ou
efeito barril.

16. Efeitos do Atrito

17. Efeitos do Atrito
Para reter o material de lubrificação usinam-se sulcos
rasos em ambas as faces do corpo de prova. Este
procedimento garante a lubrificação durante o teste,
minimizando o atrito.
É utilizado óleos em geral,
parafina, teflon, folhas de
tântalo, etc..

18. Limitações
Existência de atrito entre o corpo de prova e as placas da
máquina (formação de um barril).
Possibilidade de flambagem.
Dificuldade de medida dos valores numéricos do ensaio.
Não é muito usado para os metais, porque a
determinação das propriedades mecânicas é dificultada
devido:

19. Aplicações
Indicado para materiais frágeis (ferro fundido, madeira,
concreto, etc...).
Materiais cerâmicos: construção civil (concreto, tijolos,
etc..).
Cerâmicos possuem maior resistência a compressão do
que a tração em até 100 X.
Utilizado também para materiais plásticos e compósitos.

20. Aplicações
Ensaios de achatamento de tubos: consiste em colocar
uma amostra de segmento de tubo deitada sobre as
placas da máquina e aplicar uma carga até “achatar” a
amostra.
A distância final entre as placas, que varia conforme a
dimensão do tubo, deve ser registrada. O resultado é
avaliado pelo aparecimento ou não de fissuras, ou seja,
rachaduras, sem levar em conta a carga aplicada.
Este ensaio permite avaliar qualitativamente a ductilidade do
material, do tubo e do cordão de solda do mesmo, pois
quanto mais o tubo se deformar sem trincas, mais dúctil será
o material.

21. Aplicações
Para determinar a constante elástica da mola, constrói-se um gráfico
tensão-deformação, obtendo-se um coeficiente angular que é a constante
da mola, ou seja, o módulo de elasticidade.
Por outro lado, para verificar a resistência da mola, aplicam-se cargas
predeterminadas e mede-se a altura da mola após cada carga.

22. Compressão em Materiais Dúcteis e
Frágeis
Materiais dúcteis e materiais frágeis, especificamente
metais, comportam-se diferentemente no ensaio de
compressão. Enquanto os metais frágeis rompem
praticamente sem fase elástica, os metais dúcteis sofrem
grande deformação na fase plástica, às vezes sem atingir
a ruptura.
Abaixo se descreve o comportamento de cada tipo de
metal.

23. Compressão em Materiais Dúcteis e
Frágeis
Ruptura a 45°: máxima tensão cisalhante

24. Compressão em Materiais Frágeis
Frágeis  Não tem deformação lateral apreciável e a ruptura
ocorre por cisalhamento e escorregamento, ao longo de um
plano inclinado de, aproximadamente, 45°. Ex.: Ferro fundido
cinzento.
O teste axial de compressão também e útil
para a medição das propriedades elásticas e
de fratura compressiva de materiais frágeis ou
de baixa ductilidade.
Para os metais frágeis a fase elástica é muito
pequena, comprometendo a determinação
precisa das propriedades para esta fase.
O CP volta a sua altura inicial.

25. Compressão em Materiais Frágeis
A propriedade mais importante para os metais de baixa
ductilidade – como o ferro fundido – é o limite de
resistência.
O limite de resistência à compressão é calculado pela
relação entre a carga máxima no teste e a área da seção
transversal original do corpo.
O limite de resistência á compressão para materiais
frágeis é aproximadamente 8 X maior do que o limite
correspondente obtido no ensaio de tração.

26. Compressão em Materiais Frágeis
Ensaio de Compressão
Condição Real

27. Compressão em Materiais Dúcteis
Para os metais dúcteis é possível determinar com
precisão as propriedades para a zona elástica.
Já na zona plástica a deformação aumenta a área da
seção transversal (com redução do comprimento),
aumentando a resistência do corpo de prova (contrário
do ensaio de tração), isto é, a tensão real instantânea
diminui e o corpo pode ser achatado até o formato de um
disco, sem que ocorra ruptura.
Ex.: Cobre, Magnésio

28. Compressão em Materiais Dúcteis
Ensaio de compressão em um metal dúctil. Deformação sem ruptura.
O CP retém uma deformação residual quando é descarregado.

29. Vídeos dos Ensaios

30. Modos de Deformação
Os possíveis modos de deformação no teste de compressão
são:
(a) Flambagem, quando L/D > 5
(b) Cisalhamento, quando L/D > 2.5
(c) Barril duplo, quando L/D > 2.0
(d) Barril, quando L/D > 2.0 e há fricção nas superfícies de
contato.
(e) Compressão homogênea, quando L/D < 2.0 e não existe
fricção nas superfícies de contato.
(f) Instabilidade compressiva devido ao amolecimento do
material por efeito de carga.

31. Modos de Deformação
(a) Flambagem, quando L/D > 5
(b) Cisalhamento, quando L/D > 2.5
(c) Barril duplo, quando L/D > 2.0
(d) Barril, quando L/D > 2.0 e há fricção nas
superfícies de contato.
(e) Compressão homogênea, quando L/D < 2.0 e
não existe fricção nas superfícies de contato.
(f) Instabilidade compressiva devido ao
amolecimento do material por efeito de carga.

32. Modos de Deformação
Em geral procura-se um modo de deformação próximo ao
ideal, ou seja, sem fricção. Porém, na prática, o atrito
sempre estará presente. Neste caso a ocorrência do efeito
barril deve ser esperada para materiais dúcteis.
A flambagem, o cisalhamento e a instabilidade devem ser
evitados.