Características mecânicas e de fraturamento de materiais semelhantes a rochas com defeitos sob compressão biaxial

Vários tipos de descontinuidades têm grande influência na estabilidade das rochas em escavações subterrâneas, pois desastres engenharia podem ser provocados pelo crescimento de fissuras a partir de falhas. Motivados por essa preocupação, testes de compressão biaxial quasi-estática são realizados em materiais de argamassa cimentícia semelhantes a rochas. Esses testes examinam o efeito da forma, orientação e interação de defeitos pré-existentes, representando fraturas naturais ou pré-condicionadas. As características mecânicas e de fraturamento são analisadas usando a resposta de tensão-deformação, emissão acústica (AE), correlação de imagem digital (DIC) e técnicas de tomografia computadorizada por raios X de sincrotrão (CT). Pode-se observar que a contenção aumenta a tensão de pico da amostra e restringe o desenvolvimento de fissuras em amostras intactas. Nas amostras com furos, as fissuras se iniciam a partir da borda do furo, e a aplicação da pressão de contenção restringe em certa medida as fissuras de tração que se originam no teto e no piso do furo. A interação furo-falha muda a distribuição de tensão e o comportamento de fraturamento. Fissuras que se iniciam a partir das pontas de falhas interseccionadas com um ângulo de inclinação elevado se fundem com o furo, enquanto falhas independentes paralelas bloqueiam a propagação das fissuras que se iniciam a partir da borda do furo. Além disso, foi comprovado que a estrutura de análise integrada, acoplada com a interpretação das informações de emissão acústica, é viável para investigar com precisão as características de fraturamento em amostras com defeitos pré-existentes complexos. As descobertas beneficiariam projetos civis subterrâneos e relacionados a recursos.