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, metais, plásticos e compostos.
Para fazer os ensaios de compressão são utilizadas as mesmas máquinas dos ensaios de tração, apenas alterando as condições de fixação do corpo de prova, que costuma ter a forma cilíndrica, com a relação comprimento/diâmetro (L/D) entre 2 e 8. 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.
Compressão em Metais Dúcteis e Frágeis
Os dois tipos, principalmente quando se trata de metais, comportam-se de formas diferentes. Enquanto os metais frágeis rompem praticamente sem fase elástica, os metais dúcteis sofrem grande deformação na fase plástica, às vezes sem atingir a ruptura (a diferença entre fases plásticas e elásticas se encontram em Como se comportam os metais).
Para os metais dúcteis (para entender melhor o que são materiais dúcteis e frágeis, acessar Tensão-deformação e o comportamento dos metais) é possível determinar com precisão as propriedades da 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, isto é, a tensão real instantânea diminui e o corpo pode ser achatado até o formato de um disco, sem que ocorra ruptura.
Para os metais frágeis a fase elástica é muito pequena, comprometendo a determinação precisa das propriedades para esta fase. A fratura é influenciada pelas dimensões do corpo de prova. A propriedade mais importante para os metais de baixa ductilidade – como o ferro fundido – é o limite de resistência, calculado pela relação entre a carga máxima no teste e a área da seção transversal original do corpo.
Os possíveis modos de deformação no teste de compressão são flambagem (quando L/D > 5), cisalhamento (quando L/D > 2.5), barril duplo (quando L/D > 2), barril (quando L/D > 2 e há fricção nas superfícies de contato), compressão homogênea (quando L/D < 2.0 e não existe fricção nas superfícies de contato) e instabilidade compressiva (pelo amolecimento do material por efeito de carga). A flambagem, o cisalhamento e a instabilidade devem ser evitados.
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. Os fatores atrito e relação L/D atuam conjuntamente, tanto no modo como nos valores da deformação.
além disso, o ensaio também é influenciado por outros fatores, como a taxa de deformação, especialmente quando se deseja estabelecer propriedades do material em altas temperaturas.
Para saber mais sobre testes de compressão, é possível acessar o material didático do CIMM.
