Os materiais utilizados para fins estruturais são geralmente classificados de acordo com sua resistência a tensões básicas como compressão, tensão e cisalhamento.

Compressão é uma força que empurra as partículas de um material para mais perto. Por exemplo, quando uma coluna suporta uma carga, ela está sob compressão e sua altura encurta, embora muitas vezes de forma imperceptível. O oposto é a força de tração que tende a alongar um material.

Todos os materiais podem, até certo ponto, suportar forças compressivas antes de falharem e é neste ponto que a resistência à compressão é medida. Portanto, a resistência à compressão de um material é geralmente declarada como a compressão máxima que o material pode suportar antes da falha.

Materiais que podem resistir a forças compressivas elevadas, aplicadas antes da falha são ditos como tendo alta resistência à compressão.

Alguns materiais são melhores do que outros a suportar a compressão antes da falha ocorrer. O aço pode resistir a forças compressivas relativamente altas. Outros materiais, tais como concreto e cerâmica, normalmente apresentam resistências à compressão muito mais elevadas do que as resistências à tração. Dependendo do material, a falha pode incluir fratura no limite de resistência à compressão ou deformação irreversível.

Medir a resistência à compressão

É possível medir com precisão a resistência à compressão de materiais através da realização de um teste compressivo sob condições cuidadosamente controladas, utilizando uma máquina de teste universal. Esta pode normalmente ter capacidades de teste de até 53 mega Newtons (MN) que é igual a uma força de 5.404 toneladas.

Na construção de edifícios, o teste da resistência à compressão do betão é normalmente realizado em diferentes fases depois de ter sido despejado, a fim de permitir tempo suficiente para o desenvolvimento da resistência (por exemplo, após 28 dias). Tipicamente, um cubo (ou cilindro) de concreto é usado como amostra de teste, garantindo que as superfícies superior e inferior sejam planas e paralelas, e que ambas as faces sejam uma seção transversal perfeita, ou seja, em ângulo reto com o eixo vertical do cubo.

Uma força compressiva é aplicada gradualmente à amostra pelo mecanismo de teste. A medição da força compressiva utilizando este método requer:

• A área da secção transversal de uma das faces do cubo, superior ou inferior (devem ser idênticas), e
• A força compressiva aplicada no momento da falha (definida como deformação permanente – isto é, uma incapacidade de assumir a sua forma anterior uma vez removida a força compressiva).

Após estas medidas estarem disponíveis, a força compressiva (C ou σc) pode ser calculada como:

C = F/A

onde F é a força máxima (carga) aplicada no ponto de falha e A é a área da secção transversal do corpo de prova antes da aplicação da força. Pode ser expressa em termos de N/m² ou Pascal (onde 1 Pascal (Pa) = 1 N/m²).

Por vezes é difícil medir a resistência à compressão de metais dúcteis, tais como o aço macio, que têm altas resistências à compressão. Isto é devido ao modo de falha de tais materiais. Tipicamente, sob uma carga compressiva, o aço macio deforma-se elasticamente até um ponto; isto é seguido por deformação plástica e, em última análise, a amostra pode ser achatada sem evidência significativa de fratura. Portanto, pode ser difícil medir o ponto exato de falha compressiva. Por esta razão, é mais comum citar a resistência à tração do aço macio que é mais fácil de obter; como sua resistência à tração é sempre menor que sua resistência à compressão, pode ser usada como base para cálculos.

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