Concrete modulus of elasticity assessment using digital image correlation

• Published in: Revista IBRACON de estruturas e materiais Vol. 9; no. 4; pp. 587 - 594
• Main Authors: SANTOS, A. H. A., PITANGUEIRA, R. L. S., RIBEIRO, G. O., CARRASCO, E. V. M.
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: IBRACON - Instituto Brasileiro do Concreto 01.08.2016; Instituto Brasileiro do Concreto (IBRACON)
• Subjects: concrete strain; concrete structures; ENGINEERING, CIVIL; experimental testing; experimental testing; concrete strain; deformação do concreto; análise experimental; estruturas de concreto; concrete structures
• ISSN: 1983-4195; 1983-4195
• DOI: 10.1590/S1983-41952016000400007

Abstract This paper presents the use of the technique of digital image correlation for obtaining the elasticity modulus of concrete. The proposed system uses a USB microscope that captures images at a rate of five frames per second. The stored data are correlated with the applied loads, and a stress-strain curve is generated to determine the concrete compressive modulus of elasticity. Two different concretes were produced and tested using the proposed system. The results were compared with the results obtained using a traditional strain gauge. It was observed a difference in the range of 4% between the two methods, wherein this difference depends on some parameters in the case of the DIC results, as focal length and a video capture resolution, indicating that DIC technique can be used to obtain mechanical properties of concrete. Resumo O presente artigo apresenta o uso da técnica de correlação de imagem digital para a obtenção do módulo de elasticidade do concreto. O sistema proposto utiliza um microscópio USB que capta as imagens a uma taxa de 5 quadros por segundo. Posteriormente, os dados armazenados são compatibilizados com as cargas aplicadas e a curva tensão-deformação é gerada para determinação do módulo de elasticidade longitudinal do concreto à compressão. Dois concretos distintos foram produzidos e ensaiados utilizando o sistema proposto. Os resultados foram comparados com os obtidos com a metodologia tradicional, que utiliza Clips Gauges. Foi observada uma diferença na faixa de 4% entre os dois métodos, sendo que essa diferença depende de alguns parâmetros no caso dos resultados do DIC, a distância focal e a resolução do vídeo, indicando que a técnica de correlação de imagem digital pode ser utilizada para a obtenção de propriedades mecânicas do concreto.