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ESTUDO COMPARATIVO DOS MÉTODOS DE ENSAIO POR

ESCLEROMETRIA, PERFURAÇÃO, ULTRASSOM E MOLDAGEM

PARA A DETERMINAÇÃO DA RESISTÊNCIA AXIAL DO

CONCRETO.

Aluno: André Luis dos Santos

Orientador: Olívio Fiorese Neto

CUIABÁ/MT

FEVEREIRO/2015

UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSOFACULDADE DE ARQUITETURA ENGENHARIA E TECNOLOGIA

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL

TRABALHO DE GRADUAÇÃO


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ESTUDO COMPARATIVO DOS MÉTODOS DE ENSAIO POR

ESCLEROMETRIA, PERFURAÇÃO, ULTRASSOM E MOLDAGEM

PARA A DETERMINAÇÃO DA RESISTÊNCIA AXIAL DO

CONCRETO.

Trabalho de Graduação, apresentado para a

obtenção do grau de engenheiro civil da

Universidade de Federal de Mato Grosso,

UFMT.

Aluno: André Luis dos Santos

Orientador: Olívio Fiorese Neto

CUIABÁ/MT

FEVEREIRO/2015

UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSOFACULDADE DE ARQUITETURA ENGENHARIA E TECNOLOGIA

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL

TRABALHO DE GRADUAÇÃO


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Dedico este trabalho à minha família que

sempre me apoiou, e aos meus amigos que nãofalharam em me motivar.


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AGRADECIMENTOS

Primeiramente agradeço à Deus, pois sem ele nada seria possível.

À minha família, por me apoiar de todas as maneiras, e de maneiraincondicional.

Aos meus amigos, que me mostraram existir vários tipos distintos de

auxílio.

Aos professores que apoiaram e me transmitiram conhecimento nessa

jornada, em especial ao professor e orientador Olívio Fiorese Neto.

A empresa ESTRUTET ENGENHARIA - LTDA – ME, por ceder seuespaço, equipamentos e funcionários para a realização deste trabalho.

Aos colegas de Curso, que ofereceram bons exemplos e proporcionaram

experiências que levarei para minha profissão e também para a vida.


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RESUMO

Atualmente, o método mais utilizado para a determinação da resistência à compressão

estimada do concreto no Brasil é através da moldagem de corpos-de-prova cilíndricos, para seu

rompimento em laboratório. Porém este não é o único método disponível no mercado, pois

existem maneiras alternativas de estimar a resistência à compressão do concreto, inclusive por

conhecidos métodos não-destrutivos. Entretanto, os métodos não-destrutivos são pouco

utilizados exclusivamente para esse fim, sendo considerados apenas métodos complementares

e suplementares ao método padrão. Este trabalho visa comparar os resultados de resistência à

compressão estimada do concreto obtidos através dos ensaios destrutivos de moldagem de

corpos-de-prova e de extração de testemunhos, e dos não-destrutivos de velocidade de

propagação de onda ultrassônica e da avaliação da dureza superficial pelo esclerômetro de

reflexão, afim de ilustrar as diferenças e semelhanças entre os resultados coletados através

desses métodos.


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ABSTRACT

Currently in Brasil, the most used method in order to define the concrete axial

compression resistance is through molding and testing specimens. Nevertheless, this is not the

only method available, since there are alternative methods to define this resistance, such as

well-known non-destructive methods. However, these non-destructive methods are rarely used

exclusively for that purpose, being considered only as additional or as complement for the

standard method. This paper aim to compare the estimated compression resistance of concrete

results obtained through the destructive methods of molding concrete test specimens and

concrete cores, and the non-destructive methods of determination of ultrasonic

wavetransmission velocity and evaluation of surface hardness by reflecting esclerometer, in

order to illustrate distinctions and resemblances between the results obtained on each of these

methods.


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LISTA DE FIGURAS

Figura 1 - Aparelho de ultrassom em utilização.......................................................................24

Figura 2 - Sequência de execução do ensaio de esclerometria.................................................26

Figura 3 - Retirada de testemunhos de concreto.......................................................................27

Figura 4 - Moldagem de corpos de prova de concreto..............................................................29

Figura 5 - Corpos-de-prova cilíndricos em imersão ................................................................32

Figura 6 - Serra mármore usada no processo de desgaste do topo............................................33

Figura 7 - Corpo-de-prova Cilíndrico sendo ensaiado na prensa hidráulica.............................33

Figura 8 - Corpo-de-prova após o rompimento em ensaio.......................................................34

Figura 9 - Esclerômetro SilverSchmidt para a medição do índice esclerométrico...................35

Figura 10 - Malha e posicionamento dos pontos de impacto do ensaio...................................36

Figura 11 - Gráfico de índices esclerométricos fornecidos pelo software................................37

Figura 12 - Equipamento Pundit Lab+, utilizado no ensaio de ultrassom do concreto............37

Figura 13 - Posicionamento dos transdutores no bloco de concreto.........................................38

Figura 14 - Curva fornecida pelo software após o ensaio de ultrassom....................................38


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LISTA DE TABELAS

Tabela 1 - Limites da distribuição granulométrica do agregado miúdo....................................18

Tabela 2 - Limites da distribuição granulométrica do agregado graúdo...................................21

Tabela 3 - Fatores de correção para 1,0 ≤ h/d ≤2,0...................................................................27

Tabela 4 - Volume de concreto necessário para a produção dos corpos de prova....................30

Tabela 5 - Número de golpes para adensamento manual, por tipo de corpo de prova.............31

Tabela 6 - Número de golpes, em proporção ao corpo-de-prova prismático............................31

Tabela 7 - Traços de concreto produzido..................................................................................32

Tabela 8 - Valores de ruptura e resistência à compressão de corpos de prova ensaiados.........40

Tabela 9 - Índice esclerométrico e resistência média de acordo com o fabricante ..................41

Tabela 10 - Velocidade de onda e respectiva resistência média pelo ensaio de ultrassom.......41

Tabela 11 - Valores de ruptura e resistência à compressão de corpos-de-prova extraídos.......42

Tabela 12 - Estimados de resistência à compressão pelos diferentes métodos ........................43


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LISTA DE GRÁFICOS

Gráfico 1 – Comparativo entre a resistência estimada do concreto de traço médio.................44

Gráfico 2 – Comparativo entre a resistência estimada do concreto de traço fraco...................44

Gráfico 3 – Comparativo entre a resistência estimada do concreto de traço rico.....................45


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4 ANÁLISE DOS RESULTADOS...................................................................................40

4.1 RESISTÊNCIA CARACTERÍSTICA DOS CORPOS-DE-PROVA .......................40

4.2 ÍNDICE ESCLEROMÉTRICO ................................................................................41

3 VELOCIDADE DE ONDA .........................................................................................41

4.4 RESISTÊNCIA DOS CORPOS-DE-PROVA EXTRAÍDOS ...................................42

4.5 COMPARATIVO ENTRE OS MÉTODOS .............................................................43

5. CONCLUSÕES E SUGESTÕES.................................................................................46

6. REFERÊNCIAS............................................................................................................47


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1 INTRODUÇÃO

1.1 Tema

Estudo comparativo dos métodos de ensaio por esclerometria, perfuração, ultrassom e

moldagem para a determinação da resistência axial do concreto.

1.2 Delimitação do tema

O concreto tradicional é uma mistura formada, basicamente, por água, um aglomerante

(cimento), um agregado graúdo (brita) e um agregado miúdo (areia). Em seu estado fresco, se

apresenta como um composto pastoso, porém, o mesmo se torna rígido com o passar do tempo,

após um período conhecido como “pega”.

Tradicionalmente, o método mais utilizado para avaliação da resistência característica do

concreto em construções no Brasil é através da moldagem de corpos de prova, utilizando

material obtido no local de aplicação do concreto, e posterior rompimento dos mesmos em

laboratório, respeitando o período de 28 dias.

Entretanto, existem métodos variados para a avaliação da resistência do concreto, que são

utilizados com menos frequência comercialmente. Em vista disso, este trabalho visa analisar e

comparar os dados obtidos através de métodos distintos para determinar a resistência deste

material,

1.3 Objetivo geral

Comparar os resultados provenientes dos distintos métodos de avaliação da resistência

característica do concreto, obtidos através de ensaios destrutivos de corpos de prova moldadose extraídos, e também pelos métodos não destrutivos de esclerometria e ultrassom.

1.4 Objetivos específicos

Comparar os valores de resistência característica do concreto, obtidos através de ensaios

destrutivos e não destrutivos.

Verificar a amplitude dos valores obtidos de resistência do concreto de cada método de

avaliação


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Analisar a diferença entre os resultados encontrados nos ensaios de rompimento à

compressão dos corpos de prova moldados e extraídos.

1.5 Justificativa

No Brasil, o método mais utilizado para a avaliação da resistência característica do concreto

à compressão é a moldagem de corpos de prova de concreto fresco. Porém este não é o único

método existente para a determinação das propriedades físicas do concreto, havendo outros

métodos complementares e até suplementares para o controle tecnológico. Essa pesquisa busca

observar as semelhanças e disparidades entre os diferentes métodos escolhidos para a

determinação da resistência à compressão do concreto.

1.6 OBJETO

1.6.1 Problema

É possível avaliar a resistência característica à compressão do concreto através de métodos

alternativos de ensaio, com precisão suficiente para complementar ou até substituir o método

habitual de controle tecnológico utilizado no Brasil?

1.6.2 Hipóteses

Os métodos não destrutivos de avaliação da resistência à compressão do concreto podem

ser utilizados em substituição aos métodos destrutivos habituais.

O sistema de obtenção de corpos de prova por extração produz resultados similares ao

sistema de moldagem, em ensaios de rompimento à compressão.

Os valores de resistência estimada pelo aparelho de esclerômetro de reflexão é semelhante

aos valores estimados pelo método da determinação da velocidade de onda.


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2 REVISÃO DE LITERATURA

2.1 Concreto

O concreto é um material composto, constituído por cimento, água, agregado graúdo (pedra

ou brita) e agregado miúdo (areia). Além dos componentes básicos, pode conter adições de

outros materiais e também aditivos químicos a fim de modificar suas características, buscando

melhor desempenho. A facilidade em encontrar os materiais componentes do concreto e em sua

execução, bem como a adaptação a variadas formas e tamanhos, aliado a seu relativo baixo

custo, tornou o concreto um material amplamente utilizado em todo o mundo. Segundo

MEHTA & MONTEIRO (1994), o concreto é o segundo material mais utilizado pela

humanidade, sendo superado somente pela água.

Apesar de sua popularidade atual, o concreto armado como conhecemos hoje é um material

relativamente novo, que teve seu surgimento após a descoberta e início da utilização do cimento

Portland, no século XIX. VASCONCELOS (1992) especifica que a primeira obra em concreto

do Brasil foi realizada em 1892, vários anos depois da sua utilização se tornar popular em países

da Europa.

A característica principal do concreto a ser analisada, é a sua resistência à compressão.

MEHTA & MONTEIRO (1994) define a resistência de um material como a capacidade de este

resistir à tensão sem ruptura, segundo NEVILLE (1997), a resistência fornece uma ideia geral

da qualidade do concreto, sendo influenciada pelo volume de vazios, ar aprisionado, poros

capilares, poros do gel e ar incorporado, além de ser a resistência um elemento essencial do

projeto estrutural. Ainda segundo NEVILLE (1997), outros fatores podem influenciar na

resistência do concreto, dentre eles: o grau de adensamento, que deve conceder uma

consistência à mistura do concreto fresco que possibilite o transporte, lançamento, adensamento

e acabamento com suficiente facilidade e sem segregação; granulometria, textura superficial,forma, resistência e rigidez das partículas dos agregados; tamanho máximo dos agregados,

sendo os agregados graúdos mais arredondados e lisos menos recomendados, por resultarem

em resistências menores do que agregados angulosos e ásperos.

Entretanto, o desempenho eficiente de uma peça de concreto está relacionado também com

a sua durabilidade, a qual é considerada uma propriedade dinâmica, uma vez que a estrutura e

as características do concreto são variáveis ao longo do tempo, o que torna o concreto uma

espécie de sistema vivo (BASHEER et al, 1994). No início do século, era comum acreditar queo concreto armado fosse um material de durabilidade praticamente ilimitada, devido à

observação da associação de propriedades mecânicas e físico-químicas entre concreto e aço


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demonstrarem pouquíssimos sinais de desgaste. Desse modo, pensou-se que o concreto fosse

um material que não necessitasse de manutenção (ANDRADE, 1992). Porém, é possível

observar um grande número de estruturas com problemas de deterioração precoce, em especial

as estruturas expostas a meios agressivos, o que vem gerando uma crescente preocupação no

meio técnico, com os aspectos relativos à durabilidade das estruturas de concreto, demonstrado

pelo grande número de publicações a respeito, bem como pela crescente introdução, por parte

dos órgãos normativos, de conceitos de durabilidade na previsão da vida útil das estruturas

(GUIMARÃES, 1997).

Conforme o ACI 201.2R(2001), a durabilidade do concreto de cimento Portland é definida

como a capacidade de resistir à ação das intempéries, ataques químicos, abrasão ou qualquer

outro processo de deterioração, isto é, o concreto durável conservará a sua forma original,

qualidade e capacidade de utilização quando exposto ao meio ambiente. Em frente às novas

concepções de durabilidade, os projetos estruturais não consideram somente a resistência

mecânica a ser o único fator considerado na avaliação da vida útil das estruturas de concreto.

Segundo ROSTAM (1991), além da estabilidade estrutural, funcionalidade e estética, ainda na

etapa de projeto de uma estrutura, outros fatores relativos à sua durabilidade devem ser levados

em conta.

2.2 Materiais Componentes

2.2.1 Cimento

O Cimento Portland é o principal aglomerante utilizado na fabricação de concreto moderno,

e é definido por BAUER (1995) como um aglomerante hidráulico obtido pela pulverização do

clinquer, e constitui essencialmente de silicatos hidráulicos de cálcio, uma certa porção de

sulfato de cálcio natural, e outras adições de substâncias que modificam as suas propriedadesou facilitam seu emprego. O clinquer é obtido pelo cozimento até fusão incipiente (cerca de

30% de fase líquida) de mistura de calcário e argila dosada e homogeneizada convenientemente,

de forma que a cal se combine com os compostos argilosos. Após a queima, é adicionado em

pequena quantidade o sulfato de cálcio, para que o teor de SO³ (anidro sulfúrico) não ultrapasse

3,0%, limite que visa regularizar o tempo de início das reações do aglomerante com a água.

(PETRUCCI, 1998)

A utilização do cimento é bem antiga, sendo utilizado pelos egípcios a partir do gessoimpuro calcinado. Os gregos e romanos considerados responsáveis pela fabricação do primeiro

concreto da história, utilizaram calcário calcinado e aprenderam posteriormente, a misturar cal


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e água, areia e pedra fragmentada, tijolos ou telhas em cacos. Os romanos produziam um tipo

de concreto com cinza vulcânica (pozolana natural) e cal que permitia a moldagem e a soldagem

de peças formadas por grandes blocos de pedra. Segundo NEVILLE (1997), a sílica ativa e a

alumina das cinzas reagiam com a cal produzindo o que hoje é chamado de cimento pozolânica.

O processo de fabricação do cimento portland consiste essencialmente em moer a matéria-

prima, misturá-las intimamente nas proporções adequadas e queimar essa mistura num grande

forno rotativo até uma temperatura de 1450 ºC. Nessa temperatura, o material sofre uma fusão

incipiente formando pelotas, conhecidas como clínquer. O clínquer é resfriado e moído até um

pó bem fino com a adição de um pouco de gesso, resultando o cimento Portland comercial

largamente usado em todo Brasil (NEVILLE, 1997).

Segundo a Associação Brasileira de ABCP (1997), os cimentos portland brasileiros são CP

I S, CP II E, CP II Z, CP III, CP IV, CP V e devem atender às seguintes exigências das normas

brasileiras: NBR 5732/91 – Cimento Portland Comum; NBR 5733/91 – Cimento Portland de

Alta Resistência Inicial; NBR 5735/91 – Cimento Portland Pozolânico; NBR 5736/91 –

Cimento Portland Pozolânico; NBR 11578/91 – Cimento Portland Composto.

2.2.2 Agregado Miúdo

Outro material componente do concreto é o agregado, que segundo BAUER (1995), é

um material particulado e incoesivo, de atividade química praticamente nula, constituído de

partículas cobrindo extensa grama de tamanhos, podem ser classificados de três formas:

segundo sua origem, podem ser naturais (encontrados em forma particulada na natureza, como

a areia e o cascalho) ou industrializados (de composição particulada obtida por processos

industriais); segundo as dimensões das partículas, podem ser miúdos(areia) ou

graúdos(cascalho); e por último, segundo o peso específico aparente, podem ser leves, médios

ou pesados.Os agregados conjuntamente com os aglomerados, especificamente o cimento, formam o

concreto. Eles desempenham um importante papel nas argamassas e concretos, quer do ponto

de vista econômico, quer do ponto de vista técnico, e exercem influência benéfica sobre

algumas características importantes, como: retração, aumento da resistência ao desgaste, etc.,

sem prejudicar a resistência aos esforços mecânicos, pois os agregados de boa qualidade têm

resistência superior à da pasta do aglomerante (PETRUCCI, 1982).

A influência do agregado na resistência do concreto geralmente não é levada em conta. Elanão é normalmente um fator determinante na resistência do concreto porque, à exceção dos

agregados leves, a partícula do agregado é várias vezes mais resistente que a matriz e a zona de


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transição. Existem, contudo, outras características do agregado além da resistência, tais como

o tamanho, forma e textura da superfície, granulometria (distribuição granulométrica e

mineralógica), que reconhecidamente influem na resistência do concreto em vários níveis

(MEHTA & MONTEIRO, 1994).

CARUSO E SBRIGHI NETO (1983) definem areia como um material granular, não

coesivo e constituído de partículas de dimensões que variam de 0,06 a 2,0 mm. Os mesmos

também apresentam a definição da ABNT 7211/2009 para o termo areia de uso na engenharia

civil, sendo essa um solo constituído por grãos minerais, cuja maioria aparente tem diâmetro

entre 0,05 e 4,8 mm, caracterizando-se pela sua textura, compacidade e forma dos grãos. A

mesma norma também fixa as características exigíveis na recepção e produção de agregados,

miúdos e graúdos, de origem natural, encontrados fragmentados ou resultantes da britagem de

rochas.

Os limites da distribuição granulométrica de agregados miúdos, contido na NBR

7211/2009, apresentada a seguir:

Tabela 1 – Limites da distribuição granulométrica do agregado miúdo

Fonte: NBR 7211/2009 – Agregados para concreto - Especificação

A areia utilizada como agregado deve satisfazer aos requisitos estabelecidos pelas normastécnicas, como a resistência aos esforços mecânicos, o conteúdo máximo de substâncias

nocivas, tais como torrões de argila, matérias carbonosas, material pulverulento e impurezas


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orgânicas. Outras características de qualidade devem ser investigadas em caso de areias de

jazidas pouco conhecidas, como a resistência aos sulfatos de sódio e magnésio e a reatividade

potencial, que se refere as reações de interação entre os álcalis do cimento e o agregado.

Aspectos importantes a serem considerados são o módulo de finura, a área específica, a forma

dos grãos e a composição granulométrica (HANAI, 1992 apud ARMANGE, 2005).

Para o material sob a forma de agregado miúdo deve-se levar em consideração o conceito

de duas espécies de massa específica: a massa específica real e a massa específica aparente. A

massa específica real dos grãos é a massa da unidade de volume, excluindo deste os vazios

permeáveis e os vazios entre os grãos; sua determinação é feita através do picnômetro, da

balança hidrostática e frasco de Chapman. Já a massa específica aparente é o peso da unidade

de volume, incluindo neste os vazios, permeáveis ou impermeáveis, contidos nos grãos

(PETRUCCI, 1982).

O conhecimento da massa unitária do agregado é de grande importância, pois é por meio

dela que se fazem as transformações dos traços em peso para volumes e viceversa, bem como

é um dado interessante para o cálculo do consumo do material empregado por m³ de concreto.

Portanto, é o massa de certo volume de agregado, incluindo o vazio entre os grãos (BAUER,

1995).

Os agregados podem apresentar vários estados de umidade. Quando todos os poros

permeáveis estão preenchidos e não há um filme de água na superfície, o agregado é dito estar

na condição saturada superfície seca (SSS); quando o agregado está saturado e também há

umidade livre na superfície, o agregado está na condição úmida ou saturada (MEHTA &

MONTEIRO, 1994). Portanto, a absorção pode ser entendida como o aumento da massa do

agregado, devido ao preenchimento dos seus poros por água, e a umidade superficial como a

quantidade de água em excesso, além da requerida para a condição saturada superfície seca. O

conhecimento do teor de umidade é de extraordinária importância no estudo dos agregados

miúdos.Como os agregados miúdos são entregues em obra mais ou menos úmidos, isto obriga a

determinações periódicas de seu teor de umidade, para corrigir a quantidade de água que deverá

ser empregada na confecção das argamassas e concretos, levando em conta á água carregada

pelo agregado, bem como o reajuste das quantidades do material, quer medido em peso, quer

medido em volume, sendo neste caso a medida influenciada pelo fenômeno do inchamento

(PETRUCCI, 1982).

A presença de umidade no agregado necessita de correção das proporções reais da mistura:a massa de água adicionada à mistura deve ser diminuída da umidade livre do agregado e a

massa do agregado úmido deve ser aumentada de igual quantidade. No caso da areia, existe um


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segundo efeito da presença da umidade: o inchamento. É o aumento de volume de uma dada

massa de areia devido às películas de água deslocando as partículas tendendo a separá-las.

Embora não altere a quantificação dos materiais em massa, na quantificação em volume, o

inchamento resulta uma menor massa de areia ocupando o mesmo volume em uma caixa de

medida (padiola). Por essa razão a mistura se apresenta com falta de agregado miúdo,

aparentemente com excesso de pedra, e o concreto pode tender a segregação. Também fica

reduzido o volume do concreto (NEVILLE, 1997).

O coeficiente de inchamento serve para medir o inchamento sofrido por uma massa de

agregado. Esse coeficiente é dado pela relação entre o volume final úmido e o volume inicial

seco. A umidade crítica é aquela a partir da qual o coeficiente de inchamento é considerado

constante (HELENE & TERZIAN, 1992).

2.2.3 Agregado Graúdo

Como pelo menos três quartas partes do volume do concreto são ocupadas pelos agregados,

não surpreende que a sua qualidade seja de considerável importância. O agregado não só pode

influenciar a resistência do concreto, pois agregados com propriedades indesejáveis podem não

apenas produzir um concreto pouco resistente, mas também podem comprometer a durabilidade

e o desempenho estrutural do concreto (NEVILLE, 1997).

A forma diz respeito às características geométricas, tais como arredondada, angulosa ou

achatada. Partículas formadas por atrito tendem a ser arredondadas, pela perda de vértices e

arestas, como por exemplo, areias de depósitos eólicos, assim como areias e pedregulhos de

zonas marítimas ou leitos de rio. Agregados de rochas intrusivas britadas, como calcários

estratificados e folhelho, possuem vértices e arestas bem definidos e são chamados de

angulosos. Aquelas partículas cuja espessura é relativamente pequena em relação a outrasdimensões, são chamadas de lamelares ou achatadas, enquanto aquelas cujo comprimento é

consideravelmente maior do que as outras duas dimensões são chamadas de alongada (MEHTA

& MONTEIRO, 1994).

Quanto à forma do agregado graúdo, as partículas alongadas, em forma de lâmina, devem

ser evitadas ou limitadas a no máximo 15%, em massa, do total do agregado. Este critério se

aplica não apenas para agregado graúdo, mas também para areias artificiais (resultantes da britagem de rochas), que contêm grãos alongados e produz concreto muito áspero, os agregados

devem ser relativamente, isentos de partículas alongadas e lamelares e o índice de forma deve


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estar abaixo de 3. A forma e a textura das partículas dos agregados influenciam mais

as propriedades no concreto fresco do que no endurecido; comparadas às partículas lisas earre

dondadas, as partículas de textura áspera, angulosas e alongadas requerem mais pasta de

cimento para produzir misturas trabalháveis e, portanto, aumentam o custo do concreto.

(MEHTA & MONTEIRO, 1994)

Segundo NEVILLE (1997), a lamelaridade e a forma do agregado graúdo geralmente têm

um efeito apreciável sobre a trabalhabilidade do concreto, sendo de vital importância no

transporte e manipulação em sua fase fresca.

De acordo com a NBR 7211/2009, a distribuição granulométrica dos agregados graúdos

deve seguir os limites expressados na tabela a seguir:

Tabela 2 – Limites da distribuição granulométrica do agregado graúdo

Fonte: NBR 7211/2009 – Agregados para concreto - Especificação

2.2.4 Demais componentes


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O concreto pode ainda conter aditivos, que são definidos pela NBR 11768 - Aditivos

para concreto de cimento Portland, como produtos que adicionados em pequena quantidade a

concretos de Cimento Portland, modificam algumas de suas propriedades, no sentido de melhor

adequá-las a determinadas condições.

Parte não menos importante da mistura, é a agua, que deve ser analisada e controlada

assim como os outros componentes do concreto, uma vez que a mesma não deve conter

substâncias que possam reagir com o cimento, o que poderia causar efeitos nocivos ao concreto.

NEVILLE (1997) ilustra que, geralmente é satisfatório a recomendação de utilizar água potável

para o amassamento, mas adverte, que há exceções, como no caso de algumas águas potáveis

de regiões árias, onde a água é salobra e com excesso de cloretos, e algumas águas mineiras,

que contém teores indesejáveis de carbonatos alcalinos que podem contribuir para a reação

álcali-sílica.

2.3 Controle tecnológico

O controle tecnológico do concreto é um agregado de operações e verificações que vão

desde a produção em centrais, acompanhamento da entrega na obra, e a observação de

resultados laboratoriais. Essas medidas em conjunto garantem a qualidade e aceitação do

mesmo, em conformidade com as normas que regem esse processo. A NBR 12655(2006) é a

norma responsável por regulamentar tal controle no Brasil, e designa as condições ideais para

utilização do concreto de cimento Portland tanto para estruturas moldadas na obra, quanto para

elemento pré-fabricados. Seu objetivo principal é definir as propriedades do concreto em seu

estado fresco e também endurecido, bem como padronizar o modo de preparo do mesmo.

A NBR 12655(2006) cita que o concreto para fins estruturais deve ter definidas todas as

características e propriedades de maneira explícita antes do início das operações de

concretagem, e também frisa que o proprietário da obra e o responsável técnico por eledesignado devem garantir o cumprimento desta norma, e manter documentação que comprove

a qualidade do concreto.

Conforme PRUDÊNCIO (1995), a produção de concretos em centrais no Brasil tem um

predomínio praticamente absoluto em se tratando de estruturas de obras verticais. Aliadas a

facilidades de dispensar a criação de uma estrutura para produzir esse tipo de material em obra,

o que exigiria, além de equipamentos e mão-de-obra, uma área de canteiro relativamente

grande, o concreto usinado tem como principal vantagem o fato de ser produzido em massa e por equipes treinadas. Uma vez que a resistência característica do concreto é atingida aos 28

dias, o controle de lançamento é imprescindível, anotando-se o local onde o caminhão betoneira


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descarregou, pois caso não seja atingida à resistência desejada nesse período, o processo pode

ser refeito, garantindo as condições do projeto. Essa resistência, juntamente com a durabilidade

do material, são os requisitos mais solicitados no concreto em seu estado endurecido, onde a

cura deve ser executada de forma a objetivar essas qualidades, sendo assim, quanto maior for o

controle, maior será o desempenho do produto final. (NEVILLE, 1997)

A central de produção de concreto tem responsabilidade sobre o concreto entregue na obra,

porém segundo a NBR 12655(2006), a aceitação ou rejeição do concreto será baseado nas

verificações e ensaios efetuados pelo contratante, a fim de comprovar as características do

concreto e o atendimento das exigências constantes no pedido. Caso haja desconformidade do

produto em relação ao pedido, o concreto poderá ser recusado. Além disso, a empresa de

serviços de concretagem também deverá possibilitar ao contratante a inspeção da central, para

efeito de controle da dosagem do concreto a ser entregue, bem como dos equipamentos de

dosagem, misturam, transporte e estocagem.

2.4 Regulamentação

No Brasil, a regulamentação do controle tecnológico do concreto está baseada nas normas

da ABNT, que possui normatização específicas para os distintos métodos destrutivos e não

destrutivos para a determinação do valor característico de resistência do concreto disponíveis

atualmente.

O método amplamente mais utilizado para a obtenção de valores característicos da

resistência à compressão do concreto, é o método laboratorial de rompimento de corpos de

prova, obtidos por moldagem de amostras de concreto fresco, obtido no momento da entrega.

Esse procedimento é regulamentado pela NBR 5738 (2008) – Concreto – Procedimento para

moldagem e cura de corpos-de-prova, em conjunto com a NBR 5739 - Concreto - Ensaio de

compressão de corpos-de-prova cilíndricos (2007).Para os métodos menos convencionais, a NBR 7584 – Concreto Endurecido - Avaliação da

dureza superficial pelo esclerômetro de reflexão - Método de ensaio (2012), trata do controle

através do método não destrutivo da esclerometria, e a NBR 8802 – Concreto endurecido –

Determinação da velocidade de propagação de onda ultrassônica (2013), define os parâmetros

a serem seguidos para o caso de ensaios com equipamento de ultrassom. Para o caso de extração

de testemunhos de concreto para ensaios laboratoriais, a NBR 7680 – Concreto – Extração,

preparo e ensaio de testemunhos de concreto (2007) define os métodos referentes ao método.

2.5 Ultrassom


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24

O ensaio de ultrassom no concreto tem por objetivo avaliar a homogeneidade do mesmo,

no entanto, por ser um método não destrutivo, é encarado principalmente como uma

complementação na análise da resistência do concreto, e não uma substituição aos métodos

convencionais. A NBR 8802 (2013) define que suas principais aplicações são:

Verificação da homogeneidade do concreto;

Detecção de eventuais falhas internas de concretagem, profundidade de fissuras e

outras imperfeições;

Monitoramento de variações no concreto, ao longo do tempo, decorrentes de

agressividade do meio (ataque químico) principalmente pela ação de sulfatos.

O ensaio consiste em acoplar um aparelho específico, nas duas faces da peça, podendo assim

determinar a velocidade de propagação de ondas longitudinais, obtidas por pulsos ultrassônicos,

emitidas pelo equipamento, através da peça de concreto. A velocidade dessa onda nos dá dados

referentes à qualidade do produto, pois quão mais homogêneo for o material, mais constante

será a captação desse tempo em diferentes posições da peça. Esse ensaio pode ser utilizado para

detecção de defeitos decorrentes de deterioração do material em meios mais agressivos, e

também pode ser feito em laboratórios. (MALHORTA e CARINO, 2004)

Figura 1 – Aparelho de ultrassom em utilização

Fonte: ept.com.br

2.6 Método esclerométrico

Método também conhecido por “rebound hammer method”, que consiste em submeter asuperfície do concreto a um impacto, de forma padronizada, usando uma determinada massa e

uma dada energia, medindo o valor do ricochete, denominado Índice Esclerométrico (I.E.). Este


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método deriva de tentativas antigas de medir a dureza superficial, datadas da década de 1930,

segundo BUNGEY (1989), sendo que inicialmente foram utilizados métodos envolvendo

medições do retorno de uma bola de aço fixa num pêndulo, ou atirada de uma pistola. O

princípio do ricochete, segundo o qual o retorno de uma massa elástica depende da dureza da

superfície onde ela se choca, foi o mais aceito mundialmente. As características desse ricochete

dependem do valor da energia cinética antes do impacto e quanto desta energia é absorvida

durante o impacto, pois parte da energia é absorvida na fricção mecânica do equipamento, e a

outra parte na interação entre a barra de percussão e o concreto. A energia absorvida está

relacionada à resistência e à rigidez do concreto analisado. (ACI 228, 1989)

De acordo com a ACI 364 (1993), este método tem por aplicação comparar a qualidade do

concreto em diferentes áreas da estrutura, sem a necessidade de danificar a peça, o que exigiria

pequenos reparos, assim como estimar a sua resistência com base em curvas de correlação,

porém com acurácia limitada.

A NBR 7584 – Concreto endurecido – Avaliação da dureza superficial pelo esclerômetro

de reflexão - Método de ensaio (2012), define o ensaio esclerometrico como um método não

destrutivo que mede a dureza superficial do concreto, fornecendo elementos para a avaliação

da qualidade do concreto endurecido, e define o Esclerômetro de reflexão como uma massa-

martelo que, impulsionada por uma mola, se choca, através de uma haste, com ponta em forma

de calota esférica, com a área de ensaio.

Ainda segundo a NBR 7584, quanto à superfície do concreto, é recomendado que essa deve

ser secas ao ar, limpas e, preferencialmente, plana. Superfícies irregulares, ásperas, curvas ou

talhadas não fornecem resultados homogêneos e devem ser evitadas. Quanto a área de ensaio,

é importante frisar que a mesma deve distar no mínimo 50mm dos cantos e arestas dos

elementos estruturais, estar compreendida entre 8000 mm² (aproximadamente 90 x 90 mm) e

40000 mm² (200 x 200 mm), e também ser geométrica e uniformemente distribuída pela região

da estrutura que está sendo analisada.Recomenda-se efetuar 16 impactos em cada área de ensaio, desconsiderando os resultados

obtidos por impactos realizados no mesmo ponto. Esses impactos devem estar distribuídos

uniformemente na área de ensaio, sendo aconselhado desenhar um reticulado e aplicar o

esclerômetro nas áreas limitadas por ele, identificando a área ensaiada. A distância mínima

entre dois pontos de impacto deve ser de 30 mm.

Figura 2 - Sequência de execução do ensaio de esclerometria


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Fonte: MEHTA & MONTEIRO (2008)

2.7 Extração de testemunho

Consiste na obtenção de corpos de prova cilíndricos ou prismáticos para ensaios de

rompimento à compressão, por meio da extração dos mesmos de peças já existentes. A NBR

7680 (2007) define que para a extração de testemunhos cilíndricos, deve ser empregada uma

broca ou sonda rotativa provida de coroa de diamantes ou outro material abrasivo, que possibilite realizar o corte dos testemunhos com as dimensões necessárias sem que ocorra

aquecimento excessivo do local, e evitando vibrações para obter a exatidão desejada. A NBR

7680 (2007) frisa também que, sempre que possível, os testemunhos devem ser extraídos de

locais próximos ao centro do elemento estrutural, e nunca a uma distância menor do que um

diâmetro do testemunho em relação às boras ou juntas de concretagem, e que a distância mínima

entre as bordas das perfurações não deve ser inferior a um diâmetro do testemunho.

Figura 3 – Retirada de testemunhos de concreto


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Fonte: prppg.ufpr.br

Em relação às dimensões do corpo do testemunho extraído para determinar a resistência à

compressão, a NBR 7680 (2007) exige que seu diâmetro seja pelo menos três vezes maior que

a dimensão nominal do agregado graúdo contido no concreto, e preferencialmente maior ou

igual a 100mm. Para o ensaio de rompimento desses corpos de prova extraídos, é recomendado

seguir os parâmetros estabelecidos na NBR 5739 (2007). Caso não seja possível a extração de

corpos de prova com relação entre a altura e o diâmetro médio superior a dois, a resistência de

ruptura à compressão obtida segundo os métodos de ensaio recomendados deve ser corrigida

multiplicando-se o valor da resistência pelo fator definido por norma, como demonstrado na

tabela a seguir:

Tabela 3 – Fatores de correção para 1,0 ≤ h/d ≤2,0

Fonte: prppg.ufpr.br

Quanto à superfície de apoio do testemunho, a NBR 7680 (2007) diz que os testemunhos

cujas superfícies laterais tenham saliências ou depressões superiores a 0,5 % do comprimento

do testemunho não devem ser ensaiados. Nos demais aspectos, o testemunho deve ser ensaiado

conforme a NBR 5739 (2007).


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2.8 Moldagem de corpos de prova

Método principal para determinação da resistência à compressão do concreto, amplamente

utilizado no Brasil. Consiste em colher amostras de concreto no ato da aplicação do mesmo,

para posterior ensaio em laboratório. PETRUCCI (1998) afirma que a amostra de concreto

fresco pode ser colhida da boca da betoneira estacionária, de agitadores simples ou de

caminhões misturadores. A resistência à compressão é medida em corpos de prova cilíndricos

padronizados, com 15 cm de diâmetro e 30 cm de altura, ou 10 cm de diâmetro e 20 cm de

altura, o ensaio é particularmente rápido onde o aumento de tensão ocorre gradativamente até

ocorrer a ruptura do material (NBR 5738 (2008)), e os corpos de prova devem ser rompidos nas

idades de 3, 7 e 28 dias. A máquina de ensaio para compressão deve ser equipada com dois

pratos de aço de formato circular, onde a superfície de contato com o corpo de prova possua

sua menor dimensão em 4% superior ao maior diâmetro do corpo-de-prova a ser ensaiado (NBR

5739, 2007)

Ainda segundo a NBR 5738 (2008), os moldes destinados aos corpos-de-prova devem ser

previamente revestidos internamente com uma fina camada de óleo mineral, e também devem

estar apoiados sobre uma superfície rígida, horizontal, livre de vibrações e outras perturbações

que possam modificar a forma e propriedade do concreto durante a moldagem e início de pega.

Quanto ao manuseio e transporte, após a desforma, os corpos-de-prova devem ser transportados

em caixas rígidas, contendo serragem ou areia molhada. Antes de serem ensaiados, devem ainda

passar por algum processo de preparação de suas bases, de modo que se tornem superfícies

planas e perpendiculares ao eixo longitudinal do corpo-de-prova, para só então serem ensaiados

na prensa hidráulica.

Figura 4 – Moldagem de corpos de prova de concreto


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Fonte: ufrgs.br

3 MÉTODOS E MATERIAIS

3.1 Ambiente de pesquisa

Este trabalho se destina a analisar os resultados obtidos através da avaliação da

resistência à compressão do concreto por diferentes métodos destrutivos e também não


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destrutivos, em caráter quantitativo, a fim de compara-los, e assim analisar a amplitude que

cada método impõe, bem como a precisão de cada método. A indústria da construção demanda

cada vez mais de agilidade e rapidez em qualquer que seja o trabalho desenvolvido, e o controle

tecnológico também é parte desse processo. Em vista disso, um estudo mais intensivo sobre

essa área da construção em particular visa agregar conhecimento e contribuir de alguma

maneira para os métodos atuais de controle tecnológico.

A produção do concreto foi realizada no laboratório de materiais da UFMT, com a

supervisão do técnico responsável no período, e também do professor orientador. Os materiais

utilizados foram adquiridos com recursos próprios, de fornecedores locais de Cuiabá, tendo as

características nos padrões comercializadas na região.

Devido à melhor disponibilidade de agendamento e horário, e também por possuir e

ceder os equipamentos necessários para a realização de estudo, os ensaios foram realizados na

empresa ESTRUTEC ENGENHARIA LTDA – ME, situada na cidade de Cuiabá, e contou com

a supervisão e auxílio de funcionários da mesma.

3.2 Métodos de ensaio

Buscando a confiabilidade estatística dos resultados, foram definidos a quantidade de

ensaios a serem realizados, e com isso determinou-se o volume de concreto necessário para a

produção dos corpos de prova a serem usados. Foi definido a produção de três traços distintos

de concreto, visando observar se haveria uma variação nos resultados de cada tipo de ensaio

em função do traço utilizado. Em etapas distintas, foram produzidos um traço rico em

argamassa, um traço médio denominado base, e um traço pobre em argamassa.

O volume necessário de concreto calculado para cada traço foi determinado de acordo

com os corpos de prova à serem produzidos, 10 cilindros padrão de medida 10x20, 1 forma

cúbica de dimensões 30x30x30, e ainda uma forma cúbica 20x20x20, sendo apresentados na

tabela a seguir:

Tabela 4 – Volume de concreto necessário para a produção dos corpos de prova

Corpo de Prova Dimensões (cm) Volume único (cm³) Quantidade Volume Acumulado (cm³)

Cilíndrico 10x20 1570,79 10 15707,9

Cúbico Maior 30x30x30 27000 1 27000

Cúbico Menor 20x20x20 8000 1 8000

Total 50707,96Fonte: O autor


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Considerando o valor usual de peso próprio de 2,4 kg/cm³, foi obtivo o peso médio dos

materiais a serem utilizados em cada traço, de aproximadamente 121,7 kg.

Em função das dimensões diferenciadas dos corpos de prova utilizados, foi necessário

definir um padrão no número de golpes para adensamento manual, com base no procedimento

e na tabela proveniente da NBR 5738/2003, mostrada a seguir.

Tabela 5 – Número de golpes para adensamento manual, por tipo de corpo de prova

Fonte: NBR 5738/2003 - Concreto - Procedimento para moldagem e cura de corpos-de-prova

Devido à semelhança do corpo-de-prova cúbico em relação ao prismático, este foi utilizado

como base para a definição de uma nova quantidade de golpes, em função da área superficial,seguindo o seguinte padrão:

Tabela 6 – Número de golpes, em proporção ao corpo-de-prova prismático

Corpo deProva

Dimensões desuperfície(cm)

Áreasuperfície(cm)

Golpes -Norma

Golpes/cm²

Total degolpes

Camadas

Prismático 15x75 1125 75 0,0667 75 2

CúbicoMaior 30x30 900 - 0,0667 60 3

Cúbico

Menor 20x20 400 - 0,0667 27 2


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Fonte: O autor

3.2.1 Produção do concreto

A produção do concreto utilizou cimento Portland padrão obtido no comércio local,

areia comum disponibilizada pela faculdade, cujo ensaio de granulometria foi realizado

posteriormente e está disponibilizado em anexo, e brita nº 2, cujas propriedades físicas foram

fornecidas pelo distribuidor, não havendo a necessidade de estudo laboratorial.

Definidos os parâmetros dos corpos de prova, foram calculadas as proporções dos

materiais para cada traço definido anteriormente.

Tabela 7 – Traços de concreto produzido

Traço Traço Cimento Areia Brita Agua/cimento Slump

Rico 01:03 1 1 2 0,40 16±2

Médio 01:05 1 2 3 0,52 12±2

Pobre 01:10 1 4,6 5,4 0,38 16±2

Fonte: O autor

3.2.2 Ensaio de Rompimento de corpo-de-prova cilíndricos

Respeitado o período de cura dos corpos de prova, de 28 dias imersos em água, os

corpos-de-prova foram encaminhados para a realização dos ensaios de rompimento à

compressão.

Figura 5 – Corpos-de-prova cilíndricos em imersão


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Fonte: O autor

Após a retirada dos tanques, os cilindros passaram pelo processo de desgaste do topo, para

o nivelamento da face, realizado com serra mármore, e só então seguiram para a prensa

hidráulica.

Figura 6 – Serra mármore usada no processo de desgaste do topo

Fonte: O autor

O ensaio foi realizado com uma prensa hidráulica automática, e contou com a supervisão

dos técnicos da empresa.

Figura 7 – Corpo-de-prova Cilíndrico sendo ensaiado na prensa hidráulica


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Fonte: O autor

Após o procedimento, foi obtido o valor em toneladas necessário para o rompimento de

cada corpo-de-prova, juntamente com o tipo de ruptura observado no mesmo, como previsto no

anexo A da NBR 5739/2008.

Figura 8 – Corpo-de-prova após o rompimento em ensaio

Fonte: O autor


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Como o valor obtido de carga pelo ensaio de ruptura é fornecido em tonelada (tf), o

cálculo da resistência à compressão em MPa se dá pela seguinte relação:

=

4

²

9810

106

Onde :

Fc→ Resistência à compressão em MPa;

Q→ Carga máxima alcançada em tf;

D→ Diâmetro do corpo de prova em metros. D = 0,10m;

Com base nesse raciocínio, foi definida a resistência a compressão de cada corpo de prova, em relação ao valor de ruptura obtido previamente. Para o controle estatístico doconcreto por amostragem parcial, como definido na NBR 12655/2006, a resistênciacaracterística à compressão estimada do lote seguiu a expressão a seguir:

= 2 + + ⋯ + −

1

Onde m = n/2, e , , … , valores das resistências dos exemplares em ordem crescente.

3.2.3 Ensaio de avaliação da dureza superficial pelo esclerômetro de reflexão

Para o ensaio de avaliação da dureza superficial dos corpos de prova cúbicos, foi

utilizado o equipamento Concrete Test hammer - SilverSchimidt ST/PC, aparelho esclerômetro

de reflexão, da fabricante Proceq, disponibilizado pela empresa ESTRUTEC ENGENHARIALTDA – ME, durante o período de realização dos testes.


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Através do software PROCEQ HAMMERLINK, fornecido pela fabricante do

equipamento, é possível visualizar de forma organizada os resultados do ensaio, permitindo a

manipulação dos dados. O próprio fabricante também indica uma curva de conversão padrão,

para obtenção do valor médio de resistência à compressão MPa, em função dos índices

esclerométricos obtidos, como é mostrado na tabela adiante.

De acordo com a NBR 7584/2012, devem ser desprezados qualquer índice

esclerométrico individual que diste em mais de 10% do valor médio de todos os resultados, e

então obter uma nova média a partir dos índices não descartados, sendo este o valor utilizado

para representar o ensaio.

Figura 11 – Gráfico de índices esclerométricos fornecidos pelo software

Fonte: O autor

3.2.4 Ensaio da determinação da velocidade de propagação de onda ultrassônica

O ensaio de determinação da velocidade de propagação de onda ultrassônica foi

realizado através do aparelho Pundit Lab Plus, equipado com transdutores de 54 kHz, também

da marca Proceq, e foi disponibilizado pela própria representante da fabricante no Brasil, em

parceria com a empresa ESTRUTEC ENGENHARIA LTDA – ME.

Figura 12 – Equipamento Pundit Lab+, utilizado no ensaio de ultrassom do concreto

Fonte: Proceq.com


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O ensaio foi realizado observando as instruções da NBR 8802/2013, sendo adotado o

posicionamento dos transdutores de modo direto, face a face lateralmente, no meio da área

superficial da face, devido à maior precisão desse posicionamento em relação ao método

indireto.

Figura 13 – Posicionamento dos transdutores no bloco de concreto

Fonte: O autor

Foram realizadas 100 leituras de pulsos, visando a qualidade estatística dos resultados.

A visualização desses resultados é possível através do Software PUNDITLINK, fornecido

gratuitamente pelo fabricante, e que detalha cada pulso com uma curva de amplitude de sinal

pelo tempo do pulso. O aparelho mede a velocidade e o tempo de onda para cada pulso, e

também fornece uma curva de conversão para a obtenção de valores médios de resistência à

compressão, através das informações do ensaio. Segue a tabela com o resumo dos dados

originados do software.


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Figura 14 – Curva fornecida pelo software após o ensaio de ultrassom

Fonte: O autor

3.2.5 Ensaio de testemunhos extraídos

Após a realização dos ensaios não destrutivos nos blocos, realizou-se a extração de

testemunhos a fim de ensaia-los à compressão. Seguindo as instruções da NBR 7680 (2007),

foi possível extrair 4 corpos-de-prova cilíndricos de cada bloco, totalizando 12 ensaios extras.

Devido à diferença de altura entre os mesmos, houve a necessidade de indicar o fator de

correção para o valor do carregamento observado na prensa. Obtidos esses fatores de correção,

foi possível elaborar resultados precisos de resistência à compressão dos testemunhos extraídos.


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4 ANÁLISE DOS RESULTADOS

Realizados todos os diferentes ensaios, houve a organização dos dados, e a partir destes,

a elaboração de tabelas contendo os valores característicos de resistência característica do

concreto, a partir de cada ensaio.

4.1 Resistência característica dos corpo-de-prova cilíndricos

A tabela a seguir mostra todos os resultados de resistência à compressão obtidos através

dos ensaios de ruptura dos corpos-de-prova cilíndricos. A tabela também especifica as datas de

moldagem e ruptura, tempo de cura e tipo de ruptura de cada exemplar.

Tabela 8 – Valores de ruptura e resistência à compressão de corpos de prova ensaiados

TraçoN

º

Data de

moldagem

Data de

ruptura

Tempo de

cura (dias)

Ruptura

(tn)

Tipo de

ruptura

Fcj =

28(MPa)

Médi

o

1 19/12/2014 16/01/2015 28 22,54 E 28,15

2 19/12/2014 16/01/2015 28 19,34 F 24,16

3 19/12/2014 16/01/2015 28 18,19 F 22,72

4 19/12/2014 16/01/2015 28 21,25 F 26,54

5 19/12/2014 16/01/2015 28 20,48 F 25,58

6 19/12/2014 16/01/2015 28 21,32 F 26,63

7 19/12/2014 16/01/2015 28 18,93 F 23,64

8 19/12/2014 16/01/2015 28 21,98 D 27,45

9 19/12/2014 16/01/2015 28 20,92 F 26,13

10 19/12/2014 16/01/2015 28 19,71 F 24,62

Pobre

1 19/12/2014 16/01/2015 28 5,32 F 6,64

2 19/12/2014 16/01/2015 28 6,29 F 7,86

3 19/12/2014 16/01/2015 28 6,36 G 7,94

4 19/12/2014 16/01/2015 28 6,59 F 8,23

5 19/12/2014 16/01/2015 28 4,98 G 6,22

6 19/12/2014 16/01/2015 28 5,54 F 6,92

7 19/12/2014 16/01/2015 28 6,73 F 8,41

8 19/12/2014 16/01/2015 28 5,53 F 6,919 19/12/2014 16/01/2015 28 5,85 F 7,31

10 19/12/2014 16/01/2015 28 5,78 F 7,22

Rico

1 22/12/2014 19/01/2015 28 26,4 B 32,97

2 22/12/2014 19/01/2015 28 26,09 F 32,59

3 22/12/2014 19/01/2015 28 27,16 F 33,92

4 22/12/2014 19/01/2015 28 26,53 E 33,14

5 22/12/2014 19/01/2015 28 26,15 B 32,66

6 22/12/2014 19/01/2015 28 25,55 F 31,91

7 22/12/2014 19/01/2015 28 26,13 F 32,64

8 22/12/2014 19/01/2015 28 26,73 E 33,39

9 22/12/2014 19/01/2015 28 26,12 E 32,6310 22/12/2014 19/01/2015 28 26,71 D 33,36

Fonte: O autor


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4.2 Índice esclerométrico e resistência média pelo ensaio de esclerometria

A tabela a seguir mostra os resultados de leitura do aparelho para índice esclerométrico,

para as 4 faces do corpo-de-prova, de cada traço utilizado. A partir do valor desse índice,

utilizando a curva de conversão correspondente ao aparelho fornecida pelo fabricante, obtemos

um valor de resistência característica do concreto.

Tabela 9 – Índice esclerométrico e resistência média de acordo com o fabricante

Traço Face Q médio Resistência

média(Mpa)

Médio

1 45,87 19,5

2 46,81 21,5

3 44,91 19,5

4 42,46 19,5

Pobre

1 36,65 13

2 33,68 12

3 34,69 12

4 33,54 11,5

Rico

1 47,4 23

2 48,8 22,5

3 42,85 18

4 48,39 22,5

Fonte: O autor

4.3 Velocidade de onda e respectiva resistência média pelo ensaio de ultrassom

A tabela a seguir apresenta as leituras de velocidade de onda, verificadas pelo aparelho

de ultrassom, além de tempo de leitura, distância e temperatura de cada face analisada. A

última coluna mostra os valores de resistência à compressão obtidos através do ensaio, por

meio de uma de conversão fornecida pelo fabricante, onde através do valor da velocidade

da onda, e distância percorrida por essa onda, é possível estimar o valor de resistênciacaracterística do concreto da peça.

Tabela 10 – Velocidade de onda e respectiva resistência média pelo ensaio de ultrassom

Traço FaceDistância de

leituraVelocidade(m/s) Tempo(µs)

Temperatura

(°C)

Resistência

média(Mpa)

Médio1 0,300 m 4587 65,4 24,7 56,4

2 0,300 m 4518 66,4 24,5 50,6

Pobre1 0,300 m 3851 77,9 25,2 17,9

2 0,300 m 3663 81,9 25,5 13,4

Rico1 0,300 m 4662 64,9 25,5 59,6

2 0,300 m 4518 66,4 25 50,6

Fonte: O autor


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4.4 Ruptura e resistência à compressão de corpos-de-prova extraídos

Por fim, a tabela seguinte mostra os valores de ruptura atingidos pelos testemunhos

extraídos do concreto endurecido utilizados anteriormente para os ensaios não destrutivos. São

mostrados as dimensões de cada exemplar, e também a relação h/d utilizada para calcular o fato

de correção, necessário para a estimativa da resistência característica dos mesmos.

Tabela 11 – Valores de ruptura e resistência à compressão de corpos-de-prova extraídos

Traço NºDiâmetro

(mm)

Altura

(mm)h/d

Ruptura

(tn)Tipo de

ruptura

Fator de

CorreçãoResistência

(Mpa)

Médio

1 101,3 196,1 1,936 20,22 B 0,994 24,93

2 101,1 196,1 1,940 19,43 D 0,994 24,06

3 101,1 190 1,879 19,14 D 0,989 23,58

4 101,1 198,9 1,967 20,13 D 1,000 25,08

Pobre

1 101,1 190 1,879 6,6 F 0,989 8,13

2 101,1 188,1 1,861 5,89 B 0,987 7,24

3 101,1 197,2 1,951 5,57 F 1,000 6,94

4 99,3 143,9 1,449 7,61 G 0,956 9,39

Rico

1 101,3 154,2 1,522 25,29 D 0,963 24,35

2 101,5 196,7 1,938 24,01 D 0,994 23,86

3 101,2 195,1 1,928 23,64 F 0,993 23,47

4 101,3 194 1,915 25,73 B 0,992 25,52

Fonte: O autor


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4.5 Comparativo entre os diferentes métodos aplicados.

A tabela a seguir exibe um comparativo entre os valores de resistência estimados de

cada traço, obtidos através dos respectivos ensaios. Nela é possível observar a diferença dos

valores estimados de cada método para os diferentes traços.

Tabela 12 - Estimados de resistência à compressão pelos diferentes métodos

IDENTIFICAÇÃOENSAIO DERUPTURA

ENSAIO DEESCLEROMETRIA

ENSAIO DE ULTRASSOMRUPTURA DE

TESTEMUNHOEXTRAÍDO

Traço NºFcj = 28

(MPa)Q médio

Resistência

média(Mpa)

Velocidade

de

onda(m/s)

Resistência

média(Mpa)Fcj = 28 (Mpa)

Médio

1 28,15 45,87 19,5 4587 56,4 24,93

2 24,16 46,81 21,5 4518 50,6 24,06

3 22,72 44,91 19,5 - - 23,58

4 26,54 42,46 19,5 - - 25,08

5 25,58 - - - -

6 26,63 - - - -

7 23,64 - - - -

8 27,45 - - - -

9 26,13 - - - -

10 24,62 - - - -

Pobre

1 6,64 36,65 13 3851 17,9 8,13

2 7,86 33,68 12 3663 13,4 7,24

3 7,94 34,69 12 - - 6,94

4 8,23 33,54 11,5 - - 9,39

5 6,22 - - - -

6 6,92 - - - -

7 8,41 - - - -

8 6,91 - - - -

9 7,31 - - - -

10 7,22 - - - -

Rico

1 32,97 47,4 23 4662 59,6 30,21

2 32,59 48,8 22,5 4518 50,6 29,49

3 33,92 42,85 18 - - 29,18

4 33,14 48,39 22,5 - - 31,66

5 32,66 - - - -

6 31,91 - - - -

7 32,64 - - - -

8 33,39 - - - -

9 32,63 - - - -10 33,36 - - - -

Fonte: O autor


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44

Aplicando os métodos de tratamento estatístico normativos de cada método, é estimado

o valor de resistência à compressão do concreto. Os seguintes gráficos oferecem um

comparativo entre os valores fornecidos por cada método, entre os traços utilizados:

Gráfico 1 – Comparativo entre a resistência estimada do concreto de traço médio.

Fonte: O autor

Gráfico 2 – Comparativo entre a resistência estimada do concreto de traço pobre.

Fonte: O autor

25,6

20

53,5

24,3

0,0

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

60,0

Moldagem Esclerometria Ultrassom Extração

Resistência Estimada - Traço Médio (MPa)

7,4

12,125

15,65

7,9

0,00

2,00

4,00

6,00

8,00

10,00

12,00

14,00

16,00

18,00


Resistência Estimada - Traço Pobre (MPa)


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45

Gráfico 3 – Comparativo entre a resistência estimada do concreto de traço rico.

Fonte: O autor

A partir destes comparativos, foi possível observar as diferenças entre os resultados

obtidos por cada método. Comparando o método padrão da moldagem de corpos de prova e o

método da avaliação da velocidade de onda, a variação da resistência chega a ser superior em108% no traço médio, 111% no traço pobre, e 67% no traço rico.

Entre os métodos da moldagem e da dureza superficial através do esclerômetro, a

resistência do método não destrutivo foi 22% menor que a estimada pelo método habitual para

o traço médio e 35% para o traço rico, enquanto este valor chega a ser 63% maior para o traço

pobre. Comparando os corpos de prova extraídos e moldados, os valores de resistência se

mostram 5% menores entre os testemunhos extraídos no traço médio, 26% menores no traço

rico, entretanto no traço pobre, a resistência estimada é 6% maior pelo ensaio de extração.

32,9

21,5

55,1

24,3

0,00

10,00

20,00

30,00

40,00

50,00

60,00


Resistência EStimada - Traço Rico (MPa)


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