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UNIVERSIDADE FEDERAL DE JUIZ DE FORA
CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL
CONTROLE DE QUALIDADE EM CONCRETO ENDURECIDO: ENSAIOS
MECÂNICOS
RENAN PEREIRA DE FREITAS
JUIZ DE FORA
2012
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Importância do Controle Tecnológico em Concreto: Resistência à Compressão e Tração, Notas de aula de Materiais
Um levantamento dos principais ensaios de controle tecnológico para concreto endurecido, com ênfase na resistência à compressão e à tração. Além disso, discute as propriedades mecânicas do concreto, como a resistência à compressão, resistência à tração e módulo de elasticidade. O documento também aborda a importância da resistência à compressão no controle da aceitação do concreto, de acordo com a nbr 12655 (2006).
Tipologia: Notas de aula
2022
1 / 55
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UNIVERSIDADE FEDERAL DE JUIZ DE FORA
CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL
CONTROLE DE QUALIDADE EM CONCRETO ENDURECIDO: ENSAIOS
MECÂNICOS
RENAN PEREIRA DE FREITAS
JUIZ DE FORA
RENAN PEREIRA DE FREITAS
CONTROLE DE QUALIDADE EM CONCRETO ENDURECIDO: ENSAIOS
MECÂNICOS
Trabalho Final de Curso apresentado ao Colegiado do Curso de Engenharia Civil da Universidade Federal de Juiz de Fora, como requisito parcial para obtenção do título de Engenheiro Civil.
Área de Conhecimento: Tecnologia Da Construção.
Orientadora:
Thaís Mayra de Oliveira, D.Sc., Universidade Federal de Juiz de Fora, Brasil.
Juiz de Fora Faculdade de Engenharia da UFJF 2012
AGRADECIMENTOS
Quero agradecer, em primeiro lugar, a Deus, pela força e coragem durante toda esta longa caminhada.
A minha mãe Neuza e ao meu pai Adilson, que com carinho e apoio, não mediram esforços para que eu chegasse até esta etapa de minha vida.
Ao meu irmão Glaudston, pela amizade e companheirismo de sempre.
A minha namorada Ana Cláudia, pelo carinho, compreensão e companheirismo.
A professora e orientadora Thaís, em primeiro lugar a ideia e, principalmente, a orientação concedida durante todo o processo de elaboração deste trabalho.
Aos amigos e colegas, pelo incentivo e pelo apoio constantes.
Obrigado por tudo!
RESUMO
Num momento em que o Brasil mais cresce no setor da construção civil, surge a necessidade de aperfeiçoamento da tecnologia do concreto, que hoje fornece concreto pronto às obras. Devido à grande variabilidade de fornecedores e das propriedades dos materiais, o controle tecnológico vem sendo cada vez mais solicitado em obras de concreto a fim de garantir a qualidade final e as especificações técnicas exigidas. Este trabalho tem como objetivo, ressaltar a importância do controle tecnológico, assim como fazer um levantamento dos principais ensaios de controle para concreto endurecido utilizado nas diversas obras de engenharia, bem como avaliar o grau de importância, a saber: resistência à compressão, resistência à tração por compressão diametral, resistência à tração na flexão e módulo de elasticidade.
3.2.3 Módulo de elasticidade 44
4. CONCLUSÕES 50
5. REFERÊNCIAS 52
___________________________________________________________________________
- AGRADECIMENTOS
- RESUMO
- LISTA DE FIGURAS
- LISTA DE TABELAS
- LISTA DE EQUAÇÕES
- LISTA DE ABREVIATURAS
- INTRODUÇÃO
- 1.1 Estrutura da pesquisa
- PROPRIEDADES DO CONCRETO ENDURECIDO
- 2.1 Considerações iniciais
- 2.2 Massa específica
- 2.3 Resistência aos esforços mecânicos
- 2.3.1 Resistência à compressão
- 2.3.2 Resistência á tração
- 2.3.3 Módulo de elasticidade
- 2.4 Deformações
- 2.4.1 Retração
- 2.4.2 Deformação devido à variação da umidade ambiente
- 2.4.3 Deformação devido à variação da temperatura ambiente
- 2.4.4 Deformação imediata
- 2.4.5 Deformação lenta ou fluência
- 2.5 Durabilidade
- CONTROLE TECNOLÓGICO EM CONCRETO ENDURECIDO
- 3.1 Considerações iniciais
- 3.2 Principais ensaios de controle tecnológico em concreto endurecido
- 3.2.1 Ensaio de resistência à compressão
- 3.2.1.1 Metodologia de avaliação da resistência à compressão do concreto
- 3.2.1.2 Aceitação do concreto
- 3.2.2 Ensaio de resistência à tração
- 3.2.2.1 Metodologias de avaliação da resistência à tração do concreto
- FIGURA 11 – Deformações longitudinais e transversais (CATOIA et al (2010))
LISTA DE TABELAS
TABELA 1 – Valores para formação de lotes de concreto (NBR12655 (2006)) 38
TABELA 2 – Valores de Ψ 6 (NBR12655 (2006)) 40
LISTA DE ABREVIATURAS
ABNT = Associação Brasileira de Normas Técnicas NBR = Norma Brasileira NM = Norma Mercosul ACI = American Concrete Institute CP = Corpos de prova fck = Resistência característica do concreto à compressão fcm = Resistência média do concreto à compressão fck,est = Resistência característica estimada do concreto à compressão fctM,k = Resistência característica média à tração na flexão S e sd = Desvio padrão Ψ 6 = Índice estatístico
1. INTRODUÇÃO
A certificação de qualidade de produtos e serviços na construção civil é um requisito de extrema importância para as relações comerciais e esta sendo cada vez mais exigida nos dias atuais. Esta exigência tem incentivado o surgimento de inovações tecnológicas tanto dos materiais e tecnologias quanto nos indicadores de qualidade (PEREIRA (2008)).
O controle tecnológico do concreto é um caso especial, pois se trata de um material de aplicação rápida sendo aplicado logo após sua fabricação, o que dificulta a certificação de qualidade, sendo necessários ensaios posteriores para que esta seja garantida.
Os principais ensaios de controle tecnológico em concreto endurecido são: ensaios de compressão de corpos de prova cilíndricos, determinação da resistência à tração por compressão diametral de corpos de prova cilíndricos, determinação da resistência á tração na flexão de corpos de prova prismáticos e determinação do módulo estático de elasticidade à compressão.
A NBR 12655 (2006) especifica o controle de aceitação do concreto, através do ensaio de resistência à compressão, que é um ensaio de custo relativamente baixo e que possibilita a correlação com outras propriedades do concreto.
Apesar do ensaio de resistência á compressão ser o mais importante, em projetos especiais são indispensáveis a realizações de outros ensaios, como o ensaio de resistência à tração e módulo de elasticidade.
Este trabalho tem como objetivo, ressaltar a importância do controle tecnológico, assim como fazer um levantamento dos principais ensaios de controle para concreto endurecido, e avaliar o grau de importância dos mesmos.
2. PROPRIEDADES DO CONCRETO ENDURECIDO
2.1 Considerações iniciais
O concreto é um material de construção resultante da mistura em proporção adequada de cimento, agregados, água e, em alguns casos, adições e/ou aditivos. Suas características são bem diferentes daquelas apresentadas pelos elementos que o constituem.
Quando o concreto é dosado de acordo com certos princípios básicos, apresenta, além da resistência, as vantagens de baixo custo, facilidade de execução, durabilidade e economia. Para tanto é necessário, inicialmente, conhecer as características que o concreto endurecido deve possuir, para depois, a partir dos materiais disponíveis, obter o concreto pretendido, mediante o proporcionamento correto da mistura e o uso adequado dos processos de fabricação. O concreto fresco representa uma fase transitória, porém de enorme influência nas características do concreto endurecido (ARAUJO et al (2000)).
O concreto é considerado um sólido a partir da pega. É um material em constante evolução e susceptíveis alterações impostas pelo meio ambiente, sendo elas físicas, químicas e mecânicas, e que ocorrem de maneira lenta. A durabilidade de um concreto pode ser perfeitamente aceitável quando a estrutura se encontra devidamente protegida. Um exemplo das propriedades do concreto endurecido é a impermeabilidade sendo uma característica essencial, quando se estudam estruturas de concretos hidráulicos. Já em estruturas de edificações, não é considerado uma qualidade essencial, sendo de extrema importância, neste caso, as características mecânica e estrutural do concreto (BAUER (2000)).
2.2 Massa específica
A massa específica do concreto endurecido depende de muitos fatores, principalmente da natureza dos agregados, da sua granulométrica e do método de compactação empregado. Será tanto maior quanto maior for o peso específico dos agregados usados e tanto maior quanto mais quantidade de agregado graúdo contiver (ALMEIDA (2002)).
Segundo BAUER (2000) a massa específica do concreto sofre também influencia menor do meio ambiente em que são mantidos em razão da variação da proporção de água contida nos seus poros.
De acordo com a massa específica o concreto pode ser dividido em três categorias: leve, normal e pesado. O concreto de peso normal ou concreto corrente é o mais usado geralmente para peças estruturais e sua massa específica varia entre 2300 e 2500 kg/m³, é usual tomar para concreto simples 2300 kg/m³ e 2500 kg/m³ para o concreto armado. Os concretos leves, da ordem de 1800 kg/m³, são produzidos com a utilização de agregados leves. Já o Os concretos pesados são produzidos a partir de agregados de alta densidade e geralmente pesam mais do que 3200 Kg/m3.
2.3 Resistência aos esforços mecânicos
As principais propriedades mecânicas do concreto são: resistência à compressão, resistência à tração e módulo de elasticidade. Essas propriedades são determinadas a partir de ensaios, executados em condições específicas e geralmente, realizados para controle de qualidade e atendimento às especificações.
O concreto é um material que responde bem às tensões de compressão e em contrapartida responde mal às tensões de tração sendo que na resistência à compressão ele resiste aproximadamente dez vezes mais que na resistência a tração; na flexão, a resistência à tração (módulo de ruptura) é geralmente duas vezes maior das resistências obtidas por tração simples. O concreto resiste mal ao
Atualmente, ajustes de dados experimentais tem larga aplicação na tecnologia do concreto, apesar de a influência das propriedades dos agregados não haver sido considerada na sua formulação. A Lei de Abrams pode ser utilizada para avaliar a resistência à compressão do concreto em função do fator água/cimento, ou, o que é mais comum no Brasil, para escolher o fator água/cimento apropriado à obtenção da desejada resistência à compressão.
A Figura 1 apresenta um gráfico, que mostra a influência da relação água/cimento sobre a resistência do concreto.
b) Idade
Segundo NEVILLE (1997) a dependência entre a relação água/cimento e a resistência do concreto varia para cada tipo de cimento para cada idade, bem como, também para as condições de cura. Por outro lado, a dependência entre a resistência e a razão gel/espaço é mais geral porque a quantidade de gel presente na pasta de cimento em qualquer tempo é uma função da idade e do tipo de cimento. Assim, esta ultima leva em conta o fato de que cimentos diferentes exigem tempos diferentes para produzir iguais quantidades de gel.
Na prática a resistência do concreto é tradicionalmente caracterizada pelo valor aos 28 dias, e outras propriedades do concreto usam como referência a resistência a essa idade. Não existe um significado científico para a escolha da idade de 28 dias; isso se deve simplesmente ao fato de que a evolução da resistência do concreto é lenta e era necessário se referir à resistência de um concreto no qual já tivesse processado uma hidratação significativa do cimento.
A Figura 1 apresenta um gráfico, que mostra a influência da idade de cura sobre a resistência do concreto.
Figura 1 – Influência da relação água/cimento e idade de cura úmida sobre a resistência do concreto (MEHTA e MONTEIRO (2008)).
c) Forma e graduação dos agregados
De acordo com ANDOLFATO (2002) os agregados constituem uma elevada porcentagem do concreto, de modo que suas características têm importância nas proporções empregadas e na economia do concreto.
Os agregados devem ser isentos de impurezas e ter uma resistência sempre maior que a da pasta. Naturalmente a forma dos grãos e a conformação superficial influenciam muito na trabalhabilidade, aderência e resistência do concreto. Os agregados lisos facilitam a mistura e adensamento e os de superfície áspera aumentam a resistência à tração.
Também a granulometria é fator decisivo na resistência do concreto. A composição granulométrica dos agregados é determinada em ensaios padronizados de peneiração. As curvas granulométricas devem ficar dentro de certos limites, fixados nas especificações, de modo que os agregados misturados apresentem um bom entrosamento, com pequeno volume de espaço vazio entre suas partículas.