controle da resistÊncia À compressÃo do concreto …

UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA

LUÍS FELIPE DA SILVEIRA FIGUEIREDO

CONTROLE DA RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO DO CONCRETO PELO ENSAIO

ESCLEROMÉTRICO

Palhoça

2018



ESCLEROMÉTRICO

Trabalho de Conclusão de Curso apresentado

ao Curso de Engenharia Civil da Universidade

do Sul de Santa Catarina como requisito parcial

à obtenção do título de Engenheiro Civil.

Orientador: Prof. Roberto de Melo Rodrigues, Esp.

Palhoça

2018



ESCLEROMÉTRICO

Este Trabalho de Conclusão de Curso foi

julgado adequado à obtenção do título de

Engenheiro Civil e aprovado em sua forma final

pelo Curso de Engenharia Civil da

Universidade do Sul de Santa Catarina.

Palhoça, 6 de Junho de 2018.

______________________________________________________

Professor e orientador Roberto de Melo Rodrigues, Esp.

Universidade do Sul de Santa Catarina

______________________________________________________

Prof. Nelso Lucio Huber, MSc.

Universidade do Sul de Santa Catarina

______________________________________________________

Eng. Douglas Dicar Deschamps, Esp.

Dedico este trabalho aos meus pais Ana e Luiz

e à toda minha família.

AGRADECIMENTOS

Ao Prof. Roberto de Melo Rodrigues, orientador deste trabalho, pelas orientações,

apoio, paciência e amizade.

Aos meus pais Luiz e Ana, que sempre estiveram ao meu lado, me apoiando,

incentivando e me ajudando a atravessar as inúmeras dificuldades encontradas durante a

realização deste trabalho.

Aos meus tios Enio e Ana, por me darem o suporte emocional e intelectual com

conselhos e ricas bibliografias que foram de alta importância para a realização deste trabalho.

À empresa de controle de concreto e seus funcionários excepcionais que me

receberam todos os dias de ensaio com sorrisos no rosto e muita simpatia.

Às construtoras anônimas e seus engenheiros que me permitiram realizar os ensaios

dentro de suas obras.

Aos amigos que dividiram os momentos de estresse, tristezas e felicidades durante

a realização do presente trabalho.

À todas as pessoas que, direta ou indiretamente, contribuíram para a elaboração

deste trabalho de conclusão de curso de Engenharia Civil. A todas as pessoas que, direta ou indiretamente, contribuíram para a elaboração

“Não existe um caminho para a felicidade, a felicidade é o caminho” (Mahatma Gandhi).

RESUMO

O presente trabalho aborda os procedimentos de execução e controle da produção

de uma estrutura de concreto e as formas de garantia e controle da resistência à compressão,

dando ênfase à correlação entre os resultados da ruptura de corpos de prova moldados na obra

e os resultados obtidos com o ensaio de esclerometria realizados na estrutura e nos corpos de

prova moldados no momento em que chegam na obra. Os ensaios não destrutivos têm sido cada

vez mais utilizados como método para averiguar, estimar, determinar e contribuir na avaliação

da qualidade de uma estrutura ou elemento de concreto que esteja em fase de execução, em

serviço ou que tenha sofrido qualquer tipo de alteração. É notório salientar que, como o próprio

nome indica, este tipo de ensaio pode ser executado sem danos e prejuízos para a estrutura de

concreto, se tornando mais prático e menos custoso do que os métodos destrutivos habituais. A

metodologia do trabalho foi baseada em ensaios de resistência à compressão axial pelo

rompimento de corpo de provas moldados em obra e por ensaios de esclerometria nos corpos

de prova moldados em obra e nas estruturas de concreto. Após a realização dos ensaios, foram

aplicadas correlações através de funções obtidas por gráficos de regressão, a fim de verificar a

coerência entre os valores de correlação apresentados e a qualidade das correlações.

Palavras-chave: Ensaio Esclerométrico. Esclerometria. Resistência à Compressão.

ABSTRACT

The present work deals with the procedures of execution and production control of

a concrete structure and the ways of ensure and control of the resistance to compression,

emphasizing the correlation between the results of the rupture of molded specimens in the work

and the results obtained with the rebound hammer test carried out on the structure and on the

molded specimens at the moment they arrive at the work. Non-destructive tests have been

increasingly used as a method for ascertaining, estimating, determining and contributing to the

assessment of the concrete structure quality or element which is in the process of execution

phase, in service or has undergone any kind of alteration. It is noteworthy that, as its name

implies, this type of test can be executed without damage and harm to the concrete structure,

becoming more practical and less costly than usual destructive methods. The work methodology

was based on tests of resistance to axial compression by breaking the body of molded tests on

site and by rebound hammer tests on molded concrete specimens and concrete structures. After

performing the tests, correlations were applied through functions obtained by regression graphs,

in order to verify the consistency between the correlation values presented and the quality of

the correlations.

Keywords: Rebound Hammer Test. Sclerometry. Compression Resistance.

LISTA DE ILUSTRAÇÕES

Figura 1: Classificação das adições minerais para concreto estrutural .................................... 28

Figura 2: Ilustra a seção longitudinal de um esclerômetro de reflexão Schmidt ...................... 39

Figura 3: A imagem ilustra o equipamento de calibração e a posição de cada peça ................ 41

Figura 4: Corpos de prova moldados em obra .......................................................................... 51

Figura 5: Câmara úmida onde os corpos de prova foram armazenados ................................... 52

Figura 6: Máquina retificadora e ajuste do corpo de prova para a realização da retificação das

extremidades dos corpos de prova ............................................................................................ 52

Figura 7: Prensa hidráulica realizando ensaio de resistência à compressão ............................. 53

Figura 8: Esclerômetro utilizado nos ensaios ........................................................................... 56

Figura 9: Aferimento do esclerômetro antes do uso para os ensaios........................................ 57

Figura 10: Mapa de rastreabilidade do concreto ...................................................................... 58

Figura 11: Área de ensaio em viga ........................................................................................... 58

Figura 12: Área de ensaio na laje ............................................................................................. 60

Figura 13: Corpo de prova travado e pronto para o ensaio de esclerometria ........................... 61

Figura 14: Correlação entre IEmf,estr e RC ................................................................................. 72

Figura 15: Correlação entre RCest pelo IEmf,estr e RC ............................................................... 73

Figura 16: Correlação entre IEmf,cp e RC .................................................................................. 75

LISTA DE TABELAS

Tabela 1: Classe de Agressividade Ambiental ......................................................................... 18

Tabela 2: Correspondência entre classe de agressividade e qualidade do concreto ................. 19

Tabela 3: Requisitos para o concreto, em situações especiais de exposição ............................ 19

Tabela 4: Cobrimento nominal em relação à classe de agressividade ...................................... 20

Tabela 5: Exigências de durabilidade relacionadas à fissuração e à proteção da armadura, em

função das classes de agressividade ambiental......................................................................... 21

Tabela 6: Requisitos para concreto exposto a soluções contendo sulfatos............................... 22

Tabela 7: Teor máximo de íons cloreto para proteção das armaduras do concreto.................. 22

Tabela 8: Valores máximos para a formação de lotes de concreto .......................................... 37

Tabela 9: Classificação da qualidade do concreto em função da velocidade de propagação da

onda ultra-sônica....................................................................................................................... 45

Tabela 10: Valores de Ψ6 ......................................................................................................... 55

Tabela 11: Coeficiente de correção para transformar resistências à compressão de corpos de

prova cúbicos com diferentes dimensões em resistências de corpos de prova cilíndricos com

diferentes dimensões................................................................................................................. 60

Tabela 12: Interpretação dos valores do coeficiente de correlação (r) ..................................... 63

Tabela 13: Resistências à compressão dos corpos de prova da Obra A obtidas aos 28 dias .... 65

Tabela 14: Resistências à compressão dos corpos de prova da Obra B obtidas aos 28 dias .... 65

Tabela 15: Resistências à compressão dos corpos de prova da Obra C obtidas aos 28 dias .... 66

Tabela 16: Resultados para comparações do fck,est ................................................................... 66

Tabela 17: Índices Esclerométricos obtidos aos 28 dias nas estruturas da Obra A .................. 67

Tabela 18: Índices Esclerométricos obtidos aos 28 dias nas estruturas da Obra B .................. 68

Tabela 19: Índices Esclerométricos obtidos aos 28 dias nas estruturas da Obra C .................. 68

Tabela 20: Índices Esclerométricos obtidos aos 28 dias nos corpos de prova da Obra A, antes

de serem rompidos .................................................................................................................... 69

Tabela 21: Índices Esclerométricos obtidos aos 28 dias nos corpos de prova da Obra B, antes


Tabela 22: Índices Esclerométricos obtidos aos 28 dias nos corpos de prova da Obra C, antes


Tabela 23: Amostras excluídas das correlações destacadas em amarelo ................................. 71

Tabela 24: Comparação entre RC e a RC (y) encontrada através da aplicação da equação linear

obtida pela correlação ............................................................................................................... 73

SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO................................................................................................................. 13

1.1 IMPORTÂNCIA E JUSTIFICATIVA DO TEMA ......................................................... 13

1.2 OBJETIVOS .................................................................................................................... 14

1.2.1 Objetivo Geral ............................................................................................................. 14

1.2.2 Objetivo Específico ...................................................................................................... 15

1.3 ESTRUTURA DO TRABALHO .................................................................................... 15

2 PRODUÇÃO DO CONCRETO ...................................................................................... 16

2.1 ESPECIFICAÇÕES DE PROJETO ................................................................................ 16

2.2 SELEÇÃO DE INSUMOS .............................................................................................. 23

2.3 DOSAGEM EXPERIMENTAL ...................................................................................... 28

2.4 MISTURA ........................................................................................................................ 29

2.5 TRANSPORTE ................................................................................................................ 29

2.6 LANÇAMENTO .............................................................................................................. 30

2.7 ADENSAMENTO ........................................................................................................... 31

2.8 CURA .............................................................................................................................. 32

2.9 REMOÇÃO DE FORMAS E ESCORAMENTOS ......................................................... 33

3 CONTROLE DA RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO ................................................. 35

3.1 CONCEITOS SOBRE RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO ........................................... 35

3.2 CONTROLE DE RECEBIMENTO ................................................................................ 36

3.3 ESCLEROMETRIA ........................................................................................................ 37

3.4 ULTRASSOM ................................................................................................................. 42

3.5 ARRANCAMENTO ........................................................................................................ 45

3.6 EXTRAÇÃO DE TESTEMUNHOS ............................................................................... 46

3.7 PROVA DE CARGA ....................................................................................................... 48

4 METODOLOGIA ............................................................................................................. 50

4.1 CARACTERIZAÇÃO DOS EMPREENDIMENTOS .................................................... 50

4.2 ENSAIO DE ROMPIMENTO DOS CORPOS DE PROVA MOLDADOS NA OBRA 50

4.3 CÁLCULO DO VALOR ESTIMADO DA RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO (FCK,EST)

54

4.4 ENSAIO DE ESCLEROMETRIA .................................................................................. 56

4.4.1 Aferimento do Equipamento ...................................................................................... 56

4.4.2 Ensaio de Esclerometria nas Estruturas ................................................................... 57

4.4.3 Ensaio de Esclerometria nos Corpos de Prova ......................................................... 61

4.5 CORRELAÇÃO ENTRE AS RESISTÊNCIAS À COMPRESSÃO E OS IEMF,ESTR ..... 63

4.6 CORRELAÇÃO ENTRE AS RESISTÊNCIAS À COMPRESSÃO (RC) E AS

RESISTÊNCIAS À COMPRESSÃO ESTIMADAS (RCEST) PELO IEMF.ESTR ...................... 63

4.7 CORRELAÇÃO ENTRE AS RESISTÊNCIAS À COMPRESSÃO (RC) E OS IEMF.CP64

5 RESULTADOS ................................................................................................................. 65

5.1 RESULTADOS DO ENSAIO DE ROMPIMENTO DOS CORPOS DE PROVA

MOLDADOS NA OBRA ......................................................................................................... 65

5.2 RESULTADOS DO FCK,EST ............................................................................................ 66

5.3 RESULTADOS DO ENSAIO DE ESCLEROMETRIA NAS ESTRUTUAS................ 67

5.4 RESULTADOS DO ENSAIO DE ESCLEROMETRIA NOS CORPOS DE PROVA .. 68

5.5 CORRELAÇÃO ENTRE IEMF,ESTR E RC ....................................................................... 71

5.6 CORRELAÇÃO ENTRE RCEST PELO IEMF,ESTR E RC ................................................. 73

5.7 CORRELAÇÃO ENTRE IEMF,CP E RC ........................................................................... 74

6 CONCLUSÃO ................................................................................................................... 76

6.1 SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS ........................................................... 77

REFERÊNCIAS ..................................................................................................................... 78

13

1 INTRODUÇÃO

O concreto armado é o material de construção mais empregado para a produção de

estruturas de concreto, sendo a resistência à compressão uma de suas propriedades mais

importantes. A resistência à compressão pode ser aferida pela moldagem e ruptura de corpos

de prova moldados quando o concreto chega na obra, pelo emprego de técnicas não destrutivas,

tal como a esclerometria, ou mesmo pela extração e ruptura de testemunhos da própria estrutura.

1.1 IMPORTÂNCIA E JUSTIFICATIVA DO TEMA

O concreto é um material que tem sido largamente utilizado na construção civil e

seu consumo vem aumentando consideravelmente nas últimas décadas. Segundo Mehta &

Monteiro (2008), com exceção da água, não há outro material mais consumido pelo homem que

não seja o concreto. O consumo mundial de concreto em 2005 foi estimado em três bilhões de

toneladas, ou seja, uma tonelada para cada habitante da terra. A preferência pelo concreto se

deve à economia de energia no seu processo de mistura e moldagem, em relação ao aço, ao seu

baixo custo em relação a outros materiais estruturais, a sua resistência à água, à estabilidade

dimensional e aos benefícios relacionados à sustentabilidade advindos da substituição parcial

do cimento Portland e dos agregados por resíduos industriais e resíduos da própria construção

civil. Além disso, as matérias primas para produzir cimento Portland e obter agregados miúdo

e graúdo encontram-se disponíveis na maior parte do mundo. Quando associado ao aço

(armaduras), o concreto armado passa a ser um material construtivo com alta capacidade de

suportar esforços, tanto de tração pelas armaduras, quanto de compressão pelo concreto,

possibilitando a execução de estruturas com tamanhos e formas variadas.

As Normas NBR 6118 (ABNT, 2014), NBR 14.931 (ABNT, 2004) e a NBR 12.655

(ABNT, 2015) fixam, respectivamente, diretrizes para projetar, executar e controlar as

estruturas de concreto armado. A garantia da resistência à compressão do concreto estabelecida

no projeto é fundamental para o bom desempenho das estruturas. A ABNT NBR 12.655

estabelece diretrizes para o preparo, controle e recebimento do concreto destinado à produção

de estruturas de concreto simples (não armado), armado e protendido.

Quando a resistência à compressão do concreto, estabelecida no projeto, não é

obtida após a moldagem e ruptura de corpos de prova e aplicação dos critérios da ABNT NBR

12.655, passa a ser necessário o emprego de técnicas não destrutivas, que estimam a resistência

14

à compressão, ou mesmo a extração de testemunhos de concreto da própria estrutura, segundo

a NBR 7680 -1 (ABNT, 2015).

Os ensaios não destrutivos (ou simplesmente END) têm como finalidade averiguar,

estimar, determinar e contribuir na avaliação da qualidade de uma estrutura ou elemento de

concreto que esteja em fase de execução, em serviço ou que tenha sofrido qualquer tipo de

alteração. É notório salientar que, como o próprio nome indica, este tipo de ensaio pode ser

executado sem danos e prejuízos para a estrutura de concreto.

A validade dos ENDs ainda é questionada, principalmente, devido a variabilidade

dos resultados obtidos. Essa variabilidade é devida aos vários fatores que podem influenciar a

realização dos ensaios e a obtenção dos resultados, além da própria heterogeneidade do

concreto. As análises dos resultados podem, ainda, serem limitadas pela falta de conhecimento

sobre as correlações dos resultados encontrados com a resistência à compressão real do

concreto. Diante da importância e da potencialidade das técnicas não destrutivas para o controle

da qualidade das estruturas de concreto, incluindo a resistência à compressão, os ENDs vêm

sendo cada vez mais pesquisados e empregados.

A esclerometria é um ensaio não destrutivo de baixo custo e de fácil e rápida

realização que pode estimar a resistência à compressão de concretos com pouca idade (inferior

à 60 dias), avaliar a homogeneidade/heterogeneidade do concreto de uma determinada região,

além de contribuir para a identificação de estruturas que deverão ser alvo de aprofundamento

da inspeção.

Este trabalho aborda os procedimentos de execução e controle da produção de uma

estrutura de concreto e as formas de garantia e controle da resistência à compressão do concreto,

dando ênfase à correlação entre os resultados da ruptura de corpos de prova moldados na obra

e os resultados obtidos com o ensaio de esclerometria realizados na estrutura e nos corpos de

prova moldados, antes das suas rupturas.

1.2 OBJETIVOS

1.2.1 Objetivo Geral

Fazer o controle da resistência à compressão do concreto pelo ensaio

esclerométrico.

15

1.2.2 Objetivo Específico

Correlacionar a resistência à compressão aos 28 dias do concreto obtida por meio

de ruptura de corpos de prova moldados em obra com o índice esclerométrico médio final na

estrutura, também aos 28 dias.


de ruptura de corpos de prova moldados em obra com a resistência à compressão estimada

através do ensaio esclerométrico realizado diretamente sobre a estrutura, também aos 28 dias.


de ruptura de corpos de prova moldados em obra com o índice esclerométrico médio final no

corpo de prova, também aos 28 dias.

Verificar a possiblidade de empregar a esclerometria em corpos de prova para

estimar a resistência à compressão do concreto através das correlações mencionadas neste item.

1.3 ESTRUTURA DO TRABALHO

O Capítulo 1 apresenta a justificativa e importância do tema, o objetivo geral e

específico do trabalho, bem como o conteúdo de forma sintética de cada capítulo.

O Capítulo 2 apresenta os procedimentos e cuidados a serem tomados em cada etapa

da produção do concreto. As formas de controle da resistência à compressão, tanto em obra

quanto em laboratório são apresentadas e discutidas no Capítulo 3.

O Capítulo 4 é dedicado a apresentação da metodologia experimental adotada no

presente trabalho, enquanto que o Capítulo 5 apresenta e discute os resultados obtidos com base

na bibliografia consultada.

No Capítulo 6 são apresentadas as considerações finais e conclusões de forma a

atender aos objetivos do trabalho, bem como sugestões para trabalhos futuros.

As referências bibliográficas estão listadas no final do trabalho.

16

2 PRODUÇÃO DO CONCRETO

O presente capítulo apresenta procedimentos de produção do concreto, desde as

especificações de projeto, passando pela seleção de insumos e dosagem até as etapas de mistura,

transporte, lançamento, adensamento e cura, finalizando com a desforma das estruturas.

2.1 ESPECIFICAÇÕES DE PROJETO

As especificações de projeto para as estruturas de concreto armado e protendido

devem seguir as instruções estabelecidas pela ABNT NBR 6118:2014 e ABNT NBR

12655:2015 a fim de garantir a capacidade resistente, desempenho em serviço e a durabilidade

(AZEVEDO, 2011).

Para garantir a capacidade resistente o projeto estrutural deve levar em consideração

todas as ações que atuam sobre a estrutura, tanto na fase de construção como durante o uso,

com um nível de segurança aceitável, ou seja a segurança à ruptura. O projeto deve ser analisado

a fim de ter as condições de contorno da estrutura e fixar os carregamentos impostos de acordo

com a ABNT NBR 8681:2004 (Ações e segurança nas estruturas). Em casos especiais estes

valores de carga podem ser discutidos com o contratante de acordo com a destinação de uso da

estrutura e este valor utilizado deve constar em projeto.

Segundo Azevedo (2011) o desempenho em serviço trata das deformações que

ocorrem na estrutura durante sua fase de utilização, sem o comprometimento do seu uso devido

a possíveis danos. O projetista deve estabelecer os níveis de rigidez para garantir a segurança.

Os projetistas podem utilizar meios computacionais, inclusive baseados em métodos que

empregam elementos finitos para projetar e avaliar o comportamento das estruturas, podendo

fazer rápidas alterações dos dados iniciais quando necessários.

A durabilidade é a capacidade da estrutura de manter suas características pré-

definidas ao longo de sua vida útil, resistindo à ação das intempéries e realizando as ações de

reparos quando necessárias. Existem diversos fatores extremamente importantes que são

discutidos na ABNT NBR 6118:2014 como a classe de agressividade do ambiente, a relação

água/cimento, a resistência característica à compressão, o cobrimento das armaduras, a abertura

máxima de fissuras e o conteúdo mínimo de cimento mínimo. O conceito de vida útil pode ser

aplicado às estruturas como um todo ou a alguma parte da estrutura, pois com diferentes

solicitações de cargas ou exposições, os desgastes ocorrem em diferentes períodos de tempo.

17

A ABNT NBR 6118:2014 diz que uma estrutura de concreto pode ser

comprometida, tanto pela deterioração do concreto quanto da armadura. Alguns fatores que

agem diretamente na deterioração do concreto são a lixiviação, a expansão por sulfatos e a

reação álcali-agregado, enquanto que a despassivação por carbonatação e a despassivação por

ação de cloretos agem diretamente na deterioração das armaduras.

A lixiviação é a perda dos compostos hidratados da pasta de cimento, dissolvidos e

carregados por meio de águas puras, carbônicas agressivas, ácidas ou outras. Para evitar a

lixiviação deve-se prevenir o aparecimento de fissuras e porosidades excessivas, evitando-as ao

máximo possível para controlar a infiltração de água.

A expansão por sulfatos é a reação dos íons sulfatos provenientes da água ou do

solo, que ao entrarem em contato com a pasta de cimento hidratada, mais especificamente com

o C3A do clinquer, formam a etringita secundária, a qual provoca reações expansivas e

deletérias. Para evitar estas reações, deve-se utilizar cimento resistente à sulfatos, conforme

especifica a ABNT NBR 5737:1992.

A reação álcali-agregado é a expansão proveniente da reação entre os álcalis do

cimento e a sílica reativa presente em alguns agregados. Em projeto, deve ser identificado o

tipo de elemento estrutural e sua situação em relação à presença de água para então tomar

medidas preventivas de acordo com a ABNT NBR 15.577-1:2008.

A despassivação das armaduras devido à carbonatação é ocasionada pela

diminuição do pH do concreto devido a reação do hidróxido de cálcio proveniente da hidratação

do cimento com o CO2 da atmosfera. A armadura envolvida com o concreto de pH inferior à 9

se despassiva, dando início ao processo de corrosão. O cobrimento de concreto sobre a

armadura, o controle de fissuração e a utilização de concretos de baixa porosidade são fatores

que dificultam o contato de agentes agressivos com as armaduras, dificultando a ação de

despassivação.

A despassivação por ação de cloretos é a ruptura local da camada de passivação por

resultado de um alto teor de íon-cloro. Para minimizar este efeito deve ser realizado cobrimento

de concreto, controle de fissuração e é indicado a utilização de um concreto de baixa porosidade,

assim como um cimento composto com adição de escória ou material pozolânico.

A ABNT NBR 6118:2014 separa o meio ambiente em quatro classes de

agressividade: fraca, moderada, forte e muito forte. Estas classes são separadas de acordo com

as características físicas e geológicas do local onde a estrutura de concreto se encontra e pelos

fatores químicos as quais ela é exposta. A Tabela 1 demonstra essa separação de classes de um

modo simplificado.

18

Tabela 1: Classe de Agressividade Ambiental

Fonte: ABNT NBR 6118:2014.

A relação entre água e cimento é uma variável muito importante quando se discute

sobre a resistência, a trabalhabilidade e a durabilidade do concreto. Existe um equilíbrio que

deve ser mantido na dosagem entre esses dois elementos, pois a mistura entre esses insumos

possui características inversamente proporcionais, ou seja, quando é adicionado à mistura

menos água a resistência à compressão apresenta um valor mais elevado, porém a

trabalhabilidade da mistura diminui. Ao adicionar mais água na mistura, obtém-se uma maior

trabalhabilidade para o lançamento e adensamento do concreto, mas, em contrapartida, a

resistência à compressão diminui. Para sanar esse problema entre projeto versus execução é

utilizada a Tabela 2 da ABNT NBR 6118:2014 e da ABNT NBR 12655:2015 que de acordo

com a classe de agressividade onde a estrutura se encontra ou se é concreto armado ou

protendido é estipulado um valor máximo para a relação água/cimento e um valor mínimo para

a resistência à compressão, além do consumo mínimo de cimento por metro cúbico de concreto.

19

Tabela 2: Correspondência entre classe de agressividade e qualidade do concreto


Para algumas situações especiais, as quais a Tabela 2 não atende as necessidades,

como estruturas em contato diretamente com a água com nível flutuante, exposta a

congelamento e descongelamento, em condições de umidade, em contato com agentes químicos

de degelo, exposição à cloretos, sais, água salgada, água do mar e respingos ou borrifação a

ABNT NBR 12.655:2015 fornece a Tabela 3 para contribuir com a qualidade das estruturas, a

qual especifica relações água/cimento máximas e resistências à compressão mínimas de acordo

com a classe de agressividade ambiental..

Tabela 3: Requisitos para o concreto, em situações especiais de exposição


20

O cobrimento nominal é diretamente relacionado à durabilidade das estruturas de

concreto, pois sua espessura é a única barreira que impede a entrada dos agentes externos

nocivos às armaduras, retardando o início da corrosão. A espessura do cobrimento é definida

pela Tabela 4 da ABNT NBR 6118:2014 de acordo com a classe de agressividade ambiental a

qual a estrutura se encontra.

Tabela 4: Cobrimento nominal em relação à classe de agressividade


21

A Tabela 5 apresenta as aberturas máximas das fissuras em função das

agressividades ambientai e do tipo de concreto (armado ou protendido).

Tabela 5: Exigências de durabilidade relacionadas à fissuração e à proteção da armadura, em

função das classes de agressividade ambiental


A ABNT NBR 12.655:2015 diz que concretos expostos a solos ou soluções

contendo sulfatos, como fundações, reservatórios, cisternas etc, devem ser preparados com

cimento resistente a sulfatos, de acordo com a ABNT NBR 5737:1992, e atender ao que é

estabelecido na Tabela 6, no que se refere à relação água/cimento e à resistência característica

à compressão do concreto (fck), para evitar reações de expansão.

22

Tabela 6: Requisitos para concreto exposto a soluções contendo sulfatos


A Tabela 7 relaciona os teores críticos de cloretos com as agressividades

ambientais. Os teores críticos estão associados às quantidades de cloretos em relação à massa

de cimento para a despassivação das armaduras. Com o estabelecimento das classes de

agressividade, o projetista, novamente, usa as Tabelas 2, 4 e 5 para obter as qualidades

necessárias do concreto para evitar a entrada dos cloretos.

Tabela 7: Teor máximo de íons cloreto para proteção das armaduras do concreto


23

2.2 SELEÇÃO DE INSUMOS

O concreto resulta da mistura de cimento, agregados, água, aditivos e adições. Para

atingir as características especificadas e desejadas no projeto, além de se executar a dosagem

experimental, deve-se atentar para certos processos de controle da qualidade dos insumos e o

controle da qualidade do concreto.

Os materiais utilizados na confecção das estruturas de concreto devem apresentar

os requisitos de qualidade e especificações prescritos nas Normas Brasileiras, requisitos que

devem ser verificados antes do início do seu emprego e controlados durante a recepção e

armazenamento em obra (AZEVEDO, 2011).

O cimento é constituído de clínquer moído, gesso e adições minerais. Dependendo

do tipo de adição e da sua quantidade, os cimentos nacionais podem ser divididos em oito tipos

diferentes: CP I, CP I – S, CP II – E, CP II – Z, CP II – F, CP III, CP IV, CP V – ARI. A maioria

das empresas responsáveis pela produção de cimento Portland no Brasil são associadas a ABCP

– Associação Brasileira de Cimento Portland, o que significa que inspeções periódicas são

realizadas dentro dessas indústrias para atestar a qualidade e desempenho do produto e dar-lhe

o selo de Qualidade ABCP. Este selo dá segurança aos consumidores do cimento, mas não o

isenta de realizar ensaios de recepção por amostragem principalmente quando as resistências

de projeto não são atingidas para efeito de apurar as responsabilidades. Nas indústrias são

realizados ensaios de finura, tempo de pega, expansibilidade, de resistência à compressão, que

leva tempo para a obtenção de resultados, além da verificação de algumas determinações

químicas como óxido de magnésio, óxido de cálcio livre, perda ao fogo ou outras em função do

tipo de cimento. Utilizar um cimento de qualidade é extremamente importante tendo em vista

que a resistência mecânica e a durabilidade da estrutura dependem diretamente da qualidade do

aglomerante e havendo variações nas características do cimento pode-se ter a certeza que

ocorrerão alterações nas propriedades do concreto (FORTI BATTAGIN, 2011).

Para Sbrighi Neto (2011), agregado é um “material granular, sem forma ou volume

definidos, de dimensões e propriedades adequadas às obras de engenharia, em particular a

fabricação de concretos e argamassas de cimento Portland”. Diz ainda que os agregados podem

ser classificados quanto a origem (naturais, britados, artificiais e reciclados), de acordo com sua

dimensão (agregado graúdo e agregado miúdo) e a partir da sua massa unitária (agregados leves

e agregados pesados).

24

Os agregados utilizados na composição do concreto provenientes da exploração

direta de fontes naturais são a areia de rio e seixo rolado. Exemplos de agregados artificiais são

a areia artificial e pedra britada oriundas do processo de fragmentação de rochas e posterior

classificação. Para a exploração das jazidas deve-se executar os ensaios de caracterização física,

mecânica, química e geológica de acordo com as normas brasileiras pertinentes. Também é

necessário realizar um programa de acompanhamento de análises periódicas, pois podem haver

constituintes na rocha matriz que podem apresentar reatividade com os álcalis do cimento. A

reação entre álcalis do cimento e a sílica reativa dos agregados ocasionam fissuras provenientes

da expansão do gel dessa reação ao longo do tempo. Para evitar essa situação deve-se seguir a

ABNT NBR 15577:2008 para avaliar a potencialidade do agregado (RECENA & PEREIRA,

2011).

As variações das características físicas dos agregados interferem diretamente nas

propriedades do concreto, como por exemplo o formato e a textura superficial do grão,

resistência mecânica, absorção e umidade superficial, composição granulométrica e presença

de materiais pulverulentos. Concretos com excesso de agregados e de tamanhos maiores que o

espaçamento das armaduras podem apresentar problemas de trabalhabilidade e segregação,

ocasionando o preenchimento deficiente das formas em áreas com alta taxa de armadura,

formando vazios dentro da estrutura chamados de ninhos de concretagem ou popularmente de

bicheiras. Em casos como esse utiliza-se concreto auto adensável, que são concretos que não

necessitam de vibração para ajustarem-se aos espaços vazios, facilitando a distribuição e o

preenchimento das formas. Para os concretos autoadensáveis a presença de material

pulverulento não é algo negativo, tendo em vista que o objetivo é ter uma mistura mais coesa e

com maior número de finos. Porém, para evitar o acréscimo de água, devido a maior demanda

em função da presença dos finos, e a consequente diminuição da resistência à compressão, é

necessário o uso de aditivos superplastificantes. Por outro lado, para concretos convencionais,

a presença de materiais pulverulentos é algo negativo, tendo em vista essa necessidade de

acrescentar água na mistura (RECENA & PEREIRA, 2011).

Segundo Isaia (2011) a água utilizada na mistura normalmente provém de uma rede

de abastecimento de água potável. Águas coletadas de rios, lagoas, cisternas, poços artesanais

etc devem passar por ensaios descritos na ABNT NBR 15900:2009. A norma classifica as águas

de acordo com sua origem da seguinte forma:

Água de abastecimento público; adequada para uso em concreto e não é

necessária a realização de ensaios;

25

Água recuperada de processos de preparação de concreto; para ser considerada

apropriada para uso em concreto deve seguir as indicações do Anexo A da ABNT NBR

15900:2009;

Água de fontes subterrâneas; pode ou não ser adequada para o uso em concreto,

deve ser ensaiada;

Água natural de superfície, água de captação da chuva e água residual industrial;

pode ser adequada ou não para o uso em concreto, devendo ser ensaiada;

Água salobra; pode ser usada apenas para concreto não armado mediante

realização de ensaios. Para concreto armado e protendido não é adequada;

Água de esgoto e água de esgoto tratado; não é adequada para uso em concreto;

Água de reuso proveniente da estação de tratamento de esgoto; pode ser utilizada

com cautela se atender aos requisitos da ABNT NBR 15900:2009.

De acordo com a norma ABNT NBR 15900-3:2009 certos requisitos e

procedimentos devem ser seguidos, começando por uma avaliação preliminar, onde são

analisados aspectos como presença de óleos, gorduras, detergentes, matéria orgânica, sólidos,

cor, odor e acidez.

Óleos e gorduras não deve apresentar mais do que traços visíveis;

Presença de detergentes (qualquer espuma deve desaparecer em 2 minutos);

A cor deve ser comparada qualitativamente com água potável devendo ser

amarelo claro a incolor, exceto para água recuperada de processos de preparação do concreto,

que deve ser utilizado a metodologia presente no Anexo A da norma ABNT NBR 15900:2009.

A cor da água deve ser mais clara ou igual à da solução-padrão, após a adição de NaOH. A

solução padrão é aquela descrita pela norma ABNT NM 49:2001 denominada “Agregado

miúdo: Determinação de impurezas orgânicas”;

Deve ter um máximo de 50.000 mg/l de material sólido;

Águas provenientes da recuperação de processos de preparação do concreto não

devem apresentar cheiro, exceto um leve odor de cimento e, onde houver escória, um leve odor

de sulfeto de hidrogênio, após a adição de ácido clorídrico. Águas de outras fontes deve ser

inodora e sem odor de sulfeto de hidrogênio, após a adição de ácido clorídrico;

O pH deve ser igual ou maior do que 5.

26

Na sequência do ensaio preliminar é realizado a verificação das propriedades

químicas, onde é analisado os níveis de cloretos, sulfatos, álcalis ou alguma contaminação

prejudicial por outro material como açúcares, fosfatos, nitratos, chumbo e zinco.

A qualidade da água também pode ser avaliada pela comparação do tempo de pega

e da resistência à compressão de uma argamassa padronizada de cimento feita com água

destilada ou deionizada com os resultados de início e fim do tempo de pega e resistência à

compressão da mesma argamassa feita com a água que se deseja utilizar.

De acordo com Andriolo & Sgarboza (1993) e Hartmann et al. (2011) os aditivos

são produtos químicos introduzidos à pasta, à argamassa ou ao concreto com a finalidade de

melhorar uma ou mais propriedades da mistura básica ou evitar algumas deficiências que não

são possíveis de serem controladas com os materiais básicos. Os aditivos são empregados com

doses que variam entre 0,05% e 5% em relação à massa dos materiais cimentícios.

A ABNT NBR 11768:2011 é a norma reguladora de desempenho para aditivos de

base policarboxilato e classifica estes em:

o Aditivo redutor de água / plastificante (PR, PA, PN);

o Aditivo de alta redução de água / superplastificante tipo I (SP-I R, SP-I A, SP-I N);

o Aditivo de alta redução de água / superplastificante tipo II (SP-II R, SP-II A, SP-II N);

o Aditivo incorporador de ar (IA);

o Aditivo acelerador de pega (AP);

o Aditivo acelerador de resistência (AR);

o Aditivo retardador de pega (RP).

Os aditivos são utilizados para melhorar a trabalhabilidade, retardar a pega, acelerar

a pega e, consequentemente, influenciar no endurecimento, melhorar a durabilidade, reduzir a

água da mistura, melhorar a cura, diminuir a permeabilidade do concreto, causar expansão no

concreto de forma a compensar as retrações intrínsecas dos materiais cimentícios, alterar a cor

entre outros. Para aplicá-los na mistura alguns fatores devem ser levados em consideração,

como a possibilidade de se obter o resultado desejado com uma modificação na mistura básica,

a comparação entre o custo adicional do aditivo em relação ao custo adicional de uma

modificação da mistura básica e possíveis efeitos colaterais do aditivo nas demais

características do concreto (ANDRIOLO & SGARBOZA, 1993). As recomendações básicas

para definir o uso de aditivos são:

27

Como a quantidade de aditivo é de grande importância, os equipamentos

utilizados na sua determinação devem ser de grande precisão;

Deve ser determinada a influência dos aditivos tanto nas propriedades do

concreto fresco como do concreto endurecido, utilizando-se nas misturas ensaiadas os materiais

que realmente serão aplicados na obra;

Como os efeitos de um aditivo variam com o tipo de cimento, relação

água/cimento, temperatura de mistura, temperatura ambiente e outras condições de trabalho, é

recomendável que as proporções dos aditivos sejam ajustadas nas condições de trabalho;

Alguns aditivos apresentam alterações de suas características com o decorrer do

tempo e, portanto, é necessário um acompanhamento efetivo de seu comportamento no período.

Recena (2002) diz que o uso dos aditivos deve ser controlado para que seja possível

verificar os benefícios auferidos pelo seu emprego, evitando a ocorrência de efeitos colaterais

já que, em muitos casos, seu efeito não é proporcional à dosagem.

As adições minerais são materiais silicosos finamente divididos, adicionados em

grandes quantidades no concreto, 20% a 70% da massa total do material cimentício, produzindo

efeitos tanto químicos como físicos na microestrutura do concreto. Embora as pozolanas

naturais em estado bruto ou após ativação térmica ainda sejam usadas em algumas partes do

mundo, devido a aspectos econômicos e ambientais, muitos subprodutos industriais têm se

tornado fonte primária de adições minerais no concreto (MEHTA & MONTEIRO, 2008).

Segundo Dal Molin (2011), as adições minerais são, de acordo com suas ações

físico-químicas, classificadas em três grandes grupos, sendo eles: material pozolânico, material

cimentante e fíler. As principais adições minerais são as pozolanas naturais, cinza volante, sílica

ativa, metacaulim, cinza de casca de arroz, escória granulada de auto-forno e fíler.

O material pozolânico é regulado pela ABNT NBR 12653:2015 e podem ser

divididos em naturais e artificiais, onde os naturais são de origem vulcânica ou sedimentar com

atividade pozolânica e as artificiais são materiais advindos de tratamento térmico ou

subprodutos industriais com atividade pozolânica, como por exemplo, a cinza volante, a cinza

de casca de arroz, a sílica ativa, entre outros. Tanto o material natural como o artificial podem

necessitar de um processamento adicional como a moagem para se adequar como material

pozolânico para o uso em cimento e concreto.

O material cimentante não precisa de hidróxido de cálcio oriundo da hidratação do

cimento Portland para formar produtos cimentantes. Porém sua auto-hidratação é normalmente

28

lenta e a quantidade de produtos cimentantes formados é insuficiente para a aplicação deste

material de forma isolada (sem o cimento Portland) para fins estruturais. A escória granulada

de alto forno é uma adição cimentante utilizada como adição ou substituição parcial do cimento

Portland. A presença de hidróxido de cálcio e gipsita aceleram sua hidratação.

O fíler é uma adição mineral finamente dividida com efeito exclusivamente físico,

ou seja, não apresenta atividades químicas com a água ou com o cimento. Realiza

empacotamento granulométrico e ação como pontos de nucleação para a hidratação dos grãos

de cimento. A Figura 1, classifica as adições minerais utilizadas em concretos para fins

estruturais de acordo com sua forma e ação.

Figura 1: Classificação das adições minerais para concreto estrutural

Fonte: DAL MOLIN, 2011.

2.3 DOSAGEM EXPERIMENTAL

A dosagem é o balanceamento entre os insumos do concreto para a obtenção das

características desejadas à mistura, denominado de traço. Para a formação do traço do concreto

deve ser levado em consideração as características dos insumos e as propriedades do concreto

que se deseja obter, tais como as resistências mecânicas, o módulo de elasticidade,

trabalhabilidade adequada à aplicação e os requisitos de durabilidade exigidos em projeto.

29

O controle e manutenção sobre as características dos insumos utilizados na mistura

é importante para que não haja a necessidade de ajustes nos traços durante o processo de

produção, pois se não houver controle sobre os insumos e a dosagem, as estruturas de concreto

podem não atingir o resultado de desemprenho esperado.

Existem vários métodos de dosagem do concreto, desde métodos empíricos

(RECENA, 2002) até métodos experimentais, tais como os métodos de Lobo Carneiro

(CARNEIRO, 1937), da Associação Brasileira de Cimento Portland – ABCP (TORRES &

ROSMAN, 1956) e do IPT-EPUSP (Helene & Terzian, 1992), para concretos convencionais,

do American Concrete Institute (ACI 211.1-91,2009), para concretos convencionais, pesados e

massivos, e do ACI (211.4R-08, 2008), O’Reilly (O’ REILLY, 1998) e Tutikian (TUTIKIAN,

2007) para concretos de alta resistência e desempenho.

2.4 MISTURA

A mistura é sempre realizada de forma mecânica em caminhão betoneira ou

betoneira a fim de se obter um concreto homogêneo. Os processos devem ser executados com

atenção para garantir o bom desemprenho da mistura, tais como: controle da qualidade dos

insumos, a quantidade correta de cada item medido em massa, preferencialmente, a correção da

quantidade de água em função da umidade da areia, ordem de colocação no caminhão betoneira/

betoneira, velocidade de mistura do equipamento e tempo de agitação da mistura (AZEVEDO,

2011).

2.5 TRANSPORTE

O transporte do concreto deve ser executado no menor tempo possível a fim de

manter suas características de trabalhabilidade. A ABNT NBR 14931:2004 diz que o intervalo

de tempo transcorrido entre o instante em que a água de amassamento entra em contato com o

cimento e o final da concretagem não deve ultrapassar 2 horas e 30 minutos, salvo condições

específicas ou influências de condições climáticas ou de composição de concreto.

Ao executar a concretagem de uma grande quantidade de concreto, se o local de

aplicação se encontra em um local de topografia acidentada, ou se é de difícil acesso, deve ser

executado um planejamento de logística bem detalhado para evitar custos indiretos e a demora

na operação (AZEVEDO, 2011).

30

O sistema de transporte também deve ser levado em consideração tendo em vista

que o concreto pode ser transportado através de jericas, carrinhos de mão, baldes carregados

por operários ou gruas, caçambas e dumpers. Nestes casos, durante o trajeto o material sofre

com o adensamento prévio devido à vibração, podendo ocasionar a segregação do material.

Segundo Recena & Pereira (2011) o transporte horizontal do concreto deve

preferencialmente ser realizado por jericas ou carrinhos de mão munidos de pneus de borracha

para minimizar os efeitos da vibração causada pelo transporte. O transporte também pode ser

realizado por carrinhos motorizados ou mini tratores transportadores para distâncias não

superiores a 300 m. O transporte vertical, em casos de maior altura, deve ser efetuado por

elevadores, guinchos ou caçamba e grua. O transporte inclinado, por sua vez, pode ser realizado

por calhas, esteiras rolantes ou outro sistema similar.

O caminhão betoneira é um dos métodos de transporte mais eficientes por manter

o material sempre em agitação, permitindo a utilização por um período maior de tempo do que

os outros métodos, porém este meio também enfrenta algumas desvantagens como o trânsito e

os locais de difícil acesso, sendo necessário certas vezes a aplicação de aditivos retardadores de

pega.

2.6 LANÇAMENTO

A ABNT NBR 14931:2004 prescreve que antes da aplicação do concreto deve ser

realizado a remoção cuidadosa de detritos presentes dentro das formas, pois essa é a última

oportunidade antes que o concreto ocupe todos os espaços, sendo possível visualizar os defeitos

apenas após a desforma. Sendo detectado algum problema em alguma peça após a concretagem

os custos serão significativamente maiores do que seriam se houvesse uma inspeção de limpeza

inicial eficiente.

De acordo com Azevedo (2011) o lançamento do concreto deve ser realizado de

forma adequada para que não altere as características do concreto e deve apresentar um

planejamento de concretagem que aborde o ponto de início, continuidade e local de lançamento

final. Também é necessário definir o tipo e quantidade de equipamentos para a vibração e

distribuição do concreto durante o processo.

Segundo a ABNT NBR 14931:2004 o concreto em hipótese nenhuma deve ser

lançado após o início de pega. O concreto deve ser lançado o mais próximo possível de sua

posição definitiva, evitando grandes quedas, para não haver segregação dos agregados e evitar

31

a incrustação de argamassa nas paredes das formas e nas armaduras. Para facilitar esse processo

utilizam-se dispositivos condutores de concreto como por exemplo funis, calhas e trombas.

Durante o lançamento deve-se atentar-se aos deslocamentos que as armaduras, os

dutos de protensão, dutos de fiações, ancoragens e formas podem sofrer após entrar em contato

com o concreto projetado que exerce uma certa pressão sobre estes elementos. Cuidados devem

ser tomados para que as etapas de lançamento e adensamento do concreto não removam os

espaçadores das suas posições, a fim de garantir o cobrimento das armaduras.

2.7 ADENSAMENTO

Com a mistura de concreto sendo lançada sobre as formas, é necessário executar o

adensamento dessa mistura para eliminar o ar aprisionado no interior do concreto formado

durante a mistura, conferindo compacidade e homogeneidade ao concreto, condição necessária

para garantir as propriedades de resistência mecânica e durabilidade. Para o caso dos concretos

denominados autoadensáveis é a única ocasião em que o processo de adensamento não é

indispensável. Para a execução desse procedimento são utilizados principalmente vibradores de

imersão, com diferentes comprimentos e diâmetros de agulha, sendo estes selecionados de

acordo com as dimensões das estruturas de concreto, a intensidade de armadura e as

características do concreto.

De acordo com Azevedo (2011) pode ocorrer a segregação dos agregados da massa

de cimento se certos cuidados não forem tomados, como por exemplo o tempo de vibração e a

distribuição dos pontos de aplicação de acordo com o raio de vibração.

A ABNT NBR 14931:2004 também descreve alguns cuidados que devem ser

tomados durante o processo de adensamento, como evitar a vibração da armadura para que não

se formem vazios ao seu redor causando prejuízos à aderência aço/concreto e evitar a formação

de ninhos de concretagem e a segregação dos materiais. No adensamento manual a altura da

camada de concreto não deve ultrapassar os 20 cm. Já no adensamento por vibradores de

imersão, as camadas não devem ultrapassar os 50 cm para facilitar a saída das bolhas de ar. A

ABNT NBR 14931:2004 também fala sobre os cuidados que devem ser tomados para o

adensamento por vibradores de imersão. Deve-se manter o vibrador preferencialmente na

posição vertical, vibrar o maior número possível de pontos ao longo da estrutura, retirar o

vibrador lentamente, mantendo-o ligado para que a cavidade criada pela agulha se feche, evitar

o contato com a parede da forma para que não aconteçam bolhas de ar na superfície da estrutura,

32

e finalmente mudar o vibrador de posição assim que observado que a superfície onde ele se

encontra se tornou brilhante.

2.8 CURA

A cura do concreto é um processo fundamental que deve ser iniciado logo após o

início do processo pega do concreto e antes da secagem da água de exsudação sobre a superfície,

pois, segundo Azevedo (2011), a água do interior da massa irá evaporar, o que ocasionará

retração do concreto. Durante o processo de retração, o movimento de retração é restringido

pelo atrito com as formas, superfícies de suporte, barras de aço internas e em função da

geometria da própria estrutura isso ocasionará fissuras que poderiam ser evitadas ao executar o

processo de cura.

Outro problema ocasionado pela não execução ou ineficiência do processo de cura

do concreto é que ao perder água da massa, a porosidade superficial aumenta

consideravelmente, deixando a estrutura e sua armadura mais sujeita à ataques de agentes

agressivos do meio ambiente, como o gás carbônico, umidade e cloretos. Isso compromete a

vida útil da estrutura e a resistência, pois ao perder água por evaporação as futuras reações de

hidratação do cimento ficam prejudicadas. Quanto maior a área de contato com as intempéries,

como a chuva, o sol, o vento etc e menor for a espessura da estrutura, maiores serão os danos

causados pela falta ou ineficiência do processo de cura.

A ABNT NBR 14931:2004 descreve que o tempo do processo de cura para uma

estrutura em concreto deve ser até que esta atinja uma resistência característica à compressão

(fck) de 15 MPa, segundo os critérios da ABNT NBR 12655:2015.

O método de cura mais simples, usual e eficiente para evitar a perda de água do

concreto por evaporação, segundo Azevedo (2011), é a manutenção de umidade superficial,

realizada através da aspersão constante de água, submersão de painéis de lajes ou de peças pré-

moldadas e cobertura com mantas conservadas úmidas durante o prazo de cura. Também são

utilizadas películas impermeáveis de produtos denominados de “agentes de cura”,

principalmente em lajes, pisos e pavimentos de concreto e paredes e estruturas verticais que

empregam formas deslizantes. Para este caso é necessário analisar o teor de sólidos presentes

nas formulações dos produtos para assim garantir a formação da película eficaz contra a

evaporação.

33

2.9 REMOÇÃO DE FORMAS E ESCORAMENTOS

De acordo com Mehta & Monteiro (2008) a desmoldagem é a última operação

realizada com o concreto no período das “primeiras idades”. A operação possui implicações

econômicas porque, por um lado, a retirada rápida da forma diminui o custo da obra e, por outro

lado, sabe-se do colapso de estruturas de concreto das quais as formas foram retiradas antes que

o concreto tivesse alcançado a resistência necessária.

A retirada de formas e escoramentos devem ser executadas com cuidado e

planejamento, respeitando os devidos prazos previstos para não interferir no desempenho das

estruturas. Segundo Azevedo (2011), a retirada precoce das formas e escoramentos pode

ocasionar manifestações patológicas relacionadas com deformações excessivas das peças

estruturais, principalmente as desenvolvidas com o tempo.

As formas laterais podem ser retiradas no menor prazo possível desde que o

concreto tenha atingido a resistência necessária para suportar os esforços mecânicos causados

pela desforma.

Para a remoção do escoramento é necessário que o concreto apresente propriedades

de resistência e módulo de deformação compatíveis, especificados pelo projetista, que de

acordo com a ABNT NBR 14931:2004 executam a elaboração de um plano de retirada das

formas e escoras.

A ABNT NBR 14931:2004 diz que o plano de retirada deve levar os seguintes

fatores em consideração:

Peso próprio da estrutura ou da parte a ser suportada por um determinado

elemento estrutural;

Cargas devidas a formas ainda não retiradas de outros elementos estruturais

(pavimentos);

Sobrecargas de execução, como a movimentação de operários e materiais sobre

o elemento estrutural;

Sequência de retirada das formas e escoramentos e a possível permanência de

escoramentos localizados;

Operações particulares e localizadas de retirada de formas (como locais de difícil

acesso);

Condições ambientais a que será submetido o concreto após a retirada das formas

e as condições de cura;

34

Possíveis exigências relativas a tratamentos superficiais posteriores.

Por último, e não menos importante, deve-se dar atenção especial ao tempo

estipulado para a retirada do escoramento das formas que possam impedir a livre movimentação

de juntas de retração ou dilatação, bem como de articulações.

35

3 CONTROLE DA RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO

Este capítulo apresenta os conceitos sobre a resistência à compressão, assim como,

o controle de recebimento do concreto e alguns métodos de ensaios não destrutivos e destrutivos

como a esclerometria, ultrassom, arrancamento, extração de testemunho e prova de carga.

3.1 CONCEITOS SOBRE RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO

De acordo com Filho & Helene (2011) a resistência à compressão é utilizada como

base para o projetista estimar outros parâmetros de dimensionamento fundamentais, por meio

de equações de correlações definidas em norma, como, por exemplo, a resistência à tração, a

resistência ao cisalhamento e o módulo de elasticidade.

Durante a construção de uma estrutura de grandes dimensões, em concreto, por um

período de vários meses, pode-se ter a certeza de que haverá variações na resistência do

concreto, pois serão utilizados diferentes betonadas ou caminhões de concreto, o qual ficará

sujeito a condições ambientais e de carregamentos distintos.

O Boletim 214R-02 do ACI, que discute a avaliação de resultados ensaiados da

resistência do concreto, aponta uma série de fatores que podem causar variações na resistência

do concreto (ACI, 2002, apud Filho & Helene, 2011).

o Variações na relação água/materiais cimentícios, causadas por:

Controle deficiente da quantidade de água;

Variações de umidade nos agregados;

Uso de adições durante a concretagem.

o Variações na demanda de água devido a:

Variações na granulometria, forma e taxa de absorção do agregado;

Variações nas propriedades do cimento ou adições;

Variações no conteúdo de ar aprisionado;

Variações no tempo e temperatura durante o transporte.

o Variações nas características e proporções dos materiais constituintes

(agregados, materiais cimentícios, adições, aditivos).

o Variações nas condições de mistura, transporte, lançamento e adensamento.

o Variações nas condições ambientais durante o processo de cura.

36

Recena (2002) diz que considerando a resistência característica à compressão

simples, pode-se admitir conceitualmente três resistências distintas, sendo elas a resistência

característica à compressão de projeto ou de cálculo (fck,proj), a resistência característica à

compressão estimada (fck,est) e a resistência à compressão real de um concreto (fck,real).

O fck,proj é o valor de referência adotado pelo projetista como base de cálculo, pois

apresenta uma probabilidade de 95% de ser alcançado, porém, para obter o valor da resistência

de cálculo de concreto à compressão (fcd) é aplicado ao fck,proj um coeficiente de minoração.

O fck,est caracteriza o concreto de um lote que se supõe homogêneo, obtido a partir

do ensaio de exemplares constituintes de uma amostra preestabelecida por norma, cujos

resultados são tratados estatisticamente a partir de estimadores, que forme uma estimativa da

resistência real do concreto.

Este é o valor empregado no julgamento da qualidade de um concreto quanto à sua

resistência à compressão simples, condicionando a aceitação automática da estrutura.

O fck,real é o valor que tem 95% de probabilidade de ser igualado ou superado pelo

valor obtido a partir do ensaio de um corpo de prova tomado aleatoriamente de uma região da

estrutura que caracterize um lote. É sempre um valor teórico impossível de ser quantificado.

3.2 CONTROLE DE RECEBIMENTO

O controle de recebimento do concreto é realizado segundo as diretrizes da ABNT

NBR 12.655:2015 que tem como título “Concreto de cimento Portland - Preparo, controle,

recebimento e aceitação – Procedimentos. A adoção dos procedimentos desta norma garantirá

que o concreto especificado em projeto e solicitado ao fabricante será o concreto recebido em

obra. Inicialmente, cabe ressaltar que o concreto para fins estruturais deve ter definidas todas

as suas características e propriedades em projeto, antes do início da produção do concreto e das

operações de concretagem. O proprietário da obra e o responsável técnico por ele designado

são responsáveis pelo cumprimento da ABNT NBR 12655:2015, além de manter a

documentação que comprove a qualidade do concreto (relatórios de ensaio, laudos e outros)

arquivada pelo prazo de 5 anos. Portanto, deve existir um profissional pelo projeto estrutural,

outro profissional responsável pela execução da obra e um responsável pelo recebimento e

aceitação do concreto, não impedindo que um mesmo profissional assuma mais de uma

responsabilidade. No seu capítulo 6 a ABNT NBR 12655:2015 apresenta os ensaios de controle

de recebimento e detalha os procedimentos para a aceitação do concreto. Os ensaios de

37

avaliação da consistência são realizados pelo método de abatimento do tronco de cone,

conforme a ABNT NBR MN 67, ou pelo espalhamento e habilidade passante em fluxo livre,

no caso de concreto autoadensável, conforme a ABNT NBR 15823-2 e ABNT NBR 15823-3.

A avaliação da resistência à compressão é feita por meio da ruptura de corpos de prova

cilíndricos, moldados por amostragem, conforme a ABNT NBR 5739:2018. A Tabela 8 mostra

que a estrutura é dividida em lotes, de onde é retirada uma amostragem do concreto para ser

ensaiada à compressão.

Tabela 8: Valores máximos para a formação de lotes de concreto


Com os valores de resistência à compressão dos corpos de prova obtém-se o valor

do fck estimado o qual é comparado com o fck de projeto para fins de aceitação do concreto no

que se refere a este quesito. Um exemplo desse procedimento é mostrado no Item 4.3 do

presente trabalho.

Além dos procedimentos da ABNT NBR 12655:2015 é importante verificar, no

caso de concreto usinado, a idoneidade da empresa fornecedora do concreto, verificar na nota

fiscal as caraterísticas e o volume do concreto solicitado e se o caminhão betoneira possui lacre

numerado de acordo com a nota fiscal.

3.3 ESCLEROMETRIA

A esclerometria é um método de ensaio não destrutivo das estruturas de concreto

para avaliar a homogeneidade da estrutura através da dureza superficial utilizando um

esclerômetro de reflexão, normatizado pela ABNT NBR 7584:2012 no Brasil e pela ASTM C

805 nos EAU. O ensaio é um dos métodos não destrutivos mais antigos, porém ainda muito

38

utilizado, pois o equipamento é leve, de fácil transporte e manuseio, obtém uma grande

quantidade de dados em pouco tempo e durante os ensaios os danos às estruturas são

praticamente nulos (ABNT NBR 7584:2012 & NEVILLE, 1997).

Segundo Mehta & Monteiro (2008) este ensaio permite a avaliação da

homogeneidade do concreto, obtendo valores da dureza superficial expressas em um índice

(índice esclerométrico). De acordo com Figueiredo (2005) o IE é uma medida obtida através da

distância que o martelo recua após o impacto com a estrutura. Com estes resultados é possível

saber os locais onde se faz necessário avaliações mais profundas podendo ser necessário ensaios

destrutivos como a extração de testemunhos. As principais aplicações da esclerometria

consistem em:

Verificação da uniformidade do concreto em obra;

Verificação das alterações das características do concreto causadas pela hidratação do

cimento, permitido obter informação sobre a iniciação de trabalhos de desforma;

Estimativa da resistência à compressão do concreto em estruturas quando se dispõe de

curvas de calibração apropriadas;

Utilização como método preliminar para realização de ensaios destrutivos ou

parcialmente destrutivos.

O método também pode ser utilizado segundo Carmona Filho (2000) para

correlacionar valores de índices esclerométricos com os resultados obtidos através dos ensaios

destrutivos de resistência à compressão axial em corpos de provas cilíndricos extraídos da

estrutura.

Os equipamentos utilizados para a realização do ensaio são um prisma ou disco de

carborundum, um detector eletromagnético, e um esclerômetro de reflexão Schmidt. O disco

ou prisma de carborundum é utilizado na superfície de ensaio da estrutura em obra para deixar

o local de impacto de acordo as especificações da NBR 7584 (ABNT, 2012), que será descrito

neste mesmo item a seguir. O detector eletromagnético é utilizado para encontrar as armaduras

presentes dentro das estruturas de concreto, sem que haja a necessidade de danificar a estrutura,

evitando, assim, interferência nos resultados por conta de golpes aplicados sobre alguma barra

de aço. O esclerômetro de reflexão Schmidt é o equipamento mais importante, sendo este o

responsável por medir o índice esclerométrico, chamado assim por conta de Ernest Schmidt,

que foi o responsável pelo desenvolvimento do método em 1940. Na Figura 2 é apresentado a

imagem da seção longitudinal de um esclerômetro, onde observa-se suas partes constituintes:

39

uma massa-martelo, que impulsionada por uma mola, se choca, através de uma haste/pistão,

com ponta em forma de calota esférica, com a área de ensaio, fornecendo o resultado dentro da

escala graduada. (ABNT NBR 7584:2012).

Figura 2: Ilustra a seção longitudinal de um esclerômetro de reflexão Schmidt

Fonte: BUNGEY E MILLARD, 1996.

Segundo a NBR 7584 (ABNT, 2012) existem quatro tipos de esclerômetros. Para a

utilização de cada um deles, deve ser levado em conta as características do concreto ou maior

ou menor grau de precisão desejada:

1. O mais indicado para obras de grandes volumes de concreto, como concreto-

massa e pistas protendidas de aeroportos é o esclerômetro com energia de percussão de

30Nxm;

2. O mais indicado, com ou sem fita registradora automática, para casos normais

de construção de edifícios e elementos estruturais é o esclerômetro com energia de percussão

de 2,25Nxm;

3. O mais indicado, com ou sem o aumento da calota esférica da ponta da haste,

para concretos de baixa resistência é o esclerômetro com energia de percussão de 0,90Nxm;

40

4. O mais indicado, com ou sem fita registradora automática, para elementos,

componentes e peças de concreto de pequenas dimensões e sensíveis aos golpes é o

esclerômetro com energia de percussão de 0,75Nxm.

Sempre antes da realização do ensaio, ou a cada 300 golpes na mesma inspeção, o

aparelho (esclerômetro) deve ser aferido, porque com o tempo e uso o alteram as características

das molas, produzindo desgastes e aumento do atrito entre as partes deslizantes e móveis

internas, além de que no decorrer da utilização podem ocorrer penetração de poeira no aparelho

entre os anéis de vedação de feltro existentes na barra de percussão. Para realizar esse processo

de aferimento devem ser aplicados 10 impactos sobre uma bigorna de aço com massa de 16Kg

com dureza de Brinell de 5000MPa, localizada em um local plano e nivelado, através de uma

guia de aço, como é demonstrado na Figura 3. Ao aplicar os golpes os índices esclerométricos

devem constar 80 na régua de leitura. Para assegurar a qualidade nos resultados a média do

resultado dos 10 golpes não deve estar abaixo de 75. Outra observação é que os resultados

individuais não devem diferir de uma margem de mais ou menos 3 da média entre 10 golpes.

Se for constatado algum problema com os parâmetros citados anteriormente, uma correção nos

resultados deve ser realizada de acordo com a Equação 1 descrita na sequência. (NBR 7584,

ABNT 2012).

Equação 1: Coeficiente de correção do índice esclerométrico


onde:

k = coeficiente de correção do índice esclerométrico;

n = número de impactos na bigorna;

IEnom = índice esclerométrico nominal do aparelho na bigorna de aço, fornecido pelo

fabricante;

IEi = índice esclerométrico obtido em cada impacto do esclerômetro na bigorna de aço.

41

Figura 3: A imagem ilustra o equipamento de calibração e a posição de cada peça


Após aferir o equipamento o ensaio é realizado da seguinte forma: a superfície deve

ser polida com um prisma ou disco de carborundum através de movimentos circulares, após a

poeira e pó superficial devem ser removidas à seco. Depois deve-se utilizar um detector

eletromagnético e algum objeto marcador como, por exemplo, um giz, para demarcar onde há

possivelmente a presença de armaduras. O ensaio deve ser realizado preferencialmente em faces

verticais e estar afastado de regiões afetadas por segregação, exsudação, concentração excessiva

de armadura, juntas de concretagem e devem distar-se pelo menos 50mm das arestas e cantos

das estruturas. A área de aplicação do ensaio se delimita entre 8000mm² (90mm x 90mm) a

40000mm² (200mm x 200mm) divididos geométrica e uniformemente na estrutura sendo

executada uma área por estrutura no mínimo e duas pelo menos para estruturas com grande

volume de concreto, preferencialmente uma em cada face, se houver heterogeneidade devem

ser realizadas mais áreas de ensaios (NBR 7584, ABNT 2012).

Devem ser realizados 16 impactos por cada área de ensaio, com o aparelho

posicionado ortogonalmente à área de impacto, não podendo haver mais de um impacto no

mesmo local de aplicação, se ocorrer o segundo valor obtido deve ser desconsiderado dos

cálculos. Para garantir a uniformidade da distribuição dos impactos deve ser desenhado um

reticulado com distância mínima de 30mm entre os centros dos mesmos (NBR 7584, ABNT

2012).

Os resultados são obtidos da seguinte forma: primeiramente é realizado uma média

aritmética dos valores de índice esclerométricos individuais dos 16 impactos, para cada área de

ensaio. Desta média, os valores individuais acima ou abaixo de 10% do valor são desprezados.

Então é realizado uma nova média aritmética com os valores restantes obtendo o índice

esclerométrico final. Para que o resultado final esteja dentro das conformidades, devem existir

42

no mínimo cinco valores respeitando as condições exigidas, caso contrário o ensaio nesta área

deve ser desconsiderado.

Para encontrarmos as estimativas de resistência à compressão através da

esclerometria é necessário a utilização de um ábaco, fornecido pelo fabricante, presente no

esclerômetro, que realiza a correlação entre o índice esclerométrico final (eixo das abscissas),

o ângulo de ensaio (curvas) e a estimativa de resistência à compressão (eixo das ordenadas).

Os resultados obtidos através do ensaio de esclerometria podem ser afetados por

diversos fatores, como, por exemplo: o fenômeno de carbonatação, a rugosidade da superfície,

a umidade do concreto, o tamanho e rigidez da peça, a concentração de agregado graúdo na

superfície, a posição da armadura, a posição do esclerômetro e a idade do concreto.

A principal limitação do método é o fato dos resultados serem representativos

somente de uma zona superficial do concreto, cerca de 30 mm a 50 mm de profundidade. Para

que o ensaio represente o concreto como um todo, é necessário que o seu interior tenha as

mesmas características da camada superficial, o que dificilmente ocorre (COUTINHO, 1973).

Porém segundo Gomide et al. (2015) o ensaio de esclerometria é comumente empregado em

casos em que se desconhece o valor da resistência à compressão da estrutura por falta de projeto

ou quando se suspeita de alguma anomalia e deseja-se estimar a resistência à compressão.

Fazendo essa investigação inicial o emprego da esclerometria também colabora com a redução

do número de amostras de extração de corpos de prova, trazendo uma redução nos custos da

intervenção nas estruturas.

3.4 ULTRASSOM

De um modo simplificado, onda é uma perturbação que se propaga de um ponto

para outro, através de um meio, transmitindo energia sem transporte de matéria. A classificação

das ondas sonoras, de acordo com sua frequência, acontece da seguinte forma:

Ondas sub-sônicas: até 16Hz;

Ondas sônicas: 16Hz até 20kHz;

Ondas ultra-sônicas: acima de 20kHz.

De acordo com Figueiredo (2005) o método de ensaio não destrutivo (END) de

ultrassonografia consiste na determinação da velocidade de propagação de ondas por pulsos

ultra-sônicas através do concreto, normatizada pela ABNT NBR 8802:2013.

43

Existem vários métodos que usam ondas ultrassônicas, mas o mais comum é o que

mede a velocidade de propagação de um pulso no interior de uma amostra com a finalidade de

verificar a uniformidade do concreto, detectar possíveis falhas internas na estrutura de concreto,

avaliar a profundidade de fissuras, avaliar o módulo de deformação, a resistência a compressão

e acompanhar variações das características do concreto ao longo do tempo, decorrentes de

agressividade do meio ambiente (FILHO & HELENE, 2011).

Esse tipo de ensaio foi muito difundido assim que foi desenvolvido equipamentos

portáveis de medição, como o PUNDIT, da CNS. O equipamento é basicamente composto por:

o Um circuito gerador contendo um gerador de pulso elétrico com baixa

frequência ultra-sônica e precisão e precisão de leitura < 1 µs;

o Um transdutor emissor contendo um elemento dielétrico, capaz de converter os

pulsos elétricos em pulsos sonoros e equipamentos de ultrassom que trabalham na faixa de

emissão de 24kHz à 500kHz, sendo que os destinados a concreto ficam na faixa de 54kHz;

o Um transdutor receptor, contendo outro elemento dielétrico capaz de converter

os pulsos em sinais elétricos;

o Circuito medidor de tempo que possibilita a medição do tempo decorrido desde

a emissão da onda até a sua recepção.

De acordo com Filho & Helene (2011) o gerador de pulsos excita um transdutor

(emissor), que produz ondas ultrassônicas que são transmitidas ao concreto. Outro transdutor é

usado como receptor, transformando as ondas de som em impulsos elétricos que são

monitorados pelo aparelho. Controlando o tempo decorrido entre a emissão e recepção,

descontando-se o tempo decorrido no percurso através dos fios e transdutores, calcula-se o

tempo gasto para a propagação da onda ultrassônica no interior do concreto. A velocidade de

propagação da onda é definida como a relação entre distância percorrida por uma onda de

vibração durante certo intervalo de tempo, como mostra a Equação 2.

Equação 2: Velocidade de propagação da onda

Fonte: FILHO e HELENE (2011).

44

onde:

V = velocidade de propagação (m/s);

L = menor distância obtida (m);

t = tempo efetivo de propagação (s).

Segundo Mehta & Monteiro (2008), um método eficaz usado para verificar a

homogeneidade de um componente é colocar uma série de receptores ao longo da superfície de

um elemento espesso de concreto. A transmissão envia o pulso e, de acordo com o princípio de

Huygen, cada ponto em uma frente de onda se comporta como uma fonte isolada para a geração

de ondas esféricas secundárias, criando uma série de frentes de ondas. Se o material for

uniforme, uma linha reta é obtida na representação gráfica de tempo vs. distância. Se grandes

heterogeneidades se apresentarem, a representação gráfica se desviará dessa linha reta.

Vale ressaltar que a aplicação da energia elástica gerada na sonda não se transmite

à superfície do concreto diretamente, mas através de um acoplante. Geralmente emprega-se

vaselina, silicone ou graxa como material a ser utilizado entre as faces dos transdutores e a

superfície a ser ensaiada, a fim de permitir o contato contínuo entre as superfícies (NBR 8802,

ABNT 2013).

Os impulsos mecânicos aplicados ao concreto geram três tipos de ondas:

longitudinais, transversais e de superfície. As ondas longitudinais são as mais rápidas e também

as mais úteis para os propósitos do ensaio. Para uma maior precisão, o pico principal das ondas

longitudinais é detectado quando os transdutores estão localizados em faces opostas do

concreto, com transmissão direta de pulsos. A transmissão semi-direta e a transmissão indireta,

utilizam a presença de ondas transversais e de superfície, respectivamente. Essas posições

alternativas podem ser usadas quando não for possível acessar dois lados opostos do concreto,

lembrando que a energia recebida e, portanto, a precisão do ensaio será inferior do que os

resultados obtidos com a transmissão direta (NEVILLE & BROOKS, 1990 apud

FIGUEIREDO, 2005)

A velocidade do som depende, entre outros fatores, do meio de propagação.

Verifica-se que a velocidade do som nos sólidos é maior que nos líquidos, que por sua vez é

maior que a velocidade do som nos gases.

Essa observação é bastante importante para entender e analisar os resultados dos

ensaios de determinação da velocidade de propagação da onda ultra-sônica em diferentes

concretos. A Tabela 9 mostra a classificação da qualidade do concreto segunda à velocidade

ultra-sônica medida (WHITEHURST, 1966, apud FIGUEIREDO, 2005).

45

Tabela 9: Classificação da qualidade do concreto em função da velocidade de propagação da

onda ultra-sônica

Velocidade da onda ultra-sônica (m/s) Qualidade do concreto

V > 4500 EXCELENTE

3500 < V < 4500 ÓTIMO

3000 < V < 3500 BOM

2000 < V < 3000 REGULAR

V < 2000 RUIM

Fonte: FIGUEIREDO (2005).

O teste de determinação da velocidade de propagação da onda ultra-sônica tem,

sobre a esclerometria, a vantagem de não se limitar a uma determinação superficial das

características do concreto, estendendo-se a toda a sua massa (CÁNOVAS, 1988).

De acordo com Mehta & Monteiro (2008) as velocidades das ondas no concreto são

afetadas por diversas variáveis como: idade do concreto; as condições de unidade; a quantidade

e tipo de agregado; a microfissuração; a presença de armaduras.

3.5 ARRANCAMENTO

O ensaio de arrancamento, ou pull-out como é nomeado também, é um ensaio

semidestrutivo baseado na execução de uma força aplicada por um equipamento em um pino

incorporado à estrutura de concreto anteriormente ou posteriormente à concretagem. Esta força

é aplicada até o desprendimento do pino para averiguar a resistência à tração ou ao

cisalhamento, fatores limitantes da ruptura, os quais estão diretamente correlacionados com a

resistência à compressão. Na ausência de uma norma brasileira especifica para este ensaio,

podemos usar como referência a norma americana ASTM C900. (ASTM, 1987).

Segundo Filho & Helene (2011) na aplicação do ensaio é medido a resistência à

fratura de uma superfície de concreto através da aplicação de um esforço de arrancamento num

pino ou elemento metálico fixado ao pino. Durante esse processo o concreto fica submetido à

tração e ao cisalhamento, gerando dados, que depois são utilizados para realizar correlação com

a resistência à compressão. A resistência ao arrancamento pode ser entendida como o quociente

entre a força de arrancamento e a área teórica lateral do tronco de cone do concreto arrancado.

46

Existem várias técnicas de ensaio de arranchamento que diferem no formato e forma

de aplicação da força de arrancamento.

Na primeira técnica os pinos são fixados na forma, deixando apenas uma

extremidade rosqueada livre para fixar o aparelho de arrancamento, um exemplo é o sistema

LOK-TEST.

Na segunda técnica os pinos metálicos são fixados após o endurecimento do

concreto, logo antes do ensaio. Para fixar os pinos é utilizado um equipamento de corte dotado

de uma coroa cilíndrica, que realiza uma perfuração perpendicular à superfície até uma

determinada profundidade. Insere-se no furo, então, uma luva de expansão, onde o pino

metálico é posicionado. Como exemplo temos os ensaios comercialmente conhecidos como

CAPO-TEST e SCOT.

A comparação entre as curvas de correlação traçadas entre à resistência à

compressão e a força de arrancamento com as curvas traçadas entre a resistência à compressão

e o índice esclerométrico e a velocidade ultra-sônica, mostra que a inclinação da curva obtida

com os resultados do ensaio de arrancamento é mais acentuada, uma vez que o ensaio é muito

mais sensível às variações de resistência. Além disso, os resultados indicam certa independência

entre as correlações e características como a relação água/cimento, cura, tipo de cimento e

propriedades de agregados naturais de dimensões máximas até 38mm, apenas os agregados

leves comumente querem curvas de correlação específicas. De modo geral, a técnica do ensaio

de arrancamento tem se mostrado particularmente precisa para ensaios nas idades iniciais do

concreto (BUNGEY & MILLARD, 1996).

3.6 EXTRAÇÃO DE TESTEMUNHOS

As vezes ocorrem situações em que os ensaios não destrutivos não permitem a

avaliação segura da resistência de uma determinada estrutura. Nesses casos faz-se necessário

executar ensaio destrutivo de extração e ruptura de testemunhos, normatizado pela ABNT NBR

7680:2015.

Segundo Filho & Helene (2011) os testemunhos são normalmente obtidos com o

uso de equipamentos chamados extratores, brocas tipo copo de diâmetros elevados, com ponta

contendo fragmentos de diamante, que permitem cortar um anel de concreto e segmentar as

armaduras, de forma a retirar amostras cilíndricas das próprias peças estruturais.

47

Os diâmetros usados são normalmente 100mm, 75mm e 50mm. Nos últimos anos,

a tendência tem sido de usar brocas com diâmetros menores, para reduzir o tamanho dos furos

e os danos à estrutura.

Com a extração e ruptura de corpos de prova é possível determinar a resistência à

compressão, a resistência à tração, o módulo de deformação e o diagrama tensão-deformação

do concreto (CÁNOVAS, 1988)

Os corpos de prova não devem conter materiais estranhos ao concreto como

pedaços de madeira e barras de aço. A extração deve ser executada, sempre que possível, na

direção ortogonal à de lançamento do concreto e distanciada das juntas de concretagem, de pelo

menos uma vez o valor do diâmetro do testemunho (ABNT NBR 7680-1, 2015).

A NBR 6118 (ABNT, 2014) recomenda o uso de procedimento descrito na ABNT

NBR 7680:2015, que estabelece limites e desempenho para o equipamento de extração,

diâmetro dos cálices, preferencialmente, maior do que três vezes o diâmetro do agregado

graúdo, buscando-se sempre não cortar as armaduras e sazonando os testemunhos em

laboratório ao ar por 48h antes da ruptura, sempre que a estrutura não vá estar submersa.

Para a definição dos pontos de extração devem ser consideradas informações do

projeto estrutural e a condição da estrutura, para que a estrutura não entre em risco. O número

de pontos de extração é algo que se deve ter muito cuidado, pois cada retirada de testemunho

causa um dano localizado à estrutura. A NBR 7680 (ABNT, 2015) recomenda que se extraia o

menor número possível de testemunhos, que estes sejam de pequena dimensão e que nunca

cortem armaduras.

Se haver a necessidade de extrair mais de um testemunho em um mesmo elemento

estrutural moldado com um concreto do mesmo lote, será utilizado o maior valor de resistência

à compressão entre os dois corpos de prova.

É necessário, sempre que possível, reconstituir a seção com o auxílio de um

procedimento tipo “dry-pack”, formulada para apresentar boa aderência e retração nula. Este

processo é fundamental para que não surja uma descontinuidade no entorno da área de extração,

que pode permitir o ingresso de agentes agressivos e vir a comprometer a qualidade da estrutura.

Devido à exsudação, quanto mais próximo da superfície superior da estrutura,

menor resistência à compressão apresentam os testemunhos, por isso a NBR 7680 (ABNT,

2015) recomenda que as extrações em colunas, pilares e paredes cortinas sejam realizados 50cm

abaixo da superfície do topo de concretagem da estrutura. Se por alguma razão não for possível

respeitar essa distância, os resultados devem ser acrescidos em 10%.

48

O diâmetro do testemunho deve ser de 15cm ou, no mínimo, três vezes a dimensão

máxima característica do agregado graúdo, porém nunca inferior a 10cm. A relação altura e

diâmetro do testemunho capeado deve ser igual a 2, nunca maior. Se houver impedimentos para

cumprir essas medidas, a norma ABNT NBR7680:2015, disponibiliza uma tabela que apresenta

fatores de correção.

Devido a possíveis microfissurações, desprendimento de grãos miúdos e perda de

aderência da pasta, certos cuidados devem ser tomados, como executar a extração, sempre que

possível, em um concreto de resistência superior a 5 MPa na hora do ensaio, pois se não

respeitos, pode haver alterações nos valores de resistência à compressão do concreto.

3.7 PROVA DE CARGA

A prova de carga é, de acordo com Filho & Helene (2011), um ensaio para analisar

o desempenho de deformação de uma estrutura através da medição e controle de efeitos

causados após aplicação de uma carga vertical conhecida, igual ou superior à que deveria ser

suportada em condições normais, sobre uma estrutura ou parte dela, analisando se o

comportamento é satisfatório e está de acordo com o que é pedido em projeto.

Este ensaio é normalmente utilizado quando a resistência dos materiais é posta em

dúvida ou quando não se sabe como uma estrutura irá se comportar. Situações como incêndios,

abalos sísmicos, choques de veículos contra uma estrutura e mudanças nas condições de

utilização podem prejudicar a vida útil ou até mesmo, levar ao colapso, então é aplicado o ensaio

de prova de carga para avaliar a resistência residual.

Segundo Cánovas (1988), o ensaio de prova de carga pode ser classificado, quanto

à natureza, em estático, quando não existem varrições periódicas de cargas e dinâmicas, quando

a estrutura sofre essa oscilação de carga, normalmente observado em pontes de grandes vãos.

Há uma outra classificação em relação ao tempo de permanência da carga, onde temos as

rápidas, que são as mais comuns, ou as lentas, que são aplicadas normalmente em pontes onde

as cargas de curta duração não são suficientes ou em casos que é necessário observar o

comportamento das fundações.

A prova de carga é normatizada pela ABNT NBR 9607:2012, norma que adota um

índice denominado de fator de carregamento (Ψ), fornecido pela Equação 3, para definir a

grandeza da carga a ser aplicada.

49

Equação 3: Fator de carregamento

Fonte: (FIGUEIREDO, 2005)

onde:

Fe = esforço solicitante teórico devido ao carregamento da prova-de-carga;

Fd = esforço solicitante teórico devido ao carregamento de projeto.

Tendo o conhecimento do valor de Fd, fornecido pelo projeto da estrutura,

escolhendo-se o valor da eficiência do carregamento com base na tabela exposta na ABNT NBR

9607:2012, na qual os intervalos de valores do Ψ estão correlacionados com os empregos da

investigação, pode-se calcular o valor do esforço a ser aplicado no ensaio. É importante salientar

que o carregamento não deve causar qualquer dano de caráter irreversível à estrutura, salvo em

caso de avaliação de elementos pré-moldados e em pesquisas tecnológicas (FIGUEIREDO

2005).

Em pontes utiliza-se caminhões, locomotivas ou pedras como carga, se estes

estiverem disponíveis no local do ensaio. Nos edifícios, as cargas, são executadas através de

reservatórios improvisados com lona plastificada, contendo água e sacos de cimento ou areia.

Tendo em vista de que as provas de carga são caras, complexas e, algumas vezes,

perigosas, torna-se fundamental o estudo detalhado da disposição dos instrumentos e das cargas,

com medidas de segurança que impeçam a ruptura total caso exista falha na área ensaiada

(CÁNOVAS, 1988).

50

4 METODOLOGIA

Para atender aos objetivos do presente trabalho, foi elaborada a metodologia

experimental a seguir descrita.

4.1 CARACTERIZAÇÃO DOS EMPREENDIMENTOS

A metodologia experimental foi aplicada no concreto e em estruturas de concreto

de três empreendimentos diferentes de três empresas distintas, os quais são denominadas neste

trabalho de Obra A, Obra B e Obra C. Salienta-se que não é objetivo do trabalho fazer

comparações entre as empresas ou qualificar os fornecedores de concreto, uma vez que o

interesse maior deste trabalho é correlacionar resultados de resistência à compressão obtidos de

forma destrutiva com os resultados do ensaio esclerométrico (não destrutivo). Todas as obras

são de edifícios residenciais multifamiliares com estruturas de concreto armado e alvenaria de

vedação de blocos cerâmicos. O abatimento do tronco de cone (slump) de projeto dos concretos

era de 100 mm com desvio padrão de mais ou menos 20 mm, controlados em obra. Nas obras

A e B foi utilizado um concreto de fck 35 Pa, enquanto que na obra B foi utilizado um concreto

de fck 40 MPa. O concreto empregado foi do tipo usinado.

4.2 ENSAIO DE ROMPIMENTO DOS CORPOS DE PROVA MOLDADOS NA OBRA

Logo após a chegada dos caminhões betoneira na obra ocorreu a moldagem dos

corpos de prova cilíndricos, de acordo com a ABNT NBR 5738:2016, pelo responsável

qualificado da empresa de controle da qualidade do concreto contratada pelos donos dos

empreendimentos. Os moldes possuíam dimensões de 100 mm diâmetro por 200 mm de altura

e são feitos de aço. A Figura 4 mostra os corpos de prova recém moldados em obra, etiquetados,

com proteção plástica na parte superior para evitar a perda de água e estocados em um canto da

obra a fim de ficarem protegidos das intempéries.

51

Figura 4: Corpos de prova moldados em obra

Fonte: Autor, 2017.

Para moldar os corpos de prova foi aplicado um desmoldante no interior do molde

cilíndrico metálico (Ø 10 cm por 20 cm de altura) para evitar a aderência do concreto à forma

e facilitar a desmoldagem. O concreto fresco foi lançado nas formas em duas camadas com 25

golpes com uma haste metálica em cada camada para obter o adensamento, a liberação de

bolhas de ar e a homogeneidade do concreto. A haste de aço para o adensamento possui

diâmetro de 16 mm, comprimento de 600 mm e dois extremos semiesféricos com diâmetro

igual ao da haste. Por fim, um plástico filme foi usado para cobrir a face exposta para evitar a

perda de água. Após a identificados dos concretos de cada molde eles foram transportados com

cuidado para um local protegido das intempéries até que fossem recolhidos e levados em um

veículo comum à câmara úmida. A Figura 5 mostra a câmara úmida da empresa que prestou o

serviço de controle de recebimento de concreto na obra. Como se vê, os corpos de prova foram

acomodados em prateleiras, seguros e esperando a idade de serem ensaiados.

52

Figura 5: Câmara úmida onde os corpos de prova foram armazenados

Fonte: Autor, 2017.

Após 28 dias depois da moldagem, os corpos de prova passaram por todos os

processos definidos pela ABNT NBR 5739:2007, que rege o ensaio de resistência à compressão

de corpo de provas cilíndricos. Os corpos de prova foram retirados da câmara úmida e passaram

pelo processo de retificação para deixar as extremidades circulares lisas, planas e niveladas.

Para este processo a empresa utilizou uma máquina retificadora adaptada, mostrada na Figura

6, onde as peças de duas retificadoras foram unidas para o bom funcionamento do equipamento.

Figura 6: Máquina retificadora e ajuste do corpo de prova para a realização da retificação das

extremidades dos corpos de prova

Fonte: Autor, 2017.

53

Após a retificação, foram realizadas medidas com paquímetro do diâmetro dos

corpos de prova em duas direções ortogonais. O diâmetro considerado para o cálculo da área

foi a média das duas medidas. Antes do rompimento dos corpos de prova, foi realizado o ensaio

esclerométrico em todos os corpos de prova, conforme está descrito no Item 4.4.3. Em seguida,

os corpos de prova foram posicionados na prensa hidráulica para a realização do ensaio de

resistência à compressão, como aparece Figura 7. A prensa hidráulica utilizada era da marca

EMIC, modelo PCE100C especial.

Figura 7: Prensa hidráulica realizando ensaio de resistência à compressão

Fonte: Autor, 2017.

Ao final dos ensaios de ruptura dos corpos de prova (CPs) foram obtidos os valores

de carga de ruptura em quilograma força. Foi, então, calculada a média entre duas medidas

ortogonais do diâmetro tomadas da seção circular dos corpos de prova, a fim de encontrar a

área da seção circular do corpo de prova (CP), em milímetros quadrados. Aplicando uma

divisão entre a carga de ruptura em quilogramas força e a área da seção do CP em milímetros

quadrados, foi encontrado o valor de resistência à compressão do CP em kilonewtons. Como a

unidade de medida do fck de projeto está em megapascal (MPa), o resultado em kilonewtons

ainda foi dividido pela força gravitacional, chegando-se, finalmente, ao resultado da resistência

de ruptura à compressão em megapascal.

Os valores de resistência à compressão dos corpos de prova foram empregados para

estimar as resistências à compressão (fckest) do concreto entregue nas obras, segundo os

54

preceitos da ABNT NBR 12655:2015. As resistências estimadas (fckest) foram obtidas conforme

descrito no Item 4.3 e comparadas com o fck de projeto de cada obra, conforme pode ser visto

no Item 5.2.

Os valores de resistência à compressão dos corpos de prova também foram

empregados nas correlações com os índices esclerométricos médio final e as resistências

estimadas pelo ensaio esclerométrico, conforme mostrado os Itens 4.5, 4.6 e 4.7.

4.3 CÁLCULO DO VALOR ESTIMADO DA RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO (fck,est)

O fck,est do concreto de cada obra foi calculado considerando uma amostragem

parcial de acordo com a ABNT NBR 12655:2015. Para as Obras A e C foi utilizado a Equação

3 como indicado na norma por ter um número de amostras (n) igual ou maior que 6 até menor

ou igual que 20.

Equação 4: Equação para obter o fck,est para uma amostragem parcial (6 ≥ n ≤ 20)

Fonte: ABNT NBR 12655, 2015.

Para encontrar o valor de m foi dividido o valor de n (número de amostras) por dois

como preconiza a norma ABNT NBR 12655:2015. Como só são aceitos números inteiros no

cálculo, a norma ABNT NBR 12655:2015 nos indica excluir o valor mais alto de n caso seja

um número ímpar, o que não precisou ser feito no caso das Obra A e C. Os valores de f1, f2, ...,

fm são as resistências dos corpos de prova em ordem crescente, onde cada amostragem é

representada pelo valor de fck mais alto entre o par de testemunhos moldados, porém como na

Obra C foi moldado apenas um testemunho por amostragem para os 28 dias, os valores foram

inseridos diretamente no cálculo da resistência à compressão estimada (fck,est). Uma diretriz que

deve ser respeitada é que não se pode tomar como fck,est valor menor que Ψ6 x f1, onde Ψ6 é

,segundo a Tabela 10, definido de acordo com o número de exemplares de amostra e da

condição de preparo do concreto. O f1 é o menor valor de resistência à compressão encontrado

na amostragem.

55

A condição de preparo A é aplicável para todas as classes de concreto onde o

cimento e os agregados são medidos em massa, a água de amassamento é medida em massa ou

volume com dispositivo dosador e corrigida em função da umidade dos agregados. Como o

concreto utilizado pelas Obras A, B e C eram concretos usinados, provenientes de misturadoras,

eles atingiram todos os requisitos para se utilizar a condição de preparo A nos cálculos.

A condição B se aplica à concretos de classe C10 a C20 e a condição C à concretos

de classe C10 e C15, o que também não era o caso.

Após encontrar o fck,est para as Obras A e C o valor foi comparado com o fck requisitado em

projeto para verificar se o concreto está em conformidade.

Tabela 10: Valores de Ψ6

Fonte: ABNT NBR 12655: 2015.

Para a obra B o número de amostras estava entre 2 e 5 e, por isso, foi utilizada a

Equação 4. Para o cálculo do fck,est, relativa aos casos excepcionais, segundo a ABNT NBR

12655:2015.

Equação 5: Equação para obter o fck,est para número de amostras entre 2 e 5

Fonte: ABNT NBR 12655, 2015.

O valor de Ψ6 foi retirado da Tabela 10, apresentada anteriormente, e o valor de f1

é igual a menor resistência à compressão encontrada dentro das amostras da obra B e, assim

como na Obra C, foi realizado a moldagem de apenas 1 testemunho por amostragem para os 28

dias. A condição de preparo é a A, como foi mencionado anteriormente, por se tratar de concreto

56

usinado. Finalmente, o fck,est foi comparado ao fck de projeto para verificar se o concreto está

em conformidade.

4.4 ENSAIO DE ESCLEROMETRIA

A norma ABNT NBR 7584:2012 estabelece as diretrizes para a realização do ensaio

esclerométrico, a forma de obter e analisar os resultados e os fatores que podem influenciá-los.

4.4.1 Aferimento do Equipamento

O esclerômetro utilizado nos ensaios foi o esclerômetro de reflexão tipo Schmidt

com 2,25Nm de energia de percussão, com ábaco de estimativa de resistência à compressão

para corpos de prova cúbicos, produzido na Itália pela fabricante Tecnotest (Figura 8).

Figura 8: Esclerômetro utilizado nos ensaios

Fonte: Autor, 2017.

O esclerômetro foi aferido, segundo recomendação e preceitos da ABNT NBR

7584:2012. A Figura 9 mostra o momento da realização da aferição do equipamento, antes da

realização dos ensaios. A bigorna recomendada pelo fabricante foi posicionada sobre uma base

rígida e nivelada e o esclerômetro foi posicionado dentro da guia de aço. Logo após foram

aplicados 10 golpes sobre a bigorna, onde foi constatado Índice Esclerométrico (IE) médio 80.

Portanto, não foram necessários ajustes no aparelho.

57

Figura 9: Aferimento do esclerômetro antes do uso para os ensaios

Fonte: Autor, 2017.

4.4.2 Ensaio de Esclerometria nas Estruturas

Em campo, os ensaios foram realizados de acordo com a ABNT NBR 7584:2012.

As superfícies das estruturas ensaiadas apresentavam 28 dias de idade e estavam secas, limpas

e planas. O esclerômetro foi posicionado na horizontal para ensaios em vigas e na vertical,

voltado para cima, para ensaios em lajes, sempre ortogonal à superfície do concreto.

A Figura 10 mostra um esquema que relaciona o concreto de um determinado

caminhão betoneira com a região onde este concreto foi lançado. Desta forma, é possível saber

que o concreto empregado para moldar um determinado corpo de prova é o mesmo utilizado

para concretar uma determinada estrutura. Com isso, pode-se correlacionar a resistência à

compressão obtida pela ruptura dos corpos de prova moldados no recebimento do concreto com

o Índice Esclerométrico médio final da estrutura (IEmf,estr) e com a resistência à compressão

estimada pelo ensaio esclerométrico realizado na própria estrutura de concreto.

58

Figura 10: Mapa de rastreabilidade do concreto

Fonte: Autor, 2017.

Em cada região de ensaio foram realizadas 16 áreas de impactos, cada uma com

aproximadamente 30 mm altura por 30 mm de largura, como está apresentado na Figura 11. A

Figura 11 mostra uma região de ensaio localizada em uma viga invertida. As superfícies

ensaiadas estão de acordo com o Item 4.1 da ABNT NBR 7584:2012, ou seja, secas ao ar,

limpas, planas, isentas de irregularidades, ninhos de concretagem e porosidades excessivas, sem

armaduras e agregados na superfície e não carbonatadas (idade inferior a 60 dias).

Figura 11: Área de ensaio em viga

Fonte: Autor, 2017.

59

O ensaio foi executado a uma distância de 50 mm dos cantos e arestas para evitar

regiões que pudessem apresentar exsudação, concentração excessiva de armadura, segregação

com presença de agregados e ninhos de concretagem, prevenindo interferências nos resultados.

Após a coleta de Índices Esclerométricos (IE) de cada região, foi realizada uma média

aritmética entre os 16 resultados, obtendo-se, assim, o Índice Esclerométrico médio da estrutura

(IEm,estr). Conforme indicação da norma ABNT NBR 7584:2012, descartaram-se os IE que

estavam 10 % acima e abaixo do IEm. Após este descarte, caso resultassem menos de cinco IE

(dos 16) dentro deste intervalo, a área seria descartada devido à grande heterogeneidade dos

resultados e, portanto, da heterogeneidade do concreto da região. Após a exclusão dos Índices

Esclerométricos (IE) fora do intervalo ± 10 % do IEm,estr, existindo mais de cinco valores dentro

deste intervalo, é realizado uma nova média aritmética com os índices remanescentes e esse

novo resultado obtido é denominado de Índice Esclerométrico médio final (IEmf,estr) da região

ensaiada. Com estes Índices Esclerométricos médios finais das estruturas (IEmf,estr) entra-se em

um ábaco e na curva correspondente à posição do esclerômetro em relação à horizontal e estima-

se a resistência à compressão do concreto para cada área de ensaio. O ábaco encontra-se

impresso no corpo do próprio esclerômetro, onde no eixo das abscissas identifica-se o IEmf

calculado e no eixo das ordenadas encontra-se a correspondente resistência estimada à

compressão. As linhas do ábaco estão relacionadas com o ângulo de execução do ensaio (Ɵ),

podendo ser 0º (horizontal), - 90º (voltado para baixo e aplicado na laje de piso) ou + 90º

(voltado para cima e aplicado no fundo de viga ou de laje).

Cada esclerômetro possui seu próprio ábaco e alguns, como no caso do que foi

utilizado no trabalho, possuem as resistências à compressão relacionadas a um corpo de prova

cúbico. Por isso, é necessário usar um coeficiente de correção para transformar esta resistência

em uma resistência para um corpo de prova cilíndrico. Neste trabalho foi usado um coeficiente

de minoração de 0,8 (Proceq, 2006), valor este retirado da Tabela 11, obtendo-se, assim, um

valor de resistência à compressão relativo a um corpo de prova cilíndrico.

60

Tabela 11: Coeficiente de correção para transformar resistências à compressão de corpos de

prova cúbicos com diferentes dimensões em resistências de corpos de prova cilíndricos com

diferentes dimensões

Fonte: Proceq, 2006.

Uma dificuldade encontrada durante o processo foi a falta de equipamento para

verificar a posição das barras de aço nas estruturas (detector eletromagnético das armaduras)

para não exercer os impactos nas regiões onde se encontram as armaduras. Os ensaios foram

realizados sem o conhecimento das posições do aço e, por isso, foi realizado o número máximo

de impactos (16 impactos) para possibilitar a exclusão de valores distantes da média, caso

existam, como pode ser visto na Figura 12, onde tem-se o desenho das áreas onde serão

aplicados os golpes na laje.

Figura 12: Área de ensaio na laje

Fonte: Autor, 2017.

61

4.4.3 Ensaio de Esclerometria nos Corpos de Prova

A execução dos ensaios de esclerometria nos corpos de prova cilíndricos de

diâmetro 10 cm por 20 cm de altura (Figura 13) foram realizados após 28 dias de idade do

concreto, em um laboratório de uma empresa especializada em execução de ensaios e controle

do concreto, de acordo com a ABNT NBR 5738:2015. Foram realizadas 16 marcações

(impactos) por corpo de prova, sendo quatro impactos por quadrante, respeitando quatro

centímetros de distância das extremidades (topo e base do CP) e entre os pontos de impacto.

De acordo com a ABNT NBR 7584:2012 estruturas com menos de 100 mm de espessura devem

ter a outra face apoiada ortogonalmente em relação ao impacto. Para os ensaios, os corpos de

provas foram apoiados lateralmente sobre um piso liso e nivelado de concreto e travado

lateralmente com outros quatro corpos de prova como é mostrado na Figura 13. Assim sendo,

foram realizados os impactos sobre os quatro pontos de cada um dos quatro quadrantes. Na

mesma Figura 13 observa-se que os locais de aplicação dos golpes dos ensaios ficam entre os

pontos de medida marcados a caneta nos moldes.

Figura 13: Corpo de prova travado e pronto para o ensaio de esclerometria

Fonte: Autor, 2017.

Após a coleta de Índices Esclerométricos (IE) de cada corpo de prova foi realizada

uma média aritmética entre os 16 resultados, obtendo-se, assim, o Índice Esclerométrico médio

do corpo de prova (IEm,cp). Conforme indicação da norma ABNT NBR 7584:2012, descartaram-

se os IE que estavam 10 % acima e abaixo do IEm,cp. Após este descarte, caso resultassem menos

de cinco IE (dos 16) dentro deste intervalo, a área seria descartada devido à grande

62

heterogeneidade dos resultados e, portanto, da heterogeneidade do concreto da região. Após a

exclusão dos Índices Esclerométricos (IE) fora do intervalo ± 10 % do IEm,cp, existindo mais de

cinco valores dentro deste intervalo, é realizado uma nova média aritmética com os índices

remanescentes e esse novo resultado obtido é denominado de Índice Esclerométrico médio final

do corpo de prova (IEmf,cp). Com estes Índices Esclerométricos médios finais dos corpos de

prova (IEmf,cp) entra-se em um ábaco e na curva correspondente à posição – 90 º (esclerômetro

voltado para baixo) e estima-se a resistência à compressão do concreto para cada corpo de

prova. O ábaco encontra-se impresso no corpo do próprio esclerômetro, onde no eixo das

abscissas identifica-se o IEmf,cp calculado e no eixo das ordenadas encontra-se a correspondente

resistência estimada à compressão.

Para a realização das correlações foi executado a média, por amostragem, entre os

resultados do IEmf,cp, para a Obra A, sendo essa a única obra das quais foram realizados ensaios,

que moldou um par de testemunhos para os 28 dias por amostragem.

Algumas inconformidades foram observadas ao realizar os ensaios sobre os corpos

de prova. Em seu Item 4.1.1, a ABNT NBR 7584:2012 recomenda que as superfícies devem

estar secas ao ar e que se evite superfícies curvas devido a obtenção de resultados heterogêneos.

Estas recomendações, sem indicar quais seriam as diferenças obtidas, também passou a ser um

fator motivador da pesquisa. Com a área de ensaio curva, a seção da haste não atinge

completamente a superfície da estrutura, prejudicando o seu rebote devido ao impacto,

diminuindo o valor do índice esclerométrico. Os corpos de prova estavam úmidos porque os

ensaios de esclerometria nos corpos de prova eram realizados antes do ensaio de rompimento

do corpo de prova, sendo que para a realização do ensaio de rompimento é necessário que os

corpos de prova permaneçam dentro da câmara úmida até o momento da realização do ensaio.

A umidade superficial do concreto tende a diminuir o valor do índice esclerométrico. Para obter

corpos de prova (CPs) secos antes da realização do ensaio esclerométrico seria necessário a

produção de mais CPs, os quais deveriam ser retirados com três ou mais dias da câmara úmida

antes dos 28 dias para a realização dos ensaios esclerométrico aos 28 dias. No entanto, isto

também poderia impactar no crescimento da resistência à compressão, em relação aos CPs que

permaneceram por mais dias em processo de cura úmida.

63

4.5 CORRELAÇÃO ENTRE AS RESISTÊNCIAS À COMPRESSÃO E OS IEmf,estr

Com o objetivo de verificar a coerência entre os valores de resistência à compressão

obtidos com a ruptura dos corpos de prova e os Índices Esclerométricos médios finais obtidos

nas estruturas (IEmf,estr) foram realizadas regressões com o auxílio do EXCEL para obter

equações de retas que pudessem representar as correlações entre as resistências à compressão

dos corpos de prova e os IEmf.estr. Em seguida, foi feito uma análise dos coeficientes de

correlação (r) a fim de verificar a qualidade das correlações obtidas. A Tabela 12 apresenta

interpretações relativas à qualidade das correlações com base no coeficiente de correlação (r).

(SHIMAKURA, 2002).

4.6 CORRELAÇÃO ENTRE AS RESISTÊNCIAS À COMPRESSÃO (RC) E AS

RESISTÊNCIAS À COMPRESSÃO ESTIMADAS (RCest) PELO IEmf.estr

As resistências à compressão (RC) obtidas com a ruptura dos corpos de prova

também foram correlacionadas com as resistências à compressão estimadas pelo IEmf.estr. Para

tanto, foram realizadas regressões com o auxílio do EXCEL para obter equações de retas que

pudessem representar tal correlação. Em seguida, foi feito uma análise dos coeficientes de

correlação (r) a fim de verificar a qualidade das correlações obtidas. A Tabela 12 apresenta

interpretações relativas à qualidade das correlações com base no coeficiente de correlação (r).

Também foi realizada a aplicação da equação encontrada para verificar a aproximação de

ambos os valores de resistência à compressão.

Tabela 12: Interpretação dos valores do coeficiente de correlação (r)

64

4.7 CORRELAÇÃO ENTRE AS RESISTÊNCIAS À COMPRESSÃO (RC) E OS IEmf.cp

As resistências à compressão (RC) obtidas com a ruptura dos corpos de prova,

tampouco foram correlacionadas também com os IEmf.cp. Para tanto, foram realizadas

regressões com o auxílio do EXCEL para obter equações de retas que pudessem representar tal

correlação. Em seguida, foi feito uma análise dos coeficientes de correlação (r) a fim de verificar

a qualidade das correlações obtidas. A Tabela 12 apresenta interpretações relativas à qualidade

das correlações com base no coeficiente de correlação (r). Também foi realizada a aplicação da

equação encontrada para verificar a aproximação de ambos os valores de resistência à

compressão.

65

5 RESULTADOS

Neste capítulo encontram-se os resultados das metodologias aplicadas descritas no

Capítulo 4.

5.1 RESULTADOS DO ENSAIO DE ROMPIMENTO DOS CORPOS DE PROVA

MOLDADOS NA OBRA

As Tabelas 13, 14 e 15 mostram os resultados de resistência à compressão dos

corpos de prova moldados nas três obras. Os resultados do ensaio de abatimento de tronco de

cone (slump test) mostram que os concretos das Obras A e B atenderam à especificação de

projeto de slump igual a 120 ± 20 mm. No entanto, com exceção do CP 314, os slumps medidos

na Obra C foram, superiores ao especificado em projeto. A análise sobre o atendimento, ou não,

da resistência à compressão de projeto é apresentada no Item 5.2.

Tabela 13: Resistências à compressão dos corpos de prova da Obra A obtidas aos 28 dias

Identificação

do CP

Slump

(mm)

Diâmetros

(mm)

Carga

de

Ruptura

(Kgf)

Resistência

à

compressão

(MPa)

fck

MPa

Ø1 Ø2 Øm

468 B 140 98,50 98,90 98,7 317,90 41,57

35

468 C 140 99,80 99,40 99,60 297,24 38, 17

469 B 140 99,70 100,00 99,85 318,03 40,63

469 C 140 99,90 99,40 99,65 313,27 40,19

470 B 125 99,20 99,40 99,30 289,45 37,39

470 C 125 99,70 99,50 99,60 285,92 36,72

471 B 125 100,00 99,90 99,95 285,43 36,40

471 C 125 99,10 99,00 99,05 295,86 38,42

472 B 135 98,80 98,90 98,85 293,73 38,29

472 C 135 99,50 99,30 99,40 300,12 38,69

473 B 125 99,80 99,60 99,70 282,20 36,17

473 C 125 99,40 99,70 99,55 279,75 35,96 Fonte: Autor, 2018.

Tabela 14: Resistências à compressão dos corpos de prova da Obra B obtidas aos 28 dias

Identificação

do CP

Slump

(mm)

Diâmetros

(mm)

Carga de

Ruptura

(Kgf)

Resistência

à compressão

(MPa)

fck

MPa

Ø1 Ø2 Øm

606 140 100,10 99,9 100,00 268,08 34,15

35 609 130 99,70 100,00 99,85 325,76 41,62

612 130 100,50 99,30 99,90 296,33 37,82 Fonte: Autor, 2018.

66

Tabela 15: Resistências à compressão dos corpos de prova da Obra C obtidas aos 28 dias

Identificação

do CP

Slump

(mm)

Diâmetros

(mm)

Carga de

Ruptura

(Kgf)

Resistência

à compressão

(MPa)

fck

MPa Ø1 Ø2 Øm

314 140 100,50 100,10 100,30 398,85 50,50

40 315 150 100,20 100,40 100,30 326,42 41,33

316 150 100,10 101,00 100,55 407,13 51,30

317 155 100,20 100,30 100,25 311,23 39,45

318 150 100,90 99,60 100,25 352,72 44,71

319 150 99,80 100,40 100,10 306,68 38,99 Fonte: Autor, 2018.

5.2 RESULTADOS DO FCK,EST

A Tabela 16 apresenta os resultados de fck,est calculados de acordo com o Item 4.3.

Pode-se observar que todos os valores de fck,est foram superiores ou igual ao resultado da

equação Ψ6 x f1, conforme prescreve a ABNT NBR 12655:2015. Porém, ao comparar o fck,est

com o fck de projeto nenhum dos resultados de fck,est foi igual ou superior ao fck de projeto.

Portanto, o concreto que chegou na obra não atendeu às especificações de projeto.

Tabela 16: Resultados para comparações do fck,est

fck (MPa) fck,est (MPa) Ψ6 x f1 (MPa)

Obra A 35 34,18 33,28

Obra B 35 29,37 29,37

Obra C 40 37,11 35,87 Fonte: Autor, 2018.

67

5.3 RESULTADOS DO ENSAIO DE ESCLEROMETRIA NAS ESTRUTUAS

As Tabelas 17, 18 e 19 apresentam os Índices Esclerométricos (IE’s) obtidos aos 28 dias nas estruturas das Obras A, B e C, onde a

sigla CB significa caminhão betoneira. Os IE’s com hachura em amarelo estão fora do intervalo de ±10% do IEm,estr e, portanto, não entraram no

cálculo do Índice Esclerométrico médio final da estrutura (IEmf,estr). Pode-se observar que os concretos nas áreas avaliadas apresentam

homogeneidade, uma vez que poucos IE’s encontravam-se fora do intervalo de ±10% do IEm,estr. As Tabelas 17, 18 e 19 também apresentam as

resistências à compressão estimadas (RCest) pelo IEmf,estr, levando em consideração o ângulo (θ) do esclerômetro em relação à horizontal, e as

resistências à compressão corrigidas pelo coeficiente de minoração igual a 0,8, relativo a transformação de resistência de corpo de prova cúbico

para corpo de prova cilíndrico.

Tabela 17: Índices Esclerométricos obtidos aos 28 dias nas estruturas da Obra A

CB

Índices Esclerométrico (IE) IEm,estr IEmf,estr Ɵ RCest RCest

Corrig. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

1 48 42 52 44 48 46 49 50 42 43 51 50 47 52 46 50 47,50 48,29 90º 49 39,20

2 38 44 42 38 42 40 38 38 40 44 42 38 41 38 36 44 40,19 40,47 0º 41 32,80

3 46 48 53 50 52 53 51 50 47 47 54 50 52 53 50 50 50,37 50,37 90º 54 43,20

4 48 53 50 54 52 50 50 52 50 50 47 48 49 49 50 46 49,87 49,87 90º 53 42,20

5 48 50 50 45 51 48 48 52 50 49 48 45 48 49 52 50 48,94 48,94 90º 51 40,80

6 52 47 48 52 46 48 44 46 45 46 45 48 48 46 48 46 47,19 46,50 90º 46 36,80 Fonte: Autor, 2018.

68

Tabela 18: Índices Esclerométricos obtidos aos 28 dias nas estruturas da Obra B

CB


Corrig. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

1 44 38 39 42 38 42 36 42 45 40 42 44 40 42 40 40 40,87 40,93 0º 42 33,60

2 44 44 42 45 40 45 44 44 42 42 42 43 39 45 44 42 42,94 42,94 0º 46 36,80

3 40 42 40 44 41 40 37 42 44 38 45 44 43 44 44 40 41,75 42,07 0º 44 35,20 Fonte: Autor, 2018.

Tabela 19: Índices Esclerométricos obtidos aos 28 dias nas estruturas da Obra C

CB


Corrig. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

2 42 48 46 45 44 45 46 53 51 47 43 44 47 46 46 52 46,56 45,71 0º 51 40,80

3 51 46 43 47 46 48 44 45 46 48 45 48 44 50 47 42 46,25 45,93 0º 51 40,80

4 50 46 46 44 42 44 42 44 41 42 46 44 45 46 47 38 44,19 44,21 0º 48 38,40

5 44 44 46 46 44 44 52 45 50 46 46 42 42 45 50 44 45,62 45,20 0º 49 39,20

6 47 46 46 47 45 46 45 46 48 44 46 48 48 52 44 48 46,62 46,27 0º 51 40,80

7 44 48 44 46 46 44 48 45 42 44 43 46 42 44 48 44 44,87 44,87 0º 49 39,20 Fonte: Autor, 2018.

5.4 RESULTADOS DO ENSAIO DE ESCLEROMETRIA NOS CORPOS DE PROVA

As Tabelas 20, 21 e 22 apresentam os Índices Esclerométricos obtidos aos 28 dias nos corpos de prova das Obras A, B e C, antes de

serem rompidos. Os IE’s com hachura em amarelo estão fora do intervalo de ±10% do Índice Esclerométrico médio do corpo de prova (IEm,cp) e,

portanto, não entraram no cálculo do Índice Esclerométrico médio final do corpo de prova (IEmf,cp). Embora em todos os casos sobraram mais do

69

que 5 Índices Esclerométricos dentro do intervalo ±10% do IEm,cp, fica evidente que os valores de IE obtidos nos corpos de prova são mais

heterogêneos que os IE obtidos nas estruturas. Esta heterogeneidade encontrada pode ser devido aos efeitos de exsudação na parte superior dos

corpos de prova e os efeitos da segregação na parte inferior dos corpos de prova. Além disso, a própria ABNT NBR 7485:2012 em seu Item 4.1.1

não recomenda a realização do ensaio esclerométrico em superfícies curvas e úmidas sob pena de encontrar resultados heterogêneos. Esta é a razão

de não se ter utilizado o ábaco do esclerômetro para estimar a resistência à compressão com base nos IEmf,cp. Conforme foi explicado no Item 4.4.3

o esclerômetro foi aplicado com a haste voltada para baixo, sendo considerado o ângulo (θ) de -90º.

Tabela 20: Índices Esclerométricos obtidos aos 28 dias nos corpos de prova da Obra A, antes de serem rompidos

CP

Índices Esclerométrico (IE) IEm,cp IEmf,cp Ɵ

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

468B 20 26 24 22 24 26 22 22 18 26 27 24 18 24 23 21 22,94 22,89 -90º

468C 14 23 22 22 18 23 24 22 13 20 24 21 22 22 23 17 20,62 21,57 -90º

469B 22 28 26 18 20 20 26 20 18 22 30 25 22 25 26 22 23,12 23,00 -90º

469C 24 25 28 25 17 20 20 21 18 24 25 20 14 20 20 22 21,44 20,43 -90º

470B 14 24 23 17 18 24 27 25 15 22 24 20 24 26 24 25 22,00 23,12 -90º

470C 16 28 26 26 22 21 26 22 18 23 22 22 18 24 15 25 22,12 22,29 -90º

471B 22 26 24 20 22 26 28 26 24 24 22 24 19 28 27 31 24,87 25,12 -90º

471C 19 20 26 23 22 24 27 26 20 25 22 24 24 28 25 25 23,75 24,18 -90º

472B 30 26 24 23 23 27 28 22 22 26 24 22 22 26 26 26 24,81 25,10 -90º

472C 19 28 22 24 25 24 27 24 30 26 24 18 18 28 23 23 23,94 23,89 -90º

473B 25 26 24 23 18 20 20 18 18 24 24 25 20 26 25 22 22,37 23,40 -90º

473C 26 20 22 22 24 22 24 24 24 20 24 19 31 24 26 20 23,25 23,33 -90º Fonte: Autor, 2018.

70

Tabela 21: Índices Esclerométricos obtidos aos 28 dias nos corpos de prova da Obra B, antes de serem rompidos

CP


1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

606 18 23 24 20 20 22 24 16 17 22 19 21 20 24 20 20 20,62 20,44 -90º

609 19 25 28 24 19 27 26 21 20 23 24 20 19 25 26 22 23,00 23,43 -90º

612 20 21 26 22 18 24 24 20 19 25 25 24 24 20 24 20 22,25 23,29 -90º Fonte: Autor, 2018.

Tabela 22: Índices Esclerométricos obtidos aos 28 dias nos corpos de prova da Obra C, antes de serem rompidos

CP


1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

314 22 26 25 20 19 24 23 18 20 24 25 20 21 24 20 22 22,06 21,82 -90º

315 28 26 26 22 20 22 26 22 23 26 20 21 21 24 24 20 23,19 22,37 -90º

316 22 25 26 21 20 28 26 21 22 26 26 22 18 21 23 24 23,19 22,33 -90º

317 26 26 24 24 20 26 24 22 21 24 21 18 22 24 26 25 23,31 23,10 -90º

318 21 25 24 20 20 25 24 24 25 24 23 20 20 24 25 25 23,06 24,08 -90º

319 24 30 25 25 20 26 28 24 23 25 29 26 22 26 25 26 25,25 25,00 -90º Fonte: Autor, 2018.

71

5.5 CORRELAÇÃO ENTRE IEMF,ESTR E RC

A Tabela 23 mostra as resistências à compressão (RC) obtidas com a ruptura dos

corpos de prova aos 28 dias e as Resistências à Compressão estimadas (RCest) pelos Índices

Esclerométricos médios finais da estrutura (RCest pelo IEmf,estr). Os valores de resistência

contidos nas linhas hachuriadas em amarelo foram excluídas das correlações mostradas nas

Figuras 14, 15 e 16, uma vez que as diferenças entre as RC’s e as RCest’s são superiores a ±10%

do valor de RC, indicando uma significativa diferença entre os valores de resistências. Essas

diferenças significativas podem ser devidas, por exemplo, à inexperiência do operador do

esclerômetro, no caso o autor deste trabalho, ou ao desconhecimento da posição e cobrimento

das armaduras, as quais somente seriam detectadas com o uso do detector eletromagnético.

Tabela 23: Amostras excluídas das correlações destacadas em amarelo

RC

(MPa)

RCest pelo IEmf,estr

(MPa)

Diferença entre RC e

RCest (MPa)

39,87 39,20 0,67

40,41 32,80 7,61

37,05 43,20 -6,15

37,41 42,20 -4,99

38,49 40,80 -2,31

36,06 36,80 -0,74

34,15 33,60 0,55

41,62 36,80 4,82

37,82 35,20 2,62

50,50 40,80 9,70

41,33 40,80 0,53

51,30 38,40 12,90

39,45 39,20 0,25

44,71 40,80 3,91

38,99 39,20 -0,21

Fonte: Autor, 2018.

72

A Figura 14 apresenta a correlação entre os Índices Esclerométricos médios finais

remanescentes da estrutura (IEmf,estr) e as Resistências à Compressão remanescentes (RC),

advindos da Tabela 23 (linhas não hachuriadas em amarelo). A correlação linear obtida por

regressão resultou em uma equação (y =0,536x+14,627) cujo coeficiente de correlação (r) foi

igual a 0,463694. Baseado na Tabela 12 do Item 4.5 é possível dizer que a correlação entre

IEmf,estr e a RC é moderada.

Figura 14: Correlação entre IEmf,estr e RC

Fonte: Autor, 2018.

O valor de x da fórmula foi substituído pelos Índices Esclerométricos médios finais

remanescentes da estrutura (IEmf,estr) a fim de se obter uma resistência à compressão (RCy), a

qual foi comparada com a resistência à compressão obtida pela ruptura dos corpos de prova

(RC). A Tabela 24 mostra os resultados de IEmf,estr, da RC obtida pelas rupturas dos corpos de

prova e a resistência à compressão estimada pela equação advinda da regressão mostrada na

Figura 14. Segundo Shimakura (2012) coeficientes de variação (CV) inferiores a 25% são

considerados baixos, indicando homogeneidade entre os valores analisados. Entretanto, esse

critério varias de acordo com a aplicação. Por exemplo, Pimentel & Gomes (1985), estudando

com coeficientes de variação nos ensaios agrícolas, são mais rigorosos, classificando

coeficientes de variação como baixos aqueles que são inferiores a 10%. Todos os coeficientes

encontrados no presente estudo indicam coeficientes de variação inferiores a 10%, podendo-se

considerar que a função de regressão mostrada na Figura 14 leva a resultados de resistência à

compressão significativamente próximos às resistências à compressão obtidas diretamente da

ruptura dos corpos de prova.

73

Tabela 24: Comparação entre RC e a RC (y) encontrada através da aplicação da equação

linear obtida pela correlação

IEmf,estr RC

(MPa)

RC (y)

(MPa) σn (MPa)

CV

(%)

48,29 39,87 40,51 0,45 1,13

48,94 38,49 40,86 1,67 4,22

46,50 36,06 39,55 2,47 6,53

40,93 34,15 36,56 1,71 4,83

42,07 37,82 37,18 0,45 1,21

45,93 41,33 39,24 1,47 3,66

45,20 39,45 38,85 0,42 1,08

46,27 44,71 39,43 3,73 8,88

44,88 38,99 38,68 0,22 0,56 Fonte: Autor, 2018.

5.6 CORRELAÇÃO ENTRE RCEST PELO IEMF,ESTR E RC

A Figura 15 apresenta a correlação entre as Resistências à Compressão estimadas

pelos Índices Esclerométricos médios finais remanescentes da estrutura (RCest pelo IEmf,estr) e

as Resistências à Compressão remanescentes (RC), advindos da Tabela 23 (linhas não

hachuriadas em amarelo). A correlação linear obtida por regressão resultou em uma equação

(y=0,9244x+3,4879), cujo coeficiente de correlação (r) foi igual a 0,803738. Baseado na Tabela

12 do Item 4.5 é possível dizer que a correlação entre IEmf,estr e a RC é forte.

Figura 15: Correlação entre RCest pelo IEmf,estr e RC

Fonte: Autor, 2018.

74

O valor de x da fórmula mostrada na Figura 15, foi substituído pelas Resistências à

Compressão estimadas pelos Índices Esclerométricos médios finais remanescentes das

estruturas (RCest pelo IEmf,estr), a fim de obter uma resistência à compressão (RCy), a qual foi

comparada com a resistência à compressão obtida pela ruptura dos corpos de prova (RC). Na

Tabela 25 observa-se que os resultados de coeficiente de correlação estão todos abaixo de 10%,

sendo classificados como coeficientes de variação baixos, segundo Pimentel & Gomes (1985)

e Shimakura (2012), indicando que a função de regressão apresentada na Figura 15 fornece

resultados de resistência à compressão significativamente próximos às resistências à

compressão encontradas no ensaio de rompimento de corpo de prova.



RCest pelo IEmf,estr

(MPa)

RC

(MPa)

RC (y)

(MPa) σn (MPa) CV

(%)

39,20 39,87 39,72 0,10 0,26

40,80 38,49 41,20 1,92 4,81

36,80 36,06 37,51 1,02 2,78

33,60 34,15 34,55 0,28 0,82

35,20 37,82 36,03 1,27 3,43

40,80 41,33 41,20 0,09 0,22

39,20 39,45 39,72 0,19 0,49

41,20 44,71 41,20 2,48 5,77

39,72 38,99 39,72 0,52 1,32 Fonte: Autor, 2018.

5.7 CORRELAÇÃO ENTRE IEMF,CP E RC

A Figura 16 apresenta a correlação entre os Índices Esclerométricos médios finais

remanescentes da estrutura (IEmf,estr) e as Resistências à Compressão remanescentes (RC),

advindos da Tabela 23 (linhas não hachuriadas em amarelo). A correlação linear obtida por

regressão resultou em uma equação (y =0,9612x+16,733) cujo coeficiente de correlação (r) foi

igual a 0,435281. Baseado na Tabela 12 do Item 4.5 é possível dizer que a correlação entre

IEmf,estr e a RC é moderada.

75

Figura 16: Correlação entre IEmf,cp e RC

Fonte: Autor, 2018.

O valor de x da fórmula foi substituído pelos Índices Esclerométricos médios finais

remanescentes do corpo de prova (IEmf,cp) a fim de se obter uma resistência à compressão

(RCy), a qual foi comparada com a resistência à compressão obtida pela ruptura dos corpos de

prova (RC). A Tabela 26 mostra os resultados de IEmf,cp, da RC obtida pelas rupturas dos corpos

de prova e a resistência à compressão estimada pela equação advinda da regressão mostrada na

Figura 16. Observa-se que todos os resultados de coeficiente de variação encontram-se abaixo

de 10%, dando-lhes a classificação de um coeficiente de variação baixo, segundo Shimakura

(2012) e Pimentel & Gomes (1985), indicando uma proximidade significativa entre as

resistências obtidas através da equação apresentada na Figura 16 e às resistências à compressão

obtidas através do rompimento de corpos de prova.



IEmf,cp RC

(MPa)

RC (y)

(MPa) σn (MPa) CV

(%)

22,23 39,87 38,10 1,25 3,21

24,49 38,49 40,27 1,26 3,20

23,36 36,06 39,19 2,21 5,88

20,44 34,15 36,38 1,58 4,47

23,29 37,82 39,12 0,92 2,39

22,38 41,33 38,24 2,18 5,48

23,10 39,45 38,94 0,36 0,93

24,08 44,71 39,88 3,42 8,08

25,00 38,99 40,76 1,25 3,14 Fonte: Autor, 2018.

76

6 CONCLUSÃO

Este capítulo apresenta as considerações finais e conclusões, após a aplicação da

metodologia do Capítulo 4 e análises dos resultados expostas no Capítulo 5.

Os ensaios não destrutivos (END’s) têm sido cada vez mais pesquisados e

desenvolvidos no Brasil e no mundo. Na área de controle de qualidade e avaliação das estruturas

de concreto, os ensaios não destrutivos têm encontrado aplicações importantes. O presente

trabalho vem a contribuir para área de controle da resistência à compressão das estruturas de

concreto.

Após a realização deste trabalho foi possível contatar que a correlação entre a

resistência à compressão do concreto (RC) aos 28 dias obtida pela ruptura de corpos de prova

moldados em obra com o índice esclerométrico médio final da estrutura (IEmf,estr), também aos

28 dias, foi considerada moderada. Porém, a análise dos coeficientes de variação entre as

variáveis avaliadas foram inferiores a 10%, o que indica a possibilidade de aplicação de uma

função de regressão linear para prever a resistência à compressão do concreto com base nos

IEmf,estr. Embora esta conclusão não represente uma novidade para área, a metodologia aplicada

contribuiu fortemente para a formação deste autor.

A correlação linear obtida por regressão resultou em uma correlação forte entre a

resistência à compressão (RC) obtida pela ruptura dos corpos de prova e a resistência estimada

à compressão obtida pelo IEmf,estr. Adicionalmente, obteve-se CVs abaixo de 10%, o que

significa que as variáveis avaliadas são próximas e que é possível prever a resistência à

compressão do concreto a partir da resistência à compressão estimada (RCest) pelo IEmf,estr.

Também foi moderada a correlação obtida por regressão linear entre a resistência à

compressão (RC) oriunda da ruptura dos corpos de prova e o Índice Esclerométrico médio final

obtido nos corpos de prova (IEmf,cp).

A análise dos CVs obtidos entre os resultados de RC e de RCest pelo IEmf,cp mostrou

que estão todos abaixo de 10%, sendo classificados como coeficientes de variação baixos,

indicando que a função de regressão encontrada e empregada para obter a RCest fornece

resultados de resistência à compressão significativamente próximos às resistências à

compressão encontradas no ensaio de rompimento de corpo de prova.

Finalmente, apesar de não ser um objetivo do presente trabalho, a comparação entre

as resistências à compressão de projeto (fck) e as resistências estimadas pela aplicação dos

critérios da ABNT 12.655: 2015 mostrou que os fck’s de projeto não foram atendidos.

77

6.1 SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS

Devido a atualidade e a necessidade de avanço da área de ensaios não destrutivos para

o controle da qualidade e avaliação do estado de conservação das estruturas de concreto, ainda

existem uma série de trabalhos que podem ser sugeridos para serem realizados, conforme

listados abaixo.

- Avaliar a influência da umidade do concreto sobre os valores do índice esclerométrico;

- Avaliar a correlação entre os IE obtidos nos corpos de prova a 0º e a 90º em relação à horizontal

com aos Índices Esclerométricos obtidos nas estruturas;

- Avaliar a evolução do índice esclerométrico, até 60 dias, com concretos de mesmo traço, mas

com tipos diferentes de cimento;

- Realizar correlação entre índice esclerométrico e a resistência à compressão de concretos de

alta resistência;

- Realizar correlação entre índice esclerométrico e a resistência à compressão de concretos auto-

adensáveis, os quais possuem maior quantidade de pasta e de finos;

- Realizar correlação entre índice esclerométrico com a velocidade de propagação da onda

ultrassônica;

- Realizar correlação entre índice esclerométrico com os valores obtidos com as técnicas de

Arrancamento e Penetração de pinos (Windsor Test e Pin Penetration).

78

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Reatividade álcali-agregado Parte 1 – Guia para avaliação da reatividade potencial e

medidas preventivas para uso de agregados em concreto. 2008.

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amassamento do concreto Parte 3 – Avaliação preliminar. 2009.

79

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– Avaliação da dureza superficial pelo esclerômetro de reflexão – Método de ensaio. 2012.

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estruturas de concreto armado e protendido – Procedimento. 2012.

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– Determinação da velocidade de propagação de onde ultrassônica. 2013.

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de concreto – Procedimento. 2014.

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cimento Portland – Preparo, controle, recebimento e aceitação – Procedimento. 2015.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7680-1. Concreto –

Extração, preparo, ensaio e análise de testemunhos de estruturas de concreto Parte 1 –

Resistência à compressão axial. 2015.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 12653. Materiais

pozolânicos – Requisitos. 2015.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7680-1. Concreto –

Extração, preparo, ensaio e análise de testemunhos de estruturas de concreto Parte 1 –

Resistência à compressão axial. 2015.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 5738. Concreto –

Procedimento para moldagem e cura de corpos de prova. 2016.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 15823-2 – Concreto

autoadensável Parte 2 – Determinação do espalhamento, do tempo de escoamento e do

índice de estabilidade visual – Método do cone de Abrams. 2017.

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autoadensável Parte 3 – Determinação da habilidade passante – Método do anel J. 2017.

80

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http://docplayer.fr/62601004-Betonprufhammer-concrete-test-hammer-sclerometre-a-beton-n-nr-l-lr.html

http://leg.ufpr.br/~shimakur/CE055/node26.html

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