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Artigo submetido ao Curso de Engenharia Civil da UNESC - como
requisito parcial para obteno do Ttulo de Engenheiro Civil
ANLISE EXPERIMENTAL DA CORRELAO ENTRE ADERNCIA
AO-CONCRETO E RESISTNCIA COMPRESSO DO CONCRETO ATRAVS DO ENSAIO
TIPO PUSH-IN
Paula Antunes Dal Pont (1), Bruno do Vale Silva (2);
UNESC Universidade do Extremo Sul Catarinense
(1) [email protected], (2)[email protected],
RESUMO
O controle de qualidade realizado na maioria dos casos em obras
de concreto armado o ensaio de resistncia compresso do concreto,
baseado em corpos de prova moldados no momento da concretagem. Em
alguns casos ocorre a necessidade de averiguar a efetividade da
resistncia obtida por este ensaio. Dentro deste contexto, um ensaio
complementar auxiliaria na tomada de decises referentes a concretos
no conformes. Desta forma, o presente trabalho tem como objetivo
estudar a viabilidade do uso de ensaio de resistncia de aderncia
ao-concreto para estimativa da resistncia compresso axial do
concreto, atravs do ensaio tipo Push-in, com o objetivo de propor
um ensaio complementar no controle de qualidade do concreto armado.
Para o estudo, foram analisados em campo duas composies de concreto
ensaiados aos 7 e aos 28 dias, totalizando 32 corpos de prova
ensaiados atravs do ensaio de aderncia tipo Push-in e 32 corpos de
prova ensaiados atravs do ensaio padro de resistncia compresso. Aps
a realizao dos ensaios, os resultados mostram que, sob condies
padronizadas de ensaio, a correlao entre a tenso mxima de aderncia
e a resistncia compresso axial se mostrou satisfatria em todas as
idades de ensaio, apresentando maior confiabilidade aos 7 dias,
confirmando assim a capacidade deste ensaio como procedimento
complementar para a qualificao do concreto em campo.
Palavras-chave: Resistncia compresso; Tenso de aderncia;
Push-in
1 INTRODUO
Ao passar do tempo, o homem tem explorado vrias concepes
estruturais,
buscando uma melhoria dos padres arquitetnicos vigentes, em funo
do aspecto
financeiro e da disponibilidade de materiais, garantindo sempre
o mnimo impacto
possvel no meio ambiente. Diversos materiais foram estudados
individualmente ou
em conjunto, porm a associao entre o ao e o concreto se mostrou
a soluo
mais vivel, devido aos aspectos econmicos, tcnicos,
disponibilidade de matria
prima e reconhecida resistncia mecnica de ambos os materiais na
compresso
para o concreto e trao para o ao.
Para suprir a demanda do mercado, o avano tecnolgico dos
materiais utilizados na
construo civil, em especial do concreto armado, garante
consequentemente a
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melhoria do seu controle de qualidade, permitindo assim
assegurar que os objetivos
e critrios de projetos sejam atendidos e a conformidade da
execuo, minimizando
erros estruturais e otimizando a logstica da obra, de forma a
garantir uma rpida
desforma e desmobilizao de andaimes, resultando em um maior
ritmo de
produo. A frequncia de concretos no conformes ocorridos em obras
de concreto
armado gera questionamentos quanto a eficcia dos procedimentos
de controle de
qualidade atuais, levando ento a procura de solues alternativas
para
complementar esse controle das edificaes.
Nas obras executadas em concreto armado, um dos parmetros de
controle de
qualidade mais conhecidos consiste no ensaio de ruptura
compresso axial em
corpos de prova de concreto, cilndricos, que so moldados durante
o lanamento do
concreto nas formas, sendo que este ensaio padronizado e
especificado pela
ABNT NBR 5739:2007, e atravs do mesmo possvel obter a
resistncia
caracterstica compresso fck, valor ao qual torna-se possvel
estimar outros
parmetros do concreto, como resistncia trao (fct), tenses
cisalhantes e
mdulo de elasticidade.
Apesar de constantemente utilizado, o ensaio de compresso axial
apresenta
determinadas preocupaes, como fatores associados ao
condicionamento,
preparao e ao procedimento de ensaio das amostras coletadas,
pois desvios
nessas etapas podem produzir significativas diferenas no
resultado final. Tambm
importante registrar que, conforme Silva et al. (2011), o ensaio
de compresso do
material concreto conduzido apenas sobre o material concreto,
sem levar em
considerao o material ao, que tambm constitui o concreto armado,
e no
levando em considerao a aderncia existente entre o ao e o
concreto. Desta
forma este artigo prope um novo procedimento de controle de
qualidade, como
mtodo complementar s prticas atuais obrigatrias de segurana
empregadas nos
canteiros de obra de construo civil, de forma a melhorar os
subsdios necessrios
s tomadas de decises referentes a concretos no conformes.
1.1 ADERNCIA AO CONCRETO
Conforme citado por Frana (2004) apud Pimentel et al. (2012) o
comportamento
estrutural das estruturas em concreto armado fundamenta-se no
trabalho conjunto
do concreto e do ao, sendo que esse trabalho s possvel devido
aderncia
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entre esses dois materiais. A ao solidaria entre a armadura e o
concreto a
principal causa do bom desempenho do concreto armado.
A aderncia garante para o concreto estrutural uma boa capacidade
de utilizao
frente aos esforos solicitantes, limitando a abertura de
fissuras e melhorando a
distribuio dessas ao longo da pea, alm desta ser responsvel pela
ancoragem
da armadura no concreto, tornando o fenmeno de interesse para
vrios
pesquisadores, desde o surgimento do concreto armado.
Este fenmeno pode ser descrito como uma tenso de cisalhamento
entre a
superfcie de uma barra de ao e o concreto que a envolve. Esse
mecanismo
determinado por meio do deslocamento relativo entre o ao e o
concreto, ou seja,
pelo deslizamento. (TASSIOS, 1979 apud BARBOSA et al, 2009)
A solidariedade existente entre a armadura e o concreto
garantida devido
existncia da aderncia entre tais materiais, sendo que composta
por diversas
parcelas, as quais so decorrentes de diferentes fenmenos que
intervm na ligao
ao-concreto. Segundo Lutz e Gergely (1967); Tassios (1979);
Leonhardt (1979);
Fusco (1995) apud Barbosa et al. (2009), considerada a parcela
de aderncia por
adeso, que ocorre em funo das ligaes fsico-qumicas entre o ao e
o concreto
durante a pega do cimento, aderncia por atrito devido s foras de
atrito existentes
entre o concreto e o ao, desde que existam presses transversais
as barras, e
surgem quando um material tende a se deslocar em relao ao outro,
e aderncia
mecnica decorrente da presena de salincias na superfcie da barra
(nervuras ou
mossas superficiais), que funcionam como peas de apoio,
mobilizando tenses de
compresso no concreto, sendo que considerado o tipo de ligao
mais efetiva e
confivel, pois contribui de maneira fundamental para a
solidarizao dos dois
materiais. Para Leonhardt e Monning (1973); Soroushian e Chol
(1989) apud Tojal et
al. (2012), existem diversos fatores que influenciam na
aderncia, como composio
da mistura do concreto, adensamento do concreto, resistncia
compresso e a
trao do concreto, mdulo de elasticidade do concreto e do ao,
dimetro da barra
de ao e do seu posicionamento em relao ao elemento estrutural e
a direo da
concretagem.
A resistncia de aderncia ao-concreto est diretamente relacionada
com a
capacidade de resistncia das estruturas de concreto armado. De
acordo Ferguson
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(1966) apud Bosco et al. (2012), o conhecimento do comportamento
de aderncia
indispensvel para a correta compreenso do dimensionamento do
comprimento de
ancoragem e emendas por transpasse das barras de armaduras, para
o clculo de
deslocamentos, considerando o efeito de enrijecimento por trao,
o controle de
fissurao e a quantidade mnima de armadura. Conscientes da forte
correlao
existente entre a resistncia compresso (fc) e a tenso mxima de
aderncia, os
autores Lorrain e Barbosa (2008) propuseram a utilizao de
ensaios de aderncia
ao-concreto para estimar a resistncia compresso, em outras
palavras,
implementaram uma alternativa complementar ao controle de
qualidade tradicional
do concreto armado a partir de resultados obtidos em ensaios de
aderncia ao-
concreto, conforme Figura 01.
Figura 1 Curva de correlao Lorrain e Barbosa (2008).
Fonte: Lorrain e Barbosa, 2008.
2 MATERIAIS E MTODOS
Neste item apresentado o programa experimental do trabalho,
constando a
descrio das principais caractersticas dos materiais e mtodos
utilizados. Todos os
ensaios foram realizados no LEE Laboratrio Experimental de
Estruturas e LMCC
Laboratrio de Materiais de Construo Civil, no I.PARQUE-
UNESC.
0
5
10
15
20
25
30
35
40
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Ten
so
m
xim
a d
e a
de
rn
cia
(M
Pa)
Resistncia compresso do concreto (MPa)
Pontos encontrados por Lorrain eBarbosa (2008).
Regresso Linear com pontos sugeridos por Lorrain e Barbosa
(2008)
b,mx
= 0,34 c +3,49 / R=0,93
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2.1 MATERIAIS
Para o estudo, foram retiradas amostras de diferentes etapas de
concretagem de
uma edificao, na fase de fundaes e lajes. As amostras extradas
durante a
execuo das fundaes possuam fck de projeto igual a 20 MPa e as
extradas
durante a concretagem das lajes, possuam fck de projeto igual a
30 Mpa, sendo
ambos concretos usinados.
O concreto adotado para a concretagem da fundao era composto por
cimento
Portland CP IV-32, com densidade de 2,82 g/cm. O agregado mido
utilizado foi
areia mdia, e o agregado grado foi brita 0 e brita 1 tipo
basltica. O trao do
concreto adotado foi 1:4,56:5,79 com relao a/c= 0,84, e
abatimento de tronco de
cone previsto para 102,0 cm. Seguem os resultados obtidos in
loco na Tabela 01.
Tabela 1: Resultados do ensaio de abatimento de tronco de cone
20 MPa.
Amostra Abatimento Tronco de Cone (cm)
Caminho Betoneira 01 17,5
Caminho Betoneira 02 13,0
Caminho Betoneira 03 7,0
Caminho Betoneira 04 3,5 Fonte: Autor, 2014.
O concreto utilizado na concretagem das lajes era composto de
cimento Portland CP
IV-32, com densidade de 2,82 g/cm. O agregado mido utilizado foi
areia mdia, e o
agregado grado foi brita 0 e brita 1 tipo basltico. O trao do
concreto adotado foi
1:3,16:4,35 com relao a/c= 0,66, e abatimento de tronco de cone
previsto para
122,0 cm. Seguem os resultados obtidos in loco na Tabela 02.
Tabela 2: Resultados do ensaio de abatimento de tronco de cone
30 MPa.
Amostra Abatimento Tronco de Cone (cm)
Caminho Betoneira 01 13,5
Caminho Betoneira 02 19,0
Caminho Betoneira 03 12,5
Caminho Betoneira 04 9,0 Fonte: Autor, 2014.
Para a futura correlao entre a resistncia compresso do concreto
e tenso
mxima de aderncia foram realizados ensaios de resistncia
compresso axial,
de acordo com NBR 5739/07, aos sete e aos vinte e oito dias,
sendo que dezesseis
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corpos de prova cilndricos foram moldados, conforme a NBR
5738/03, para cada
resistncia, com dimetro de 10 cm e altura de 20 cm, totalizando
trinta e duas
amostras para ensaio de resistncia compresso do concreto,
conforme Figura 02.
Figura 2 - Corpos de Prova para caracterizao do concreto.
Fonte: Autor, 2014.
O adensamento foi realizado de forma manual com haste, sendo que
o processo de
moldagem foi feito em duas camadas, onde cada uma recebeu doze
golpes. Aps
24 horas, os corpos de prova foram imersos em gua para posterior
rompimento.
Utilizou-se para o ensaio barras nervuradas de ao CA-50, com
dimetro nominal de
8,0 mm, que seguem as recomendaes da NBR 7480/07, onde sua
resistncia
mnima de escoamento deve ser igual a 500 MPa, e a resistncia
ruptura seja 10%
maior que este valor.
2.2 DESENVOLVIMENTO DE FORMA PARA OS CORPOS DE PROVA DO ENSAIO
TIPO PUSH-IN. Um dos entraves existentes na elaborao de um ensaio
apropriado de aderncia
ao-concreto para a estimativa da resistncia compresso consiste
na fabricao
de moldes para os corpos de prova, pois na maioria dos casos de
complicada
preparao e desmoldagem. Para este estudo foi adotado o molde
desenvolvido por
Silva (2014) conforme Figura 03 e molde esquemtico na Figura 04,
que propiciou
rapidez e facilidade na hora da execuo do mtodo.
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Figura 3 Forma desenvolvida por Silva (2014).
Fonte: Autor, 2014.
Figura 4 - Esquema detalhado de forma.
Fonte: Autor, 2014.
2.3 ENSAIO DE ADERENCIA AO-CONCRETO TIPO PUSH-IN
Para se obter a tenso mxima de aderncia atravs do ensaio tipo
Push-in, foram
testadas duas idades de ruptura (07 dias e 28 dias) para as
resistncias de 20 MPa
e 30 MPa, foi adotada barra nervurada de ao CA-50 de dimetro de
8,0 mm e
comprimento de ancoragem da barra de ao com relao ao corpo de
prova de
concreto de acordo com a norma RILEM RC6/83, sendo este
comprimento igual a
cinco vezes o dimetro da barra de ao utilizada. As amostras
foram extradas de
quatro caminhes betoneiras diferentes para cada resistncia, de
acordo com
Figura 05.
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Figura 5 - Fluxograma de quantidade de ensaios realizados.
Fonte: Autor, 2014.
2.3.1 MOLDAGEM DOS CORPOS DE PROVA DE ADERNCIA AO-CONCRETO
Para os ensaios de resistncia de aderncia ao-concreto foram
moldados
dezesseis corpos de prova para resistncia de 20 MPa e dezesseis
corpos de prova
para resistncia de 30 MPa, totalizando trinta e dois corpos de
prova cilndricos de
dimetro 10 cm e altura 10 cm, conforme Figura 06-a e 06-b.
A forma de moldagem adotada para o ensaio foi de acordo com a
NBR 5738/03, ou
seja, foi feita uma camada de concreto, sendo a mesma adensada
de forma manual
com haste, por doze golpes.
Figura 6 (a) Moldagem dos corpos de prova de resistncia de
aderncia (b)
Corpos de Prova de resistncia de aderncia desmoldados.
Fonte: Autor, 2014.
PUSH-IN
TRAO 01
CAMINHO BETONEIRA 01
7 DIAS 2 CPS
28 DIAS 2 CPS
CAMINHO BETONEIRA 02
7 DIAS 2 CPS
28 DIAS 2 CPS
CAMINHO BETONEIRA 03
7 DIAS 2 CPS
28 DIAS 2 CPS
CAMINHO BETONEIRA 04
7 DIAS 2 CPS
28 DIAS 2 CPS
TRAO 02
CAMINHO BETONEIRA 01
7 DIAS 2 CPS
28 DIAS 2 CPS
CAMINHO BETONEIRA 02
7 DIAS 2 CPS
28 DIAS 2 CPS
CAMINHO BETONEIRA 03
7 DIAS 2 CPS
28 DIAS 2 CPS
CAMINHO BETONEIRA 04
7 DIAS 2 CPS
28 DIAS 2 CPS
a) b)
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2.3.2 EQUIPAMENTOS UTILIZADOS PARA EXECUO DOS ENSAIOS DE
RESISTNCIA COMPRESSO AXIAL E RESISTNCIA DE ADERNCIA.
A instrumentao utilizada no ensaio teve como objetivo medir a
resistncia
compresso axial e a resistncia de aderncia entre o ao e o
concreto atravs do
acrscimo de carga, sendo utilizada a prensa servo controlada de
compresso para
ensaios mecnicos modelo PC200I da marca EMIC, com capacidade de
carga de
200 KN (Figura 07) que realiza uma medio direta atravs das
clulas de carga,
onde os dados registrados so conectados a um computador, que
atravs do
software TESC Test Script, que tem a funo de permitir a
sistematizao dos
ensaios e emitir laudos de resistncia compresso, dado a rea em
que se aplica
o acrscimo de carga.
Figura 7Prensa servo controlada de Compresso.
Fonte: Autor, 2014.
2.3.3 PROCEDIMENTO DE EXECUO DOS ENSAIOS DE RESISTNCIA COMPRESSO
AXIAL E TENSO MXIMA DE ADERNCIA.
Para elaborao do ensaio de resistncia compresso, os corpos de
prova foram
ensaiados aps serem retirados do seu processo de cura. Sendo que
para este
ensaio foram utilizados para uniformizao da base superior e
inferior do corpo de
prova um capeamento de neoprene, a fim de tornar suas faces
planas e paralelas,
tambm foi feita a limpeza dos pratos de carga e dos corpos de
prova, conforme
Figura 8-a.
Antes da aplicao da carga por parte da prensa PC200I, os corpos
de prova foram
posicionados de modo que seu eixo coincida com o da mquina, de
forma que a
resultante das foras passe pelo centro. Aps todos os
procedimentos de
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preparao, a carga foi aplicada continuamente, at que os corpos
de prova
rompessem, de acordo com Figura 8-b.
Figura 8 (a) Ensaio de resistncia compresso axial. (b) Corpo de
prova
rompido.
Fonte: Autor, 2014.
Sendo que a prensa forneceu a carga aplicada e os resultados de
resistncia
compresso axial.
Do mesmo modo, para execuo do ensaio de determinao da tenso
mxima da
aderncia entre o ao e concreto, os corpos de prova foram
retirados do seu
processo de cura e logo aps foram ensaiados, de modo que para
que este ensaio
fosse vivel atravs da prensa PC200I, foi utilizado um apoio para
os corpos de
prova elaborado por Silva (2014) (Figura 09-a), pois o corpo de
prova de resistncia
de aderncia possui 10 cm de altura, no 20 centmetros como
exigido pela prensa
PC200I, desta forma, foi possvel a elaborao dos ensaios.
Os corpos de prova foram limpos e colocados sobre o apoio, e da
mesma forma que
no ensaio de resistncia compresso, foram posicionados de modo
que seu eixo
coincida com o da mquina, de forma que a resultante das foras
passe pelo centro.
Aps o preparo a carga foi incidida continuamente sobre a barra
de ao, at que a
mesma rompesse sua aderncia com o concreto, ou seja, at se obter
a tenso
mxima de aderncia, de acordo com Figura 09-b.
a) a) b)
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Figura 9 (a) Apoio desenvolvido por SILVA (2014). (b) Ensaio de
resistncia de
aderncia.
Fonte: Autor, 2014.
Depois de obtidos os resultados das foras aplicadas, foi
utilizada a seguinte
equao para determinao da tenso mxima de aderncia:
Equao (1)
Onde:
b,mx= Tenso mxima de aderncia (MPa); Fmx = Fora mxima de
aderncia (kN);
= Dimetro da Barra (mm); L = Comprimento de ancoragem (mm);
Desta forma foi possvel obter todos os resultados necessrios
para anlise da
correlao entre a resistncia compresso axial e tenso mxima de
aderncia.
3 RESULTADOS E DISCUSSES
Os dados apresentados a seguir foram obtidos com ensaios
realizados no
Laboratrio Experimental de estruturas (LEE) e Laboratrio de
Materiais de
Construo Civil (LMCC) do I.PARQUE UNESC.
3.1 ENSAIOS DE ADERNCIA
Os resultados dos ensaios de aderncia ao - concreto realizados
mediante o
mtodo Push-in nas idades de 07 e 28 dias, bem como os resultados
de
caracterizao do concreto atravs do ensaio de resistncia
compresso axial so
a) b)
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exibidos na Tabela 03, sendo que nesta tabela foram retirados os
dados referentes
as amostras do terceiro caminho referente a concretagem da laje,
devido ser
considerado esprios com mais de 30% de diferena em relao a
mdia.
Tabela 3 - Resultados obtidos nos ensaios de compresso axial e
Push-in.
Trao Amostra Idade
Ruptura (dias)
Barra de Ao
(mm)
Resistncia compresso axial (MPa)
Tenso mxima de
aderncia (MPa)
T 01 Caminho Betoneira 01 7 8,0 8,8 9,0
T 01 Caminho Betoneira 01 7 8,0 9,4 9,2
T 01 Caminho Betoneira 02 7 8,0 17,6 11,6
T 01 Caminho Betoneira 02 7 8,0 18,3 11,7
T 01 Caminho Betoneira 03 7 8,0 8,4 7,8 T 01 Caminho Betoneira
03 7 8,0 9,1 9,2
T 01 Caminho Betoneira 04 7 8,0 13,0 9,6
T 01 Caminho Betoneira 04 7 8,0 12,2 9,0
T 01 Caminho Betoneira 01 28 8,0 14,5 13,1
T 01 Caminho Betoneira 01 28 8,0 17,5 14,4
T 01 Caminho Betoneira 02 28 8,0 27,9 12,3
T 01 Caminho Betoneira 02 28 8,0 30,3 16,4
T 01 Caminho Betoneira 03 28 8,0 16,5 10,4
T 01 Caminho Betoneira 03 28 8,0 17,1 13,6
T 01 Caminho Betoneira 04 28 8,0 22,5 12,5
T 01 Caminho Betoneira 04 28 8,0 23,5 13,7 T 02 Caminho
Betoneira 01 7 8,0 21,0 12,5
T 02 Caminho Betoneira 01 7 8,0 22,3 13,7
T 02 Caminho Betoneira 02 7 8,0 23,0 13,2
T 02 Caminho Betoneira 02 7 8,0 21,7 13,1
T 02 Caminho Betoneira 04 7 8,0 24,8 15,7
T 02 Caminho Betoneira 04 7 8,0 23,9 14,6
T 02 Caminho Betoneira 01 28 8,0 33,2 16,9
T 02 Caminho Betoneira 01 28 8,0 31,8 16,1
T 02 Caminho Betoneira 02 28 8,0 34,7 15,8
T 02 Caminho Betoneira 02 28 8,0 33,5 15,6
T 02 Caminho Betoneira 04 28 8,0 35,1 19,6
T 02 Caminho Betoneira 04 28 8,0 32,8 19,4 Fonte: Autor,
2014.
Sendo que, para uma melhor correlao entre os resultados obtidos,
os mesmos
foram estudados individualmente de acordo com sua idade de
ruptura, sendo que foi
feita a mdia entre as duas amostras obtidas por caminho
betoneira, conforme
tabelas 04 e 05.
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Tabela 4 Resultados obtidos nos ensaios de compresso axial e
Push-in, aos sete
dias.
Trao Amostra Idade
Ruptura (dias)
Barra de Ao
(mm)
Resistncia compresso axial (MPa)
Tenso mxima de
aderncia (MPa)
T 01 Caminho Betoneira 01 7 8,0 9,10,4 9,10,1
T 01 Caminho Betoneira 02 7 8,0 18,00,5 11,70,1
T 01 Caminho Betoneira 03 7 8,0 8,80,5 8,51,0
T 01 Caminho Betoneira 04 7 8,0 12,60,6 9,30,4
T 02 Caminho Betoneira 01 7 8,0 21,70,9 13,10,9
T 02 Caminho Betoneira 02 7 8,0 22,40,9 13,20,1
T 02 Caminho Betoneira 04 7 8,0 24,40,6 15,20,8 Fonte: Autor,
2014.
Tabela 5-Resultados obtidos nos ensaios de compresso axial e
Push-in, aos vinte e
oito dias.
Trao Amostra Idade
Ruptura (dias)
Barra de Ao
(mm)
Resistncia compresso axial (MPa)
Tenso mxima de
aderncia (MPa)
T 01 Caminho Betoneira 01 28 8,0 16,02,1 13,80,9
T 01 Caminho Betoneira 02 28 8,0 29,11,7 14,42,9
T 01 Caminho Betoneira 03 28 8,0 16,80,4 12,02,3
T 01 Caminho Betoneira 04 28 8,0 23,00,7 13,10,9
T 02 Caminho Betoneira 01 28 8,0 32,51,0 16,50,6
T 02 Caminho Betoneira 02 28 8,0 34,10,9 15,70,1
T 02 Caminho Betoneira 04 28 8,0 34,0 1,6 19,50,1 Fonte: Autor,
2014.
Para aplicao do mtodo o tipo de ruptura deve ser necessariamente
o
deslizamento da barra de ao em relao ao concreto. Neste caso em
todas as
rupturas foi observado o deslizamento. Pode-se perceber na
Figura 10 o corpo de
prova antes (Figura 10a) e depois do ensaio (Figura 10-b), onde
a barra ensaiada
apresenta um deslizamento em relao ao corpo de prova de
concreto.
-
14 Artigo submetido ao Curso de Engenharia Civil da UNESC -
como requisito parcial para obteno do Ttulo de Engenheiro
Civil
UNESC- Universidade do Extremo Sul Catarinense 2014/01
Figura 10 (a) Corpos de prova antes do ensaio tipo Push-in; (b)
Deslizamento da
barra de ao.
Fonte: Autor, 2014.
3.2 CORRELAO ENTRE TENSO MXIMA DE ADERNCIA E RESISTNCIA
COMPRESSO DO CONCRETO.
Com objetivo de avaliar a existncia de correlao linear entre os
valores de tenso
mxima de aderncia e resistncia compresso do concreto, os dados
obtidos
nesta pesquisa foram utilizados para elaborao dos grficos, sendo
que,
considerando esses dados, tambm foram realizadas regresses
lineares e os
valores dos coeficientes de determinao R, que uma medida que
estabelece o
nvel de relao entre duas variveis, onde o mesmo varia de zero
(0) a um (1),
onde zero (0) apresenta nenhuma correlao entre as diferenas das
variveis em
questo e um (1) o oposto disto. Ambos dados foram obtidos atravs
do software
Microsoft Excel.
Inicialmente foi desenvolvido um estudo baseado em todos os
dados obtidos deste
estudo (Tabela 03), conforme Figura 11, onde foram obtidas as
regresses lineares
e R de acordo com Tabela 06.
a) a) b)
-
15 Artigo submetido ao Curso de Engenharia Civil da UNESC -
como requisito parcial para obteno do Ttulo de Engenheiro
Civil
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Figura 11 - Grfico de correlao entre a resistncia compresso e a
aderncia
Ao-Concreto.
Fonte: Autor, 2014.
Tabela 6- Equao da reta da regresso linear e o respectivo
coeficiente de
correlao para os resultados obtidos no estudo.
Idade Ruptura (dias) (mm) Regresso Linear Coeficiente de
Determinao
7- 28 8,00 b,mx= 0,33 c +6,07 R = 0,82 Fonte: Autor, 2014.
Aps anlise dos dados obtidos atravs de todos os resultados dos
ensaios, pode-
se verificar que foi obtida uma boa correlao li near entre os
ensaios de resistncia
compresso axial e tenso mxima de aderncia, conforme afirmado no
estudo de
Lorrain e Barbosa (2008) e Silva (2010).
Para refinar melhor os resultados, foram elaborados grficos de
correlao de
acordo com sua idade de ruptura (Figura 12 e 13), sendo que foi
feita a mdia entre
as duas amostras obtidas por caminho betoneira, e assim obtidas
s respectivas
regresses lineares e R (Tabela 07 e 08).
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
0 5 10 15 20 25 30 35 40
Ten
so
mx
ima
de
Ad
er
nci
a (M
Pa)
Resistncia Compresso Axial (MPa)
-
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como requisito parcial para obteno do Ttulo de Engenheiro
Civil
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Figura 12 Grfico de correlao entre a resistncia compresso e a
aderncia
Ao-Concreto aos 7 dias.
Fonte: Autor, 2014.
Tabela 7 - Equao da reta da regresso linear e o respectivo
coeficiente de
correlao para ruptura aos sete dias.
Idade Ruptura (dias)
(mm) Regresso Linear Coeficiente de Determinao
7 8,00 b,mx= 0,39 fc +5,00 R = 0,96 Fonte: Autor, 2014.
Analisando o grfico, possvel verificar que os resultados indicam
uma tima
correlao linear entre a tenso de aderncia e a resistncia
compresso aos sete
dias, conforme o esperado.
Figura 13Grfico de correlao entre a resistncia compresso e a
aderncia
Ao-Concreto aos 28 dias
Fonte: Autor, 2014.
6,00
8,00
10,00
12,00
14,00
16,00
0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00 30,00
Ten
so
Mx
ima
de
Ad
er
nci
a (M
Pa)
Resistncia Compresso Axial (MPa)
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00 30,00 35,00 40,00
Ten
so
Mx
ima
de
Ad
er
nci
a (M
Pa)
Resistncia Compresso Axial (MPa)
-
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Tabela 8- Equao da reta da regresso linear e o respectivo
coeficiente de
correlao para ruptura aos sete dias.
Idade Ruptura (dias)
(mm) Regresso Linear Coeficiente de Determinao
28 8,00 b,mx= 0,25 fc +8,28 R = 0,64 Fonte: Autor, 2014.
Analisando o grfico e correlao linear aos vinte e oito dias,
verifica-se que o
ensaio se mostrou maior confiabilidade aos sete dias, onde
apresentou um aumento
da correlao linear, indicando uma maior relao entre a resistncia
de aderncia e
resistncia compresso.
Durante o estudo, foi feita uma anlise de comparao dos
resultados obtidos com
todas as amostras (Tabela 03) com os dados encontrados por
Lorrain e Barbosa
(2008), conforme Figura 14.
Figura 14 Comparativo com estudo de Lorrain e Barbosa
(2008).
Fonte: Autor, 2014.
Aps anlise do grfico, possvel perceber que a atual pesquisa
apresentou uma
linha de tendncia semelhante aos dados obtidos por Lorrain e
Barbosa (2008),
agregando maior confiabilidade ao presente estudo e mostrando
que a metodologia
proposta resulta em estimativas da resistncia compresso
similares.
0
5
10
15
20
25
30
35
40
0 20 40 60 80 100
Te
ns
o
M
xim
a d
e A
de
rn
cia
(M
Pa
)
Resistncia Compresso Axial (MPa)
Dados da Pesquisa (2014)
Pontos obtidos por Lorrain eBarbosa (2008)
-
18 Artigo submetido ao Curso de Engenharia Civil da UNESC -
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4 CONCLUSES
A anlise da correlao entre a tenso mxima de aderncia e a
resistncia
compresso atravs dos ensaios tipo Push-in realizados permitem
concluir que a
Lei de Correlao proposta inicialmente por Lorrain e Barbosa
(2008) foi
confirmada nesta pesquisa, para barras de ao com =8,00 mm e
resistncia
compresso entre 8,40 MPa e 35,10 MPa. Os resultados obtidos
indicam uma
variao de correlao linear de acordo com a idade do concreto,
onde os ensaios
executados aos sete dias apresentaram um maior ndice de
confiabilidade que os
resultados dos ensaios aos vinte e oito dias.
Os resultados obtidos nesta pesquisa vm acrescentar no banco de
dados do
projeto de pesquisa mais amplo que est sendo realizado em vrias
universidades
com intuito consolidar o mtodo de ensaio tipo push-in. Desta
forma possvel
afirmar que a implementao deste ensaio de aderncia de forma
complementar
poder melhorar significativamente o controle de qualidade das
obras atuais e
permitir um controle de qualidade do concreto em idades mais
curtas, de forma
rpida e segura.
5 TRABALHOS FUTUROS
Como sugestes de trabalhos futuros pode-se citar:
Anlise da correlao de resistncia de aderncia e resistncia
compresso
para barras de ao de diferentes dimetros;
Anlise da correlao de resistncia de aderncia e resistncia
compresso
para diferentes idades do concreto;
Anlise da correlao de resistncia de aderncia e resistncia
compresso
para diferentes resistncias e composies de concreto;
6 REFERNCIAS
TOJAL, T.L; GOMES, P.C.C.; DSIR J.M.; Anlise do Comportamento de
Aderncia Concreto autoadensvel-Ao. 54 Congresso Brasileiro de
Concreto. Macei, IBRACON, 2012.
PIMENTEL, L.L.; NEGRO, D.E.; PASSERINE, D; JACINTHO, A.E P.G;
LORRAIN, M.;
BARBOSA, M. P.Aderncia compsito X ao: Influncia do tipo de
garrafa PET
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19 Artigo submetido ao Curso de Engenharia Civil da UNESC -
como requisito parcial para obteno do Ttulo de Engenheiro
Civil
UNESC- Universidade do Extremo Sul Catarinense 2014/01
no ensaio APULOT. 54 Congresso Brasileiro de Concreto. Macei,
IBRACON, 2012. SILVA, B.V.; BARBOSA, M. P.; SILVA FILHO, L. C. P.;
BOSCO, I.D.,;TROIAN,P. Comparativo experimental entre os mtodos de
ensaio pull-out e push-out para determinao da tenso de aderncia
ao-concreto. 54 Congresso Brasileiro do Concreto. Macei, IBRACON,
2010.
LORRAIN, M; BARBOSA P. M. Controle de qualidade dos concretos
estruturais: ensaio de aderncia ao-concreto. In: Revista
Concreto& Construes, So Paulo, N51, 3 trimestre, p. 52-57,
2008.
SILVA, B. V.; BARBOSA, M.P.; SILVA FILHO, L.C.P; LORRAIN. M; DAL
BOSCO, V.I. Correlao entre a tenso ltima de aderncia e a resistncia
do concreto usando ensaio Apulot: Avaliao do efeito de variao do
cobrimento do concreto ao redor da barra de ao. 53 Congresso
Brasileiro de Concreto. Florianpolis, IBRACON, 2011.
BARBOSA, M.T.G.; SANTOS, W.J. Estudo da Aderncia Ao-Concreto. 51
Congresso Brasileiro de Concreto. Paran, IBRACON, 2009.
SILVA, B. V. Investigao do potencial dos ensaios APULOT e
pull-out para estimativa da resistncia a compresso do concreto.
Dissertao (Mestrado em Engenharia) - Faculdade de Engenharia de
Ilha Solteira, Universidade Estadual Paulista, UNESP, 2010.
SILVA, B. V. Proposio de um teste de aderncia para o controle
tecnolgico da resistncia compresso do concreto. Tese (Doutorado em
Engenharia Civil) Programa de Ps-Graduao em Engenharia Civil,
UFRGS, Porto Alegre, 2014.
ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS. NBR 5739: Concreto:
Ensaio de compresso de corpos-de-prova cilndricos. Rio de Janeiro,
2007.
______. NBR 5738: Concreto: Procedimento para moldagem e cura de
corpos de prova. Rio de Janeiro, 2003.
______. NBR 7480: Barras e fios de ao destinados a armaduras
para concreto armado. Rio de Janeiro, 1996.
