ÁREA
Química de Materiais
Autores
Macedo, M. (IFPA,CAMPUS BELÉM) ; Lima, E. (IFPA, CAMPUS BELÉM) ; Gomes, C. (IFPA, CAMPUS BELÉM) ; Gonçalves, W. (IFPA, CAMPUS BELÉM) ; Porfírio, R. (IFPA, CAMPUS BELÉM)
RESUMO
Um dos parâmetros mais comumente usados para classificar o concreto é a sua resistência à compressão, segundo os procedimentos descritos nas normas brasileiras NBR 5738:2015 e NBR 5739:2007. As normas permitem a seleção do processo a ser utilizado, e as múltiplas combinações resultantes dessa seleção que levam a variações nos resultados de diferentes amostras retiradas do mesmo concreto. Em vista disso, esse trabalho objetivou verificar de forma simples a diferença entre os valores da resistência à compressão de alguns corpos de prova de concreto ensaiados no IFPA campus Belém, visando avaliar a influência de diferentes tipos de materiais (metal, polímeros ABS e PVC) empregados na confecção de moldes para ensaios de corpos de prova. com objetivo da possivel substituição do molde de metal.
Palavras Chaves
Concreto; Resistência mecânica; Moldes
Introdução
O concreto é o material mais utilizado na construção civil e os avanços da construção e das tecnologias possibilitaram o desenvolvimento de concretos cada vez mais resistentes. Para Azeredo (1997) o padrão de qualidade de uma obra é caracterizado pelo grau de controle de execução do concreto. A qualidade do concreto pode ser influenciada por diversos fatores, como por exemplo, a qualidade dos materiais empregados, a técnica utilizada na mistura, o processo de cura. Muitas das vezes é necessário realizar ensaios cujos resultados sejam capazes de expressar a influência desses materiais, ou seja, os resultados não deveriam ser influenciados por outros fatores além da variável analisada (BEZERRA, 2007). Para a avaliação das características de resistência do concreto podem ser realizados ensaios destrutivos e não destrutivos. No entanto o ensaio mais utilizado é o de resistência a compressão, devido ser um dos principais fatores de classificação, qualidade, dimensionamento, devido ao fato de sua facilidade de realização e pelo seu custo relativamente baixo (QUIRINO, 2018). No entanto, para um mesmo lote de concreto, os resultados podem ser influenciados pelas particularidades de seus corpos de prova. São os casos da geometria, dimensões, grau de adensamento, tipo de molde utilizado, processo de cura empregado e forma de preparação dos topos e ainda aqueles relacionados às características de execução do ensaio, através da influência da rigidez da máquina de ensaio e da velocidade de aplicação da tensão (NEVILLE, 1997; BEZERRA, 2007). A norma brasileira NBR 5738 (ABNT, 2015) que regula os procedimentos para moldagem e cura dos corpos de prova propõem que os moldes devem apresentar base e laterais lisas e planas e podem ser de formatos, cilíndricos ou cúbicos, tais geometrias apresentam suas vantagens a serem usufruídas e desvantagens a serem corrigidas. Os modelos de moldes mais utilizados são de materiais metálicos, mas também existem os moldes feitos de materiais poliméricos, com baixa rigidez. ROCHA (2002) apresentou um molde de resina que depois de fechado, possui elevada estanqueidade, possibilitando o endurecimento do corpo-de-prova na posição horizontal, dispensado completamente o tratamento do topo. Os resultados de resistência não evidenciaram nenhuma diferença significativa entre o molde de resina e o tradicional molde metálico. O tipo do molde, aparentemente, pode não ter influência no resultado de resistência. Mas, no caso de moldes descartáveis, que não são suficientemente rígidos, pode haver a dissipação de parte da energia de adensamento e/ou a perda da forma geométrica do corpo-de-prova, com leve ovalização do topo, levando a redução da resistência (AÏTCIN, 2000). Assim como os moldes metálicos podem apresentar resultados não tão satisfatórios, devido à falta de estanqueidade dos moldes metálicos, que são providos de sistema desmontável para facilitar a desmoldagem, ou a evaporação na superfície livre, por não estarem cobertos, o que pode diminuir a relação a/c, e como nas primeiras horas, o concreto não tem resistência suficiente para suportar o peso próprio, a amostra é densificada pela aproximação dos produtos de hidratação. O que resultaria de forma negativa na resistência do concreto (SOUSA, 2006). O presente trabalho tem o objetivo de comparar os resultados dos ensaios de resistência a compressão axial de corpos-de-prova de concreto, com moldes cilíndricos de diferentes tipos de materiais, sendo o metálico, PVC e polímero ABS, buscando assim, evidenciar a possível substituição do molde normalizado, metálico, pelos outros estudados neste trabalho.
Material e métodos
Todos os ensaios foram realizados no IFPA Campus Belém, no Laboratório de Materiais foram confeccionados os corpos de prova, no LABTEC na coordenação de Química foram realizados a separação e pesagem, no laboratório de Ensaios Mecânicos testes de compressão e a britagem/moagem/peneiramento no laboratório de Tratamento de Minérios. (1) A Análise preliminar do traço, considerando resultados de testes iniciais para adequação ao estabelecido na norma ABNT- NBR 5738/2015 [1], (2) Preparação de Agregados, empregando a proporção adequada: cimento Portland tipo CPII-32, areia peneirada, brita de leito de rio, água da rede de serviço, adição de aditivo baseada nas informações da norma NBR11768 [11]. 3) Moldagem dos Corpos de Prova, utilizados na avaliação da resistência a compressão baseada nas informações da norma ABNT-NBR5738 [1]. (4) Ensaios Realizados, Resistência mecânica em prensa hidráulica universal, 200t.
Resultado e discussão
Moldagem dos corpos de prova
Foram moldados 9 corpos de prova cilíndricos (100x200 mm) de concreto para os
ensaios mecânicos de compressão conforme ABNT-NBR5739 [10], para avaliar a
resistência física do material após 28 dias de cura. Os corpos de prova moldados
estão presentes na Fig.1.
Traço do concreto utilizado
A formulação do traço foi feita após averiguação e análise e por meio de
comparação com as bibliografias realizados no início do trabalho, com isso,
definiu-se que o traço unitário seria constituído somente após os testes
iniciais. O traço formado com as devidas proporções dos materiais em massa com
relação à massa cimentícia (kg/kg) suas proporções de materiais empregados no
traço estão mostradas na Tab.1.
Ensaios de Compressão
Após completar o período de cura estipulado para os corpos de prova, 28 dias,
procedeu-se à realização do teste de resistência à compressão. Foram submetidos
a esse teste 9 unidades de corpos de prova (CP), sendo 3 unidades de cada tipo
de material do molde investigado: Metal, polímero ABS e PVC. Os resultados na
Fig. 3, ilustram graficamente os resultados dos valores médios obtidos nos
ensaios realizado para cada molde.
Na figura 3,são apresentados os resultados médios de resistência mecânica do cps
nos diferentes moldes, pode ser observado um ganho de resistência no polímero
ABS, com 15 Mpa, acima do molde de pvc, com 14 Mpa, em decorrência da boa
aderência e uniformidade da massa cimentícia ao molde, salientas se que a
quantidade de água se manteve a mesma em todos os corpos de prova, adicionando
se aditivo para manutenção do abatimento de forma igual em todos os corpos de
prova.
A perda de resistência do concreto no molde de metal, com 11 Mpa, pode ser
devido a incapacidade dos moldes metálicos em reter umidade sendo provavelmente
o principal fator que afeta a resistência do material, que não pode ser
detectado durante o processo de moldagem ou a evaporação na superfície livre,
por não estarem totalmente cobertos, o que diminui a relação a/c, possibilitando
surgimento de vazios ou poros, que reduzem a resistência mecânica e consistência
da massa, deixando as ligações internas fracas, diminuindo a tratabilidade,
consequentemente a perda da resistência mecânica.
Os moldes de PVC e polímero ABS obtiveram resultados melhores de resistência,
com ganhos satisfatórios quando comparado ao molde normalizado de Metal, que
sugerem a o uso desses tipos de moldes para confecção de corpos de prova para
ensaios de compressão axial, por possuindo consistência desejada no interior dos
moldes e boa característica visual após período de cura apresentando menos
porosidade.
fig.1 - moldagem dos cps\r\ntab.1 - traço unitário\r\nfig.2 - ensaio de compressão
Conclusões
Os resultados mostraram que a pesquisa realizada obteve bons resultados, considerando a média de resistência mecânica, inspeção visual e influência do material do molde no processo de moldagem CP. Os moldes de polímero ABS e PVC facilitam muito a desmoldagem e aumentam a resistência mecânica, atendendo a possível troca do molde normalizado metálico para o uso em testes de compressão. Mediante aos resultados, Fig. 3. Definiu as resistências como limite máximo de 15 Mpa, suportada, com utilização do molde com material polímero ABS. O material do molde acaba exercendo influência sobre a estrutura da mistura cimentícia no que diz respeito a molde totalmente vedado, no que diz respeito ao molde utilizados obteve se influência na moldagem e resultados de compressão. Dessa forma, pode se concluir que a confecção de corpos de prova para ensaio de compressão em moldes de polímeros ABS e PVC, possui resultados positivo e promissor em relação a utilização ao molde metálico, além do mais a mistura cimentícia possui boa resistência e trabalhabilidade reforçando a possibilidade de substituição ao normalizado.
Agradecimentos
DG do IFPA Campus Belém, PROEXTENSÃO pelos Insumos. Aos Laboratórios de Química (LABTEC), Ensaios Mecânicos (DERIN) e Tratamento de Minérios (Curso de Mineração), pela disponibilização dos ambientes laboratoriais e equipamentos
Referências
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 5738/2015 – Moldagem e cura de corpos-de-prova cilíndricos ou prismáticos de concreto.
ABNT/CB-18- Comitê Brasileiro de Cimento, Concreto e Agregados, CE-18:301.03 -Comissão de Estudo de Ensaios Físicos para Concreto Fresco, Rio de Janeiro,2015.
AZEREDO, H. A. de (1997). O edifício até sua cobertura, Ed Edgard Blücher LTDA, 2ª Ed.
AÏTCIN, P. Concreto de alto desempenho. 1. ed. São Paulo: PINI, 2000. 666 p
BEZERRA, A. C. S. Influência das Variáveis de Ensaio nos Resultados de Resistência à Compressão de Concretos: uma análise experimental e computacional. Dissertação apresentada à Universidade Federal de Minas Gerais. Belo Horizonte. 2007
SOUSA, Gabriela Gonçalves. Influência dos Processamentos de Ensaio a Compressão De Corpos-de-prova Cilíndricos no Controle de Qualidade do Concreto: uma análise experimental e computacional. Dissertação submetida à Universidade Federal de Santa Catarina. Florianópolis. 2006
QUIRINO, Lucas Marques de Oliveira. Análise comparativa da influência das variáveis: geometria e tipos de regularização de faces, nos resultados dos ensaios de compressão axial. 2018. 50 f. TCC (Graduação) - Curso de Bacharelado em Engenharia Civil, Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Goiás, Aparecida de Goiânia, 2018.
NEVILLE, A. M. Propriedades do Concreto. Tradução de Salvador E. Giammusso. 2ª ed. São Paulo/SP: PINI, 1997.
ROCHA G. G. N. Novo Sistema de Moldagem de Corpos de Prova Destinados ao Controle Tecnológico do Concreto Em Anais do 44º Congresso Brasileiro do Concreto, 2002, Belo Horizonte. Anais… Belo Horizonte, 2002.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 5739/2007 – Concreto-Ensaio de compressão de corpos-de-prova cilíndricos.
ABNT/CB-18 – Comitê Brasileiro de Cimento, Concreto e Agregados, CE-18:301.02 - Comissão de Estudo de Ensaios Mecânicos para Concreto, Rio de Janeiro, 200.
