Pró-Reitoria Acadêmica Escola de Exatas, Arquitetura e Meio Ambiente Curso de Engenharia Civil Trabalho de Conclusão de Curso

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1 Pró-Reitoria Acadêmica Escola de Exatas, Arquitetura e Meio Ambiente Curso de Engenharia Civil Trabalho de Conclusão de Curso ESTUDO COMPARATIVO DA INFLUÊNCIA DE DIFERENTES TIPOS DE CAPEAMENTOS EM CORPOS-DE- PROVA CILÍNDRICOS NA RESISTENCIA À COMPRESSÃO DO CONCRETO Autores: Paulina Freitas Taffner Vinícius Diôgo Sales Crisóstomo de Souza Orientador: Prof. MSc. Luciana Nascimento Lins Brasília - DF 2018

2 PAULINA FREITAS TAFFNER VINÍCIUS DIÔGO SALES CRISÓSTOMO DE SOUZA ESTUDO COMPARATIVO DA INFLUÊNCIA DE DIFERENTES TIPOS DE CAPEAMENTOS EM CORPOS-DE-PROVA CILÍNDRICOS NA RESISTENCIA À COMPRESSÃO DO CONCRETO Artigo apresentado ao curso de graduação em Engenharia Civil da Universidade Católica de Brasília, como requisito parcial para a obtenção do grau Bacharel em Engenharia Civil. Orientador: Prof. MSc. Luciana Nascimento Lins Brasília 2018

3 Artigo de autoria de Paulina Freitas Taffner e Vinícius Diôgo Sales Crisóstomo de Souza intitulado ESTUDO COMPARATIVO DA INFLUÊNCIA DE DIFERENTES TIPOS DE CAPEAMENTOS EM CORPOS-DE-PROVA CILÍNDRICOS NA RESISTENCIA À COMPRESSÃO DO CONCRETO, apresentado como requisito parcial para obtenção do grau de Bacharel em Engenharia Civil da Universidade Católica de Brasília, em 29 de Novembro de 2019, defendido e aprovada pela banca examinadora abaixo assinada: Prof. MSc. Luciana Nascimento Lins Orientadora Curso de Engenharia Civil UCB Prof. Dr. Nelvio Dal Cortivo Curso de Engenharia Civil UCB Brasília 2018

4 3 ESTUDO COMPARATIVO DA INFLUÊNCIA DE DIFERENTES TIPOS DE CAPEAMENTO EM CORPOS-DE-PROVA CILINDRÍCOS NA RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO DO CONCRETO COMPARATIVE STUDY OF THE INFLUENCE OF DIFFERENT TYPES OF CAPS IN DETERMINATION OF COMPRESSIVE STRENGTH OF SPECIMENS CONCRETE CYLINDERS. RESUMO PAULINA FREITAS TAFFNER 1 VINÍCIUS DIÔGO SALES CRISÓSTOMO DE SOUZA 2 Para garantir a segurança nas construções dos elementos estruturais de concreto, é obrigatório que se realize o controle tecnológico do concreto, com o objetivo de analisar a resistência de projeto. Este controle pode ser feito através do ensaio de resistência à compressão axial de corpos de prova, afim de analisar se os resultados são compatíveis com o dimensionado em projeto. Para que o resultado esteja de acordo com a realidade as amostras devem obedecer a um formato padrão evitando excentricidades em relação ao eixo, com suas superfícies planas de modo a entrar inteiramente em contato com o prato da prensa no momento do rompimento. Os tipos de regularização de superfície aqui analisados são os de: desgaste (retificação), aderidos (enxofre e argamassa) e não aderidos (neoprene) bem como amostras sem qualquer tipo de regularização, onde estes são estudados de modo a avaliar sua eficiência, confiabilidade, praticidade e viabilidade. Palavras-chaves: Controle Tecnológico. Resistência. Capeamento. Regularização. ABSTRACT To ensure safety building of structural concrete elements, is required perform technological control of concrete, in order to analyzing the plan resistance. This control must be done through the test of endurance to axial compression of specimens, for the purpose of analyze if the results are compatible with the design dimension. So that the result be in accordance with the reality the samples must obey to a standard format avoiding eccentricities in relation to the axis, with their flat surfaces to get in touch with the press at the moment of rupture. The types of surface regularization analyzed here are: attrition (rectification), bonded caps (sulfur and mortar) and unbonded caps (neoprene), as well as samples without any kind of regularization, where they are studied in order to evaluate their efficiency, reliability, practicality and viability. Key words: Technological Control. Resistance. Covering. Regularization. 1 Graduanda em Engenharia Civil Pela Universidade Católica de Brasília paulinataffter_@hotmail.com 2 Graduando em Engenharia Civil Pela Universidade Católica de Brasília viniciusdiogo1@hotmail.com

5 4 1 INTRODUÇÃO Com a grande demanda em obras cada vez mais modernas na construção civil, concretos com resistências à compressão axial convencionais e até superiores a 40 MPa, são cada vez mais utilizados. Logo, são necessárias técnicas seguras, confiáveis e eficazes para verificar a determinação das características do concreto utilizado. Uma das técnicas para essa avaliação é a determinação da resistência à compressão axial pela ruptura da amostra de concreto moldada somente para essa finalidade. Esses resultados do ensaio não deveriam ser influenciados por nada além da variável em questão. Este ensaio é executado através de uma prensa que exerce uma força gradual de compressão sobre a área de superfície do corpo de prova, até que por fim este se rompa. O valor da resistência à compressão é dimensionado pela relação entre a força aplicada até o momento do rompimento, e a área a qual esta força foi submetida. Vários fatores podem interferir no valor final da resistência à compressão do concreto ensaiado. Dentre os diversos fatores que afetam o resultado deste ensaio destacam-se aqueles relativos à qualidade intrínseca do material, outros relacionados às características dos corposde-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 (BEZERRA, 2007). Segundo Bucher e Rodrigues Filho (1983), pequenas irregularidades na superfície já são suficientes para provocar excentricidade pelo carregamento desuniforme e, consequentemente, uma diminuição da resistência final. Para se minimizar a excentricidade e distorções de carregamentos nos corpos de prova, são previstos tratamentos superficiais de modo que os desvios de planicidade possam ser corrigidos (LIMA; BARBOSA, 2009). Uma superfície irregular, pode no momento do ensaio para verificação da resistência à compressão, causar um acúmulo de tensão na região onde a irregularidade se localiza no corpo de prova, ocasionando assim, uma discrepância considerável nos resultados obtidos no ensaio. Tal discrepância, eventualmente pode constatar erroneamente, num lote de concreto que não atende a resistência requerida de projeto, influenciando numa possível tomada de decisão, quanto a uma eventual recuperação desnecessária de determinada parte da estrutura. No entanto, é quase que impossível moldar um corpo de prova no qual a sua superfície se faça retilínea o suficiente, para garantir um contato regular com a base (prato) do pistão da prensa, no momento da execução do ensaio de resistência à compressão. Por isso, a Norma Brasileira NBR 5738/2015 (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 2015) específica que antes de realizar o ensaio é necessário preparar suas bases, afim de que se tornem superfícies planas e perpendiculares ao eixo longitudinal do corpo de prova. Os procedimentos normatizados para o ensaio de resistência do concreto à compressão de corpos de prova cilíndricos, estão definidos na NBR 5739/2007 (ABNT, 2007). A NBR 5738 (ABNT, 2015) define os procedimentos para moldagem, cura e a preparação das bases dos corpos de prova. A norma especifica dois métodos para a realização da preparação dos corpos de prova, sendo por retificação ou por capeamento. A norma também cita que outros processos podem ser adotados, desde que estes sejam submetidos à avaliação prévia, por comparação estatística, com resultados obtidos de corpos de prova retificados por processo tradicional, e os resultados obtidos apresentem-se compatíveis. Esses métodos de preparação de bases são divididos em três grupos: sistema de capeamento colado, sistema de capeamento não colado e sistema de desgaste mecânico. Para o sistema de retificação por processo mecânico, de acordo com a NBR 5738/2015 (ABNT, 2015) a retificação consiste na retirada de uma fina camada de material das bases a serem preparadas, sendo essa remoção feita por meios mecânicos. A retificação deve ser feita

6 5 de tal forma que se garanta a integridade estrutural das camadas adjacentes à camada removida e proporcione uma superfície lisa e livre de ondulações e abaulamentos. O desgaste deve respeitar um limite previsto em norma, havendo correções nas resistências caso a divisão da altura pelo diâmetro seja menor que 1,94, tal fator de correção é demonstrado no Quadro 1. Quadro 1- Fator de correção h/d segundo a NBR Fonte: Associação Brasileira de Normas Técnicas, Não deverá haver falhas de planicidade em qualquer ponto que seja da superfície tratada, para que não haja interferência na resistência potencial do concreto. O tipo de concreto utilizado pode influenciar nos resultados da retificação, a porosidade do concreto por sua vez pode interferir no acabamento das faces polidas, pois um concreto muito poroso quando retificado pode expor os vazios. Outra característica do concreto da qual depende a qualidade da retificação é a sua resistência, já que de um concreto pouco resistente, ou seja, com alto valor de relação água/aglomerante, desprender-se-iam agregados no momento do desgaste mecânico do topo do corpo de prova, tornando-o rugoso em vez de liso, não sendo alcançado o objetivo principal da retificação, de modo que, um grande número destas falhas, irá levar a resultados inferiores (JERÔNIMO; SOUZA; SILVA, 2011, p. 3). Para o sistema de capeamento colado em corpos-de-prova o método consiste no revestimento dos topos dos corpos de prova com uma fina camada de material apropriado. De acordo com a NBR 5738/2015 (ABNT, 2015), esse material deverá ter aderência ao corpo de prova, compatibilidade química com o concreto, fluidez no momento de sua aplicação, acabamento liso e plano após o endurecimento e resistência à compressão compatível com os valores normalmente obtidos em concreto, para garantir a perpendicularidade da superfície obtida com a geratriz do corpo de prova é necessário utilizar um dispositivo auxiliar, denominado capeador. Também de acordo com a NBR 5738/2015 (ABNT, 2015) quando realizado o capeamento a espessura não pode exceder 3 mm em cada base. Destacam-se como capeamento colado: capeamento com enxofre e capeamento com pasta ou argamassa de cimento. De acordo com NM 77/96 (NORMA MERCOSUR,1996), para o concreto com poucas horas de cura, recomenda-se o uso de pasta ou argamassa de cimento, para o concreto após o período de cura, a utilização do enxofre como material de capeamento. O capeamento colado de enxofre, pode produzir maiores valores de resistência quando ensaiados e baixas variações de resistência se comparado a outro método de capeamento. Este tipo de capeamento tem como vantagem o rápido endurecimento, boa aderência e elevada resistência à compressão após poucas horas de capeados. Como desvantagem, quando elevado a alta temperatura, durante a combustão é liberado um gás altamente tóxico, que pode gerar irritação nas vias respiratórios ao ser inalado. Atualmente, tem-se utilizado somente o enxofre sem adições em estado líquido (fundido) para o capeamento (BEZERRA, 2007). O capeamento colado de pasta ou argamassa de cimento, é feita com areia, cimento e água. De acordo com a NBR 5738/2008 (ABNT, 2008) a pasta de cimento deverá ser preparada

7 6 de 2 a 4 horas antes de seu emprego, com espessura menor ou igual a 3mm, o acabamento dos topos dos corpos de prova deve ser feito com uma placa de vidro plana, com no mínimo 12 mm de espessura. O capeamento com almofadas elastoméricas está sendo amplamente utilizado no Brasil e no mundo, mas ainda existem poucos estudos a respeito do seu emprego (BEZERRA, 2007). O sistema de capeamento não colado é caracterizado pela utilização de um material que funciona como uma espécie de almofada para as bases do corpos de prova, geralmente é feito o uso de elastômeros como o neoprene. O neoprene tem forma de disco com diferentes tipos de dureza. A norma americana ASTM C 1231 (AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS, 2000) especifica a dureza shore A e o número máximo de reusos do neoprene. Quadro 2- Condições para o uso de almofadas de policloropreno - Neoprene (Adaptado de ASTM, 2000) Fonte: Bezerra (2007) Esse material pode ou não estar confinado, quando utilizada de forma não confinada pode apresentar inconsistência de resultados, pois assim não terá como restringir a deformação lateral do elastômero. Na utilização de forma confinada, utiliza-se uma base metálica cuja função é restringir essa deformação. Figura 1 Sistema de capeamento com almofadas elastoméricas confinado Fonte: Bezerra (2007)

8 7 Figura 2 Sistema de capeamento com almofada de neoprene não confinada Fonte: Bezerra (2007) A norma americana ASTM C 1231 (ASTM, 2000), adverte que o processo de ruptura dos corpos de prova com capeamento não aderido à superfície pode ser mais violento se comparado aos capeamentos colados. Devido ao fato desses capeamentos com almofadas elastoméricas absorverem mais energia de deformação, e provocar uma liberação repentina de energia acumulada nessas almofadas elastoméricas. Logo para garantir a segurança dos usuários, a prensa deve contar com uma gaiola de proteção. A norma americana ASTM C 39 (ASTM, 2003) especifica que as extremidades dos corpos de prova, sejam retificadas ou capeadas de modo que as superfícies do carregamento sejam planas dentro de 0,05mm e perpendiculares ao eixo longitudinal do corpo de prova com desvio máximo de 0, 5º. A NBR 5738/2015 (ABNT, 2015) estabelece tolerância apenas para a base do molde dos corpos de prova, devendo ser rígida e plana e ter dimensões suficientes para manter a sua estabilidade quando da moldagem, com tolerância de planeza da ordem de 0,05 mm Um acabamento inadequado da superfície dos corpos de prova poderá acarretar em uma redução de 30% da resistência para superfícies côncavas e 50% para superfícies convexas (HELENE; TERZIAN, 1992). Deve ser observada a forma de ruptura dos corpos de prova após a realização do ensaio de resistência à compressão, pois essa ruptura deve ser levada em consideração nas análises de resultados. A NBR 5739 (ABNT, 2007) especifica os tipos de ruptura que podem ocorrer nos corpos de prova depois do ensaio à compressão ter sido realizado. Visando aperfeiçoar o controle tecnológico do concreto nos ensaios de resistência à compressão axial, este estudo tem como objetivo principal avaliar experimentalmente quais métodos de preparação de bases são mais apropriados para se chegar a resistência desejada. 2 DESENVOLVIMENTO 2.1 MATERIAIS UTILIZADOS O concreto utilizado para esse estudo foi dimensionado para a resistência à compressão de 25 MPa. Os parâmetros de dosagem, controle e qualidade dos materiais são estabelecidos pela empresa Grupotecno Sistemas Construtivos. Empresa esta que confeccionou e cedeu o concreto para a realização do estudo em questão. No controle tecnológico de execução do concreto, tem-se as seguintes especificações quanto ao processo de confecção do concreto: O

9 8 cimento utilizado para a confecção do concreto foi o CP II F 40 da InterCement, que apresenta secagem rápida e resistência inicial e final mais elevadas. Para determinar a consistência do concreto foi realizado o ensaio de abatimento, também conhecido como slump test, com valor igual a 14 cm. O agregado graúdo utilizado, foi a brita 0. Os agregados miúdos utilizados, foram a areia artificial e areia rosa. A mistura utilizou o aditivo plastificante polifuncional, que tem como objetivo reduzir a água. Para a realização desse estudo foram moldados 30 corpos de prova, de uma mesma betonada. Sendo 6 amostras para capeamento com enxofre, 6 amostras para capeamento com argamassa de cimento, 6 amostras com o uso de almofadas elastoméricas, 6 amostras por retificação e 6 amostras sem nenhum tipo de preparo de base. 2.2 MÉTODOS Quanto a moldagem dos corpos de prova, foram seguidas todas as recomendações da NBR 5738/2015, afim de garantir uma padronização dos corpos de prova estudados. Todos os corpos de prova foram moldados em um mesmo dia, em uma forma padrão de corpo de prova de 100mm de diâmetro e 200mm de altura. Todos os corpos de prova foram submetidos ao mesmo período de cura. Para o adensamento aplicou-se um total de 12 golpes manuais visando ter a mesma proporção na intensidade de força em cada camada. Todos eles distribuídos uniformemente em toda a seção transversal do molde, com o auxílio de uma haste lisa e cilíndrica de aço. Ao final de cada camada, alguns golpes foram dados na lateral da forma, afim de evitar possíveis espaços vazios em seu interior, provenientes de bolhas de ar. O material foi moldado no local de armazenagem, isso evitou com que trepidações e golpes provenientes de um eventual transporte brusco, alterasse quaisquer características do processo de moldagem. Após um repouso na forma de um período de 24 horas, ocorreu a desforma e a transferência do concreto para um tanque de água, protegido de intempéries Tipos de regularização de superfície Remate com argamassa Os corpos de prova foram capeados 4 dias após a sua moldagem, com argamassa de cimento e areia, no traço 1:1 em massa. Durante esses 4 dias antes do capeamento, todos os corpos de prova permaneceram na cura. Foram utilizadas 6 amostras para o capeamento com argamassa de cimento, para manter todos os corpos de prova na mesma condição, todas as amostras foram retiradas da cura e logo após o capeamento, os corpos de prova foram submetidos a cura novamente. De acordo com a versão mais atualizada da NBR 5738/2015 (ABNT,2015) não há nenhuma especificação quanto ao método sobre o capeamento com argamassa de cimento. Apenas abre espaço para que sejam adotados outros processos de capeamentos, desde que sejam submetidos à avaliação previa por comparação estatística, com resultados obtidos de corpos de prova retificados por processo tradicional. A regularização das bases foi executada com argamassa de cimento, preparada duas horas antes do seu emprego, como citada na norma NBR 5738/2003 (ABNT, 2003). Foram colocadas as amostras sobre uma bancada nivelada revestida de porcelanato, sendo uma superfície lisa para o acabamento das bases dos corpos de prova. Foram colocados os corpos de prova sobre a camada de argamassa de cimento, nivelando para que não ultrapassasse uma

10 9 camada de 3mm de espessura e se tornasse uma superfície plana para a execução do ensaio de resistência à compressão, ambas as bases foram capeadas do mesmo método. Figura 3 capeamento com argamassa de cimento Figura 4 corpos de prova capeados com argamassa de cimento Capeamento com Enxofre O capeamento com enxofre seguiu as recomendações da NBR 5738 (ABNT, 2015), quanto ao revestimento dos topos dos corpos de prova, atendendo aos requisitos de espessura da camada, e o uso do capeador para garantir a perpendicularidade da superfície do corpo de prova, como mostrado na Figura 5.

11 10 Figura 5 capeamento com enxofre utilizando capeador Figura 6 corpos de prova capeados com enxofre Retificação por Desgaste de Superfície Para a retificação utilizou-se de uma retificadora onde o corpo de prova é fixado na horizontal enquanto um disco diamantado em rotação realiza o desgaste da superfície do corpo de prova, mediante controle manual, conforme mostra a Figura 7. Proporcionando uma

12 11 superfície lisa e livre de ondulações e abaulamento, como recomendado na NBR 5738/2015 (ABNT, 2015), mostrado na figura 8. Todas as amostras retificadas não sofreram um desgaste que alterasse a conformação do seu formato padrão afim de que o valor h/d fosse menor que 1,94 como especificado na NBR 5739/2007 (ABNT, 2017). Logo não houve necessidade de uma correção na força aplicada nos corpos de prova. Figura 7 corpo de prova sendo retificado Figura 8 corpos de prova retificados

13 Almofada Elastomérica de Neoprene Este processo não é aderido à superfície do corpo de prova. Sendo um material que seja capaz de acomodar e suportar as devidas cargas nos topos dos corpos de prova. Utilizamos o elastômero de policloropreno, conhecido também como neoprene. A dureza escolhida foi de 70 shore A. Essa almofada de neoprene possui dimensões de 10 cm de diâmetro e espessura de 2 cm, foi confinada dentro de uma base metálica, evitando o surgimento de tensões não axiais nos corpos de prova. Figura 9 almofadas de neoprene Processo de ruptura por compressão axial O rompimento do corpo de prova se deu aos 30 dias de idade do concreto, seguindo as recomendações da NBR 5739/2007 (ABNT, 2007). O rompimento é realizado através de uma prensa hidráulica, que aplica uma força longitudinal no corpo de prova até um ponto de ruptura. O equipamento utilizado foi uma prensa Forney computadorizada. Para analisar a área real de contato das bases dos corpos de prova com a prensa, foi adicionado uma folha de papel carbono em contato com papel sulfite em cada base do corpo de prova, durante o rompimento. Logo após a realizacao do ensaio, foram escaneadas as folhas, e pôde se observar as reais áreas de contato dos diferentes tipos de regularização. E assim verificar qual regularização que melhor atende as recomendações das norma NBR 5738/2015 (ABNT,2015) quanto a planicidade e perpendicularidade ao eixo longitudinal do corpo de prova. Utilizamos a imagem da NBR 5739/2007 (ABNT,2007) para classificar quanto ao tipo de ruptura, dos corpos de prova ensaiados.

14 13 Figura 10 tipos de ruptura de corpos de prova Fonte: NBR 5739 (ABNT, 2007) 3 RESULTADOS E DISCUSSÕES Para a realização deste trabalho, todos os corpos de prova foram moldados a partir da mesma betonada, onde foram submetidas as mesmas condições até o momento do rompimento. Sendo assim, procurou-se minimizar os fatores que poderiam interferir nos resultados de resistência a compressão. Tornando possível avaliar a interferência que os diferentes tipos de regularização de superfície, que estão em contato com os pratos da prensa, no ensaio de rompimento. 3.1 ANÁLISE QUANTO AO TIPO DE REGULARIZAÇÃO DE SUPERFÍCIES DO CORPO DE PROVA

15 14 Os resultados obtidos no ensaio de resistência à compressão, podem ser vistos e analisados através do Quadro 3 e do Gráfico 1. Quadro 3 Resultados do Teste de Ruptura Amostra Resistência de Projeto (Mpa) Resistência a Ruptura por Tipo de Regularização (Mpa) Enxofre Argamassa Neoprene Retificado Sem regularização 1 25,0 31,1 31,3 28,0 22,3 18,7 2 25,0 30,3 26,6 27,5 19,2 19,9 3 25,0 31,5 29,7 29,4 27,2 21,3 4 25,0 30,0 31,6 28,1 25,0 20,0 5 25,0 29,3 28,5 27,6 23,8 24,0 6 25,0 30,5 30,1 29,0 18,8 18,7 Média 30,5 29,6 28,3 22,7 20,5 Desvio Padrão 0,774 1,848 0,762 3,303 1,996 Gráfico 1 Comparativo entre as resistências à ruptura Os resultados de ruptura das amostras sem qualquer tipo de regularização das bases dos corpos de prova, deixam evidentes a interferência que a ausência de uma superfície plana de topo e na base podem proporcionar nos resultados. Os dados obtidos, além de atestar uma resistência abaixo da projetada, apresentou um desvio padrão de 1,996 (ver Quadro 3).

16 15 A regularização através da retificação com desgaste de superfície, apresentou um desvio padrão de 3. É importante ressaltar que algumas divergências nos resultados podem ocorrer em função das seguintes condições: tipo de disco usado na retifica, do manuseio do equipamento, da resistência e porosidade do concreto. Outros fatores podem influenciar nos resultados e exigem uma supervisão referente a meticulosidade do processo. Além desses fatores, é possível que ocorra um acúmulo de tensão na amostra proveniente do processo de desgaste, tal peculiaridade pode interferir nos resultados do teste de resistência a ruptura (ver Quadro 3). Os resultados avaliados através da regularização de superfície com capeamento de enxofre argamassa, e neoprene apresentaram um desvio padrão de 0,774; 1,848 e 0,762 respectivamente, apresentando assim, uma comprovação quanto a sua eficiência estatística na prescrição dos resultados esperados. 3.2 Analise da Configuração do tipo de Ruptura e da distribuição de Força nos Topos. Essa parte do estudo analisou algumas características acerca do ensaio de rompimento dos corpos de prova, quanto ao padrão do tipo de ruptura descrito na NBR 5739/2015 em cada tipo de regularização de superfície. Aliado a isso fez-se uma análise empírica de distribuição da força nas superfícies em contato com a prensa, através de impressões de filme carbono que os topos das amostras registraram em papel sulfite Sem Regularização de Superfície Os corpos de prova sem quaisquer tipos de regularização nas superfícies, apresentaram características de rupturas descritas como do tipo F e G como mostrado na Figura 11, onde é possível observar que as fraturas ocorreram próximas ao topo ou na base da amostra. Tais conformações de ruptura indicam uma aplicação de carga irregular em alguma ou ambas das extremidades do corpo de prova, fato este constatado na impressão de filme carbono. Figura 11 Fraturas no topo e ou na base tipo F e próximas ao topo do tipo G. (tipo F) (tipo G) Fonte: NBR 5739 (ABNT, 2007) Algumas regiões da impressão apresentaram total ausência de tonalidade, enquanto outras apresentaram colorações intensas. Isso evidencia uma distribuição aleatória de força, devido ao contato da prensa em saliências e irregularidades nas superfícies, onde a carga se ausenta em algumas regiões e se concentra em outras, como mostrado na Figura 12. Os corpos de prova com essas particularidades, apresentaram comprometimento considerável dos resultados, sendo recomendado seu descarte para a realização de novos testes.

17 16 Figura 12 Analise quanto a forma do tipo de ruptura e distribuição das forças no topo e base dos corpos de prova SC1 (a), SC2 (b), SC3 (c), SC4 (d), SC5 (e) e SC6 (f) sem regularização das superfícies. (a) (b) (c) (d) (e) (f) Retificação Através do Desgaste de Superfície As amostras regularizadas por meio do desgaste das superfícies, expôs resultados com elevada alternância de resistência nos ensaios de ruptura. Tais peculiaridades sugerem possíveis falhas no processo de desgaste. As impressões evidenciaram uma quebra no padrão das amostras, revelando as irregularidades nas superfícies ocasionadas pelo disco de corte, tais características evidenciam os efeitos que a operação manual do equipamento, ausente de uma adequada metodologia de manutenção, pode ocasionar na superfície retificada, propagando essas falhas para os resultados (ver Figura 14). As fraturas nos corpos de prova apresentaram características de rupturas descritas como do tipo C, de acordo com a Figura 13. Não necessariamente demonstraram um padrão referente ao cisalhamento ou formação de cones, e sim em um padrão colunar perpendicular ao eixo da superfície de contato com a prensa. Esse tipo de padrão de ruptura, segundo Carlos Resende apesar de mais raras que as demais, podem ocorrer devido a algum tipo de irregularidade nas superfícies de contato com a prensa. Influenciando negativamente no resultado do ensaio, sem que haja necessidade de um total descarte dos resultados quando a resistência desejada é atingida.

18 17 Figura 13 Fraturas colunares com formação de cones tipo C. Fonte: NBR 5739 (ABNT, 2007) Figura 14 Analise quanto a forma do tipo de ruptura e distribuição das forças no topo e base dos corpos de prova R1 (a), R2 (b), R3 (c), R4 (d), R5 (e) e R6 (f) retificados. (a) (b) (c) (d) (e) (f)

19 Capeamento Aderido de Enxofre O padrão de ruptura apresentado nas amostras niveladas com capeamento de enxofre, apresentou um modelo descrito na norma como do tipo B, D e E (ver Figura 15). Descritas como cisalhadas, cônicas com mais de uma partição e cônica cisalhada. O resultado deste tipo de ruptura, segundo Carlos Resende, se dá em planos inclinados ao eixo da força cortante das amostras. Figura 15 Fraturas cônica bipartida e com mais de uma partição do tipo B. Fonte: NBR 5739 (ABNT, 2007) Figura 16 Fraturas cônica cisalhada do tipo D e cisalhadas tipo E. Fonte: NBR 5739 (ABNT, 2007) (tipo D) (tipo E) O resultado é descrito como confiável, indicando que a força aplicada nas superfícies de contato fora uniformemente distribuída. Este fato é comprovado nas impressões registradas no estudo, onde a coloração é dotada de pequenas discrepâncias na tonalidade nas superfícies estudadas, que de maneira geral foram constantes e uniformes em todas as amostras analisadas. Este tipo de capeamento é tido como ideal, pois além nivelar o corpo de prova, também regulariza suas faces de modo solicitados nas condições do ensaio de ruptura (ver Figura 17).

20 19 Figura 17 Analise quanto a forma do tipo de ruptura e distribuição das forças no topo e base dos corpos de prova E1 (a), E2 (b), E3 (c), E4 (d), E5 (e) e E6 (f) capeados com enxofre. (a) (b) (c) (d) (e) (f) Capeamento Não Aderido com Neoprene Os corpos de prova regularizados com neoprene, expuseram características de rupturas como do tipo F, de acordo com a Figura 18, onde as fraturas ocorrem próximas ao topo. Normalmente tal particularidade indicaria uma inconsistência nos resultados, porém a ASTM 1231 toma como nota a seguinte observação: Por causa da liberação violenta de energia armazenada nas almofadas, o cilindro rompido raramente exibe a fratura cônica típica dos cilindros com capeamento com os aspectos descritivos dos tipos de fratura no Método de Teste C 39. Ocasionalmente, os cilindros com capeamento não aderidos podem desenvolver rachaduras precoces, mas continuam sendo carregados com uma carga crescente. Por esse motivo, as amostras cilíndricas devem ser testadas para concluir a falha. (AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS, 2000, p. 3). Essa advertência sugere confiabilidade nos resultados, mesmo com tal peculiaridade acerca da forma característica de ruptura dos corpos de prova analisados. Os resultados obtidos foram semelhantes ao dos capeamentos aderidos, apresentando um desvio padrão dos resultados menor que os demais. A distribuição da coloração na impressão é uniforme nas duas faces de contato do corpo de prova, não apresentando quaisquer alterações de tonalidade que comprove uma maior concentração de carga em alguma região específica na região de impressão (ver Figura 19).

21 20 Figura 18 Fraturas no topo e ou na base do tipo F e próximas ao topo do tipo G. Fonte: NBR 5739 (ABNT, 2007) (tipo F) (tipo G) Figura 19 Analise quanto a forma do tipo de ruptura e distribuição das forças no topo e base dos corpos de prova N1 (a), N2 (b), N3 (c), N4 (d), N5 (e) e N6 (f) capeados com Neoprene. (a) (b) (c) (d) (e) (f) Capeamento Aderido com Argamassa As fraturas nos corpos de prova com regularização de superfície de argamassa seguiram um padrão de ruptura do tipo D e E, indicando ruptura por cisalhamento (ver Figura 20). Esse padrão sugere uma elevada confiabilidade nos resultados do ensaio.

22 21 A coloração da estampa se mantém uniforme apresentando mínimas variâncias ao longo de sua extensão, algumas saliências são observadas indicando possíveis irregularidades no acabamento das superfícies estudadas, possivelmente causadas por bolhas de água ou por irregularidades na superfície de apoio que o acabamento foi realizado. No entanto, tais discrepâncias não alteraram significativamente os resultados esperados. Os contornos observados nas impressões sugerem que as forças foram uniformemente distribuídas nas faces do corpo de prova (ver Figura 21), o que aproxima dos resultados obtidos com capeamento de enxofre e neoprene. Figura 20 Fraturas cônica cisalhada do tipo D e cisalhadas do tipo E. (tipo D) (tipo E) Fonte: NBR 5739 (ABNT, 2007) Figura 21 Analise quanto a forma do tipo de ruptura e distribuição das forças no topo e base dos corpos de prova A1 (a), A2 (b), A3 (c), A4 (d), A5 (e) e A6 (f) capeados com Argamassa. (a) (b) (c) (d) (e) (f)

23 22 4 CONSIDERAÇÕES FINAIS Como referência utilizam-se os métodos de regularização das bases de acordo com a NBR 5738/2015 para a análise dos resultados. No estudo em questão, o sistema de retificação apresentou maiores divergências quanto aos resultados, concluindo que deve-se ter um maior cuidado ao realizar esse tipo de preparação, pois qualquer irregularidade afeta diretamente os resultados. O capeamento com enxofre, argamassa de cimento e neoprene, apresentaram baixo desvio padrão. Pôde-se observar nas impressões de filme de carbono, que devido uma regularização que permite maior planicidade e nivelamento, a distribuição da carga se dá de maneira mais uniforme, ocasionando uma maior área de contato entre o corpo de prova e a prensa da máquina de ensaio à compressão, alcançando a resistência de projeto desejada. Atualmente evita-se o uso do capeamento com enxofre, devido a questões ambientais de um eventual descarte em lugares impróprios, como também quanto aos riscos causados a saúde através da inalação gás sulfídrico liberado na execução do capeamento. Porém este apresenta os resultados mais equivalentes a resistência de projeto, devido as condições de nivelamento, aderência ao concreto e capacidade de resistência elevada do material em questão. Para a adoção desta técnica faz-se necessário uma estrutura adequada as condições do ensaio, que garantam o isolamento e descarte apropriado dos reagentes químicos, assim como uma equipe técnica especializada e munida dos equipamentos de segurança adequados aos riscos que este procedimento proporciona. A utilização do capeamento com argamassa de cimento, alcançou a resistência de projeto, porém houve uma oscilação quanto as resistências dos corpos de prova estudados. A execução deste tipo de regularização deve ser meticulosamente detalhada na execução do processo, de modo a evitar possíveis consequências negativas no concreto quanto as condições de cura, deve-se também levar em consideração o cuidado para obter uma superfície plana e regular como também um nivelamento adequado nas amostras, pois estes parâmetros podem interferir significantemente os resultados. Para que este procedimento ocorra de maneira ideal, recomenda-se que durante o processo se empregue um método de cura não imersa, para que assim a argamassa se agregue ao corpo de prova sem que a cura inicial da amostra seja afetada. Deve-se também haver um cuidado em manter uma perpendicularidade que evite excentricidades em relação ao eixo do corpo de prova O capeamento não aderido com neoprene, apesar de não possuir normativas em território nacional, apresenta vantagens significativas quanto praticidade, segurança como também nos resultados esperados. A metodologia utilizada no procedimento neste tipo de regularização seguiu as recomendações descritas na norma americana C 1231/2000, os resultados obtidos seguiram um padrão estatístico equivalente aos demais tipos de capeamentos aderidos regulamentados no Brasil. Deve-se porém, respeitar as recomendações quanto a sua metodologia de uso, bem como a quantidade máxima de reusos por tipo de neoprene utilizado. Os objetivos deste trabalho em analisar a eficiência, confiabilidade, praticidade e viabilidade dos tipos de regularização de bases de corpos de prova cilíndricos de concreto foram alcançados. Pôde ser identificado que a preparação de base nas amostras pode interferir significativamente nas resistências do ensaio à compressão axial. Sendo as falhas na execução ou aplicação dos tipos de capeamentos nos corpos de prova, as mais relevantes quanto a distorção nos resultados finais. Esses fatores podem ocasionar tomadas de decisões equivocadas, quanto a um lote de concreto que não apresenta a resistência de projeto, gerando transtornos a obra que o concreto foi destinado. Podendo assim levar a desnecessários ensaios diagnósticos para confirmação da patologia através da extração de testemunho da estrutura em que este material foi empregado.

24 23 Para uma análise definitiva da influência que o tipo de regularização de superfície ocasiona nos resultados, um trabalho com um número substancial de amostras deve ser realizado, assim como um cuidado metódico durante a realização do procedimento de modo a evitar erros instrumentais e pessoais. Tal afirmação se dá afim de garantir que nenhum outro fator, se não o tipo de regularização, provoque discrepância nos resultados esperados. REFERÊNCIAS ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 5738/2008: Moldagem e cura de corpos-de-prova cilíndricos ou prismáticos de concreto. ABNT/CB-18: Comitê Brasileiro de Cimento, Concreto e Agregados, CE-18: Comissão de Estudo de Ensaios Físicos para Concreto Fresco, Rio de Janeiro, 2003a. 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: Comissão de Estudo de Ensaios Físicos para Concreto Fresco, Rio de Janeiro, 2003a. 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: Comissão de Estudo de Ensaios Mecânicos para Concreto, Rio de Janeiro, AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS. ASTM C 1231/C 1231M: Standard practice for use of unbonded caps in determination of compressive strength of hardened concrete cylinders. ASTM Committee C09 on Concrete and concrete Aggregates, AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS. ASTM C 39/C 39M: Standard Test Method for Compressive Strength of Cylindrical Concrete Specimens. ASTM Committee C09 on Concrete and concrete Aggregates, BEZERRA, A. C. S. Influência das variáveis de ensaio nos resultados de resistência à compressão de concretos: uma análise experimental e computacional f. dissertação (Mestrado) Curso de Engenharia Civil, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, HELENE, P. R. L; TERZIAN, P. Manual de dosagem e controle do concreto. São Paulo: SENAI, BUCHER, H. R. E; RODRIGUES FILHO, H. C. Argamassas de enxofre para capeamento de corpos de prova. In: IBRACON, São Paulo, Seminário sobre controle de resistência do concreto. LIMA, F. B.; BARBOSA, A. H. Influência do tamanho e do tipo do corpo-de-prova na resistência à compressão do concreto. In: Congresso Brasileiro do Concreto , Anais do 44º Congresso Brasileiro do Concreto CBC2011. Belo Horizonte: Minascentro, 2002.

25 24 JERÔMIO, V. J.; ARAÚJO SOUZA, L. A.; SILVA, V. B.; MARQUES, G. G.; SILVA FILHO, L. C. P. Análise da influência da regularização dos topos de corpos-de-prova cilíndricos sobre a resistência à compressão do concreto. In: 53 Congresso Brasileiro do Concreto Anais do 53º Congresso Brasileiro do Concreto CBC2011. Florianópolis: CentroSul, Disponível em: o_dos_topos_de_corpos-deprova_cilindricos_sobre_a_resistencia_a_compressao_do_concreto>. Acesso em: 17 set Resende C. A forma de rompimento do CP é importante? Disponivel em: < acesso em 27 out PEDROZO H. P.; SILVEIRA FILHO, J. L.; MARSZALECK C. Estudo comparativo de diferentes métodos de preparação de topo de corpos de prova de concreto de alta resistência para ensaio à compressão axial. 2004, 82 f. Dissertação Curso Engenharia civil, Centro Universitário Positivo, Curitiba, Disponível em: Acesso em 25 set Silva. J. M; Ricceli R.; Ponciano. B; Santos H. D.; Silva Bezerra A. C.; Fiorotti Peixoto A. R.; Influência de dois tipos de capeamento de corpos de prova de concreto. In: 53 Congresso Brasileiro do Concreto Anais do 53º Congresso Brasileiro do Concreto CBC2011. Florianópolis: CentroSul, Disponível em: Acesso em: 17 set