ANÁLISE EXPERIMENTAL DA INFLUÊNCIA DA VARIAÇÃO DA GEOMETRIA DA GARRAFA PET E DO COBRIMENTO DO CONCRETO AO REDOR DA BARRA DE AÇO

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1 ANÁLISE EXPERIMENTAL DA INFLUÊNCIA DA VARIAÇÃO DA GEOMETRIA DA GARRAFA PET E DO COBRIMENTO DO CONCRETO AO REDOR DA BARRA DE AÇO Influence of geometry variation s PET bottle and concrete cover thickness, around the steel bar in the experimental analysis Renato Pereira Calderaro (1) ; Mônica Pinto Barbosa (2) ; Luiz Carlos P. da Silva Filho (3) ; Michel Lorrain (4) (1) Bolsista IC/CNPq - Eng. Civil UNESP/Ilha Solteira renato_calderaro@hotmail.com (2) Professora Doutora Dep. de Engenharia Civil Unesp Ilha Solteira mbarbosa@dec.feis.unesp.br (3) Professor Doutor Departamento de Eng.Civil LEME UFRGS lcarlos66@gmail.com (4) Professeur Departement de Genie Civil INSA de Toulouse França michel.lorrain@insa-toulouse.fr Resumo A aderência entre o concreto e o aço é a principal responsável pelo bom desempenho do concreto armado e ela é fundamental nos processos de determinação da capacidade de carga de uma estrutura. O procedimento de ensaio do tipo Pull-Out modificado, denominado APULOT, foi concebido e proposto por LORRAIN et al (2008), como alternativa simples e de baixo custo à ser usada em canteiros de obras, complementando ou até mesmo substituindo o ensaio de resistência à compressão para controle da qualidade do concreto. Uma de suas características é que, para reduzir custos e geração de resíduos, o ensaio utiliza garrafas PET recicladas como moldes. Devido ao fato de existir no mercado várias garrafas PET, com diferentes formas e dimensões, foi considerado necessário investigar se o formato da garrafa e seu respectivo diâmetro teriam forte influência sobre a relação entre a aderência e resistência à compressão. Neste trabalho, uma série de ensaios de aderência utilizando o método APULOT foi realizada aos 28 dias. Todos os corpo-de-prova foram moldados com um concreto 30 MPa no qual foram utilizados vergalhões de aço de 6,3; 8,0; 10,0 e 12,5 mm de diâmetro. Três diferentes tipos de garrafas PET foram utilizados como moldes, a saber: de 1,5; 2,0 e 3,0 litros. Os resultados obtidos indicam que o formato da garrafa tem uma influência muito menor na tensão de aderência, se o tamanho da garrafa é aproximadamente o mesmo, porém a variação do cobrimento do concreto ao redor da barra de aço apresenta uma importância significativa. Palavra-Chave: Aderência aço-concreto; APULOT; geometria de garrafas PET, cobrimento. Abstract The adherence between concrete and steel is the principal responsible for good performance of reinforced concrete and it is fundamental in the process of burden determination in a structure. The methodology of modifying Pull-Out Test, called APULOT, was created and proposed by LORRAIN et al (2008), such as a simple and cheaper alternative objecting its site office, complementing or substituting the compression strength test for control of concrete quality. One of the interesting features is that, reducing cost and waste generation, the test uses recycled PET bottles as casting moulds. Due to the fact there are in the market several PET bottles, with different shapes and dimensions, it was considered necessary to investigate if the shape of PET bottle and its respective diameter would influence strongly on a relation between adherence and compressive strength. In this work, several adherence tests using the APULOT method was realized to the 28 days. All the test specimens were shaped with 30 MPa concrete, using steel bars whose diameters were 6,3; 8,0; 10,0 e 12,5 mm. Three different kinds of PET bottle were used such casting moulds: 1,5; 2,0 e 3,0 liters. The reached results indicate that the shape of bottle has have influenced lower adherence tension, if the size of bottle is approximately the same, however the variation of concrete cover thickness, around steel bar shows a significant importance. Keywords: steel-concrete adherence, APULOT, PET bottle geometry, Cover Thickness. ANAIS DO 54º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC CBC 1

2 1 Introdução A construção de estruturas em concreto armado consiste de uma sucessão de etapas, onde nenhuma delas deve ser negligenciada. Depois da concepção da forma e dos detalhes, o detalhamento e o dimensionamento da seção transversal e armaduras, vem a escolha final dos materiais necessários (tipo de concreto e aço). O controle de qualidade durante a concretagem é um elemento chave. Uma vez feito isso, o engenheiro ainda terá de assegurar, a partir de ensaios no concreto endurecido e inspeção local da obra, que as hipóteses de cálculo sobre a qualidade dos materiais tenha sido assegurada conforme o projeto original. Ensaio de resistência mecânica (destrutivo ou não destrutivo), para julgar o desempenho do concreto endurecido, são necessários para verificar a conformidade da execução. A capacidade de carga em estruturas de concreto armado está intrinsecamente atrelada com o comportamento da aderência ligação aço-concreto. Para a correta compreensão das regras de cálculo do comprimento de ancoragem e emendas por traspasse das barras de armaduras, para o cálculo das deflexões, considerando o efeito de enrijecimento por tração, o controle de fissuração e a quantidade mínima de armadura, o conhecimento do comportamento da aderência é imprescindível. O estudo da aderência entre o aço e o concreto vem sendo pesquisado ao longo do tempo em vários países, sendo motivo de reuniões técnicas e de congressos totalmente dedicados a esse tema. Isso se justifica pela sua importância nas peças de concreto armado, já que, para se garantir um bom comportamento dessas peças, é fundamental que se tenha uma excelente compreensão do fenômeno da aderência, para que elas sejam dimensionadas de modo a garantir a ancoragem das armaduras, e por sua vez sua segurança. A aderência é influenciada por diversos fatores, tais como: resistências à tração e à compressão do concreto, tipo e disposição das nervuras das barras de aço, bem como o diâmetro e conformação superficial das barras, comprimento de ancoragem e a largura do cobrimento. Vários trabalhos científicos nos últimos anos indicam a importância desses parâmetros sobre a aderência aço-concreto, levando-se em consideração as formas de se assegurar a qualidade da mesma. Um dos ensaios mais conhecidos e tradicionais de aderência é o de arrancamento direto denominado de pull-out, normalizado pelo RILEM/CEB/FIP RC6 (1983) e pela ASTM C234 (1991). Trata-se de um ensaio sobre o material composto concreto armado, destinado a avaliar a resistência da ligação entre o concreto e a armadura. Baseados em estudos realizados, Lorrain e Barbosa (2008) e Lorrain et al. (2011) apresentaram uma alternativa simplificada para o ensaio pull-out, denominada de ensaio APULOT (ensaio pull-out modificado) a ser realizado em canteiro de obras. Os procedimentos deste novo ensaio estão sendo estudados, aprimorados e discutidos pelos grupos de pesquisa do Brasil, França, Espanha e Tunísia. Acredita-se que a validação deste novo ensaio, poderá proporcionar uma alternativa para a avaliação do controle de qualidade do concreto armado nas construções civis. O ensaio APULOT vem sendo motivo de pesquisa nos meios acadêmicos brasileiros em nível de mestrado (Vale Silva(2010), Tavares (2012)) nos últimos 5 anos e em projetos de pesquisa no exterior, todos eles procurando verificar qual o limite de sua viabilidade nos meios técnicos. ANAIS DO 54º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC CBC 2

3 Na pesquisa desenvolvida por Makni e Daoud na Tunísia, mostrou-se que a largura do cobrimento dos corpos de prova em função do diâmetro da barra, pode influenciar no tipo de ruptura por aderência: se deslizamento da barra ou fendilhamento do concreto. Os autores utilizaram, para um mesmo diâmetro de barra, moldes de mesma altura variando a largura do mesmo, obtendo diversidade no tipo de ruptura dos mesmos. Baseado no trabalho de Makni et al (2010) procurou-se, nesta pesquisa avaliar a influencia da largura do cobrimento, usando garrafas PET de três diferentes diâmetros (1,5 litros; 2,0 litros e 3,0 litros) com armaduras que variaram de 6,3mm; 8,0mm; 10,0mm e 12,5mm. Os resultados obtidos mostraram que o diâmetro das garrafas PET utilizadas enquanto moldes no ensaio APULOT podem também levar, dependendo do diâmetro da barra de aço, a tipos diferentes de ruptura, confirmando os resultados obtidos por Makni. 2 Aderência Aço-Concreto O fenômeno de aderência numa peça de concreto armado é resultado da combinação de efeitos de adesão superficial, atrito e de uma parcela dominante que se refere à aderência mecânica. Esta parcela é originada pelo contato entre o concreto e as ranhuras ou outras conformações superficiais geradas ou inerentes às barras de armadura. Os consoles ou as cunhas de concreto (Figura 1) formam um engrenamento mecânico entre a superfície do aço e o concreto circundante, que acabam por ancorar as nervuras e reagir ao serem comprimidas, restringindo o deslocamento relativo dos elementos. Neste contexto, destaca-se a importância da presença das nervuras em barras de aço, bem como da configuração geométrica das mesmas. consoles ou cunhas Figura 1 Detalhe dos consoles de concreto formados entre as nervuras da barra de aço. A avaliação da aderência se dá pela relação entre a tensão de cisalhamento no concreto circunvizinho à armadura e o deslocamento relativo entre os dois materiais, provocado pela diferença entre as deformações específicas de cada um deles. A aderência é composta por diversas parcelas que são decorrentes de diferentes fenômenos que interferem na ligação aço-concreto. Segundo FUSCO (1995) existem três tipos possíveis de aderência, a saber: aderência por adesão química, aderência por atrito e aderência mecânica. Tassios (1979) entre outros, descrevem a aderência como uma tensão de cisalhamento entre a superfície de uma barra de aço e o concreto que a envolve. É, portanto, responsável pela solidariedade entre o aço e o concreto, fazendo com que esses dois materiais trabalhem em conjunto. ANAIS DO 54º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC CBC 3

4 Existem muitos fatores que influenciam na aderência aço-concreto, tais como: o tipo de configuração das nervuras da barra; o diâmetro da barra; o estado em que se encontra a superfície da barra (deterioração); a disposição da barra na hora do lançamento do concreto: horizontal ou vertical, a relação água cimento (a/c), as resistências mecânicas do concreto, as adições minerais, tais como os materiais pozolânicos, as características físico-químicas dos materiais empregados no concreto, o adensamento e a Idade de ruptura e também a largura do cobrimento. Este último parâmetro foi a razão do nosso estudo Ensaio de aderência Entre os diversos tipos de ensaios propostos que determinam os valores da tensão de aderência entre a armadura de aço e o concreto, pode-se destacar o ensaio de arrancamento direto denominado de ensaio pull-out-test. Este ensaio consiste em arrancar uma barra de aço posicionada no centro de um prisma de concreto. As duas extremidades da barra de aço ficam para fora do prisma de concreto onde é aplicada a carga a um extremo e lido o deslizamento no outro extremo. Neste ensaio de arrancamento, surge uma componente de compressão longitudinal e para minimizar este efeito, considera-se uma zona não aderente logo após a placa de apoio. Em zonas de ancoragem da armadura de tração de vigas submetidas à flexão essa componente não existe (Fusco, 1995). A Figura 2 ilustra o ensaio de arrancamento direto, com as trajetórias de tensões de tração e compressão. Figura 2 - Detalhes do ensaio de arrancamento direto (Leonhardt e Mönnig (1979)). Uma vez rompida a ligação aço-concreto, a barra se desloca com mais ou menos facilidade dentro do bloco de concreto dependendo da rugosidade da sua superfície envolvida (armadura lisa ou armadura nervurada). O valor do pico de resistência permite calcular convencionalmente a tensão última (máxima) da ligação (τ u ), obtida pela divisão da força máxima aplicada pela superfície nominal de ancoragem Ensaio APULOT (Pull-out-test modificado) Lorrain e Barbosa (2008) propuseram uma modificação do ensaio pull-out, o qual denominou de ensaio APULOT. O ensaio APULOT usa como molde, garrafas de plástico PET cilíndricas descartadas na natureza, com diâmetro mínimo de 8 cm e se possível com um formato mais homogêneo na zona aderente. A Figura 3 ilustra o ensaio APULOT, com a localização da zona aderente e as trajetórias de tensões de tração e compressão. ANAIS DO 54º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC CBC 4

5 Uma alteração introduzida nesse ensaio é o fato do corpo de prova se manter dentro do invólucro de plástico da garrafa PET, o que leva a uma diminuição da deformação lateral do mesmo. No ensaio APULOT o comprimento de ancoragem (zona aderente), vai depender da resistência à compressão do concreto (f cm ) e do diâmetro da barra de aço ( ), baseando-se no conceito de equilíbrio das tensões necessárias para ancorar uma barra de aço no concreto, conforme Equação 1. Figura 3 - Esquema do ensaio APULOT (Vale Silva (2010)). Equação para determinação do comprimento de ancoragem (L): (Equação 1) Onde: L= Comprimento de ancoragem (mm); F y = Tensão de escoamento do aço (MPa); Ø = diâmetro da barra (mm); τ u = Tensão última de aderência (MPa). Para a determinação de L, o valor da tensão última de aderência é obtido pela curva de correlação adotada por Lorrain e Barbosa (2008) (Figura 4). Na determinação do comprimento de ancoragem utilizando a Equação 1, adota-se os valores de resistências dos materiais utilizados conforme idade prevista do ensaio (f ckj ). O valor da tensão de aderência adotado em função do f ckj do concreto pode variar dentro da curva de correlação entre um valor máximo, médio e mínimo. Tabela 1 Legenda da Figura 4. Pontos encontrados por Lorrain e 1 Barbosa (2008) 2 Regressão linear com os pontos sugeridos por Lorrain e Barbosa (2008) Figura 4 - Curva de correlação Lorrain e Barbosa (2008). ANAIS DO 54º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC CBC 5

6 O Cobrimento do Concreto Segundo a NBR-6118/2003, a durabilidade das estruturas de concreto depende das características do concreto, da espessura e da qualidade do concreto de cobrimento das armaduras. Assim, definem-se valores mínimos para as estruturas de concreto, sendo: (Equação 2) A dimensão máxima característica do agregado graúdo utilizado no concreto não pode superar em 20% a espessura nominal do cobrimento, ou seja: (Equação 3) Onde: cobrimento nominal; cobrimento mínimo; tolerância de execução para o cobrimento (nas obras correntes c 10mm); diâmetro do agregado máximo do concreto. É importante ressaltar que: (Equação 4) Helene (1986) afirma que a proteção da armadura depende das características do próprio concreto e de sua propriedade, porém, para que seja mantido o mesmo nível de proteção em diferentes concretos, há necessidade de diferentes cobrimentos. 3 Programa experimental Os ensaios de modelagem e ruptura dos corpos de prova foram realizados no laboratório CESP de Engenharia Civil em Ilha Solteira-SP. Inicialmente realizaram-se as caracterizações dos materiais. Em seguida, estabelecida a composição do concreto foram preparadas as garrafas PET que serviram como molde e realizaram-se os ensaios de aderência aço-concreto, utilizando o método APULOT. Concreto Utilizou-se o cimento Portland de alta resistência inicial (CP V ARI Fácil), a areia média proveniente do Porto de Areia Nossa Senhora Aparecida localizado na cidade de Três Lagoas - MS, vinda do rio Paraná. A secagem da areia foi realizada ao sol, sem utilização de fornos ou estufas, e armazenada adequadamente em tambores isolando-a do meio ambiente para evitar ganho de umidade. O agregado graúdo utilizado para fazer o concreto tem origem na pedreira localizada nos arredores da cidade de Itapura SP, uma brita de origem basáltica. Realizou-se o ensaio para a determinação de sua umidade (NBR 06457), a qual foi de ANAIS DO 54º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC CBC 6

7 0,767%. Sendo que sua secagem foi realizada ao sol também, sem utilização de fornos ou estufas, e armazenada da mesma maneira que a areia. A água utilizada no concreto para a produção do concreto foi a fornecida na rede pública de abastecimento de água potável da cidade de Ilha Solteira - SP, conforme as recomendações da NBR : O aditivo utilizado na fabricação deste concreto foi o superplastificante de terceira geração a base de éter policarboxílico, ADVA 175 (GRACE). O traço do concreto utilizado, de resistência à compressão aos 28 dias de 30 MPa está apresentado na Tabela 2, cujo abatimento de tronco de cone foi fixado em 9 cm ± 2cm. Tabela 2 Composição do Concreto. Material Cimento Superplastificante Brita Areia Areia Consumo 318,33 0, ,09 933,65 200,64 (Kg/m 3 ) Barras de aço Foram escolhidas barras de aço CA-50 com o diâmetro de 6,3 mm; 8 mm, 10 mm e 12,5 mm; fabricados pela Companhia Siderúrgica de Aços Belgo-Mineira (ArcelorMittal Aços), usina de Piracicaba - SP. A tensão de escoamento do aço foi de 500 MPa. Preparação dos moldes de garrafa PET Para o ensaio APULOT foram feitos moldes com garrafas plásticas PET, de 1,5 litros, 2,0 litros e 3,0 litros. A Figura 5 ilustra o molde de garrafa PET. Figura 5 - Esquema do molde de garrafa PET. Foram utilizadas 96 garrafas PET, conforme a Tabela 3. Para cada lote foram ensaiadas oito garrafas. A Figura 6 ilustra os três tipos de garrafas utilizadas. Tabela 3 Quantidade e diâmetro das garrafas PET utilizadas. Tipo de Garrafa 1,5L 2,0L 3,0L Quantidade Diâmetro (mm) ANAIS DO 54º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC CBC 7

8 Nomenclatura adotada Figura 6 - Tipos de garrafa PET utilizadas: 1,5L; 2,0L e 3,0L. Para identificar-se dos corpos-de-prova, foi adotada a nomenclatura a seguir: - primeira parte: número do corpo de prova. Exemplo: E1 (garrafa nº 01); - segunda parte: diâmetro da armadura, em mm. Exemplo: D6.3 (armadura de 6,3mm de diâmetro); - terceira parte: tipo da garrafa. Exemplo: G1.5 (garrafa de 1,5L). O exemplo anterior é ilustrado pela Figura 7. Figura 7 - Exemplo da nomenclatura adotada para identificação dos corpos-de-prova. O comprimento de ancoragem L a ser utilizado para cada ensaio foi determinado com a Equação 1 e com a curva de correlação (Lorrain et. al., 2008) apresentada na Figura 4. As Figuras 8 e 9 ilustram a sequência de preparação dos moldes de garrafa PET. ANAIS DO 54º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC CBC 8

9 Figura 8 - Preparação dos moldes de garrafa PET. Figura 9 - Molde preparado com armadura. 4 Ensaio APULOT O sistema de arrancamento para o ensaio APULOT é lustrado na Figura 10. Para aplicação da carga foi utilizado um macaco hidráulico de pistão vazado com capacidade de 60 Toneladas, conectado a uma bomba manual de pressão onde foi aplicada uma força de tração em um dos extremos da barra, pelo macaco hidráulico, que reagiu contra o corpo-de-prova. Uma placa de aço de 10 mm foi introduzida entre o macaco e o corpode-prova, para que a compressão fosse distribuída em toda a face. As leituras das deformações ocorridas na célula de carga e as de deslocamento linear acontecidas no LVDT (Linear Variable Differential Transformer) foram realizadas por um sistema de aquisição de dados. Figura 10 - Ensaio de arrancamento APULOT, utilizando garrafa PET. ANAIS DO 54º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC CBC 9

10 5 Resultados e Discussões Comprimentos de ancoragem calculados pela Equação 1 (Tabela 4). Tabela 4 - Comprimento de Ancoragem relacionado ao diâmetro (Ø) da armadura. Ø da armadura (mm) 6,3 8,0 10,0 12,5 Comprimento de Ancoragem (mm) Na figura 11, são apresentados os resultados obtidos para as curvas tensão de aderência-deslizamento, dos ensaios realizados com armaduras de Ø = 6,3mm, com os três tipos de garrafas PET. Para as armaduras de diâmetro de 6,3mm ocorreu deslizamento em todos os corpos de prova ensaiados. (a) (b) (c) Figura 11 - Curvas tensão de aderência-deslizamento para corpos-de-prova com armadura Ø =6,3mm e (a)garrafa de 1,5L; (b) garrafa de 2,0L; (c) garrafa de 3,0L; respectivamente. A seguir, na Figura 12, estão apresentadas as curvas tensão de aderênciadeslizamento dos ensaios realizados com armaduras de Ø = 8,0 mm, para os três tipos de garrafa, respectivamente. Também, para as armaduras de diâmetro de 8,0mm ocorreu deslizamento em todos os corpos de prova ensaiados. ANAIS DO 54º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC CBC 10

11 (a) (b) (c) Figura 12 - Curvas tensão de aderência-deslizamento para corpos-de-prova com armadura Ø =8,0mm para (a) garrafa de 1,5L; (b) garrafa de 2,0L; (c) garrafa de 3,0L; respectivamente. Na Figura 13 são apresentados os resultados obtidos para as curvas tensão de aderência-deslizamento dos ensaios realizados com armaduras de Ø = 10,0 mm, com os três tipos de garrafa PET. Para as armaduras de diâmetro de 10,0mm ocorreu fendilhamento do concreto nas garrafas de 1,5 e 2,0L, enquanto que, nas garrafas de 3,0L ocorreu deslizamento. (a) (b) ANAIS DO 54º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC CBC 11

12 (c) Figura 13 - Curvas tensão de aderência-deslizamento para corpos-de-prova com armadura Ø =10,0mm e (a) garrafa de 1,5L; (b) garrafa de 2,0L; (c) garrafa de 3,0L; respectivamente. Por fim, são apresentados, na Figura 14, os resultados das curvas tensão de aderência-deslizamento obtidos para os ensaios realizados com armaduras de 12,5 mm. Para as armaduras de diâmetro de 12,5mm ocorreu fendilhamento do concreto para todos os corpos de provas ensaiados. (a) (b) (c) Figura 14 - Curvas tensão de aderência-deslizamento para corpos-de-prova com armadura Ø =12,5mm e (a) garrafa de 1,5L; (b) garrafa de 2,0L; (c) garrafa de 3,0L; respectivamente. ANAIS DO 54º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC CBC 12

13 Foram ensaiadas 8 garrafas PET de cada diâmetro para cada tipo de barra, totalizando 96 garrafas conforme dito anteriormente. A média dos valores obtidos para as tensões últimas de aderência são apresentadas na Tabela 5, assim como o tipo de ruptura ocorrido. Tabela 5. Média dos valores da Tensão de Aderência obtida para cada ensaio. Barra 6,3mm (L=55 mm) Garrafa ( Tipo de Ruptura (diâmetro (mm)) 1,5L (89) 17,96 Deslizamento 2,0L (99) 18,41 Deslizamento 3,0L (115) 18,88 Deslizamento Barra 8,0mm (L=70 mm) Garrafa ( 1,5L (89) 13,64 Deslizamento 2,0L (99) 14,50 Deslizamento 3,0L (115) 15,68 Deslizamento Barra 10,0mm (L=90 mm) Garrafa ( 1,5L (89) 13,05 Fendilhamento 2,0L (99) 14,40 Fendilhamento 3,0L (115) 14,57 Deslizamento Barra12,5mm (L=110 mm) Garrafa ( 1,5L (89) 11,61 Fendilhamento 2,0L (99) 13,24 Fendilhamento 3,0L (115) 13,97 Fendilhamento Analisando os resultados dos ensaios observa-se em todos os ensaios realizados a tensão última de aderência aumenta com o aumento do valor do cobrimento (c). Avaliando os resultados obtidos nota-se a influência do cobrimento (c) e do diâmetro (Ø) da armadura nos ensaios de aderência aço-concreto (APULOT). Existe uma relação entre a largura do cobrimento e o diâmetro da armadura, Tabela 6, sendo esta relação assim especificada: - Se ocorre Fendilhamento do concreto; - Se ocorre Deslizamento da armadura. Na Tabela 6 pode-se observar a influencia no tipo de ruptura por aderência, se deslizamento ou se fendilhamento, conforme a relação seja maior ou menor que 5. ANAIS DO 54º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC CBC 13

14 Diâmetro da Barra Ø (mm) Tabela 6. Resultados experimentais para os tipos de ruptura por aderência Tipo da Cobrimento C/Ø Tipo de Ruptura Garrafa C (mm) Diâmetro da Garrafa Ø garrafa (mm) 6,3 1,5 L 89 41,35 6,563 Deslizamento 6,3 2,0 L 99 46,35 7,357 Deslizamento 6,3 3,0 L ,35 8,627 Deslizamento 8,0 1,5 L 89 40,5 5,063 Deslizamento 8,0 2,0 L 99 45,5 5,688 Deslizamento 8,0 3,0 L ,5 6,688 Deslizamento 10,0 1,5 L 89 39,5 3,920 Fendilhamento 10,0 2,0 L 99 44,5 4,450 Fendilhamento 10,0 3,0 L ,5 5,250 Deslizamento 12,5 1,5 L 89 38,25 3,060 Fendilhamento 12,5 2,0 L 99 43,25 3,460 Fendilhamento 12,5 3,0 L ,25 4,100 Fendilhamento Os resultados ora obtidos confirmam os resultados da pesquisa desenvolvida por Makni e Daoud, onde os autores concluíram que a largura do cobrimento dos corpos de prova em função do diâmetro da barra influenciam no tipo de ruptura por aderência. Na relação encontrada por Makni e Daoud, quando ocorreu o fendilhamento do concreto e quando ocorreu o deslizamento da barra de aço. Esta relação foi a mesma obtida nos ensaios APULOT realizados neste estudo com moldes de garrafa PET. 6 Conclusões Os resultados obtidos mostraram que a variação do cobrimento do concreto ao redor da barra de aço pode ocasionar, dependendo do diâmetro da barra de aço, tipos diferentes de ruptura, confirmando os resultados experimentais obtidos por Makni e Daoud. Os ensaios realizados com garrafa PET estão limitados em função do tamanho da garrafa e do diâmetro da barra. Tanto os ensaios realizados com moldes fabricados como aqueles utilizando garrafas PET mostraram que é possível evitar o fendilhamento longitudinal do concreto a partir de uma relação c/ø maior do que 5. 7 Referências AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS. ASTM C234: standard test method for comparing concretes on the basis of the bond developed with reinforced steel. Philadelphia: ASTM, p. BARBOSA, M. T. G. Avaliação do comportamento da aderência em concretos com diferentes classes de resistência f. Tese (Doutorado em Engenharia Civil) Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-graduação e Pesquisa de Engenharia, Universidade Federal do Rio de Janeiro. Rio de Janeiro, ANAIS DO 54º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC CBC 14

15 COMITÉ EURO-INTERNATIONAL DU BÉTON. RILEM/CEB/FIP RC6: bond test for reinforcing steel pull-out test. Paris: CEB, p. FUSCO, P. B. Técnica de armar as estruturas de concreto. São Paulo: PINI, p. GOTO, Y. Cracks formed in concrete around deformed tension bars. ACI Journal Proceedings, Michigan, v. 68, n.4, p , HELENE, PAULO R. L., Manual de Dosagem e Controle do Concreto, Editora PINI, São Paulo, 1º edição, LEONHARDT, F; MOMMIG, E. Construções de concreto. Rio de Janeiro: Interciência. 6 v., LORRAIN, M; BARBOSA P. M. Controle de qualidade dos concretos estruturais: ensaio de aderência aço-concreto. Revista Concreto & Construções, São Paulo, v.36, n.51, p.52-57, LORRAIN, M; BARBOSA P. M. SILVA FILHO, L.C.P. Estimation of compressive strength based on Pull-Out bond test results for on-site concrete quality control. Revista Ibracon de Estruturas e Materiais - RIEM, v. 4, p LUNDGREN, K.; GUSTAVSON, R.; MAGNUSSON, J. Finite element modelling as a tool to understand the bond mechanisms. In: BOND IN CONCRETE FROM RESEARCH TO STANDARDS, Proceedings Budapest LUNDGREN, K. Modelling of Bond: Theoretical Model and Analyses. Report 99:5, Chalmers University of Technology, Division of Concrete Structures, Göteborg, MAKINI, M; DAOUD, A; KARRAY, M. A; LORRAIN, M. Towards a standard pull-out test specimen: Geometrical specifications. 3rd fib International Congress. Washington, D.C., TAVARES, A. J. Aderência aço-concreto: análise numérica dos ensaios pull-out e APULOT. Dissertação (mestrado em Engenharia Mecânica) - Universidade Estadual Paulista. Faculdade de Engenharia de Ilha Solteira. Ilha Solteira, TASSIOS, T. Properties of Bond Between Concrete and Steel under Load Cycles Idealizing Seismic Actions. CEB, Bulletin d Information, Roma, v.1, n. 131, p , VALE SILVA, B. Investigação do potencial dos ensaios APULOT e pull-out para estimativa da resistência a compressão do concreto. 178f. Dissertação (mestrado em Engenharia Mecânica) - Universidade Estadual Paulista. Faculdade de Engenharia de Ilha Solteira. Ilha Solteira, ANAIS DO 54º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC CBC 15