APLICAÇÃO DO MÉTODO DA MATURIDADE NA AVALIAÇÃO DA RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO DE PEÇAS PRÉ-MOLDADAS

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1 APLICAÇÃO DO MÉTODO DA MATURIDADE NA AVALIAÇÃO DA RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO DE PEÇAS PRÉ-MOLDADAS Autores: Luciano Donizeti Pantano Peres Mônica Pinto Barbosa Roberto Caldas de A. Pinto Universidade Estadual Paulista - Unesp Campus de Ilha Solteira

2 MÉTODO DA MATURIDADE Inglaterra, década de 50; Efeitos da cura térmica; Relação entre os dados de tempo e temperatura. Saul (1951): M( t n ) = n i= 1 ( T a T o ) t i M(t n ) = Fator de Maturidade à idade t n ( C.h); t i = Intervalo de tempo (h); T a = Média da temperatura no intervalo de tempo ti ( C); T o = Temperatura de base ( C).

3 Desenvolvimento da temperatura ao longo do tempo (CARINO e LEW, 2001)

4 Idade Equivalente (t e ) Freiesleben-Hansen e Pedersen (apud CARINO, 1991): i n i T T R E n e t e t r a = = ) ( t e(n) = Idade equivalente à temperatura de referência T r (h); E a = Energia Aparente de Ativação (J/mol); T a = Média da temperatura em um intervalo de tempo ti (K); T r = Temperatura de referência (K); t i = Intervalo de tempo (h); R = Constante universal dos gases (8,314 J/K mol).

5 Energia Aparente de Ativação (E a ) Energia necessária para ocorrer uma reação química; Diferença entre o nível de energia dos reagentes e o estado de transição. Determinação de E a Procedimento ASTM C ; Processo mecânico; Corpos de prova com a mesma composição do concreto; No mínimo 3 temperaturas de cura; Rupturas em idades múltiplas da resistência de 4 MPa.

6 PROGRAMA EXPERIMENTAL Determinação da Energia Aparente de Ativação (E a ) Temperaturas: 10ºC, 30ºC, 55ºC e 80ºC; Molde Câmara fria (10ºC) Câmara úmida (30ºC) Câmara térmica (55ºC e 80ºC)

7 Determinação da Curva de Maturidade em Labotatório mesma composição utilizada pela Protendit. Moldagem e adensamento Proteção com filme plástico

8 Determinação da Curva de Maturidade em Laboratório Câmara térmica

9 Determinação da Curva de Maturidade in loco Viga com seção transversal I de 50 cm comprimento: 9,60 metros; 5 seções; 1 ponto por seção. Seção transversal Esquema de distribuição dos multímetros

10 Tubo de cobre no concreto Multímetro Disposição dos corpos de prova Aspecto geral do ensaio

11 Energia Aparente de Ativação (E a ) RESULTADOS EXPERIMENTAIS Valores de Energia Aparente de Ativação (E a ) Combinações de temperaturas Valores de E a ( kj / mol ) 10ºC, 30ºC e 55ºC 42,2 10ºC, 30ºC, e 80ºC 42,3 10ºC, 55ºC e 80ºC 42,7 30ºC, 55ºC e 80ºC 39,4 10ºC, 30ºC, 55ºC e 80ºC 42,0 Utilização do valor de 42,0 kj/mol

12 Evolução da temperatura ao longo da viga Temperatura ( ºC ) mult. 01 mult. 02 mult. 03 mult. 04 mult Tempo ( h ) Comportamento térmico na viga em seção I de 50 cm

13 Evolução do Fator de Maturidade Fator de Maturidade ( ºC.h) ) mult. 01 mult. 02 mult. 03 mult. 04 mult ,00 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00 7,00 Tempo ( h ) Evolução do Fator de Maturidade ao longo da viga

14 Resistência à Compressão ( MPa ) Índice de Maturidade ( h.ºc ) Resistência x Índice de Maturidade Resistências Resistência à Compressão ( MPa ) Idade Equivalente a 20ºC ( h ) Resistência x Idade Equivalente

15 Cura térmica em Laboratório Temperatura ( ºC ) Tem po ( h ) Mult. Inf erior Mult. Intermediário Mult. Superior Histórico das temperaturas na câmara térmica Fator de Maturidade ( ºC.h ) Tempo ( h ) M ult. Inferio r M ult. Intermediário M ult. Superior Fator de Maturidade x Tempo

16 Resistência (MPa) y = 7E-10x 4-1E-06x 3 + 0,0004x 2-0,0106x R 2 = 0, Fator Médio de Maturidade (ºC.h) Resistência x Fator de Maturidade Resistências obtidas em Laboratório Resistência à Compressão (MPa) y = 1E-06x 4-0,0003x 3 + 0,017x 2-0,0007x R 2 = 0, Idade Equivalente a 20ºC - (h) Resistência x Idade Equivalente

17 Relação entre as resistências reais e teóricas Fator Maturidade Resistência Resist. Curva Maturidade Protendit (ºC.h) Protendit (MPa) Laboratorio (MPa) Erro (%) ,22 0 0,029-64,93 0 0, ,96 1,02 2,267 55,0 156,01 4,33 4,70 7,9 204,26 6,24 7,20 13,3 251,07 8,28 9,51 12,9 290,08 9,76 11,13 12,3

18 DISCUSSÕES E CONCLUSÕES Influência do campo térmico sobre os valores de E a ; Aparecimento de gradientes térmicos ao longo do elemento estrutural submetido à cura térmica ; Escolha de pontos estratégicos para monitoramento térmico; Viabilidade de utilização do Método da Maturidade;

19 Agradecimentos Protendit Pré-Moldados Ltda (S. José do Rio Preto SP); Laboratório Cesp de Eng. Civil (Ilha Solteira SP); Cimentos Holcim; FAPESP