INFLUÊNCIA DAS VARIÁVEIS DE ENSAIO NOS RESULTADOS DE RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO EM COMPÓSITOS CIMENTÍCIOS

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1 INFLUÊNCIA DAS VARIÁVEIS DE ENSAIO NOS RESULTADOS DE RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO EM COMPÓSITOS CIMENTÍCIOS Natalia Oliveira Sena 1, Laura Sapori 1, Domingos Sávio Resende 1, João Trajano da Silva Neto 2, Maria Teresa Paulino de Aguilar 3, Augusto Cesar da Silva Bezerra 1 (1) Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais (2) Instituto Federal do Sudeste de Minas Gerais (3) Universidade Federal de Minas Gerais augustobezerra@des.cefetmg.br RESUMO O trabalho avaliou a influência das variáveis de ensaio nos resultados de resistência à compressão de argamassas. Foi realizada uma série de ensaios com diferentes velocidades de aplicação de carga, condições de umidade e métodos distintos de capeamento. Os corpos-de-prova foram rompidos nas velocidades de carregamento de,25;,;,75 e 1, MPa/s, e nas condições seca ao ar durante 2hs, seca em estufa durante 24hs e saturada. As amostras foram divididas em grupos que, em alguns corpos-de-prova os topos foram regularizados, enquanto em outros não houve regularização. Analisando os resultados, foi verificado que a velocidade exerce uma influência significativa. Percebeu-se que quanto maior foi a velocidade, maior foi a resistência à compressão apresentada por estes. Os resultados indicaram que a umidade influenciou de forma significativa nos resultados do ensaio de resistência à compressão, sendo que os corpos-de-prova com menores umidades obtiveram maiores resultados no ensaio de resistência à compressão. Palavras-chave: velocidade de carregamento, umidade, capeamento, ensaio de compressão, compósitos cimentícios, argamassas 1 INTRODUÇÃO A resistência à compressão é utilizada como parâmetro de classificação e dimensionamento de compósitos cimentícios. Isso se deve ao fato da possibilidade de correlacioná-la com outras propriedades, além do seu baixo custo em relação aos demais tipos de ensaio e a facilidade para a sua obtenção. O ensaio é realizado através da aplicação de carga de compressão uniaxial em corpos-de-prova 66

2 confeccionados para esta finalidade. Entretanto, esse ensaio tem apresentado grande dispersão de resultados (SCANDIUZZI; ANDRIOLO, 1986; PATNAIKA; PATNAIKUNIB, 1; LIMA; BARBOSA, 2; MARCO; REGINATTO; JACOSKI, 3), isto poderia estar relacionado a variáveis inerentes à geometria, dimensões, grau de compactação e regularização das superfícies de carga do corpo de prova, e a variáveis relacionadas à execução do ensaio, como a velocidade de aplicação do carregamento e rigidez do equipamento. Na literatura existem diversos estudos sobre a influência da geometria e dimensões do corpo de prova, mas pouco se tem estudado sobre a velocidade de aplicação do carregamento, rigidez do equipamento e regularidade das bases. A aplicação do carregamento tem sido feita a diferentes velocidades. Na literatura existem referências de taxa que variam de,7 a,8mpa/s (SCANDIUZZI; ANDRIOLO, 1986; ABNT, 1994; COUTINHO; GONÇALVES, 1994; ABNT, 1996; ASTM, 3). No entanto, pouco se conhece sobre a influência desta variação nos resultados encontrados para compósitos cimentícios. A Associação Brasileira de Normas Técnicas - ABNT (1996) diz que a velocidade de carregamento da máquina de ensaio, ao transmitir a carga de compressão ao corpode-prova de argamassas para determinação de resistência de cimentos, deve ser equivalente a,25 ±,5 MPa/s. A ABNT (1994) diz que a carga de ensaio para determinação da resistência à compressão de concretos deve ser aplicada continuamente e sem choques, com velocidade de carregamento de,3 MPa/s a,8 MPa/s. Diz ainda que nenhum ajuste deve ser efetuado nos controles da máquina, quando o corpo-de-prova estiver se deformando rapidamente ao se aproximar de sua ruptura. A American Society For Testing And Materials - ASTM (3) diz que a velocidade de carregamento no ensaio de compressão em concretos deve ser de,15 a,35 MPa/s. Uma variável que é prevista pela normas nacionais é a umidade do corpo-de-prova. Segundo as NBR 5738, NBR 7215, NBR 768, NBR 9479 e NM 1 (ABNT, 1994 e ABNT, 1996) os corpos-de-prova devem ser mantidos em processo de cura úmida ou saturada até a data do ensaio. A NM 1 (ABNT, 1996) prescreve que os corposde-prova curados em câmara úmida ou submersos em água devem ser ensaiados imediatamente após serem retirados do seu local de cura e se por algum motive houver necessidade de aguardar algum tempo entre a cura e o ensaio, o intervalo de tempo que não deve exceder a 3 h, e os corpos-de-prova devem ser mantidos 67

3 úmidos, sendo cobertos com panos úmidos até o instante de ensaio, afim de evitar evaporação. Os resultados do ensaio de resistência à compressão são influenciados pela regularização das superfícies de carregamento dos corpos-de-prova. Bezerra et al. (12) apresentou resultados que indicam que o modo e tipo de regularização das bases dos corpos-de-prova podem alterar significativamente o resultados de resistência à compressão. Este trabalho avaliou se as diferenças nas variáveis de ensaio influenciam os resultados. 2 MATERIAIS E MÉTODOS O presente trabalho contou com uma fase experimental composta pela confecção, cura e ensaios laboratoriais de corpos-de-prova de argamassa. Com as quantidades previstas pela NBR7215 foram moldados 5 corpos-de-prova cilíndricos de mm de diâmetro por mm de altura para o ensaio de resistência à compressão. Os corpos-de-prova foram mantidos nos moldes durante 24h, e foram moldados, curados, regularizados as bases e ensaiados de formas distintas. Foi realizada uma série de ensaios com diferentes velocidades de aplicação de carga, condições de umidade e métodos distintos de capeamento. Os corpos-deprova foram rompidos nas velocidades de carregamento de,25;,;,75 e 1, MPa/s, e nas condições seca ao ar durante 2hs, seca em estufa durante 24hs e saturada. Os topos dos corpos-de-prova foram regularizadas com enxofre fundido aderente, lixados com uma séria de lixas (8, 1 e ) e não regularizados. Na Tabela 1 são apresentados os grupos de corpos-de-prova (CPs) com a diferentes capeamentos, velocidades e rompimento. Tabela 1 - Grupos de corpos-de-prova Grupo Cura Capeamento Vel. de carreg. Número de Condição (MPa/s) CPs I Úmida Enxofre,25 Saturada 5 II Úmida Enxofre, Saturada 5 III Úmida Enxofre,75 Saturada 5 IV Úmida Enxofre 1, Saturada 5 V Úmida Enxofre,25 Seca 2hs 5 VI Úmida Enxofre,25 Seca 24hs 5 VII Úmida Lixado,25 Saturada 5 VIII Úmida Sem capeamento,25 Saturada 5 3 RESULTADOS 68

4 Resistência à compressão (MPa) Resistência à compressão (MPa) 21º CBECIMAT - Congresso Brasileiro de Engenharia e Ciência dos Materiais Na Figura 1 são apresentados os resultados de resistência à compressão com a variação do tipo de capeamento. Observa-se que os corpos-de-prova com as superfícies de carregamento lixadas e sem capeamento apresentaram médias de resistência à compressão superiores aos corpos-de-prova com capeamento de enxofre, mas com desvio de resultados mais elevado Enxofre Lixado Sem capeamento I VII VIII Figura 1 - Resultados de resistência à compressão com variação do capeamento Na Figura 2 são apresentados os resultados de resistência à compressão dos corpos-de-prova com diferença na velocidade de aplicação de carregamento. Observando os resultados percebe-se que os corpos-de-prova rompidos em velocidades de aplicação de carregamento obtiveram ligeiramente maiores resultados de resistência à compressão ,25,,75 1, I II III IV Figura 2 - Resultados de resistência à compressão com variação na velocidade de aplicação de carregamento 69

5 Resistência à compressão (MPa) 21º CBECIMAT - Congresso Brasileiro de Engenharia e Ciência dos Materiais Na Figura 3 são apresentados os resultados de resistência à compressão dos corpos-de-prova com diferença de umidade. Observando os resultados percebe-se que os corpos-de-prova rompidos na condição seca apresentaram resultados superiores aos corpos-de-prova rompidos na condição úmida. Para os corpos-deprova que foram retirados da cura 24 horas antes e secos em estufa, os resultados apresentaram-se ainda maiores Saturado Seco 2 hs Seco 24 hs I V VII Figura 3 - Resultados de resistência à compressão com variação de umidade 4 CONCLUSÕES O presente trabalho conclui que as variáveis de ensaio podem influenciar os resultados do ensaio de resistência à compressão em argamassas e compósitos cimentícios. Quanto ao desvio-padrão calculado nas amostras com variação de capeamento, os resultados obtidos com os corpos-de-prova submetidos ao capeamento de enxofre, assim como os que foram lixados, ficaram de acordo com o estabelecido pela norma NBR O valor encontrado nas amostras não capeadas apresentou desvio-padrão não válido. Os mesmos relacionados às amostras submetidas à variação da velocidade de aplicação de carregamento, bem como da umidade, apresentaram valores coerentes aos exigidos pela norma. Comparando os resultados dos grupos, o desvio-padrão calculado não atendeu o parâmetro da norma NBR AGRADECIMENTOS 6

6 Os autores agradecem às agências FAPEMIG, CNPq, CAPES e CEFET-MG pelo auxílio financeiro e pelas bolsas de iniciação científica. 6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS. ASTM C 39 - Standard test method for compressive strength of cylindrical concrete specimens. ASTM Committee C9 on Concrete and concrete Aggregates, 3. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 5739/1994 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, ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7215/ Cimento Portland - Determinação da resistência à compressão. CB-18 - Comitê Brasileiro de Cimento, Concreto e Agregados, CE-18:4.3 - Comissão de Estudo de Métodos de Ensaio de Cimento Portland, Rio de Janeiro, BEZERRA, A. C. S; AGUILAR, M. T. P E CETLIN, P. R. The influence of specimen capping on the results of compression strength tests of cementitious composites. REM: R. Esc. Minas, Ouro Preto, 65(3), , jul. set., 12. BUCHER, H. R. E. e RODRIGUES FILHO, H. C. - Argamassas de enxofre para capeamento de corpos de prova. Seminário sobre controle de resistência do concreto, IBRACON, São Paulo, COUTINHO, A. S. e GONÇALVEZ, A. - Fabrico e propriedades do betão. Volume III, 2 Ed, Laboratório Nacional de Engenharia Civil, Lisboa, LIMA, F. B. e BARBOSA, A. H. - Influência do tamanho e do tipo do corpo-de-prova na resistência à compressão do concreto. 44 Congresso Brasileiro do Concreto, IBRACON, Belo Horizonte, 2. MARCO, F. F.; REGINATTO, G. M. e JACOSKI, C. A. - Estudo comparativo entre capeamento de neoprene, enxofre e pasta de cimento para corpos-de-prova cilíndricos de concreto. 45 Congresso Brasileiro do Concreto, IBRACON, Vitória, 3. PATNAIK A. K. e PATNAIKUNI I. - Correlation of strength of 75 mm diameter and mm diameter cylinders for high strength concrete. Cement and Concrete Research 32, p ,

7 SCANDIUZZI, L. e ANDRIOLO, F. R. - Concreto e seus materiais: propriedades e ensaios. Pini, São Paulo, INFLUENCE OF VARIABLES IN THE TEST RESULTS OF COMPRESSIVE STRENGTH IN CEMENT COMPOSITES ABSTRACT The study evaluated the influence of variables on test results of compressive strength of mortars. A series of tests with different load application speeds, humidity and different methods of capping was performed. The bodies of the specimen were broken in loading speeds of.25;.;.75 and 1. MPa / s and in the dry condition in air for 2 hs, dried in an oven for 24 hours and saturated. The tops of the bodies-specimens were regularized with sticky molten sulfur and unregulated. Analyzing the results, it was found that the velocity has a significant influence on the results. It was noticed that the higher the speed, the higher the compressive strength by these. The results indicated that moisture had a significant influence on the test results of compressive strength, and the bodies of the specimen with lower humidities obtained higher results in test compressive strength. Keywords: loading speed, humidity, capping, compression test, cementitious composites, mortars 612