Desenvolvimento de curva de calibração do ensaio de esclerometria para o concreto utilizado por uma construtora de Passo Fundo - RS

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1 1 Desenvolvimento de curva de calibração do ensaio de esclerometria para o concreto utilizado por uma construtora de Passo Fundo - RS Mariana Boschetti Zanardo marianabzanardo@gmail.com Projeto, Execução e Controle de Estruturas e Fundações Instituto de Pós-Graduação - IPOG Porto Alegre, RS, 23 de dezembro de 2014 Resumo O objeto de estudo desta pesquisa são os ensaios não destrutivos para verificação da resistência à compressão do concreto usinado utilizado por uma construtora de Passo Fundo RS. A baixa resistência à compressão ocasionalmente apresentada no controle de qualidade empregado faz necessário um estudo in loco, após o concreto apresentar-se endurecido. Este estudo pode ser feito através de ensaios não destrtuivos, para que se tenha uma otimização do processo? A hipótese é que as resistências apresentadas pelo aparelho são superiores às resistências reais. Busca-se então a confiabilidade da esclerometria, através da calibração das curvas de correlação informadas no aparelho. Para o estudo, fezse uma pesquisa bibliográfica, seguida de um estudo experimental, baseado no método da Agência Internacional de Energia Atômica. Realizou-se o ensaio esclerométrico e o ensaio de resistência à compressão em seis moldes de concreto, montando um gráfico índice esclerométrico versus resistência à compressão. Os resultados encontrados indicam que a resistência obtida no ensaio esclerométrico, através das curvas indicadas pelo fabricante, deve ser reduzida em aproximadamente 10% para que coincida com a resistência à compressão dos moldes. Visto haver uma nítida relação entre os resultados encontrados nos ensaios, conclui-se que se trata de um método confiável, desde que aplicadas as correções pertinentes. Palavras-chave: Concreto. Resistência à compressão. Esclerômetro de reflexão. Ensaios não destrutivos. Curva de correlação. 1. Introdução Em edificações de concreto armado, a resistência à compressão do concreto é um dos parâmetros mais importantes para o dimensionamento das estruturas. Mehta e Monteiro (2008:49) definem resistência de um material qualquer como sendo a capacidade deste de resistir às tensões aplicadas, sem se romper. Em relação ao concreto, a resistência é a tensão máxima que uma amostra do material pode suportar. A NBR 6118 (2014:18) estabelece as classes de resistências mínimas do concreto de acordo com a classe de agressividade do ambiente onde a estrutura será inserida. Para concreto armado, a resistência mínima, relativa à classe de agressividade mais branda, é de 20 MPA, sendo este o princípio do cálculo estrutural. No projeto e controle de qualidade do concreto, a resistência é uma propriedade normalmente especificada, porque, comparado aos ensaios envolvendo outras propriedades, o ensaio de resistência é relativamente fácil (MEHTA E MONTEIRO, 2008:50).

2 2 Nas obras atuais, a resistência está sendo cada vez mais elevada, a fim de proporcionar elementos mais esbeltos, que melhor se adaptem na arquitetura do edifício. Entretanto, quanto maior a resistência à compressão exigida, mais sensível é o concreto a variações, necessitando um controle cada vez mais rígido de qualidade para atendimento dos parâmetros de projeto. Como descrito por Mehta e Monteiro (2008:55), em concretos de alta resistência, onde a relação água cimento é muito baixa, principalmente quando abaixo de 0,3, reduções ou acréscimos muito pequenos de água elevam ou reduzem a resistência à compressão significativamente. Sendo assim, mais frequentemente nos deparamos com desconformidades nas resistências obtidas nos ensaios à compressão dos corpos-de-prova moldados in loco quando da concretagem da estrutura, necessitando, portanto, de ensaios adicionais. Conforme o Instituto Americano do Concreto (ACI 228.1R, 1988:447), os resultados obtidos no ensaio de corposde-prova cilíndricos, embora recomendados pelas normas atuais, não refletem necessariamente o estado do concreto na estrutura em si, seja por falhas na moldagem dos corpos-de-prova, ou pela influência das várias etapas pertinentes ao processo construtivo, tais como: dosagem, mistura, transporte até a obra, transporte interno à obra, lançamento, adensamento e cura, que acabam não sendo as mesmas nos moldes e na estrutura. Sendo o concreto um material não industrializado, ao contrário do aço, por exemplo, também é muito suscetível a falhas, inclusive os concretos usinados. Na cidade de Passo Fundo onde o problema de pesquisa está inserido, os principais agentes que induzem ao erro relativo ao concreto usinado, que é a realidade da maioria das construtoras da cidade são os seguintes: falha na pesagem dos materiais na usina; problemas nos silos de armazenagem dos materiais, tais como umidade ou calor excessivo; problemas na mistura do material dentro dos caminhões-betoneira; adição excessiva de água, tanto na usina quanto in loco; falhas na execução do slump test, sugerindo a adição de um volume de água maior do que o realmente necessário para a obtenção do abatimento desejado; concretos muito resistentes e fluídos, levando à necessidade de mistura de aditivo em obra, pelos motoristas; resistência quanto ao controle de qualidade por parte de algumas concreteiras; dosagem do concreto para valores de resistência característicos e não de cálculo, entre outras. O problema é que a resistência à compressão só pode ser comprovada na idade especificada, que é geralmente aos 28 dias, quando ocorre então a decisão entre aceitação ou não aceitação do concreto. Ou seja, o controle de recebimento, mesmo que bem executado, não garante o atendimento ao principal parâmetro de aceitação, que é a resistência à compressão. Avaliar se o que está sendo produzido corresponde ao que foi adotado previamente por ocasião do dimensionamento da estrutura faz parte da própria concepção do processo construtivo como um todo (ASSOCIAÇÃO LATINOAMERICANA DE CONTROLE DE QUALIDADE, PATOLOGIA E RECUPERAÇÃO DAS CONSTRUÇÕES ALCONPAT INTERNACIONAL, 2013:3). No caso da ocorrência de uma não conformidade, ou seja, do corpo-de-prova moldado no recebimento do concreto em obra apresentar resistência característica inferior ao que foi adotado no dimensionamento da estrutura, deve-se tomar algumas medidas corretivas. A versão mais antiga da NBR 6118 (2007:187) recomenda como primeira medida a revisão do projeto estrutural, a fim de verificar se a estrutura aceita os valores de resistência obtidos nos

3 3 ensaios dos moldes. Não aceitando, deve-se verificar se a resistência à compressão efetiva (resistência do concreto da estrutura) também é deficiente. Nesta etapa, dispõe-se de vários métodos para investigação do concreto in loco, destacando-se a extração de testemunhos da estrutura para posterior rompimento à compressão em laboratório. Como descrito por Silva et. al. (2013:103), este método é considerado como destrutivo, e, consequentemente, danifica o elemento estrutural, comprometendo sua estabilidade, além de apresentar-se trabalhosa e onerosa. Entretanto, de acordo com ACI 228.1R (1988:447), antes de partir para ensaios destrutivos, tem-se a opção da realização de outros ensaios, que não comprometem a estabilidade da estrutura, são de fácil aplicabilidade e relativamente baratos, quando comparados aos ensaios destrutivos. Por estas características, também apresentam a vantagem da obtenção de amostras mais amplas, que permitem a investigação da estrutura como um todo. Dentre estes, denominados ensaios não destrutivos, o mais conhecido e difundido é a avaliação da dureza superficial pelo esclerômetro de reflexão, normatizado pela ABNT NBR 7584:2012. A esclerometria faz uma correlação entre a dureza superficial do concreto com sua resistência à compressão, através de um gráfico informado pelo fabricante do aparelho. Ressalta-se que as curvas constantes desse gráfico não correspondem ao concreto em avaliação e referem-se geralmente a concretos preparados em outros países, com materiais e condições diferentes das brasileiras, em idades que variam 14 dias a 56 dias (NBR 7584, 2012:7). Estas curvas, portanto não oferecem valores realísticos para utilização em qualquer tipo de concreto. Conforme recomendação da Proceq (2011:14), para casos especiais deve-se preparar uma curva de conversão própria, ao invés de utilizar as curvas informadas no aparelho e nos manuais. O ideal é que, para cada concreto ou técnica construtiva utilizada, sejam elaboradas curvas de correlação próprias, ou que se apliquem fatores de correção sobre as curvas indicadas pelo fabricante. Sendo assim, buscou-se obter uma curva de correlação exclusiva para o concreto utilizado nas obras de uma construtora de Passo Fundo - RS, o qual é provido sempre pela mesma usina de concreto, com agregados, aditivos e cimento padrão. O objetivo é alcançar a confiabilidade dos ensaios não destrutivos, mas principalmente eliminar a necessidade de extrair testemunhos de todas as peças concretadas com material duvidoso, e sim somente daquelas que apresentarem baixa resistência pelo método do esclerômetro. Além de fornecer uma contraprova no caso de baixas resistências providas pelos corpos-deprova, a confiabilidade do método também permitirá a análise do ganho de resistência do concreto em idades diferentes dos 28 dias, não extrapolando, contudo, o limite de maturidade pertinente ao aparelho, que é no mínimo 14 e no máximo 56 dias. 2. Avaliação da resistência à compressão através de ensaios não destrutivos Muitas vezes surge a necessidade de investigar os elementos de uma estrutura, após o concreto desta já apresentar-se endurecido. Tal situação tem por finalidade, por exemplo, determinar se a estrutura é adequada ao uso para o qual foi projetada. Segundo a Agência Internacional de Energia Atômica (IAEA, 2002:1), o ideal, no entanto, seria que esta investigação fosse realizada sem que houvesse danos nas peças analisadas. O mais próximo desta realidade são os ensaios não destrutivos, que apenas danificam uma área superficial das peças, sem necessidade de grandes reparos. Estes ensaios são utilizados para obtenção de

4 4 informações das propriedades do concreto, tal qual ele se apresenta na estrutura. No caso em questão, a propriedade de interesse é a resistência à compressão, utilizados então para estimativa da resistência in loco. A IAEA (2002:1) apresenta uma relação de situações típicas, onde a utilização de ensaios não destrutivos pode ser útil. As situações são as seguintes: - Controle de qualidade, tanto de estruturas pré-moldadas quanto moldadas in loco; - Exclusão de incertezas a respeito do material fornecido, devido à aparente não conformidade com as especificações; - Monitoramento do ganho de resistência para retirada das formas ou escoras, suspensão do processo de cura, protensão, liberação para aplicação de carga de uso, ou outros propósitos semelhantes; - Localização de fissuras, vazios, falhas de concretagem ou outros defeitos, e determinação de sua extensão; - Determinação da uniformidade do concreto, preliminarmente à execução de extração de testemunhos, provas-de-carga ou outros testes destrutivos mais onerosos, visando a seleção de amostras mais representativas da qualidade a ser avaliada; - Determinação da posição, quantidade ou tipo de eventuais reforços; - Aumento do nível de confiança de um número menor de ensaios destrutivos; - Confirmação ou localização de suspeitas de deterioração do concreto, resultante de fatores como sobrecarga, fadiga, ataque químico externo ou interno, ou mudança de parâmetros químicos, fogo, explosões e efeitos ambientais; - Avaliação da vida útil e da durabilidade do concreto; - Monitoramento de mudanças de longo prazo nas propriedades do concreto; - Fornecimento de informações para propostas de mudança nas condições de uso da estrutura, seja para seguros ou mudança de proprietário. Segundo a IAEA (2002:1), é uma vantagem a utilização de ensaios não destrutivos, pois, segundo ela, se apenas testes destrutivos forem aplicados, através da extração de testemunhos para ensaio à compressão, por exemplo, os custos para extração e rompimento provavelmente permitirão que apenas alguns elementos sejam analisados, o que, em uma estrutura de grande porte, pode não oferecer uma amostra representativa. Ensaios não destrutivos podem ser utilizados nestas situações, como um estudo preliminar, indicando os locais mais suscetíveis, para que a extração seja feita apenas nos elementos que apresentarem baixa resistência pelo método da esclerometria. A obtenção do valor da resistência do concreto através da utilização de ensaios não destrutivos é feita a partir de curvas que correlacionam os valores obtidos nestes ensaios e a resistência à compressão do concreto, determinada pelo ensaio de compressão. Existe o consenso de que a obtenção de resultados confiáveis depende da qualificação do realizador do ensaio e da utilização de curvas de correlação adequadas, desenvolvidas para o tipo de concreto em questão Machado et. al. (2009:113). Na visão de Palacios (2012), os ensaios não destrutivos mais utilizados e difundidos, são: - Método de velocidade de onda ultrassônica: utilizado para detectar defeitos no concreto, tais como fissuras internas e deterioração; - Método da dureza superficial (esclerometria): mede a resistência à deformação que determinado material apresenta. Este método será descrito com mais detalhes na sequencia

5 5 deste artigo; - Método de resistência à penetração (semi-destrutivo): determina a profundidade de penetração de um pino ou parafuso no concreto [...], fornecendo uma medida de dureza ou resistência à penetração do material que pode ser relacionado com sua resistência à compressão desde que existam curvas de correlação adequadas (PALACIOS, 2012:63). A IAEA (2002), além dos citados por Palacios (2012) também cita os seguintes métodos: - Inspeção visual: estabelece possíveis causas que podem estar deteriorando a estrutura, e determina qual dos ensaios não destrutivos é o mais indicado para investigação mais criteriosa; - Método de potencial de meia-célula: utilizado para detectar o potencial de corrosão das barras de aço; - Medição da profundidade de carbonatação: o ensaio pretende verificar a alcalinidade do meio, e a que profundidade ela se encontra. Serve para distinguir e avaliar as zonas que ainda se encontram protegidas das que já estão sujeitas à corrosão, considerando o cobrimento das armaduras. 3. Determinação da resistência superficial através do esclerômetro de reflexão O esclerômetro de reflexão é um ensaio do tipo não destrutivo, utilizado para estimar a resistência do concreto através da dureza superficial deste. O mais tradicional equipamento para ensaio de esclerometria é o Martelo de Teste de Concreto de Schmidt, ou esclerômetro de Schmidt, o qual é detalhado na Figura 1. O ensaio consiste fundamentalmente de uma massa-martelo que, impulsionada por uma mola, se choca, através de uma haste, com ponta em forma de calota esférica, com a área de ensaio (NBR 7584, 2012:1). A energia do impacto converte-se em duas parcelas, sendo uma na deformação provocada no local onde se efetuou o disparo, e a outra, absorvida como energia de atrito mecânico, no interior do aparelho. Esta última parcela é a que concede, ao final de cada impacto, o retorno da haste do martelo. Esta distância de retorno da haste é medida pelo equipamento, e chamada de índice esclerométrico. A Figura 2 ilustra o princípio de funcionamento do equipamento utilizado no ensaio. Quanto mais dura for a superfície do concreto ensaiado, menor é a deformação provocada na área de ensaio, aumentando a parcela da reflexão, oferecendo índices de reflexão maiores (ACI 228.1R 1988:448, tradução nossa).

6 6 Figura 1 - Seção transversal do martelo para teste de concreto Fonte: Proceq (2011) Figura 2 - Ilustração esquemática da operação do martelo de reflexão Fonte: Palacios (2012) 3.1 Fatores que afetam os resultados do ensaio de esclerometria Existem alguns fatores que interferem nos resultados dos ensaios de esclerometria. De acordo com o ACI 228.1R (1988:447), visto somente o concreto superficial influenciar no índice esclerométrico, o teste fica suscetível ao ponto onde o disparo é efetuado, e não representa necessariamente toda a massa de concreto. Segundo o instituto, apesar de ser um teste de execução muito simples, há muitos fatores, além da resistência à compressão, que influenciam

7 7 no resultado do ensaio. Se o êmbolo do equipamento for locado, por exemplo, sobre um agregado, o aparelho retornará um índice esclerométrico mais alto do que o real. Se, por outro lado, for locado sobre um vazio, o índice esclerométrico de retorno será menor. Outro fator que influencia os resultados do teste é a profundidade de carbonatação. A presença de uma camada de carbonatação superficial pode resultar em leituras mais elevadas do que se fossem feitas no interior do concreto (ACI 228.1R 1988:448, tradução nossa). Da mesma forma, superfícies secas oferecem valores de reflexão maiores do que superfícies úmidas ou molhadas. O mesmo ocorre quando a superfície possui uma textura áspera, a qual induz a resultados menores do que se fosse polida. Ainda de acordo com o instituto, quando se utiliza fôrmas de madeira compensada, ocorre uma absorção da umidade do concreto, produzindo uma camada superficial mais dura do que se fossem utilizadas formas de aço, ou outros materiais semelhantes. Essa camada endurecida fornece índices de reflexão maiores. Do mesmo modo, as condições de cura afetam significativamente a dureza do concreto, vários centímetros além da superfície (ACI 228.1R 1988:448, tradução nossa). Superfícies endurecidas, como as produzidas quando ocorre acabamento com colheres de pedreiro, também elevam os valores de rebote. O último fator citado pelo ACI 228.1R (1988:448) é a orientação do instrumento no momento do ensaio, que também influencia o índice de reflexão. Proceq (2011:11) cita outros fatores, que segundo ele também afetam os resultados do ensaio, que são o coeficiente do formato e coeficiente de tempo. O coeficiente do formato é relativo à amostra, seu tamanho e dimensões. O coeficiente de tempo refere-se à idade do concreto na data do ensaio, que também está relacionado à profundidade de carbonatação. 3. Materiais e métodos A IAEA (2002) propõe um procedimento para desenvolver a curva de calibração para os materiais e técnicas utilizadas no canteiro de obras. O procedimento sugere a moldagem de corpos-de-prova cilíndricos de 150 x 300mm, utilizando o mesmo cimento e os mesmos agregados do concreto que será utilizado na obra. A cura dos cilindros deve ser em condições de temperatura e umidades padrão. O período de cura deve ser similar à idade de controle especificada. Na idade desejada, regularizar a superfície dos cilindros, e posicioná-los na máquina de ensaio à compressão axial, com uma carga inicial de aproximadamente 15% da carga última de ruptura. Deve-se assegurar a condição de saturado com superfície seca. Efetuar 15 disparos com o esclerômetro de reflexão, sendo 5 disparos em cada uma das três linhas marcadas na face do cilindro, distando 120 uma da outra. Evitar testar o mesmo ponto mais de uma vez. Fazer a média das leituras, obtendo o índice esclerométrico para cada cilindro. Testar os cilindros ao ensaio de compressão axial e colocar os resultados em um gráfico índice esclerométrico x resistência à compressão. Através dos resultados, traçar uma curva ou uma reta pelo método dos mínimos quadrados. A NBR (2006:17) recomenda que as amostras para o controle estatístico do concreto por amostragem parcial, sejam de seis exemplares para os concretos do grupo I, que engloba os concretos com resistências iguais ou inferiores a cinquenta megapascais (50 MPa). A seguir serão descritos e ilustrados os procedimentos adotados até a obtenção da curva de correlação, bem como descriminados os materiais utilizados no processo.

8 8 Na ocorrência da concretagem de um dos pavimentos tipo de uma obra da construtora, foram moldados seis corpos-de-prova, com dimensões de 150 x 300 mm, utilizando o mesmo concreto empregado na estrutura. Os moldes foram devidamente lubrificados com óleo mineral e vedados, para garantia da estanqueidade, anteriormente ao recebimento do concreto. O recebimento seguiu as recomendações da NBR (2006). O concreto recebido possui resistência característica esperada aos 28 dias de 35 Mpa. O abatimento do tronco de cone solicitado é de 120 mm, com tolerância de 20 mm, tanto para mais quanto para menos. O caminhão-betoneira do qual foi retirada a amostra possuía um volume total de concreto igual a 8 m³. O concreto, por sua vez, segundo nota fiscal fornecida pela usina, continha os seguintes materiais: kg de cimento do tipo CPIV 32 RS; kg de brita 0 (zero); kg de brita 1 (um); kg de areia fina; kg de areia industrial; 24,34 litros de aditivo tipo Tec Mult 828 LF; litros de água. No ato do recebimento, procedeu-se à determinação da consistência pelo abatimento do tronco de cone, executada de acordo com a NBR NM 67 (1998), o qual apresentou um abatimento de 120mm. Visando tornar o concreto mais trabalhável, foram adicionados mais 65 litros de água. O ensaio foi realizado novamente, chegando a um valor de abatimento de 140mm. Após descarga de aproximadamente metade do volume recebido, retirou-se a amostra para moldagem dos corpos-de-prova. A moldagem foi executada de acordo com a NBR 5738 (2003), por adensamento manual, e é ilustrada na Figura 3. Figura 3 - Moldagem dos Corpos-de-Prova de 15x30cm Fonte: Imagens produzidas pela autora (2014) Finalizado o procedimento, os CP s moldados foram armazenados em local nivelado, e cobertos por uma lona, visando não perderem umidade paro o meio. Os moldes em processo de cura podem ser visualizados na Figura 4.

9 9 Figura 4 - Cura dos Corpos-de-Prova de 15x30cm Fonte: Imagens produzidas pela autora (2014) Vinte e quatro horas após a moldagem, os corpos-de-prova foram retirados dos moldes e encaminhados ao laboratório, onde permaneceram sob condições controladas de umidade e temperatura até a data dos ensaios. Vinte e oito dias após a moldagem por ser a idade adota para a resistência característica especificada em projeto os corpos-de-prova foram medidos e pesados e então submetidos aos ensaios de esclerometria e de resistência à compressão. As características de cada corpode-prova são apresentadas na Tabela 1. CP Ø (cm) h (cm) Área (cm²) Volume (cm³) Tabela 1 - Dados dos corpos-de-prova Fonte: Dados produzidos pela autora (2014) Procedeu-se então ao ensaio de esclerometria. Para tal, foram marcadas três linhas horizontais no cilindro, distantes 120 uma da outra. Os cilindros foram colocados na máquina de ensaio à compressão, aplicando sobre eles uma carga inicial de aproximadamente 9 toneladas. Esta carga foi estipulada de acordo com a recomendação da IAEA (2002), utilizando 15% da carga estimada de ruptura. A carga estimada de ruptura, por sua vez, foi encontrada multiplicandose a resistência característica esperada para os 28 dias que deverá ser igual ou superior a 35 Mpa pela área do topo do cilindro. Anteriormente ao ensaio de esclerometria, realizou-se a calibração do aparelho, segundo a NBR 7584 (2012:2), através da aplicação de 10 impactos sobre a bigorna de teste, fazendo a média dos valores obtidos. O esclerômetro apenas pode ser aplicado quando esta média não for inferior a 75. Além disso, nenhum dos índices esclerométricos individuais pode diferir da média em mais de 3 pontos. Os valores obtidos na verificação são apresentados abaixo, na Peso (kg) Peso Esp. (g/cm³) 1 15,10 29,70 179, , , ,10 29,70 179, , , ,00 29,60 176, , , ,07 29,60 178, , , ,10 29,60 179, , , ,00 29,60 176, , ,28

10 10 Tabela 2. Disparo IE Tabela 2 - Verificação do esclerômetro Fonte: Dados produzidos pela autora (2014) O índice esclerométrico médio obtido foi de 78,10, e nenhum dos índices esclerométricos individuais diferiu da média em mais de 3 pontos. Com estes valores e com o índice esclerométrico nominal do aparelho na bigorna de aço (fornecido pelo fabricante, que neste caso é 80) é possível obter o coeficiente de correção do índice esclerométrico. Este coeficiente é calculado através de uma equação apresentada na NBR 7584 (2012:2), chegando-se ao valor de 1,024. Locou-se então cada cilindro na prensa, aplicando-se a carga estipulada. O martelo de teste, ilustrado na Figura 5, foi posicionado perpendicularmente contra a superfície do ensaio, e efetuaram-se 24 disparos com o esclerômetro de reflexão, sendo 8 disparos em cada linha marcada anteriormente. Não foi testado nenhum ponto mais de uma vez. Na Figura 6 ilustrase este procedimento. Os índices esclerométricos individuais obtidos em cada disparo são apresentados na Tabela 3 do item 4 resultados. Figura 5 - Martelo de teste de concreto Fonte: Imagens produzidas pela autora (2014)

11 11 Figura 6 - Ensaio de esclerometria nos corpos-de-prova de 15x30cm Fonte: Imagens produzidas pela autora (2014) Conforme indicações da NBR 7584 (2012:5) deve-se calcular a média dos índices esclerométricos obtidos em cada área ensaiada. Neste caso, calculou-se a média para cada cilindro ensaiado, obtendo-se um índice esclerométrico médio para cada um. Quando algum índice esclerométrico distanciou-se em mais de 10% do índice esclerométrico médio, este valor foi desprezado. Calculou-se uma nova média aritmética, sem aqueles valores, e fez-se a verificação novamente, até que todos os valores individuais atendessem a condição acima. Para validação da área do ensaio, deve-se obter no mínimo 5 valores individuais válidos, caso contrário, a área do ensaio deve ser desconsiderada. Após o cálculo dos índices esclerométricos médios, multiplicou-se cada um pelo coeficiente de correção de 1,024, encontrando-se o índice esclerométrico médio efetivo de cada cilindro. Após o ensaio esclerométrico, os cilindros foram submetidos ao ensaio de compressão axial, segundo a NBR 5739 (2007), conforme ilustra a Figura 7.

12 12 4. Resultados Figura 7 - Ensaio de resistência à compressão dos corpos-de-prova de 15x30cm Fonte: Imagens produzidas pela autora (2014) A Tabela 3 apresenta os índices esclerométricos individuais, ou seja, o valor de cada disparo efetuado nas linhas marcadas nos cilindros. CP Linha Disparo 1 Disparo 2 Disparo 3 Disparo 4 Disparo 5 Disparo 6 Disparo 7 Disparo Tabela 3 - Índices esclerométricos individuais Fonte: Dados produzidos pela autora (2014) Após tratamento dos dados, desprezando os valores diferentes da média em mais ou menos 10%, calculando-se a média e multiplicando-a pelo coeficiente de correção, chegou-se nos índices esclerométricos médios efetivos de cada cilindro. Após conclusão da esclerometria, os cilindros foram submetidos ao ensaio de resistência à compressão direta. Os resultados obtidos nos ensaios de esclerometria e de resistência à compressão são apresentados abaixo, na Tabela 4, e no gráfico da Figura 8.

13 13 CP Índice Esclerométrico Médio Efetivo Carga de Ruptura (tn) Resistência à Compressão (Mpa) 1 38,39 52,59 29, ,51 57,07 31, ,03 49,97 28, ,29 55,14 30, ,02 55,47 30, ,05 57,68 32,64 Tabela 4 - Índice Esclerométrico Médio Efetivo e Resistência à Compressão Direta Fonte: Dados produzidos pela autora (2014) Figura 8 - Gráfico Índice Esclerométrico versus Resistência à Compressão Fonte: Dados produzidos pela autora (2014) Através dos resultados obtidos nos ensaios de esclerometria e de resistência à compressão obteve-se o gráfico apresentado na Figura 9. A reta apresentada foi traçada através do método dos mínimos quadrados, que serve para linearizar os resultados obtidos nos ensaios.

14 14 Figura 9 - Índice Esclerométrico versus Resistência à Compressão pelo Método dos Mínimos Quadrados Fonte: Dados produzidos pela autora (2014) 4. Análise dos resultados Os resultados foram analisados através do método comparativo. Para isto, apresentam-se na Figura 10 as curvas de correlação informadas pelo fabricante do aparelho utilizado no ensaio. Estas curvas baseiam-se em resistências à compressão médias de cilindros testados entre 14 e 56 dias, em diferentes direções de impacto. Figura 10 - Curvas de conversão indicadas no aparelho Fonte: Proceq (2011) A comparação foi feita através da correlação de índices esclerométricos médios efetivos com a resistência à compressão da reta resultante deste estudo e das curvas indicadas no aparelho. As correlações e respectivas comparações são apresentadas na Tabela 5. Tabela 5 - Comparativo entre Resistências à Compressão

15 15 f c2 = Resistência à compressão obtida através da correlação com curva informada pelo fabricante Fonte: Dados produzidos pela autora (2014) 5. Conclusões CP IE f c1 f c2 Relação f c2 /f c1 1,00 38,39 29,1 32,0 1,10 2,00 40,51 32,0 35,0 1,09 3,00 39,03 30,0 32,5 1,08 4,00 40,29 31,7 34,9 1,10 5,00 39,02 30,0 33,0 1,10 6,00 40,05 31,4 34,5 1,10 IE = Índices esclerométricos médios efetivos observados nos ensaios de esclerometria f c1 = Resistência à compressão obtida através da correlação com a reta resultante deste estudo Verifica-se, analisando a Tabela 3, que os ensaios de esclerometria nos cilindros apresentaram valores muito próximos, com pequenas variações. Observa-se ainda que os disparos efetuados na terceira linha de cada cilindro, ou seja, na última linha, de cima para baixo, considerando o sentido de moldagem, apresentam valores ligeiramente maiores de índices esclerométricos. Avaliando a Tabela 5, constata-se que a curva informada pelo fabricante oferece valores de resistência maiores do que aquelas alcançadas a partir da reta obtida neste estudo. Quando compara-se a resistência à compressão obtida através da correlação com a curva do fabricante com os resultados de resistência à compressão direta, chega-se à diferenças de até 15%, no caso do corpo de prova 3. Conclui-se, portanto, que o ensaio de esclerometria fornece valores que se relacionam diretamente com a resistência à compressão do concreto utilizado pela construtora, mas que os resultados obtidos no ensaio devem ser minorados em, no mínimo, 10%, para que se obtenham resistências compatíveis com a da estrutura. Conclui-se ainda que o ensaio não deve ser usado indiscriminadamente, pois não oferece valores característicos para qualquer concreto ou técnica empregada. Além disso, verifica-se a necessidade de avaliar mais amostras, com idades e resistências características diferentes, para que se obtenha uma curva mais ampla. Referências ABNT, ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7584: concreto endurecido: avaliação da dureza superficial pelo esclerômetro de reflexão. Rio de Janeiro, ABNT, ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 5738: concreto: procedimento para moldagem e cura de corpos-de-prova: procedimento. Rio de Janeiro, 2003.

16 16 ABNT, ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 5739: concreto: ensaios de compressão de corpos-de-prova cilíndricos: método de ensaio. Rio de Janeiro, ABNT, ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6118: projeto de estruturas de concreto: procedimento. Rio de Janeiro, ABNT, ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6118: projeto de estruturas de concreto: procedimento. Rio de Janeiro, ABNT, ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 12655: concreto de cimento portland: preparo, controle e recebimento: procedimento. Rio de Janeiro, ABNT, ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR NM 67: concreto: determinação da consistência pelo abatimento do tronco de cone: método de ensaio. Rio de Janeiro, ALCONPAT INTERNACIONAL, ASOCIACIÓN LATINOAMERICANA DE CONTROL DE CALIDAD, PATOLOGÍA Y RECUPERACIÓN DE LA CONSTRUCCIÓN. Boletim Técnico 09 Controle da Resistência do Concreto, Jéssika Pacheco & Paulo Helene. México, AMERICAN CONCRETE INSTITUTE. ACI 228-1R-89: In Place Methods for Determination of Strength of Concrete. Detroit IAEA, INTERNATIONAL ATOMIC ENERGY AGENCY. Guidebook on non-destructive testing of concrete structures. Vienna, MACHADO, M. D.; SHEHATA, L. C. D.; SHEHATA, I. A. E. M. Curvas de Correlação para Caracterizar Concretos Usados no Rio de Janeiro por Meio de Ensaios Não Destrutivos. Revista IBRACON de estruturas e materiais. Volume 2, Junho 2009, páginas 100 a 123. MEHTA, P. K.; MONTEIRO, P. J. M. Concreto: microestrutura, propriedades e materiais. 3 ed. São Paulo: IBRACON, PALACIOS, M.P.G. Emprego de Ensaios Não Destrutivos e de Extração de Testemunhos na Avaliação da Resistência à Compressão do Concreto. Dissertação (Mestrado em Estruturas e Construção Civil) - Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, Universidade de Brasília, Brasília, PROCEQ SA. Martelo de Teste de Concreto: instruções operacionais. Schwerzenbach, Disponível em

17 17 rtuguese/originalschmidt_oi_p_ _low.pdf. Acesso em 02/12/2014. SILVA, T. J.; FERREIRA, G.; DIAS, J. F. Influência de variáveis nos resultados de ensaios não destrutivos em estruturas de concreto armado. Revista Ciência & Engenharia, Uberlândia, 2013.