ESTUDO DAS CORRELAÇÕES ENTRE AS PROPRIEDADES MECÂNICAS DO CONCRETO DE ALTO DESEMPENHO José Márcio Calixto e Renato Lemos Silveira Departamento de Engenharia de Estruturas, Universidade Federal de Minas Gerais Avenida do Contorno, 842 - CEP 30110-060 - Belo Horizonte - MG Brasil email: calixto@dees.ufmg.br RESUMO Este artigo apresenta os resultados de um estudo sobre as correlações entre as propriedades mecânicas do concreto de alto desempenho. As propriedades analisadas são a resistência à compressão, o módulo de elasticidade estático secante e a resistência à tração. Para isso foram estudados concretos de densidade normal tendo resistência à compressão axial, esperada aos 28 dias, entre 20 e 80 MPa. Os diversos concretos foram fabricados com quatro tipos de cimento e três agregados graúdos diferentes, além de adições de sílica ativa. Pesquisou-se também a evolução das propriedades em idades variando de 1 a 90 dias após a fabricação do concreto. Os resultados indicaram que, os valores da resistência à tração e do módulo de elasticidade não crescem na mesma proporção que os da resistência à compressão. Com base nos resultados dos ensaios, expressões correlacionando o módulo de elasticidade e a resistência à tração com a resistência à compressão foram determinadas. Uma análise comparativa entre essas expressões revelou uma boa correlação com resultados experimentais obtidos por diversos pesquisadores e com equações prescritas em diversas normas. ABSTRACT The results of an experimental investigation of the mechanical properties of high-performance concretes, produced with four types of cement, three different coarse aggregates and silica fume, are presented. The uniaxial compressive and tensile strength and the secant modulus of elasticity were determined on concretes having compressive strengths ranging from 20 to 80 MPa aging from 1 to 90 days. The relationships between the uniaxial compressive strength, the tensile strength and the secant modulus of elasticity were studied. The analysis of the results show that these mechanical properties have different strength developments. Additionally expressions relating the secant modulus of elasticity and the tensile strength to the compressive strength were derived. Good correlations were achieved between the derived expressions and experimental results found in the literature. PALAVRAS CHAVE: Concreto de Alto Desempenho, Propriedades Mecanicas, Correlações CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA E CIÊNCIA DOS MATERIAIS, 14., 2000, São Pedro - SP. Anais 22501
CONSIDERAÇÕES PRELIMINARES Nos últimos 20 anos, tem-se observado um crescente interesse pelo emprego de concretos de resistências mais elevadas bem como de maior durabilidade, hoje denominado concreto de alto desempenho. Tais concretos podem ser produzidos de maneira prática e econômica, utilizando cimento, areia e brita comuns, porém, mais cuidadosamente selecionados, conjuntamente com uma relação água/cimento bem reduzida e um cuidadoso controle de qualidade no processo de produção. A trabalhabilidade necessária é obtida por aditivos redutores de água de alta eficiência. Uma vez que a produção dos concretos de alto desempenho não requer o emprego de materiais exóticos nem de processos especiais, sua fabricação está ao alcance de qualquer produtor de concreto pré-misturado. Por outro seu comportamento difere consideravelmente do concreto convencional em alguns aspectos e estas diferenças ainda não são totalmente compreendidas. Um conhecimento mais aprofundado das propriedades mecânicas e do comportamento de elementos estruturais fabricados com concretos de alto desempenho permitirá, não somente expandir a sua utilização como material de construção, mas também, empregá-lo com maior confiança, resultando em projetos mais seguros e econômicos. O principal objetivo deste artigo é apresentar os resultados de um estudo sobre as propriedades mecânicas de concretos convencionais quanto de alto desempenho e suas correlações. Para isto foram fabricados concretos de densidade normal com quatro tipos de cimento, três agregados graúdos diferentes além de adições de sílica ativa tendo resistência à compressão axial, esperada aos 28 dias, entre 20 e 80 MPa. As propriedades analisadas são a resistência à compressão axial, o módulo de elasticidade estático secante e a resistência à tração, em idades variando de 1 a 90 dias após a fabricação do concreto. Estes resultados fazem parte de pesquisas [Ferrari (1995), e Silveira (2000)] que vem sendo realizadas na Universidade Federal de Minas Gerais desde 1993. MATERIAIS E MÉTODOS Todos os concretos analisados tinham peso específico normal e foram fabricados utilizando-se materiais e técnicas convencionais de produção. Os concretos estudados foram divididos em três grupos correspondentes a diferentes faixas de resistência à compressão. O grupo 1 CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA E CIÊNCIA DOS MATERIAIS, 14., 2000, São Pedro - SP. Anais 22502
corresponde a concretos de resistências normais (entre 20 e 30MPa) e relação água/cimento (a/c) acima de 0,7. No grupo 2 estão os concretos com relação a/c em torno de 0,5 e resistência média à compressão ( 50MPa). O grupo 3 corresponde aos concretos de alto desempenho com resistência maior ou igual a 60MPa e fator a/c abaixo de 0,40. Os concretos do grupo 1 foram fabricados empregando-se cimento Portland composto com fíler (CP II F 32) ou cimento Portland de alto forno (CP III 32), cascalho rolado com diâmetro máximo igual a 19 mm e areia natural com módulo de finura igual a 2,60. Em dois traços houve substituição parcial do cimento por sílica ativa na porcentagem de 10%. A sílica ativa empregada era da marca Silmix produzida pela Camargo Correa Metais. Em tôdas as misturas utilizou-se aditivo plastificante ( RX 322 N ); o superplastificante RX 3000 A foi usado nas composições contendo sílica ativa. Ambos os aditivos eram de fabricação da REAX. Os dados referentes aos traços empregados neste Grupo 1 estão apresentados na Tabela 1. A nomenclatura de identificação de cada mistura leva em conta o tipo de agregado graúdo ( CS para cascalho), o teor de cimento equivalente em unidades de kg/m 3, o tipo de cimento ( sufixo II F para CP II F 32 e III para CP III 32) e a presença de sílica ativa, indicada por * quando presente. Traço Tabela 1 - Dados Referentes aos Traços do Grupo 1 Composição Fator Proporção Água / Aditivo / Cimento Cimento "Slump" ( em peso ) ( em peso ) ( %, em peso ) ( mm ) CS 213 II F 1 : 3,45 : 5,66 1 0,72 0,24 25 CS 214 - III 1 : 3,45 : 5,66 1 0,78 0,24 25 CS 212 II F * 1 : 0,10 : 3,93 : 6,45 2 0,72 0,24-1,5 3 40 CS 215 III * 1 : 0,10 : 3,93 : 6,45 2 0,72 0,24-1,5 3 35 ( 1 ) Cimento : Areia : Cascalho ( 2 ) Cimento : Microssílica : Areia : Cascalho ( 3 ) O primeiro percentual refere-se ao aditivo RX 322 N e o segundo refere-se ao aditivo RX 3000A Os concretos de resistência média à compressão do grupo 2 foram fabricados empregando-se também o cimento Portland composto com fíler (CP II F 32) ou cimento Portland de alto forno (CP III 32). Neste grupo utilizou-se cascalho rolado e brita de granito com diâmetro máximo igual a 19 mm para agregado graúdo e uma areia natural com módulo de finura igual a 2,60. Em todas as composições houve substituição parcial do cimento por sílica ativa, Silmix, na porcentagem de 10%. Para garantir a trabalhabilidade necessária foram usados o CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA E CIÊNCIA DOS MATERIAIS, 14., 2000, São Pedro - SP. Anais 22503
aditivo plastificante ( RX 322 N ) e o superplastificante RX 3000 A ambos fabricados pela REAX. Os dados referentes aos traços empregados neste Grupo 2 estão apresentados na Tabela 2. Da mesma maneira que para o grupo 1, a nomenclatura de identificação de cada mistura leva em conta o tipo de agregado graúdo ( CS para cascalho, GR para granito), o teor de cimento equivalente em unidades de kg/m 3, o tipo de cimento ( sufixo II F para CP II F 32 e III para CP III 32) e a presença de sílica ativa, indicada por *. Traço Tabela 2 - Dados Referentes aos Traços do Grupo 2 Composição Fator Proporção Água / Aditivo / Cimento Cimento "Slump" ( em peso ) ( em peso ) ( %, em peso ) ( mm ) CS 321 II F * 1 : 0,10 : 2,81 : 3,62 1 0,49 0,24-1,5 2 30 CS 323 III * 1 : 0,10 : 2,81 : 3,61 1 0,50 0,24-1,5 2 35 GR 320 II F * 1 : 0,10 : 2,74 : 3,85 1 0,49 0,24-1,5 2 45 GR 323 III * 1 : 0,10 : 2,74 : 3,84 1 0,49 0,24-1,5 2 30 ( 1 ) Cimento : Microssílica : Areia : Agregado Graudo ( Cascalho ou Granito ) ( 2 ) O primeiro percentual refere-se ao aditivo RX 322 N e o segundo refere-se ao aditivo RX 3000A Os concretos de alto desempenho (grupo 3) foram produzidos utilizando-se, além dos cimentos Portland composto com fíler (CP II F 32) e Portland de alto forno (CP III 32), o cimento Portland de alta resistência inicial (CP V ARI Plus) e o cimento Portland composto com escória (CP II E 40). Como agregado graúdo foram empregados cascalho rolado e britas de granito e gnaisse. O cascalho e a brita de granito tinham com diâmetro máximo igual a 19 mm; o gnaisse tinha dimensão máxima de 25 mm. Uma areia natural quartzosa foi usada em todas as misturas. Ocorreu substituição parcial do cimento por sílica ativa nas porcentagem de 10% (traços com cascalho e granito) e 8% (traço com gnaisse). Para garantir a trabalhabilidade necessária foram usados o aditivo plastificante ( RX 322 N ) e o superplastificante RX 3000 A ambos fabricados pela REAX. Os dados referentes aos traços empregados neste Grupo 3 estão apresentados na Tabela 3. A nomenclatura de identificação de cada mistura leva em conta o tipo de agregado graúdo ( CS para cascalho, GR para granito e GN para gnaisse), o teor de cimento equivalente em unidades de kg/m 3, o tipo de cimento ( sufixo II F para CP II F 32, III para CP III 32, II E para CP II E 40 e V para CP V ARI Plus) e a presença de sílica ativa, indicada por *. CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA E CIÊNCIA DOS MATERIAIS, 14., 2000, São Pedro - SP. Anais 22504
Traço Tabela 3 - Dados Referentes aos Traços do Grupo 3 Composição Fator Proporção Água / Aditivo / Cimento Cimento "Slump" ( em peso ) ( em peso ) ( %, em peso ) ( mm ) GN 620 V * 1 : 0,08 : 1,22 : 2,62 1 0,36 0,2 1,0 2 95 GN 615 II E * 1 : 0,08 : 1,04 : 2,40 1 0,33 0,2 1,0 2 110 CS 662 II F * 1 : 0,10 : 0,77 : 1,85 1 0,27 0,24-1,5 2 85 CS 656 III * 1 : 0,10 : 0,77 : 1,86 1 0,27 0,24-1,5 2 50 GR 661 II F * 1 : 0,10 : 0,91 : 1,76 1 0,26 0,24-1,5 2 55 GR 648 III * 1 : 0,10 : 0,91 : 1,76 1 0,28 0,24-1,5 2 60 ( 1 ) Cimento : Microssílica : Areia : Agregado Graudo ( Gnaisse, Cascalho, ou Granito ) ( 2 ) O primeiro percentual refere-se ao aditivo RX 322 N e o segundo refere-se ao aditivo RX 3000A Para a execução dos ensaios foram utilizados corpos de prova cilíndricos de 150 mm x 300 mm e de 100 mm x 200 mm moldados de acordo com a NBR 5738 (1984). Esses corpos-deprova foram retirados das suas formas cerca de 24 horas após a concretagem e transferidos para uma câmara úmida, a uma temperatura de 23 C aproximadamente, e umidade relativa de 95 a 100%. Eles somente eram retirados minutos antes da realização dos ensaios. As propriedades mecânicas investigadas dos concretos fabricados com cascalho e granito (grupos 1 a 3) foram a resistência à compressão uniaxial ( f c ), o módulo de elasticidade estático secante ( E c ) e a resistência à tração ( f t ), determinada pelo ensaio de compressão diametral. Os corpos-de-prova de cada concreto foram ensaiados, para a caracterização de cada uma das propriedades, nas idades de 1, 3, 7, 28 e 90 dias. Quanto aos concretos do Grupo 3 com gnaisse investigou-se apenas a resistência à compressão uniaxial ( f c ) e o módulo de elasticidade estático secante ( E c ). Neste caso os corpos-de-prova de cada concreto foram ensaiados, para cada uma das propriedades, nas idades de 3, 7, 28, e 90 dias. A resistência à compressão uniaxial foi determinada através do rompimento de corpos-deprova cilíndricos seguindo as prescrições da NBR 5739 (1980). O ensaio para a determinação do módulo de elasticidade foi realizado de acordo com a NBR 8522 (1984), em corpos-deprova cilíndricos de 150 mm x 300 mm. Os planos de carga executados seguiram, basicamente, o plano de carga III da referida norma. O módulo de elasticidade secante foi calculado a uma tensão máxima correspondente a 0,40 f c. A resistência à tração foi determinada tanto pelo ensaio de compressão diametral de corpos-de-prova cilíndricos de acordo com as recomendações da NBR 7222 (1983). CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA E CIÊNCIA DOS MATERIAIS, 14., 2000, São Pedro - SP. Anais 22505
APRESENTAÇÃO E ANÁLISE DOS RESULTADOS Os resultados obtidos para cada propriedade, em cada idade e de cada traço, encontram-se apresentadas nas Tabelas 4, 5, e 6 correspondentes aos concretos do Grupo 1 a 3, respectivamente. Tabela 4 Grupo 1 Propriedades Mecânicas Traço 1 dia 3 dias 7 dias 28 dias 90 dias f c (MPa) 3.4 10.7 15.8 26.9 28.8 CS 213 II F E c (MPa) 7530 12750 16450 20710 22540 f t (MPa) 0.54 1.47 2.39 3.00 3.25 f c (MPa) 3.3 10.1 15.9 22.0 21.4 CS 214 - III E c (MPa) 11380 19310 22460 26060 27800 f t (MPa) 0.51 1.94 2.33 2.93 3.25 f c (MPa) 2.4 8.0 14.1 23.8 32.9 CS 212 II F * E c (MPa) 6220 12740 17500 22540 25300 f t (MPa) 0.26 1.05 1.75 3.57 3.25 f c (MPa) 3.0 8.3 11.9 23.7 27.2 CS 215 III * E c (MPa) 8740 12510 16090 21290 23840 f t (MPa) 0.35 1.15 1.69 2.49 3.51 Tabela 5 Grupo 2 Propriedades Mecânicas Traço 1 dia 3 dias 7 dias 28 dias 90 dias f c (MPa) 13.1 26.5 37.8 54.4 57.6 CS 321 II F * E c (MPa) 22440 31040 31920 39110 38260 f t (MPa) 1.66 2.93 2.72 4.03 3.89 f c (MPa) 9.3 19.7 29.7 51.6 51.7 CS 323 III * E c (MPa) 17210 26990 31050 36820 37860 f t (MPa) 1.28 2.58 2.99 4.15 4.91 f c (MPa) 10.1 25.0 36.9 55.4 53.9 GR 320 II F * E c (MPa) 11910 17460 19450 22790 23080 f t (MPa) 1.05 3.38 4.08 5.03 5.09 f c (MPa) 8.8 22.0 35.1 53.7 55.1 GR 323 III * E c (MPa) 10630 14390 17580 21770 22700 f t (MPa) 1.05 2.10 3.06 5.51 4.94 CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA E CIÊNCIA DOS MATERIAIS, 14., 2000, São Pedro - SP. Anais 22506
Tabela 6 Grupo 3 Propriedades Mecânicas Traço 1 dia 3 dias 7 dias 28 dias 90 dias GN 620 V * f c (MPa) - 53.6 63.7 70.1 80.1 E c (MPa) - 30600 33900 34500 35800 GN 615 II E * f c (MPa) - 53.1 63.4 69.1 78.2 E c (MPa) - 30500 32200 35800 36200 f c (MPa) 30.8 48.1 66.0 74.6 81.9 CS 662 II F * E c (MPa) 25150 26720 34010 30000 37820 f t (MPa) 2.83 3.86 4.15 3.66 3.96 f c (MPa) 28.7 53.0 70.7 81.0 85.1 CS 656 III * E c (MPa) 21010 28560 32050 33220 35010 f t (MPa) 2.61 3.97 3.85 3.49 3.88 f c (MPa) 41.8 59.0 71.4 90.0 - GR 661 II F * E c (MPa) 21480 26240 28450 31040 31610 f t (MPa) 3.88 3.87 4.64 4.06 4.15 f c (MPa) 22.9 51.3 70.4 77.7 80.7 GR 648 III * E c (MPa) 17930 21230 25150 28120 29340 f t (MPa) 2.75 3.68 3.54 4.29 3.79 Propriedades Mecânicas A análise dos resultados sugere uma relação não linear entre o consumo de cimento equivalente e os valores das propriedades mecânicas avaliadas, bem como a existência de um valor limite para o consumo, acima do qual, as resistências à compressão e à tração e o módulo de elasticidade não se elevam. Comparando-se os concretos dos grupos 1 e 2, verifica-se que o dobro da resistência à compressão foi atingido para um acréscimo de 50% no consumo de cimento equivalente. Por outro lado, ao se duplicar o consumo (grupo 2 para grupo 3), a proporção não se manteve. Para a resistência à tração e módulo de elasticidade os ganhos foram ainda menores. Os resultados mostram que os diferentes tipos de agregados utilizados não tiveram influência na resistência à compressão dos concretos de média resistência e de alto desempenho (Grupos 2 e 3). Por outro lado a diferença foi marcante no módulo de elasticidade estático secante. Os concretos com cascalho e gnaisse tiveram valores de módulo de elasticidade sempre maiores que seus pares fabricados com granito, independentemente da idade e do tipo de cimento. Com relação à resistência à tração, os concretos com granito apresentaram valores maiores que os pares feitos com cascalho. CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA E CIÊNCIA DOS MATERIAIS, 14., 2000, São Pedro - SP. Anais 22507
Foi realizada uma análise comparativa da evolução das propriedades estudadas. Para tanto, foi tomado como referência o valor de cada propriedade obtido na idade de 28 dias. Esta análise revelou que os valores da resistência à tração e do módulo de elasticidade estático secante crescem, nas idades iniciais, muito mais rapidamente que resistência à compressão independentemente da faixa de resistência do concreto. É interessante notar que a medida que se passa de um concreto convencional (Grupo 1) para um concreto de alto desempenho (Grupo 3), a taxa de crescimento das propriedades mecânicas estudadas se modifica bastante. No concreto de alto desempenho os valores da resistência à compressão e à tração e do módulo de elasticidade nas primeiras idades correspondem a um percentual bastante elevado dos valores medidos na idade de 28 dias. Correlação entre as Propriedades Foi realizado um estudo estatístico das correlações entre as propriedades mecânicas dos concretos investigados. Primeiramente, procurou-se estabelecer uma função matemática que melhor expressasse a correlação entre o módulo de elasticidade e a raiz quadrada da resistência à compressão uniaxial, assim como é sugerido pela normalização brasileira. Estas expressões foram determinadas para cada traço, individualmente. Entretanto, constatou-se que os dados poderiam ser relacionados, independentemente do traço e da idade, através de uma única equação. Desta forma, para o conjunto de dados desta pesquisa, a relação entre o módulo de elasticidade estático secante e a resistência à compressão uniaxial pode ser representada pela expressão: Ec = 4390 fc ( em MPa ) ( 10 MPa < f c < 90 MPa ) (1) Uma boa correlação foi obtida ao se aplicar a equação acima aos resultados experimentais obtidos por diversos pesquisadores, como mostra a Figura 1 abaixo. Respeitando-se os limites de resistência à compressão dentro dos quais a equação 1 foi determinada, a média da relação entre o valor calculado pela expressão 1 e o valor medido foi igual a 1,05. O coeficiente de variação dos resultados foi igual a 16,4 %. CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA E CIÊNCIA DOS MATERIAIS, 14., 2000, São Pedro - SP. Anais 22508
45000 Módulo de Elasticidade (MPa) 36000 27000 18000 9000 Nilson e Slate (1979) Carrasquillo (1980) Shih et al. (1989) Flor (1994) Presente Estudo CEB FIP (1991) ACI 363 (1992) Equação 1 Proposta Nova NBR 6118 (2000) 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Resistência à Compressão (MPa) Figura 1 - Comparação entre os valores do módulo de elasticidade obtidos experimentalmente e os valores previstos por algumas equações Esse mesmo estudo foi realizado empregando-se correlações apresentadas em algumas normas. No caso da normalização brasileira, utilizou-se a expressão preconizada pela nova NBR 6118 (2000), dada por: Ec = 4760 fck ( em MPa ) (2) ( f ck < 50 MPa ) Apesar do limite de resistência imposto na equação 2 acima, a análise comparativa foi feita para valores maiores de resistência à compressão. Obteve-se uma média de 1,14 e um coeficiente de variação de 21,2 %. Empregaram-se também as expressões publicadas pelo ACI 363 (1992) e pelo CEB-FIP Model Code (1991). Foram obtidos os seguintes valores para a média: 1,05 e 1,07, respectivamente. Os coeficientes de variação foram iguais a 16,60 % e 17,43 %. A Figura 1 também ilustra este fato. A análise da Figura 1 acima revela também que para valores de resistência à compressão acima de 40 MPa, a equação proposta pela nova NBR 6118 (2000) superestima os valores do módulo de elasticidade em relação às demais equações. Analogamente, realizou-se uma avaliação da correlação existente entre a resistência à tração, determinada pelo método da compressão diametral, e a resistência à compressão uniaxial. Neste caso também optou-se por escolher uma expressão semelhante às preconizadas pela CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA E CIÊNCIA DOS MATERIAIS, 14., 2000, São Pedro - SP. Anais 22509
nova NBR 6118(2000) bem como pelo CEB FIP Model Code (1991). Constatou-se, também, que, os dados poderiam ser tratados como pertencentes a uma única população. Assim, para o conjunto de dados deste estudo, a relação entre a resistência à tração, obtida pelo ensaio de compressão diametral, e a resistência à compressão uniaxial, pode ser representada pela expressão: 2 /3 f t = 0,272 ( fc) (3) ( 10 < f c < 90 MPa ) A figura 2 apresenta a correlação da equação acima com os resultados de experimentos encontrados na literatura. O valor médio da relação entre o valor calculado empregando-se a equação ( 3 ) acima e o valor medido nos ensaios foi igual a 0,87. O coeficiente de variação obtido foi igual a 21,1 %. 7 Resistência à Tração (MPa) 6 5 4 3 2 1 Carrasquillo (1980) Macedo et al. (1988) Gardner (1990) Oluokun et al. (1991) Flor (1994) Presente Estudo CEB FIP (1991) ACI 363 (1992) Equação Proposta 3 Nova NBR 6118 (2000) 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Resistência à Compressão (MPa) Figura 2 - Comparação entre os valores da resistência à tração obtidos experimentalmente e os valores previstos por algumas equações A expressão preconizada pela nova NBR 6118 (2000) para relacionar a resistência à tração com a resistência à compressão é dada por : 1 2 / 3 f t = ( f ck ) (4) 3 ( f ck < 50 MPa ) CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA E CIÊNCIA DOS MATERIAIS, 14., 2000, São Pedro - SP. Anais 22510
Apesar do limite de resistência imposto na equação 4 acima, a análise comparativa foi feita para valores maiores de resistência à compressão. Obteve-se uma média de 1,06 e um coeficiente de variação de 17,8 %. O estudo da correlação foi igualmente determinado para a expressão recomendada pelo CEB FIP Model Code (1991) e para o ACI 363 (1992). Os valores obtidos para as médias foram iguais a 1,08 e 1,05 respectivamente. Conforme mostrado pelos valores obtidos para as médias e pela observação do gráfico da Figura 2, a equação proposta neste estudo é conservativa em relação à maioria dos resultados dos ensaios bem como às demais equações. A figura revela ainda uma igualdade das equações preconizadas pelo CEB FIP (1991) e pela nova NBR 6118 (2000). O gráfico mostra também que neste caso a equação preconizada pela nova NBR 6118 (2000) apresenta bons resultados mesmo para resistências à compressão acima de 50 MPa. CONSIDERAÇÕES FINAIS Baseando-se na análise dos resultados aqui apresentados, as seguintes considerações podem ser feitas: 1. A análise dos resultados sugere para concretos de alto desempenho, fabricados com cimento Portland e agregados usuais, uma relação não linear entre o consumo de cimento equivalente e os valores das propriedades mecânicas avaliadas, bem como a existência de um valor limite para o consumo, acima do qual, as resistências à compressão e à tração e o módulo de elasticidade não se elevam. 2. No concreto de alto desempenho, os valores da resistência à compressão e à tração e do módulo de elasticidade nas primeiras idades correspondem a um percentual bem mais elevado dos valores medidos na idade de 28 dias do que em um concreto convencional. 3. As equações propostas para relacionar o módulo de elasticidade estático secante e a resistência à tração com a resistência à compressão tiveram boa correlação com resultados experimentais encontrados na literatura. 4. A equação da nova norma brasileira NBR 6118 (2000), superestima o valor do módulo de elasticidade, para concretos apresentando resistências à compressão mais elevadas. Boa correlação foi obtida no caso da resistência à tração. CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA E CIÊNCIA DOS MATERIAIS, 14., 2000, São Pedro - SP. Anais 22511
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ABNT, NBR 5738 - Moldagem e Cura de Corpos de Prova de Concreto Cilíndricos ou Prismáticos, 1984. ABNT, NBR 5739 - Ensaio de Compressão de Corpos de Prova Cilíndricos de Concreto, 1980. ABNT, NBR 6118 - Projeto de Estruturas de Concreto, 2000. ABNT, NBR 7222 - Argamassas e Concretos - Determinação da Resistência à Tração por Compressão Diametral de Corpos de Prova Cilíndricos, 1983. ABNT, NBR 8522 - Concreto - Determinação do Módulo de Deformação Estática e Diagrama Tensão-Deformação, 1984. ACI 363, State-of-the-Art Report on High Strength Concrete ( ACI 363R-92 ), 1992. Carrasquillo, R. L.; Nilson, A. H.; and Slate, F. O., Microcracking and Engineering Properties of High-Strength Concrete, Report No. 80-1, Department of Structural Engineering, Cornell University, February 1980. CEB/FIP, Model Code 1990, July 1991. Flor, J. M., Propriedades Mecânicas a Baixas Idades do Concreto de Alta Resistência Fabricado com Cimento de Alta Resistência Inicial, Dissertação de Mestrado, Departamento de Engenharia de Estruturas, UFMG, Outubro 1994. Ferrari, A.A., Propriedades Mecânicas do Concreto de Elevado Desempenho Fabricado com Diferentes Materiais, Dissertação de Mestrado, Departamento de Engenharia de Estruturas, UFMG, Dezembro 1995. Gardner, N. J., Effect of Temperature on the Early-Age Properties of Type I, Type III, and Type I / Fly Ash Concretes, ACI Materials Journal, January-February 1990, pp. 68-78. Macedo, P. H. S., Ferreira Junior, S., Andrade Filho, S., Grossi, L. C., e Balthazar, M.B., Estudo de Correlações entre Resistências do Concreto à Compressão Axial, Compressão Diametral e Flexão, em Função do Tipo de Textura Superficial do Agregado Graúdo, 23 a Reunião Anual de Pavimentação, Florianópolis, Outubro 1988, pp. 1029-1049. Nilson, A H. e Slate, F. O., Structural Properties of High-Strength Concrete, Symposium on Practical and Potential Applications of High-Strength Concrete, ACI Annual Convention, March, 1979. Oluokun, F. A., Burdette, E. G., and Deatherage, J. H., Splitting Tensile Strength and Compressive Strength Relationship at Early Ages, ACI Materials Journal, March-April 1991, pp. 115-121. Shih, T. S., Lee, G.C., and Chang, K. C., On Static Modulus of Elasticity of Normal Weigth Concrete, Journal of Structural Engineering, Vol. 115, No. 10, October 1989, pp. 2579-2587. Silveira, A.A., Concreto de Alto Desempenho: Propriedades Mecânicas e Durabilidade, Dissertação de Mestrado, Departamento de Engenharia de Estruturas, UFMG, Maio 2000. CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA E CIÊNCIA DOS MATERIAIS, 14., 2000, São Pedro - SP. Anais 22512