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Revista Técnico-Científica do Crea-PR - ISSN 2358-5420 - 18ª edição – Abril de 2019 - página 1 de 20 ESCLEROMETRIA APLICADA EM CORPOS DE PROVA CILÍNDRICOS E TESTEMUNHOS DE CONCRETO PARA A ESTIMATIVA DA RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO POR MEIO DE CURVAS DE CORRELAÇÃO Jaqueline Vicentini Mantovani, Engenheira Civil, Mestre em Engenharia Civil pelo Programa de Pós-graduação em Engenharia Civil da Universidade Estadual de Maringá, Maringá/Pr, Brasil, email: [email protected] Link para lattes: http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K8284871U6 Vladimir José Ferrari, Engenheiro Civil, Docente do Departamento de Engenharia Civil da Universidade Estadual de Maringá, Maringá/Pr, Brasil, email: [email protected] Link para lattes: http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4769716J3 Resumo: Métodos de ensaios não destrutivos (END), podem ser utilizados para obter informações sobre as propriedades do concreto e avaliar as condições da estrutura. Nesse trabalho a esclerometria é aplicada com o intuito da obtenção, para os concretos aqui analisados, de curvas de correlação simples entre a resistência do concreto (f c ) e o índice esclerométrico (IE). Para tanto, foram moldados corpos de prova cilíndricos (150 x 300 mm) e blocos (300 x 400 x 600 mm) utilizando-se quatro tipos distintos de concretos coletados em diferentes obras da cidade de Maringá, durante a fase de concretagem da estrutura, com resistências à compressão entre 25 e 50 MPa. Os corpos de prova cilíndricos (CPs) foram submetidos aos ensaios nas idades de 7, 14, 28, 56 e 91 dias e, nos blocos foram realizadas as extrações de testemunhos de concreto (TCs) nas idades de 7, 28 e 91 dias, visando simular testes reais em estruturas de concreto armado. Os resultados obtidos a partir dos ensaios, esclerometria e compressão axial, realizados nos CPs e nos TCs foram correlacionados com vistas à obtenção de um modelo de regressão não linear para estimar a resistência dos concretos aqui estudados. Assim, foram estabelecidas correlações simples com elevado grau de confiabilidade e, os modelos obtidos a partir dos ensaios realizados nos TCs apresentaram um coeficiente de determinação (R²) de 0,92 e erros, para a estimativa da resistência do concreto, que se limitam em menos de 10%. Palavras-chave: Avaliação de estruturas. Esclerometria. Correlação..

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Revista Técnico-Científica do Crea-PR - ISSN 2358-5420 - 18ª edição – Abril de 2019 - página 1 de 20

ESCLEROMETRIA APLICADA EM CORPOS DE PROVA

CILÍNDRICOS E TESTEMUNHOS DE CONCRETO PARA A

ESTIMATIVA DA RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO POR MEIO DE

CURVAS DE CORRELAÇÃO

Jaqueline Vicentini Mantovani, Engenheira Civil, Mestre em Engenharia Civil pelo Programa

de Pós-graduação em Engenharia Civil da Universidade Estadual de Maringá, Maringá/Pr,

Brasil, email: [email protected]

Link para lattes: http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K8284871U6

Vladimir José Ferrari, Engenheiro Civil, Docente do Departamento de Engenharia Civil da

Universidade Estadual de Maringá, Maringá/Pr, Brasil, email: [email protected]

Link para lattes: http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4769716J3

Resumo: Métodos de ensaios não destrutivos (END), podem ser utilizados para obter

informações sobre as propriedades do concreto e avaliar as condições da estrutura. Nesse

trabalho a esclerometria é aplicada com o intuito da obtenção, para os concretos aqui

analisados, de curvas de correlação simples entre a resistência do concreto (fc) e o índice

esclerométrico (IE). Para tanto, foram moldados corpos de prova cilíndricos (150 x 300 mm)

e blocos (300 x 400 x 600 mm) utilizando-se quatro tipos distintos de concretos coletados

em diferentes obras da cidade de Maringá, durante a fase de concretagem da estrutura, com

resistências à compressão entre 25 e 50 MPa. Os corpos de prova cilíndricos (CPs) foram

submetidos aos ensaios nas idades de 7, 14, 28, 56 e 91 dias e, nos blocos foram

realizadas as extrações de testemunhos de concreto (TCs) nas idades de 7, 28 e 91 dias,

visando simular testes reais em estruturas de concreto armado. Os resultados obtidos a

partir dos ensaios, esclerometria e compressão axial, realizados nos CPs e nos TCs foram

correlacionados com vistas à obtenção de um modelo de regressão não linear para estimar

a resistência dos concretos aqui estudados. Assim, foram estabelecidas correlações simples

com elevado grau de confiabilidade e, os modelos obtidos a partir dos ensaios realizados

nos TCs apresentaram um coeficiente de determinação (R²) de 0,92 e erros, para a

estimativa da resistência do concreto, que se limitam em menos de 10%.

Palavras-chave: Avaliação de estruturas. Esclerometria. Correlação..

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Revista Técnico-Científica do Crea-PR - ISSN 2358-5420 - 18ª edição – Abril de 2019 - página 2 de 20

REBOUND HAMMER APPLIED IN CILINDRICAL TESTS BODIES

AND CONCRETE TESTS FOR RESISTANCE ESTIMATION USING

CORRELATION CURVES

Abstract: Non-destructive testing methods (NDT) can be used to obtain information about

concrete properties and evaluate the conditions of the structure. In this work rebound

hammer is addressed, with the aim of obtaining simple curves between concrete strength (fc)

and measured through the said test, for the concrete analyzed here. For that, cylindrical

specimens were molded (150 x 300 mm) and blocks (300 x 400 x 600 mm) using four

different types of concretes collected in different works of the city of Maringá during the

concreting phase of the structure, with compressive strengths between 25 and 50 MPa. The

specimens were submitted to the tests at the ages of 7, 14, 28, 56 and 91 days and, in the

blocks, concrete cores were drilled at the ages of 7, 28 and 91 days, aiming to simulate real

tests on reinforced concrete structures. The results obtained from the tests, rebound hammer

and axial compression, performed on cylindrical specimens (CPs) and on concrete drilled

cores (CTs) were correlated in order to obtain a nonlinear regression model to estimate the

strength of the concretes studied here. Than, simple correlations were established with a

high degree of reliability, and the models obtained from the tests performed in the TCs

presented a coeficiente of determination (R²) of 0.92 and erros for the estimation of the

resistence of the concrete, which are limite inless than 10%.

Keywords: Concrete. Rebound hammer. Correlation.

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Revista Técnico-Científica do Crea-PR - ISSN 2358-5420 - 18ª edição – Abril de 2019 - página 3 de 20

1.INTRODUÇÃO

Para a avaliação das condições de segurança de estruturas existentes, segundo a ABNT

NBR 7680 (2015), o método de maior confiabilidade é a extração e o rompimento de

testemunhos de concreto. No entanto, o procedimento por resultar em danos localizados na

estrutura, pois o mesmo exige a extração de amostras de concreto da estrutura

demandando também a recomposição dos locais onde foram efetuadas a extração dos

testemunhos de concreto por meio da recuperação da área afetada pelo furo. Ensaios não

destrutivos (ENDs) são utilizados para analisar in situ a resistência à compressão do

concreto (Malhotra & Carino, 2003). Estes ensaios, segundo Malhotra (1976) e Leschinsky

(1991), apresentam vantagens tais como, dano reduzido da estrutura durante o ensaio,

facilidade de execução e rapidez.

A Velocidade de propagação do pulso ultrassônico (VPU) e a Esclerometria são os ENDs

mais comumente usados para avaliar a resistência à compressão do concreto (Breysse,

2012; Pucinotti, 2015; Tsioulou et al., 2017; Castro, 2009; Lopes, 2016; Ferrari e Padaratz,

2003, Castro, 1987). Segundo pesquisadores (Evangelista, 2002, Breysse, 2012 e

Mohamed et al., 2011), para estimar as propriedades do concreto através dos ENDs deve-

se estabelecer correlações entre os resultados dos mesmos e a resistência à compressão

do concreto.

Segundo Machado et al. (2009), a avaliação das propriedades do concreto das estruturas

depende das curvas empregadas para correlacionar as grandezas medidas nos ensaios

com as propriedades do concreto que está sendo investigado. Na literatura é consenso que

resultados confiáveis da estimativa da resistência à compressão do concreto estão

diretamente relacionados com o emprego de curvas de correlação adequadas e

desenvolvidas para o tipo de concreto em questão.

O presente estudo foi então desenvolvido tendo-se por objetivo o estabelecimento de curvas

de correlação que possibilitem estimar, por meio da utilização da esclerometria, a resistência

à compressão de concretos dosados em central, comumente utilizados nas edificações na

cidade de Maringá/PR (com resistência na faixa de 20 a 50 MPa). A proposta do estudo

também envolve o estabelecimento de curvas de correlação a partir da combinação dos

resultados do Índice Esclerométrico com as resistências dos concretos analisados nesta

pesquisa. Serão estabelecidas curvas a partir dos resultados obtidos com os CPs, bem

como a partir dos resultados obtidos com os TCs extraídos de blocos que foram moldados

com os concretos envolvidos no estudo.

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2.MATERIAIS E PROGRAMA EXPERIMENTAL

No estudo foram utilizados quatro diferentes concretos (A, B, C e D) para os Fcks de 25, 30,

35, e 40 MPa, respectivamente, coletados em três obras em execução na cidade de

Maringá/PR, produzidos pela mesma central dosadora. Os mesmos foram produzidos com

Cimento Portlant tipo CPII-F, agregado graúdo de origem basáltica, agregado miúdo natural

e industrial e aditivo plastificante polifuncional redutor de água.

Por meio da caracterização realizada verificou-se que os agregados graúdos utilizados nas

misturas tinham diâmetro máximo de 12,5 mm para a brita ½ e 19 mm para a brita 1, sendo

a massa específica igual a 2,73 kg/dm3 e 2,79 kg/dm3, respectivamente. Já a areia natural

apresentou massa específica de 2,65 kg/dm3, massa unitária de 1,49 kg/dm3 e módulo de

finura de 1,04 kg/dm3, enquanto a areia artificial apresentou os seguintes valores,

respectivamente, 2,73 kg/dm3, 1,41 kg/dm3 e 3,80 kg/dm3.

Para cada tipo de concreto foram moldados em obra 20 CPs cilíndricos com dimensões de

150 x 300 mm e um bloco com dimensões de 300 x 400 x 600 mm. Os CPs mencionados

foram escolhidos para favorecer os ensaios de esclerometria, devido a maior área de ensaio

favorecendo o desenho da malha para orientação dos pontos de execução dos golpes com

o esclerômetro. A coleta de cada amostra de concreto foi realizada de um mesmo caminhão

betoneira e retirada durante a fase de concretagem da estrutura. Por meio do ensaio do

abatimento do tronco de cone foram obtidos os valores de 160, 145, 140 e 160 mm para as

amostras dos concretos A, B, C e D, respectivamente.

Os CPs cilíndricos foram moldados obedecendo-se as especificações da ABNT NBR 5738

(2015), sendo mantidos no canteiro de obras por 24 horas e, então, conduzidos ao

Laboratório de Materiais de Construção Civil da Universidade Estadual de Maringá, onde

foram desmoldados e armazenados em câmara úmida, com 95% de umidade, até 48 h

antes da realização dos ensaios, conforme indicado na ABNT NBR 7584 (2012). Para a

moldagem dos blocos foram utilizadas fôrmas madeira compensada plastificada, sendo o

adensamento realizado mecanicamente com vibrador do tipo agulha. A cura do concreto dos

blocos foi dada por saturação da superfície superior do concreto durante 7 dias. Após esse

período, os mesmos foram desmoldados e mantidos em ambiente externo ao ar livre

procurando-se simular condição semelhante de um elemento estrutural em obra.

Foram extraídos de cada bloco 6 TCs com diâmetro de 100 mm e altura de 200 mm para

manter a relação igual a 2 conforme prescreve a ABNT NBR 7680 (2015). A extração foi

realizada, utilizando-se para tanto uma perfuratriz com disco diamantado, na direção

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ortogonal/perpendicular a de lançamento do concreto, simulando a extração de concreto de

uma viga. O procedimento de extração dos testemunhos foi realizado nas idades de 7, 28 e

91 dias dos concretos, sendo duas extrações por idade para cada concreto. A Figura 1

ilustra as dimensões dos blocos e os locais nos quais foram feitas as extrações.

Figura 1. Esquema de extração dos testemunhos nos blocos

O ensaio de esclerometria foi realizado em todos os CPs nas idades de 7, 14, 28, 56 e 91

dias, sendo ensaiados 4 CPs por idade, e, em todos os TCs nas idades de 7, 28 e 91 dias,

antes do ensaio de resistência à compressão axial. Nos blocos, procedeu-se com a leitura

do IE exatamente no ponto onde seria feita a extração do TC de acordo com cada idade,

sendo aos 7, 28 e 91 dias da concretagem. Para a realização do ensaio esclerométrico

utilizou-se um equipamento analógico de impacto do tipo Schmidt com energia de percussão

de 2,25 N.m. Antes de cada ensaio o equipamento foi aferido, utilizou-se, para tanto, uma

bigorna de aço posicionada sobre base rígida e devidamente nivelada, aplicou-se 10 golpes

sobre a bigorna e foram anotados os índices esclerométricos obtidos, calculando-se em

seguida o coeficiente de correção (K), sendo esse coeficiente aplicado nos valores do índice

esclerométrico (IE) dos ensaios nos CPs e TCs (é o procedimento indicado na ABNT NBR

7584, 2012).

Os ensaios de esclerometria nos CPs, nos TCs e na superfície dos blocos foram realizados

seguindo-se as recomendações da ABNT NBR 7584 (2012). Nos CPs e nos TCs (Figura 2),

a área ensaiada foi a superfície ao longo da altura do elemento, aplicando-se 9 golpes

uniformemente distribuídos em pontos definidos por uma malha quadrada desenhada para

tal fim. Os elementos foram posicionados nos pratos da prensa e fixados por meio da

aplicação de uma força igual a 15% daquela prevista na dosagem.

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Figura 2. Malha esquemática para ensaio de esclerometria nos CPs e TCs

a) CPs (b) TCs

Para a realização do ensaio de compressão dos CPs e TCs foi utilizada uma prensa

hidráulica da linha de Máquinas Universal de Ensaio com capacidade nominal de 1000 kN. A

metodologia de execução do ensaio seguiu as recomendações da ABNT NBR 5739 (2007).

Para o nivelamento das faces dos CPs foi realizado o capeamento com enxofre, enquanto

os TCs foram retificados.

A análise estatística foi realizada com o auxílio dos programas IBM SPSS Statistics versão

20 e Microsoft Excel (2013). Primeiramente foram eliminados resultados muito discrepantes,

depois com o auxílio do programa IBM SPSS Statistics foi verificada a normalidade dos

dados e o nível de significância. Para a análise da normalidade dos dados foi utilizado o

método de Shapiro-Wilk, por se tratar de amostras com menos de 20 dados, depois de

analisada a normalidade procedeu-se a análise estatística não paramétrica através do teste

de Wilcoxon Pareado, para dados não-normais, e, procedeu-se a uma análise paramétrica

utilizando o método ANOVA de medidas repetidas, para dados normais e com mais de duas

variáveis. Foi adotado um nível de significância igual a 5%.

Para o estudo de regressão linear e não linear foi utilizado o programa Microsoft Excel, no

qual foi determinada a melhor curva encontrada de acordo com o maior coeficiente de

determinação (R²) encontrado.

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3.RESULTADOS E DISCUSSÕES

3.1.Resistência à compressão

Na Tabela 1 estão indicados os valores das resistências dos concretos obtidos a partir dos

ensaios de compressão axial realizados nos CPs cilíndricos e nos TCs. A resistência

indicada em cada idade refere-se ao valor obtido pela média aritmética de 4 CPs e de 2

TCs.

Tabela 1. Resistência dos concretos conforme ensaio de compressão axial

Concretos Amostras Resistência à compressão (MPa)

fc,7 fc,14 fc,28 fc,56 fc,91

CP TC CP CP TC CP CP TC

A

1 26,13 23,39 25,67 26,99 29,67 32,8 37,25 34,43 2 26,11 22,15 25,85 27,10 29,99 33,18 34,15 33,54 3 26,16 - 25,76 26,86 - 32,93 38,90 - 4 25,88 - 27,07 25,78 - 28,70 42,46 -

Média 26,07 22,77 26,09 26,68 29,83 31,90 38,19 33,99 Sd 0,11 0,62 0,57 0,53 0,16 1,85 3,00 0,44

B

1 25,11 26,62 27,05 25,52 21,99* 37,01 36,12 36,06 2 25,66 22,73 25,36 25,26 30,75 35,96 36,18 34,60 3 20,59 - 25,67 26,56 - 37,37 37,82 - 4 26,23 - 25,81 26,75 - 35,27 34,84 -

Média 24,40 24,68 25,97 26,02 30,75 36,40 36,24 35,33 Sd 2,23 1,94 0,64 0,64 4,37 0,83 1,06 0,73

C

1 26,28 21,91 25,84 26,62 30,06 36,30 39,83 29,22 2 26,13 23,55 26,58 26,93 29,58 36,20 33,99 33,69 3 26,38 - 26,34 26,70 - 37,50 32,84 - 4 25,57 - 27,32 26,21 - 35,20 35,49 -

Média 26,10 22,73 26,52 26,62 29,82 36,30 35,54 31,46 Sd 0,31 0,82 0,54 0,26 0,24 0,82 2,65 2,24

D

1 26,39 30,48 26,74 26,82 41,98 36,37 44,14 50,68 2 26,30 29,35 26,33 27,34 44,49 38,18 40,63 48,66 3 26,58 - 27,52 26,27 - 33,10 40,29 - 4 26,69 - 27,38 26,32 - 36,77 39,83 -

Média 26,49 29,92 26,99 26,69 43,24 36,10 41,22 49,67 Sd 0,15 0,56 0,48 0,43 1,25 1,86 1,71 1,01

Nota: (*) Valor eliminado da média

Como era esperado, tendo em vista a dosagem do concreto, os maiores valores de

resistência foram aqueles registrados para o concreto D na idade de 91 dias, tanto para o

CP quanto para o TC, sendo de 41,22 MPa e 49,67 MPa, respectivamente, as quais foram

54,44% e 14,87% superiores em relação aos 28 dias, respectivamente. Os maiores

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aumentos de resistência registrados dos 7 aos 28 dias, para os CPs, foi de 6,64%, no

concreto B, e, para o TC, foi de 44,52% no concreto D. O fato observado denota que houve

um ganho maior de resistência nos primeiros dias de idade nos TCs, enquanto os CPs

ganharam maiores resistência em idades avançadas, o mesmo pode ter ocorrido devido a

diferença de cura adotada para cada elemento, visto que os blocos foram mantidos com a

superfície saturada durante os 7 primeiros dias de idade.

Na Figura 3 apresenta-se um comparativo entre as resistências à compressão dos CPs e

TCs para cada concreto, onde é observado uma proximidade entre os valores, sendo

verificada maior diferença entre os resultados para a idade de 91 dias.

Figura 3. Comparação da resistência à compressão entre os CPs e TCs para cada concreto

Para comparação entre os resultados de resistência à compressão obtidos através dos

ensaios realizados nos CPs e TCs, foi verificada a normalidade dos dados pelo método de

Shapiro-Wilk, o que se constatou que os dados obtidos para os CPs são do tipo não-

normais, enquanto para os TCs são do tipo normais. Em vista disso, procedeu-se com uma

análise estatística não paramétrica, aplicando-se o teste de Wilcoxon Pareado que resultou

em nível de significância de 48%, indicando-se que não há mudança significativa na

resistência à compressão entre os valores indicados pelos CPs e TCs.

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Na Figura 4 é indicada a variação da evolução da resistência à compressão de cada

concreto com a idade através dos ensaios realizados nos CPs e nos TCs. É possível

observar que os resultados dos CPs indicam que não houve evolução significativa na

resistência dos concretos nas idades entre 7 e 28 dias. Evolução essa observada apenas

para as idades de 56 e 91 dias, com ressalva para os concretos B e C, em que aos 91 dias

não se observou aumento na resistência quando comparada com a idade de 56 dias. Para

os TCs nota-se maior evolução na resistência dos concretos entre as idades de 7 e 28 dias

quando comparado com o comportamento dos TCs.

De forma geral foi observado aumento na resistência de cada concreto com a idade. No

entanto, não foram observadas mudanças significativas das resistências entre os concretos,

principalmente entre os valores de resistência dos concretos A, B e C.

Figura 4 – Evolução da resistência dos concretos com a idade

20

25

30

35

40

45

50

7 14 21 28 35 42 49 56 63 70 77 84 91

fc (MPa)

Idade (dias)

A-CP B-CP C-CP D-CP

A-TC B-TC C-TC D-TC

3.2.Índice esclerométrico (IE)

Os valores dos índices esclerométricos (IEs) para cada concreto estão apresentados na

Tabela 3 de acordo com a idade e o elemento ensaiado. Os valores referem-se à média

aritmética dos quatro CPs e dos dois TCs analisados em cada idade. Os valores para cada

bloco referem-se à realização de um único ensaio exatamente no local em que se procedeu

com a extração do TC.

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A análise foi iniciada com a verificação da normalidade dos dados pelo método de Shapiro-

Wilk e constatou-se que os dados coletados nos ensaios dos três elementos são normais.

Logo, procedeu-se com um estudo estatístico paramétrico utilizando-se o método Anova de

medidas repetidas o que resultou em um nível de significância menor que 5%, indicando-se

que há diferenças nos valores dos IEs obtidos a partir dos CPs, TCs e blocos.

Na Figura 5 fica evidenciada a evolução crescente do IE com a idade dos concretos a partir

dos resultados obtidos nos CPs, TCs e nos blocos. Outro aspecto observado é que em cada

concreto os valores obtidos do IE a partir dos ensaios nos blocos apresentam-se mais

elevados em relação àqueles obtidos a partir dos CPs e TCs. Exceção apenas para o

concreto D, em que os valores do IE obtidos a partir dos ensaios nos TCs foram superiores

àqueles obtidos a partir dos blocos e dos CPs.

Os maiores valores de IE registrados para os blocos pode estar relacionado com a utilização

de superfícies planas na realização do ensaio de esclerometria, resultando em maior

precisão quando comparado com os ensaios nos CPs e TCs. O mesmo aspecto foi

verificado no trabalho de Santos e Barbosa (2012) onde foram realizados ensaios em corpos

de prova cilíndricos e prismáticos.

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Tabela 3. Valores do IE para os CPs, TCs e blocos

Concretos Amostra Índice Esclerométrico (IE)

IE7 IE14 IE28 IE56 IE91 CP TC Bloco CP CP TC Bloco CP CP TC Bloco

A

1 31,500 * 30,153 31,500 33,750 32,222 36,313 35,778 36,111 33,667 38,222

2 30,857 27,800 - 32,143 32,778 33,286 - 34,556 35,333 33,778 - 3 28,333 - - 30,875 33,429 - - 35,000 36,111 - - 4 29,143 - - 33,000 30,333 - - 35,000 37,778 - -

Média 30,11 27,94 30,30 31,84 32,57 32,96 36,31 35,35 36,24 33,64 38,13 Sd 1,27 0,0 - 0,79 1,34 0,53 - 0,44 0,89 0,06 -

B

1 30,778 32,714 31,900 35,000 34,625 34,750 37,250 36,778 37,556 36,667 39,222 2 31,625 29,500 - 34,250 35,222 36,000 - 37,444 36,667 37,143 - 3 29,889 - - 36,000 34,556 - - 36,111 36,333 - - 4 31,833 - - 33,111 35,222 - - 35,571 35,889 - -

Média 31,23 31,30 32,10 34,21 35,21 35,69 37,63 36,16 36,75 37,04 39,37 Sd 0,77 1,61 - 1,06 0,32 0,63 - 0,70 0,61 0,24 -

C

1 28,625 29,857 31,125 32,500 33,111 34,333 37,200 35,778 35,889 36,889 36,556 2 30,875 27,333 - 33,000 34,222 36,556 - 35,778 35,889 35,444 - 3 29,500 - - 33,111 34,444 - - 35,667 36,333 - - 4 32,000 - - 32,222 34,556 - - 36,667 35,667 - -

Média 30,29 28,63 31,20 32,91 34,00 35,36 37,11 35,79 35,90 36,12 36,51 Sd 1,29 1,26 - 0,36 0,57 1,11 - 0,40 0,24 0,72 -

D

1 34,500 * 34,667 33,167 37,333 38,500 38,556 40,333 40,222 40,556 42,667 2 - * - 36,500 37,125 40,500 - 40,444 40,556 40,250 - 3 34,444 - - 30,714 38,222 - - 38,778 40,778 - - 4 33,750 - - 35,500 37,222 - - 40,000 39,889 - -

Média 33,94 * 34,36 34,06 37,24 39,26 38,32 39,89 40,51 40,40 42,67 Sd 0,34 * - 2,24 0,44 1,00 - 0,66 0,34 0,15 -

Nota: (*) Valor extraviado

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Figura 5 – Evolução do IE com a idade dos concretos

20

22

24

26

28

30

32

34

36

38

40

42

44

46

48

50

7 14 21 28 35 42 49 56 63 70 77 84 91

IE

Idade (dias)

Conc A - CP Conc B - CP Conc C - CP Conc D - CP

Conc A - TC Conc B - TC Conc C - TC Conc D - TC

Conc A - Bl Conc B - Bl Conc C - Bl Conc D - Bl

3.3.Correlação entre IE e resistência à compressão

Na Figura 6 tem-se a indicação das curvas de correlação entre o IE e fc de todos os

concretos com base nos resultados obtidos através dos CPs e TCs. A escolha da equação

representativa de cada curva teve como referência o maior valor para o coeficiente de

determinação (R2) obtido a partir de um estudo de regressão linear e não linear, onde foram

analisadas cinco equações de curvas mais comuns propostas na literatura: linear, potência,

exponencial, polinômio de segundo grau e logarítmica.

É possível observar uma relação direta entre os valores de resistência à compressão e o IE

confirmando-se o que é indicado na literatura. A correlação entre esses parâmetros

apresentou-se significativamente melhor quando obtida a partir dos TCs (R2 = 0,92) em

comparação com a correlação obtida a partir dos CPs (R2 = 0,61). Em ambos os casos, as

equações representativas das curvas foram do tipo polinomial de segundo grau.

A título de comparação cita-se a pesquisa de Rashid & Waqas (2013), na qual, para nove

distintos concretos em razão da relação água/cimento e teor de aditivo, foi obtida na

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correlação entre a fc e o IE uma equação do tipo polinomial com um valor de R2 igual a 0,65

a partir de ensaios realizados em corpos de prova cúbicos, indicando que o modelo

representa 65 % dos casos analisados.

Na Figura 7 apresenta-se uma comparação entre os resultados da resistência do concreto

obtidas experimentalmente através do ensaio mecânico com os valores de resistência

estimados a partir das equações indicadas nas Figuras 6a e 6b.

É observado que a grande maioria dos dados está situada acima da linha de igualdade

(X=Y), denotando superestimação dos resultados, sendo que para os TCs o erro fica

limitado até no máximo 10%.

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Figura 6 – Correlação entre fc e IE para os CPs e TCs

fc = 0,0543.IE2 - 2,3055.IE + 44,551R² = 0,6118

20

25

30

35

40

45

50

26 28 30 32 34 36 38 40 42

fc (MPa)

IE

a) Resultados dos CPs

fc = 0,1515.IE2 - 8,3981.IE + 139,71

R² = 0,9165

20

25

30

35

40

45

50

26 28 30 32 34 36 38 40 42

fc (MPa)

IE

b) Resultados dos TCs

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Figura 7 – Comparação entre resultado experimental e analítico a partir dos valores do IE

20

25

30

35

40

45

50

20 25 30 35 40 45 50

Resistência -modelos (M

Pa)

Resistência à compressão - CPs (MPa)

X=Y10% variação

a) CPs

20

25

30

35

40

45

50

20 25 30 35 40 45 50

Resistência -modelos (M

Pa)

Resistência à compressão - TC (MPa)

10% variaçãoX=Y

b) TCs

Os resultados obtidos com todos os modelos estatísticos obtidos nesta pesquisa são

comparados com aqueles dos ensaios de compressão realizados nos CPs e nos TCs. Na

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Figura 8-a têm-se os resultados para todos os concretos estudados com base nos CPs. A

reta na diagonal é a de referência representando a linha de igualdade (X=Y). Os erros

estimados a partir de cada modelo matemático são representados na Figura 8-b.

Boa resposta também é a obtida pelo modelo de correlação simples obtida a partir do IE,

onde se verifica erros limitados na faixa de 10%, com exceção apenas para um dos dados.

Figura 8 – Comparação dos modelos de correlação a partir dos ensaios em CPs e TCs

20

25

30

35

40

45

50

20 25 30 35 40 45 50

Resistência -modelos (M

Pa)

Resistência à compressão (MPa)

X=Y CP:fc-IE TC:fc-IE

a) comparação entre os modelos matemáticos de correlação

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

20 25 30 35 40 45

Erro (%)

Resistência à compressão (MPa)

b) Erros conforme cada modelo

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4.CONCLUSÕES

A faixa de 20-50 MPa refere-se a resistência à compressão dos concretos analisados neste

trabalho, alertando-se que as conclusões que seguem referem-se a concretos locais dentro

dessa variação de resistência:

• A variação da dosagem não foi significativa entre os concretos (principalmente os

concretos B e C), de forma que não se verificou alterações significativas nos valores

de resistência à compressão obtidos através dos ensaios realizados nos CPs e nos

TCs nas idades de 7, 14 e 28 dias;

• A análise estatística desenvolvida com dos dados de resistência à compressão

obtidos a partir dos ensaios de ruptura nos CPs e TCs mostrou não haver diferenças

significativas entre esses valores;

• O estudo estatístico paramétrico pelo método Anova de medidas repetidas mostrou

que há diferenças não desprezíveis entre os resultados de esclerometria obtidos

através dos ensaios realizados nos CPs e TCs;

• Foi observada a existência de uma relação direta entre os valores de resistência e de

esclerometria, sendo que a correlação entre esses parâmetros se apresentou melhor

quando obtida a partir dos ensaios nos TCs (R2=0,92) em comparação com a

correlação a partir dos CPs (R2=0,61).

5.REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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