48 revista notícias da construção / novembro 2013

corpos de provas o l U Ç Õ e s I n o v a D o r a s

A resistência à compressão do concreto é normalmente a propriedade mais utilizada nos projetos de estruturas de concreto.

Os modelos de corpos de prova utilizados neste ensaio variam de acordo com o país, po-dendo ser cubos, cilindros e prismas. Os cubos são usados na Europa, enquanto os cilindros com relação altura(h)/diâmetro(d) igual a 2 são utilizados no Brasil, EUA e em outras nações. Há países que utilizam tanto cubos como cilindros. Os prismas, menos utilizados nos ensaios, possuem seção quadrada, tendo aproximadamente uma relação entre a altura e a maior dimensão da seção transversal igual à do cilindro

Os resultados de resistência à compressão para um mesmo concreto tendem a ser diferen-tes conforme o formato do corpo de prova. As resistências em cubos são maiores do que as obtidas em cilindros (h/d=2) e uma das causas (além do formato em si) está vinculada à maior influência do atrito das placas da prensa no cubo por causa da menor relação h/d que é cerca de 0,9 (considerando-se a aresta como a altura h e o diâmetro equivalente à super-fície de um lado do cubo). Quanto menor a relação h/d, maior será o valor de resistência à compressão. Considera-se que, para corpos de prova cilíndricos a partir da relação h/d acima de 1,7, a ação do atrito é praticamente nula.

As correlações entre os resultados de resistência à compressão de corpos de prova cilíndricos e cúbicos têm sido estudadas e apresentadas de diferentes formas: através de equações matemáticas com variáveis vin-culadas ao valor da resistência obtida ou por meio da relação resistência cilindro/cubo. Um trabalho de Giacobbe et. al. (2006) avaliou a relação cilindro/cubo de concreto e argamassa mediante estudo experimental realizado no IPT.

No Brasil é padronizado pela ABNT, para

o ensaio de resistência à compressão em arga-massas e concretos, o uso de corpos de prova cilíndricos com a relação h/d preferencial igual a 2. Há exceções para a faixa de 2 ≥ h/d ≥ 1 para concretos, em casos de dificuldade na obtenção da altura recomendada, que é uma ocorrência normal para corpos de prova obtidos da ex-tração em estruturas, para os quais deverá ser aplicado um fator de correção.

Mesmo para o caso de h/d ≤ 1 (caso típico de lajes), Bilesky e Tango (2004), em pesquisa experimental no IPT, apresentaram resultados com cilindros montados que foram posterior-mente incorporados em procedimento norma-tivo (anexo A da NBR-7680 da ABNT- 2007).

Sendo o limite inferior da relação h/d ≥ 1 (ou d ≤ h), a menor dimensão do corpo de prova, em praticamente todos os casos, é o diâmetro.

A regra básica para o estabelecimento de diâmetro mínimo de um corpo de prova cilíndrico é a de que seja pelo menos 3 vezes a dimensão máxima característica do agregado presente na argamassa ou concreto analisado (NBR-5738/2003).

Para a argamassa é consagrado o diâmetro

envie seus comentários, críticas, perguntas e sugestões de temas para esta coluna:lutha@ipt.brrafaelfc@ipt.br

raFaeL FranCiSCo CarDoSo DoS SantoS é engenheiro, mestre em eng. Civil e pesquisador do Laboratório de Materiais de Construção do iPt

LUiZ tSUgUioHaMaSSaKi é enge-nheiro, Mestre em eng. Civil epesquisadordo Laboratório deMateriais deConstrução do iPt

Corpos de prova de diferentes dimensões (h/d=2) de um mesmo concreto extraído (simulação em escala)

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de 50 mm. Um dos usos dos corpos de prova de diâmetro de 50 mm e altura de 100 mm é referente aos ensaios de resistência à compres-são para o controle de qualidade do cimento Portland (cimento: areia normal padrão IPT) (NBR-7215/1996).

Para o controle da resistência do concreto estrutural, em geral, são mais utilizados os corpos de prova moldados de diâmetro de 100 mm, enquanto para os extraídos de estruturas acabadas (NBR-7680/2007) prevalecem os cilindros de 100 mm e 75 mm.

O estabelecimento de um diâmetro mí-nimo de 100 mm apresenta uma configuração normal para os corpos de prova moldados, caso típico do controle da resistência do concreto. A situação muda radicalmente no caso de corpos de prova obtidos de extrações em estruturas acabadas, onde a extração de cilindros (tes-temunhos) de concreto afeta potencialmente a segurança estrutural, pela possibilidade de corte de armaduras, além do vazio deixado pela extração, a ponto de em alguns casos ser necessário o escoramento da peça estrutural até a reposição do concreto extraído alcançar a resistência exigida.

Essa questão direcionou a pesquisas na utilização de corpos de prova com diâmetros menores de 50 mm e de 25 mm (h/d sempre igual a 2), não atendendo a regra do tamanho máximo do agregado graúdo.

Pesquisas sobre o assunto demonstram que os minicilindros de concreto, em deter-minados casos, podem ser utilizados na ava-liação da resistência à compressão, desde que se estabeleçam procedimentos adicionais de avaliação. Um trabalho sobre este tema pode ser verificado na publicação de Vieira Fº e Helene (2004) que encontraram resultados de resistência à compressão simples em cilindros

de 50 mm e 25 mm compatíveis com resulta-dos em cilindros normalizados de 100 mm. No caso dos minicilindros de 25 mm, houve uma maior dispersão dos resultados, porém considerado dentro de limites aceitáveis. O estudo foi realizado em concreto de resistência de referência de 50 MPa.

A revisão em andamento da NBR 7680 (Extração, preparo e ensaio de testemunhos de concreto) tende a tratar a questão da utiliza-ção dos cilindros de 50 mm e principalmente os de 25 mm, para o ensaio de resistência à compressão, de forma cautelosa ao envolver o tecnologista de concreto e o projetista es-trutural da obra.

Os resultados obtidos em minicilindros de 25 mm em vários estudos têm mostrado pontos positivos na avaliação da capacidade resistente de estruturas. No entanto, é preciso ressaltar que, além de conhecer o tamanho máximo do agregado, é essencial o conhecimento prelimi-nar da resistência de referência deste concreto e da composição do concreto (cimento: areia: brita) para a análise inicial da relação brita/tra-ço de concreto. Quanto mais alta esta relação, assim como o tamanho máximo do agregado, maior será a dificuldade para a utilização do cilindro de menor diâmetro.

Corpos de prova de altura 200 mm e diâmetro de 100 mm em posição na prensa para o ensaio de resistência à compressão: a) corpo de prova moldado e b) corpo de prova preparado pela colagem de 2 testemunhos extraídos (note a linha de argamassa no centro)

Fotos com minicilindros de concreto de 25 mm (preparação, ruptura no ensaio de resistência e após o ensaio)