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Palavra-chave: Concreto 4 páginas

Concreto endurecido - Determinaçãodo coeficiente de permeabilidade àágua

NBR 10786NOV 1989

Origem: Projeto 18:004.07-001/1988CB-18 - Comitê Brasileiro de Cimento, Concreto e AgregadosCE-18:004.07 - Comissão de Estudo de Concreto EndurecidoNBR 10786 - Hardened concrete - Determination of the water permeability coefficient -Method of testDescriptor: ConcreteReimpressão da MB-3057, de MAIO 1989

Método de ensaio

SUMÁRIO1 Objetivo2 Documentos complementares3 Definição4 Aparelhagem5 Execução do ensaio6 Resultados

1 Objetivo

Esta Norma prescreve o método para a determinação docoeficiente de permeabilidade do concreto endurecido,através de percolação de água sob pressão.

2 Documentos complementares

Na aplicação desta Norma é necessário consultar:

NBR 5738 - Moldagem e cura de corpos-de-prova deconcreto, cilíndricos ou prismáticos - Procedimento

NBR 7680 - Extração, preparo, ensaio e análise detestemunhos de estruturas de concreto - Proce-dimento

3 Definição

Para os efeitos desta Norma é adotada a definição de 3.1.

3.1 Coeficiente de permeabilidade à água

Coeficiente que expressa a velocidade de percolação deágua no concreto, definido a partir da Lei de Darcy, apli-

cável a fluxos de fluido viscoso, em meio poroso, emregime laminar e permanente com a vazão de água numadireção, submetida a um gradiente de pressão, que atra-vessa uma seção do concreto.

4 Aparelhagem

4.1 A finalidade do aparelho de permeabilidade é forçara água através do corpo-de-prova e medir a velocidadede percolação a uma determinada pressão que pode serfacilmente controlada e regulada.

4.2 Os aparelhos são projetados para permitir que sejammedidas as vazões de entrada e saída de água. A vazãode entrada é medida na escala presa ao reservatório deágua e a vazão de saída, pela água coletada.

4.3 Um esquema do aparelho é mostrado na figura econsiste basicamente de:

a) fonte de pressão

- a pressão deve ser fornecida por uma garrafa dear comprimido ou nitrogênio gasoso, de manei-ra que a pressão da linha principal seja 4MPa;a linha principal é ligada ao reservatório pelosreguladores individuais capazes de transmitirpressões de 0 (zero) a 3,5 MPa, para a linha decada bujão;

- este tipo de regulador torna a operação flexível,posto que a pressão no aparelho pode ser va-riada individualmente para alimentar qualquerpressão desejada até, no máximo, 3MPa;

2 NBR 10786/1989

b) reservatório de água

- podem ser utilizados dois reservatórios de ta-manhos diferentes, sendo que o maior deve serusado para corpos-de-prova mais porosos,porquanto deve ter capacidade para alimentarágua suficiente durante a noite;

c) bujões

- os bujões que irão conter os corpos-de-provadevem ser projetados a fim de que a água, en-trando no topo da tampa do bujão sobre asuperfície superior dos corpos-de-prova, passeatravés do concreto até a base, sem vazão late-ral; esses bujões devem resistir a uma pressãode 4MPa;

- o diâmetro interno dos bujões deve ser suficien-te para deixar espaço de 12,5 mm em volta docorpo-de-prova para o composto de vedação;

- a saliência na base fixa o cilindro de ensaio nolugar e previne o vazamento do composto selantequando sob pressão; o topo deve ser segurocontra uma gaxeta da ordem de 2 mm deespessura;

d) acessórios

- manômetro com capacidade máxima de 3,5 MPa;

- válvulas e tubulações resistentes a pressões de3,5 MPa no corpo-de-prova;

- jateador de areia para limpar as superfícies docorpo-de-prova ou outro equipamento de efeitoequivalente.

Nota: Caso seja utilizado piche como material selante,deve-se dispor de fonte de aquecimento paraaquecer o composto selante.

Figura - Esquema do aparelho de permeabilidade

NBR 10786/1989 3

5.2.7 A vazão de entrada deve ser verificada freqüente-mente durante o primeiro dia, e uma a duas vezes por diano restante do ensaio, de acordo com as suas neces-sidades.

5.2.8 Deve ser também determinado o tempo decorridoaté o início da vazão de saída.

5.2.9 Todas as leituras devem ser registradas.

5.2.10 O ensaio deve ser contínuo e por período, de aproxi-madamente, 500 horas.

Nota: Se for usada vedação com piche de estearina, devem seradotados os seguintes procedimentos:

a) assentar a base do corpo-de-prova na flange do bujãopor meio de gesso;

b) aquecer o piche de estearina até, aproximadamente,230°C e derramá-lo entre o corpo-de-prova e o bujão,previamente aquecido, até preencher totalmente o es-paço, em tantas camadas quantas necessárias;

c) após o término do ensaio, o bujão deve ser retirado doaparelho e aquecido, de modo a facilitar a retirada docorpo-de-prova.

6 Resultados

6.1 Coeficiente de permeabilidade

O coeficiente de permeabilidade deve ser calculado pe-la expressão:

K Q . LA . H

=

Onde:

K = coeficiente de permeabilidade (cm/s)

Q = vazão de entrada (cm3/s)

L = altura do corpo-de-prova (cm)

A = área da seção transversal do CP (cm2)

H = altura da coluna d’água correspondente à pres-são utilizada (cm)

Tabela - Características dos corpos-de-prova

Dimensão máxima Dimensões mínimas Método de obtençãocaracterísticas do do corpo-de-prova do corpo-de-provaagregado (mm) (mm)

Diâmetro Altura

D máx. < 38 150 150 Moldado ou extraído

38 < D máx. < 76 250 250 Moldado

76 < D máx. < 152 450 450 Moldado

5 Execução do ensaio

5.1 Corpos-de-prova

5.1.1 Os corpos-de-prova devem ser cilíndricos, molda-dos segundo a NBR 5738 ou extraídos segundo aNBR 7680, com as características constantes na Tabela.

5.1.2 Os corpos-de-prova devem ser em número de três,no mínimo.

5.1.3 Os corpos-de-prova moldados, de dimensões150 mm x 150 mm, devem ser obtidos a partir dos corpos-de-prova de 150 mm x 300 mm, serrando-se 75 mm decada extremidade e aproveitando-se para ensaios os150 mm centrais.

Nota: Recomenda-se que a idade do corpo-de-prova para iníciodo ensaio seja de 28 dias ou 91 dias, contados após amoldagem. Podem ser realizados ensaios em outras idades,desde que haja interesse das partes envolvidas.

5.2 Procedimento de ensaio

5.2.1 Deve ser retirada a nata de todas as superfícies doscorpos-de-prova, preferencialmente com jato de areia.Em seguida, suas superfícies laterais devem recebercamada de material de vedação.

5.2.2 O bujão apropriado para o corpo-de-prova deve sercuidadosamente limpo, para remover qualquer sujeiraexistente, antes da amostra ser usada para ensaio, e, noespaço existente entre o corpo-de-prova e o bujão, deveser colocado material que garanta perfeita vedação.

5.2.3 O corpo-de-prova deve ser colocado no bujão namesma posição relativa de moldagem.

5.2.4 A água utilizada no ensaio deve ser obrigatoria-mente destilada.

5.2.5 Antes de começar o ensaio, a tampa deve estar se-guramente fixada ao bujão, o qual deve ser, então, co-nectado no lugar, e o reservatório, totalmente cheio deágua. Após todas as conexões terem sido fechadas, o aré admitido, e a pressão de 2 MPa deve ser gradualmen-te aplicada na razão de 0,4 MPa a cada 30 minutos.

5.2.6 O desnível inicial no indicador do reservatório, du-rante o período de incremento de pressão, deve ser dis-pensado nos cálculos, por ter sido causado pela reaçãoelástica do sistema.

4 NBR 10786/1989

6.2 Procedimento de cálculos

6.2.1 O volume de água que penetra no corpo-de-prova(em cm3) é determinado multiplicando-se a diferença deleitura no tubo medidor de água (em cm) pelo fator tanque(em cm3/cm). O referido fator, característico de cada re-servatório de água, deve ser determinado previamente eexpressa o volume do reservatório correspondente a0,1 cm, lido na escala.

6.2.2 No decorrer do ensaio, traça-se a curva “tempo xvolume acumulado de água medido na entrada”, na qualé verificada a variação de vazão “Q” ao longo do tempo.

6.2.3 A vazão “Q” utilizada nos cálculos deve ser deter-minada traçando-se uma tangente à curva no trecho defluxo uniforme e calculando-se:

QV2 V1T2 T1

= −−

Onde:

Q = vazão de entrada (cm3/s)

V1 = volume acumulado de água medido na entra-da, no início do fluxo uniforme (cm3)

V2 = volume acumulado de água medido na entra-da, após o período de fluxo uniforme (cm3)

T1 = tempo que pode ser adotado como início de flu-xo uniforme, sendo, no mínimo 250 horas maismetade do tempo requerido para início da va-zão de saída (s)

T2 = tempo de duração do ensaio, da ordem de500 horas.

6.3 Relatório de ensaio

O relatório de ensaio deve conter todas as informaçõesque, de alguma forma, contribuem para a interpretaçãodos resultados, a saber:

a) identificação do concreto;

b) características de dosagem;

c) dimensões dos corpos-de-prova;

d) método de obtenção dos corpos-de-prova;

e) idade do concreto no início do ensaio;

f) curva “tempo x volume acumulado de água me-dido na entrada”;

g) coeficiente de permeabilidade.