NP EN 12350 – Ensaios do betão frescopaginas.fe.up.pt/~jcouti/MC2PraticasB2004.pdf · MC2 28...

MC2 28 Joana Sousa Coutinho

2003

PRESENTE e FUTURO

PASSADO

NP EN 12350-1 NP 1383 Amostragem

NP EN 12350-2 NP 87 Ensaio de abaixamento

NP EN 12350-3 LNEC E 228 Ensaio Vêbê

NP EN 12350-4 ISO 4111 Grau de compactabilidade

NP EN 12350-5 NP 414 Ensaio da mesa de espalhamento

NP EN 12350-6 NP 1384 Massa volúmica

NP EN 12350-7 NP 1386 Determinação do teor de ar

NP EN 12350 – Ensaios do betão fresco


2003

2. MEDIÇÃO da TRABALHABILIDADE

Ainda não foi possível descobrir um processo de medir a

trabalhabilidade. É apenas possível medir algumas características com ela relacionadas, que se traduz, na prática pelos ensaios que se seguem:

ENSAIOS DE ABAIXAMENTO NP EN 12350-2 ENSAIO VÊBÊ NP EN 12350-3 GRAU DE COMPACTABILIDADE NP EN 12350-4

ENSAIO DA MESA DE ESPALHAMENTO NP EN 12350-5

2.1 ENSAIO de ABAIXAMENTO (slump test) NP EN 12350-2

Fotos: N. Moreira


2003

Princípio O betão fresco é compactado no interior de um molde com a forma tronco-cónica. Quando o cone é removido subindo-o, o abaixamento do betão estabelece a medida da sua consistência.

Campo de aplicação

• Máxima dimensão do agregado ≤ 40mm. • Abaixamentos entre 10mm e 200mm.

Se num minuto após a desmoldagem, o abaixamento continuar a variar, este ensaio não é adequado à medição da consistência. Tempos de execução

Executar toda a operação de desmoldagem em 5 a 10s, através de um movimento firme para cima sem transmitir movimentos laterais ou torsionais ao betão. Executar toda a operação, desde o início do enchimento até à remoção do molde, sem interrupção, durante 150s. Equipamento

Técnica 1. Toma-se uma amostra representativa da amassadura

H H/3 H/3

H/3

d

D

e

• Molde (tronco-cónico): Cone de Abrams d = 100 ± 2mm; D = 200 ± 2mm; H = 300 ± 2mm; e ≥ 1,5mm ; duas pegas perto do topo e elementos de fixação ou abas para colocar os pés junto da base.

• Varão de compactação: d= 16 ± 1mm; L = 600 ± 5mm • Escala graduada de 0 a 300mm

divisões =5mm, com o zero marcado na extremidade;


2003

2. Enchimento do molde em três camadas apiloadas com 25 pancadas e regularização superficial da 3ª camada.

3. Levantamento do molde e medição da diferença h, que se arredonda

aos 10mm.

O ensaio só é válido no caso de se verificar um abaixamento

verdadeiro, no qual o betão permaneça substancialmente intacto e simétrico.

Se o provete se deformar deve colher-se outra amostra e repetir o procedimento. Se em dois ensaios consecutivos se verificar deformação de uma porção de betão da massa do provete, o betão não apresenta a plasticidade e coesão adequadas a este ensaio. Imediatamente após remover o molde, medir e registar o abaixamento, determinando a diferença entre a altura do molde e o ponto mais alto do provete que abaixou.

Abaixamento verdadeiro Abaixamento deformado

h

h

varão de compactação varão


2003

2.2 ENSAIO VÊBÊ NP EN 12350-3

É medida o tempo, em segundos, que demora o disco a descer livremente sobre a amostra de betão até ao momento em que o disco deixa de descer e já não há bolhas nem vazios sob o disco transparente.


2003

Princípio O betão fresco é compactado dentro de um molde para ensaio de abaixamento. O molde é removido na vertical e um disco transparente é colocado em cima do betão e baixado cuidadosamente até entrar em contacto com o betão. Regista-se o abaixamento do betão. Liga-se a mesa vibratória e mede-se o tempo necessário para que a face inferior do disco transparente fique totalmente em contacto com a pasta de cimento.

Campo de aplicação • Máxima dimensão do agregado ≤ 63mm. • Trabalhabilidade Vêbê / 5s e ≤ 30s.

Amostragem Obtida de acordo com a norma NP EN 12350-1. Tempos de execução Operação de desmoldagem do molde para ensaio de abaixamento 5 a 10s. Duração total do ensaio 5min. Relatório

• Registar tipo de abaixamento obtido:

Abaixamento verdadeiro Abaixamento deformado Abaixamento colapsado

• Medição do abaixamento verdadeiro, com aproximação aos 10mmTempo Vêbê em


2003

segundos

2.3 GRAU DE COMPACTABILIDADE NP EN 12350-4

400 ± 2 mm

200 ± 2 mm

200 x 200 mm

h2

s

VIBRAÇÃO

(mesa vibratóriaou v. de agulha)

h1


2003

Princípio O betão fresco é colocado num recipiente, com uma ajuda de uma colher, com precaução para evitar qualquer compactação. Quando o recipiente estiver cheio, a superfície superior é rasada ao nível do bordo superior do recipiente. O betão é compactado por vibração, sendo o grau de compactabilidade medido pela distância entre a superfície do betão compactado e o bordo superior do recipienteCampo de aplicação

Máxima dimensão do agregado ≤ 63mm. Grau de compactabilidade /1,04 e ≤ 1,46. Amostragem Obtida de acordo com a norma NP EN 12350-1. Relatório

Determina-se o valor s (mm) correspondente à média dos 4 valores da distância entre a superfície do betão compactado e o bordo superior do recipiente.

Grau de COMPACTABILIDADE

= =−

hh

hh s

1

2

1

1

h1 → altura do recipiente (mm) h2 → altura do betão compactado (mm) s →valor médio (mm) da distância entre a superfície do betão

compactado e o bordo superior do recipiente.

O resultado apresenta-se arredondado às centésimas. 2.4 ENSAIO DA MESA DE ESPALHAMENTO NP EN 12350-5


2003

Princípio Permite determinar a consistência do betão fresco através do espalhamento do betão numa mesa plana sujeita a pancadas. O betão é colocado no molde no centro da mesa em 2 camadas apiloadas (10 pancadas). É retirado o molde e levantada a placa superior através da pega todos os 2 a 5 s, 15 vezes.

O diâmetro de espalhamento determina-se pela média de

dois diâmetros medidos.

Campo de aplicação • Máxima dimensão do agregado ≤ 63mm.


2004

Campo de aplicação Máxima dimensão do agregado ≤ 63mm. Valores de espalhamento /340mm e ≤ 600mm Não é aplicável a betão celular ou betão sem finos

CLASSIFICAÇÃO DA CONSISTÊNCIA (ISO 4103) (Quadros 3,4,5 e 6 da NP EN 206-1)

Quadro 4 - Classes de abaixamento Quadro 5 - Classes VÊBÊ

Classe Abaixamento Classe Vêbê em segundos

S1 10 a 40 V0 ≥ 31 S2 50 a 90 V1 30 a 21 *S3 100 a 150 V2 20 a 11 S4 ≥ 160 (160a 210) V3 10 a 5 S5 ≥ 220 V4 ≤ 4

O abaixamento medido deve ser arredondado para os 10 mm mais próximos

Quadro 6 - Classes de compactação Quadro 7 - Classes de espalhamto

Classe Grau de compactabilidade Classe Diâmetro de espalhamento, mm

CO ≥ 1,46 F1 ≤ 340 C1 1,45 a 1,26 F2 350 a 410 C2 1,25 a 1,11 *F3 420 a 480 C3 1,10 a 1,04 F4 490 a 600 (a 550)

NOTAS: F5 560 a 620 Classes recomendadas na NP EN 206-1 F6 ≥ 630

As diferentes classes de consistência dos Quadros 4 a 7 não são directamente relacionáveis.

* Classes recomendadas na NP ENV 206 (5.6)

d1

d2

Espalhamento = (d1+d2) / 2

É medido com a régua o diâmetro do bolo em 2 direcções paralelas aos lados da mesa com aproximação de 10 mm; é tirada a média e aproximada aos 10 mm. O valor obtido corresponde ao diâmetro de espalhamento. O resultado apresenta-se com aproximação aos 10mm.


2004

CLASSIFICAÇÃO DA CONSISTÊNCIA (CEB, 1978):

CONSISTÊNCIA ABAIXAMENTO (cm) (slump)

Vêbê Grau de compactabilidade

TERRA HÚMIDA

- > 5 > 1,25

PLÁSTICA

1 a 5 < 5 1,25 a 1,11

MOLE

(muito plástica)

5 a 16 - 1,10 a 1,04

FLUÍDA

/ 16 - -

Classes de abaixamento

(ISO 4130 - referido na NP ENV

206)

CEB 1978 Sousa Coutinho, Vol 2,

pg. 29 ACI 211

S1 10 a 40 mm 1 a 5 cm plástica 0 a 4 cm plástica

S2 50 a 90 mm

5 a 16 cm

mole

(mto plástica)

4 a 15 cm

mole

S3* 100 a 150 mm

S4 ≥ 160 mm ≥ 16 cm fluída > 15 cm fluída

* recomendado na NP ENV 206

Designação das classes de abaixamento que se deve utilizar

MC2 34

Joana de Sousa Coutinho

MÉTODOS BASEADOS EM CURVAS DE REFERÊNCIA

MÉTODO DE FAURY aperfeiçoado por SAMPAIO Este método tem em conta:

1.consistência do betão 2.forma do agregado 3.raio médio do molde e da malha (onde vai ser lançado o betão) 4.efeito de parede

1. Neste método as percentagens de materiais constituintes são consideradas em volumes e não em pesos, isto porque a compacidade é uma noção relacionada com volume (volume de vazios).

∆ Se se considerarem apenas os agregados, como as suas massas volúmicas são as mesmas (graníticos 2650 kg/m3) é indiferente considerarem-se as % em volume ou % em peso. ∆ Mas se se considerar o cimento mais os agregados já terá de se considerar os volumes para calcular as %, isto é:

mccPC +

= e NÃO = +C

C M 2. As características do molde e da malha onde o betão vai ser lançado traduzem-se pela consideração do RAIO MÉDIO DO MOLDE - R (ver a seguir) → →

MC2 35


3. A curva de referência de FAURY (curva ideal ou também chamada curva teórica) corresponde à consideração do agregado mais o cimento (c + m) e é constituída por dois segmentos de recta. As ordenadas tem uma escala linear e as abcissas, que começam em .0065mm, tem uma escala proporcional à raiz quinta das dimensões das partículas (A. Sousa Coutinho;1988):

p proporcional d5 isto é: p ( )= −K d mm5 5 0 0065. segmento de recta 0.0065 < d < D/2

segmento de recta D d D2< <

7 0

6 0

5 0

4 0

3 0

2 0

1 0

0

D /2A B E R TU R A D A M A L H A D O S P E N E IR O S

M en o r d im en s ão d o s grão s d e c im en to

d = 0 .0065 m m0

D im en s ãom áx im a

D

p

Y D /2

Y A D BRD

D/

.2

5170 75

= + +−

A - Trabalhabilidade B - Compactação

RD

1 0 0

9 0

8 0

Pass

ados

%

varia de ≈ 1 a +∝

betão em massa indefinida

ver quadros

36

Valores dos parâmetros A e B da curva de Faury Trabalhabilida

de *

meios de compactação que se podem

empregar

Valores de A Valores de B

Natureza dos inertes

Areia rolada Areia britada

Inerte grosso rolado

Inerte grosso britado

Inerte grosso britado

Terra húmida Vibração muito potente e possível compressão (pré-

fabricação)

≤ 18

≤ 19

≤ 20

1

Seca Vibração potente (pré-fabricação)

20 a 21

21 a 22

22 a 23

1 a 1,5

Plástica Vibração média 21 a 22 23 a 24 25 a 26 1,5

Mole Apiloamento 28 30 32 2

Fluída Espalhamento e compactação pelo

próprio peso

32

34

38

2

* Para a definição da trabalhabilidade ver o quadro seguinte

Classificação da trabalhabilidade e indicação dos meios de compactação correspondentes

Trabalhabilidade Meios de compactação

que se podem empregar Métodos de medição da trabalhabilidade

Graus Vêbê Abaixamento do cone de

Abrams, cm

Terra húmida Vibração potente e compressão

(pré-fabricação)

> 30

-

Seca Vibração potente

(pré-fabricação)

30 a 10

-

Plástica Vibração normal 10 a 2 0 a 4

Mole Apiloamento - 4 a 15

Fluída Espalhamento e compactação pelo

próprio peso - > 15

Fonte: A. de Sousa Coutinho, FABRICO E PROPRIEDADES DO BETÃO; Vol.2; 1988

MC2 37

RAIO MÉDIO DO MOLDE R

volume a encher de betão área total da parede e das armaduras em contacto com o betãoR =

Este volume não é de toda a peça mas apenas das PARTES MAIS ARMADAS (fundo das vigas, nós das armaduras etc.). Deve-se juntar a este volume o volume correspondente a D (diâmetro máximo do agregado):

A B D

E F

Neste caso:

R =

volume do prisma ABEF

de compto unitário

MAIS

MENOS

O ef

área das 3 faces AE, EF e FB de compto unitário

eito de PAREDE é caracterizado pel

área da superfície das armaduras de

compto unitário

o volume das armaduras de compto unitário

RD

a razão


MC2 38

Quanto MAIOR De facto: b

D, dimensão m

Segundo FAURY

Isto é

⇒MAIOR a % agregado grosso no Betão DR

etão a → % de argamassa no betão. (a + G = 100%) G → % de agregado grosso no betão.

É necessário aumentar a; diminuir G

diminuição de R (pois existem mais armaduras)

áxima do agregado é limitada:

D R RD

< ∴ >43

0 75.

1≈deDR a + ∞

betão em massa indefinida


MC2 39

D < 1/4 da menor dimensão do elemento estrutural

Segundo NP

ENV 206

D < distância livre entre barras diminuído de 5 mm

D < 1.3 vezes espessura de recobrimento

4.(ARBITAR) DOSAGEM DE CIMENTO C kg/m3 de betão

Cmínimo → ver Quadros VII e VIII (E 378) → C32 se D ≠ 32 mm

2.0

322DCCD

×=

Caconselhado tensão característica

5.(ARBITRAR) RAZÃO A/C A/C máximo → ver Quadros VII e VIII (E 378) A = 165 + 0.2 (C - 300)

l/m3 betão kg/m3 betão

6.(FIXAR) VOLUME DE VAZIOS Vv

VER 5.2 em NP ENV 206: Depois de compactado VV ≤ 3 % se D ≥ 16 mm

VV ≤ 4 % se D < 16 mm sem incluir ar introduzido e poros do agregado (...)

20 100 2

× +( ).

fcxD

fórmula empírica

fórmula empírica


MC2


40

7.DETERMINAR VOLUME TOTAL de AGREGADOS m com c + m + a + VV = 1 determinar m

8.DETERMINAR a PERCENTAGEM de CIMENTO pc

cc m

=+ (volumes e não PESOS)

9.COMO PASSAR DA CURVA c + m (teórica ou ideal)para a curva m (teórica ou ideal)?

1. Marcar pc na escala vertical

m m 1 501 009 08 07 06 05 04 03 53 02 52 01 51 020 ,5 50 ,1

3 "2 "1 .1/2 "D3 /4 "D /23 /8 "481 63 05 01 002 00

1 00

9 0

8 0

7 0

6 0

5 0

4 0

2 0

5 d

3 0

c+m

1 0

E

P en e iro(A S T M )

0pc¼

2. Prolongar c + m e determinar o ponto A 3. Tirar // a c + m por pc e determinar o ponto B

P en eiro(A S T M )

0pcP en eiro(A S T M )

m m 1 501 0 09 08 07 06 05 04 03 53 02 52 01 51 020 ,5 50 ,1

3 "2 "1 .1 /2 "D3 /4 "D /23 /8 "481 63 05 01 0 02 00

1 00

9 0

8 0

7 0

6 0

5 0

4 0

2 0

1 0

05

d

3 0

B

A

¼

4. Unir B com A e determinar a intersecção com a vertical em D/2, isto é, o ponto C P en e iro

(A S T M )

m m 1 501 0 09 08 07 06 05 04 03 53 02 52 01 51 020 ,5 50 ,1

3 "2 "1 .1/2 "D3 /4 "D /23 /8 "481 63 05 01 002 00

1 00

9 0

8 0

7 0

6 0

5 0

4 0

2 0

1 0

05 d

3 0

B

C

A

P en eiro(A S T M )

0pc ¼

5. Finalmente a curva ideal m será BCE.

P en e iro(A S T M )

m m 1 501 0 09 08 07 06 05 04 03 53 02 52 01 51 020 ,5 50 ,1

3 "2 "1 .1/2 "D3 /4 "D /23 /8 "481 63 05 01 002 00

1 00

9 0

8 0

7 0

6 0

5 0

4 0

2 0

1 0

05 d

3 0

B

C

A

P en eiro(A S T M )

0pc

E

¼

Joana de Sousa Coutinho 41

MC2 42

10. AJUSTE DA GRANULOMETRIA DOS AGREGADOS À CURVA DE REFERÊNCIA(m ou CT) (determinação de uma curva real) Exemplo: 3 agregados A, B e C

P en eiro(A S T M )

m m 1 501 009 08 07 06 05 04 03 53 02 52 01 51 020 ,5 50 ,1

3 "2 "1 .1 /2 "D3 /4 "D /23 /8 "481 63 05 01 002 00

1 00

9 0

8 0

7 0

6 0

5 0

4 0

2 0

1 0

0 5d

3 0

m

A

B

C

¼ Para 3 agregados as incógnitas serão 3: pA; pB; pC percentagens em que os agregados A, B e C intervêm na mistura real, que deverá ser próxima da ideal (m).

Para cada peneiro de abertura di

=++...

CTCCBBAA yypypyp

uma destas

equações pode ser substituída

por

p p pA B C+ + = 1

PA ηA+ PB ηB+ PC ηC = ηCT


MC2 43

Existem tantas soluções (1 solução=(pA, pB, pC)= 1 curva real) quantos os diferentes conjuntos de pontos ( di, yCTi ) por onde se faz passar a curva real. DEVE-SE ESCOLHER (POR TENTATIVAS) A SOLUÇÃO CUJA CURVA REAL MAIS SE APROXIMA DA IDEAL. Na PRÁTICA uma boa solução é uma curva real que passa “acima” da ideal na zona dos finos e cujas áreas acima e abaixo, se compensem (η - módulo de finura da curva real igual a η da curva teórica dos agregados). Exemplo:

Dados: • curvas granulométricas dos 3 agregados (areia rolada e agregados

grossos britados) • cimento TIPO II, classe 32.5 • massa volúmica dos agregados 2650Kg/m3 • massa volúmica do cimento 3150Kg/m3

Pedido: ⇒Betão sujeito a um ambiente correspondente a uma classe

de exposição EC 3, fora da zona costeira, meio não agressivo e temperaturas positivas.

⇒C25/30 ⇒PLÁSTICO ⇒utilizar para a compactação meios de VIBRAÇÃO de

POTÊNCIA MÉDIA


MC2 44

COMO RESOLVER ???

1. Determinar D (mm)→ máxima dimensão do agregado 2. Arbitrar C (kg)→ dosagem de cimento Cmínimo → ver Quadros VII e VIII (E 378)

Caconselhado

( )C

fDaconselhadock

=× +20 10

5

3.Arbitrar A\C

A/C máximo → ver Quadros VII e VIII (E 378)

4.Fixar A, B e R/D

A = 165 + 0.2 (C - 300)

5.Determinar YD/2 B5 6.Fixar VV (volume d 7.Determinar m (vol com por ex. c= C/315 a= A/1008.Determinar pc

p c

cc m

=+

Y A DR DD/ / .2 17

0 75= + +

−

e vazios). Por exemplo 0,010 m3.

ume de agregados)

c + m + a + Vv = 1

0 0



MC2 45

MC2 46

Pene

iro(A

STM

)

mm

150

100

9080

7060

5040

3530

2520

1510

20,

55

0,1

3"2"

1.1/

2"1"

3/4"

1/2"

3/8"

48

1630

5010

020

0

100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

5 d1/

4"

CO

MPO

SIÇ

ÃO

DE

BET

ÕES

- M

ÉTO

DO

DE

FAU

RY

A

BC

5152535455565758595


MC2 47

RESOLUÇÃO: 1. D= 1”= 25.4mm 2. DOSAGEM DE CIMENTO C fck

32.02.0

32 /3144.2530022 mkg

DCCD ≅

×== 3

2.0 /4209.4184.25

)1030(20 mkgCacons ≈=+

=

imoCmín420 > Quadros VII, VIII E 378 ? Sim 3. RAZÃO A\C

3/189)300420(2,0165 mlA =−+=

45.0/ =⇒ CA A/C < A/Cmáximo Quadros VII, VIII E378 ? Sim 4. A =24 B =1.5 R/D =1 5.

5.62075.015.14.251724 5

2/ =−

++=DY ATENÇÃO, é em % !

6. Vv = 0 010, m3 7. c m a v mv+ + + =1 3

c m= =420

31500133 3.

o

a m= =189

0189 3.

0133 0189. .+ + +m8. p

cc mc = +

=+

010133

..

1

0 010.

330 66.

de betã

000

1 0 668 3.= ⇒ =m m

= =8

0166 16 6%. .



Pene

iro(A

STM

)

mm

150

100

9080

7060

5040

3530

2520

1510

20,

55

0,1

3"2"

1.1/

2"3/

4"

D/2

3/8“

48

1630

5010

020

0

100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

5 d1/

4"

CO

MPO

SIÇ

ÃO

DE

BET

ÕES

- M

ÉTO

DO

DE

FAU

RY

A

B

mC

5152535455565758595

D

1/2"

1"

MC2 48

MC2


49

MÓDULOS DE FINURA η

8+25+50+80+96+98 100

40+80+95+97+98+98+98 100

70+700 100

20+50+62+72+81+88+96+100 100

UMA SOLUÇÃO: aconselhável usar esta equação

η CT= η R pA η A+ pB η B+ pC η C = η CT

pA+ pB + pC =1

Exemplo: pA 3.57+ pB 6.06+ pC 7.7 = 5.69 pA = 35% pA 0.75+ pB 0.05+ pC 0 = 0.28 pB = 34% pA+ pB + pC =1 pC = 31% Peneiro nº8

ηA = = 3.57

ηB = = 6.06

ηC = = 7.7

ηCT= = 5.69

Curva teórica dos agregados

MCCBBAA yypypyp =++

equação que faça coincidir a curva real (mistura dos agregados) com a curva teórica, numa determinada abertura de peneiro.

solução


Pene

iro(A

STM

)

mm

150

100

9080

7060

5040

3530

2520

1510

20,

55

0,1

3"2"

1.1/

2"3/

4"4

816

3050

100

200

100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

5 d1/

4"

CO

MPO

SIÇ

ÃO

DE

BET

ÕES

- M

ÉTO

DO

DE

FAU

RY

AB

mC

5152535455565758595

1/2“

1"3/

8"

A -

B -

C -

0-

00

825

5080

9698

--

-0

0-

00

8095

9798

9898

--

-40

0-

070

100

100

100

100

100

100

--

-10

0

0-

020

6272

8188

9610

0-

--

50C

T -

D/2

D

MC2 50

MC2 51

DETERMINAÇÃO DA COMPOSIÇÃO C = 420 kg/m3 A = 189 l/m3

m= 0.668 m3 M = 0.668×2650=1770.2 Para 1m3 betão:

MA=pA×M=0.35×1770.2= 619.57 kg MB=pB×M=0.34×1770.2= 601.87 kg MC=pC×M=0.31×1770.2= 548.76 kg

C = 420 kg A = 189 l/m3

MA= 619.57 kg

MB= 601.87 kg MC= 548.76 kg


MC2


52

CÁLCULO DA ÁGUA DE AMASSADURA: 1. 2. Método de BOLOMEY baseado no MÓDULO de FINURA η

A = (C+M) ×

C - dosagem de cimento M - massa de agregados K - parâmetro tabelado que depende

ηc+m - Módulo finura da CURVA c+m

Se se dispõe da curva m, calcula-se o módulo de finura de c+m:

ηc+m =

Por ESTIMATIVA A = 165 + 0.2 ×(C-300)

K ηc+m

consistência do betão tipo de agregado

η m × (100 - pc ) 100

MC2


53

O processo 2 é mais rigoroso do que o primeiro pois entra em linha de conta com o tipo (rolado ou britado) de agregado, com a consistência do betão e granulometria dos agregados. Mas pode conduzir a um resultado incorrecto pois um mesmo valor de η pode corresponder a duas misturas diferentes:

3. Método RIGOROSO DE BOLOMEY

Mpa

mmddpNMCA mm

i ii

i ××

+

×+= <

+∑ 2,03

1 35.0

23.0

)(

23.0

Neste método a imprecisão reside em N. O método mais preciso é pela via experimental.

MC2


54

4. ACERTO DA DOSAGEM DE ÁGUA:

O modo mais correcto é fabricar o betão com a água calculada e medir o abaixamento do cone de Abrams (slump). Se o valor de abaixamento for diferente do pretendido, corrige-se a dosagem de água por tentativas experimentais e recalcula-se a composição do betão.

Uma variação de volume de água deve compensar com

a variação (inversa) do volume de agregados para que c + m + a + Vv = 1 a compensa com m

NORMALIZAÇÃO em vigor: LNEC E372 - ÁGUA DE AMASSADURA PARA BETÃO – Características e verificação da conformidade.

MC2 2004

55

ESTRUTURA EM BETÃO

EN ... Normas dos produtos

pré-fabricados de betão

EN 1992-1 Eurocódigo 2 - Parte 1: Projecto de estruturas de

betão Ultimo draft 12/03

EN 206-1 (2000) Betão

NP prevista em 7/04

ENV 13670-1 (2000) Execução de estruturas

em betão NP prevista brevemente

EN 197 Cimento

NP EN 197-1 e NP EN 197-2 (2001)

EN 12350 Ensaios do betão

fresco

NP EN 12350-1 a NP EN 12350-7 (2002)

EN 12390 Ensaios do betão

endurecido NP EN 12390-1 a NP EN 12390-7 (2003)

EN 450 Cinzas volantes para

betão NP EN 450

(pr EN 450-1 e prEN 450-2 futuramente)

EN 13263 (prEN 13263-1 e prEN 13263-2, 2002)Sílica de fumo para betão

EN 13791(DRAFT prEN 13791, 1999)

Avaliação da resistência do betão nas estruturas

EN 934-2 Adjuvantes para betão NP EN 934-2 (2002)

EN 12620 Agregados para betão NP prevista em 7/04

EN 12504

Ensaios do betão nas estruturas

(NP EN 12504-1 e NP EN 12504-2, 2003)

EN 13055-1(2002) Agregados leves

EN 1008 (2002)

Água de amassadura para betão

EN 12878 Pigmentos

Relações entre a EN 206-1 e as normas para a concepção e para a execução, as normas dos materiais constituintes e as normas de ensaio

MC2 2004


56

BETÃO ENDURECIDO 1. RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO Resistência característica Valor da resistência abaixo do qual se espera que ocorra 5% da população de todos os possíveis resultados da resistência, relativos ao volume de betão em consideração 2. CLASSES DE RESISTÊNCIA DO BETÃO:NP EN 206-1

C8/10 C55/67 C60/75 C70/85 C80/95 C90/105 C100/115

30

15

20

NP

ENV

206

sem

cor

resp

ondê

ncia

regu

lam

enta

r

B55

55

50

60

B50

50

45

55

B45

45

40

50

B40

40

35

45

B35

35

30

37

B30

30

25

30

B25

25

20

25

B20

20

16

20

B15

15

12

15

CCCCCC20/25C16/20C12/15C

CLASSEREBAP

CLASSEENV 206

25/30 30/37 35/45 40/45 45/55 50/60

REB

AP

(RB

LH a

té

v. c

arac

terís

tico

min

ímo

C → Concrete Exemplo: C 30/37: Betão cuja resistência característica, isto é, em que o valor com probabilidade de ser ultrapassado em 95% dos casos é de 30 MPa em cilindros de 30cm de altura e 15cm de diâmetro ou de 37 MPa em cubos de 15cm de aresta, aos 28 dias de idade.

Resistência característica mínima em cilindros fck,cyl 30 (N/mm2) Resistência característica mínima em cubos fck,cube 37 (N/mm2)

40/50

MC2 2004


57

3. ENDURECIMENTO: Endurecimento-EC2βcc(t) =exp(s(1-(28/t)1/2)

00,20,40,60,8

1

0 7 14 21 28

dias

βcc(

t)

CEM 42,5 R CEM 52,5 N e R CEM 32,5 R CEM 42,5 N CEM 32,5 N

4. NORMALIZAÇÃO (NP EN 206-1):

EN 12390 Ensaios de betão endurecido EN 12504 Ensaios de betão na estrutura

Ensaios de betão endurecido

NP EN 12390-1 (2003) Ensaios de betão endurecido Parte 1: Forma, dimensões e outros requisitos para o ensaio de provetes e para os moldes

NP EN 12390-2 (2003) Ensaios de betão endurecido Parte 2: Execução e cura de provetes para ensaios de resistência mecânica

NP EN 12390-3 (2003) Ensaios de betão endurecido Parte 3: Resistência á compressão dos provetes de ensaio

NP EN 12390-4 (2003) Ensaios de betão endurecido Parte 4: características das máquinas de ensaio

NP EN 12390-5 (2003) Ensaios de betão endurecido Parte 5: Resistência á flexão de provetes

NP EN 12390-6 (2003) Ensaios de betão endurecido Parte 6: Resistência à tracção por compressão de provetes

NP EN 12390-7 (2003) Ensaios de betão endurecido Parte 7. Massa volúmica do betão endurecido

NP EN 12390-8 (2003) Ensaios de betão endurecido Parte 8: Profundidade de penetração de água sob pressão

Classe R Classe S Classe N

MC2 2004


58

Ensaios de betão na estrutura

NP EN 12504-1 (2003) Ensaios do betão nas estruturas Parte1: Carotes. Extracção, exame e ensaio á compressão

NP EN 12504-2 (2003) Ensaios do betão nas estruturas Parte2: Ensaio não destrutivo. Determinação do índice esclerométrico.

EN 12504-3*

Ensaios do betão nas estruturas Parte3: Determinação da força de pull-out.

EN 12504-4* Ensaios do betão nas estruturas Parte4: Determinação da velocidade de propagação dos ultra sons.

* ainda não estão em forma de norma definitiva

Preparação dos Provetes NP EN 12390-1 (2003) Ensaios de betão endurecido Parte 1: Forma,

dimensões e outros requisitos para o ensaio de provetes e para os moldes NP EN 12390-2 (2003) Ensaios de betão endurecido Parte 2: Execução e cura

de provetes para ensaios de resistência mecânica NP EN 12504-1 (2003) Ensaios do betão nas estruturas Parte1: Carotes.

Extracção, exame e ensaio á compressão NP EN 12350-1 Amostragem de betão fresco.

Ensaios COMPRESSÃO NP EN 12390-3 (2003) Ensaios de betão endurecido Parte 3: Resistência á

compressão dos provetes de ensaio NP EN 12504-1 (2003) Ensaios do betão nas estruturas Parte1: Carotes.

Extracção, exame e ensaio á compressão

FLEXÃO NP EN 12390-5 (2003) Ensaios de betão endurecido Parte 5: Resistência á

flexão de provetes

TRACÇÃO (por compressão) NP EN 12390-6 (2003) Ensaios de betão endurecido Parte 6: Resistência à

tracção por compressão de provetes

MC2 2004


59

Preparação dos Provetes NP EN 12390-1 (2003) Ensaios de betão endurecido Parte 1: Forma, dimensões e outros requisitos para o ensaio de provetes e

para os moldes

Cubos Cilindros Prismas

Especifica a forma, dimensões e tolerâncias

o dos provetes moldados em betão (cubos, cilindros e prismas)

o dos moldes

d ≥ 3,5 D

d mm 100 150 200 250 300

d

d

d mm 100 113 150 200 250 300

d

2d

d mm 100 150 200 250 300

d d

L

NP EN 12390-1

MC2 2004


60

NP EN 12390-2 (2003) Ensaios de betão endurecido Parte 2: Execução e cura de provetes para ensaios de resistência mecânica

Amostra de acordo com NP EN 12350-1 Moldes cobertos com filme de produto descofrante Enchimento com camadas não superior a 100mm, compactando cada camada com um dos métodos seguintes:

Nivelamento da superfície Marcação do provete Provete no molde:

Pelo menos 16 h, mas não mais de 3 dias, à temperatura de 20oC ± 5oC

(ou a 25oC±5oC em climas quentes).

Remoção do molde e CURA

1. Varão de compactação 2. Mesa vibratória 3. Vibrador de agulha: Ø da agulha ≤ 1/4 da menor dimensão do molde.

4. Barra de compactação de secção quadrada (25x25) mm

Especifica métodos de executar e curar provetes para ensaios de resistência mecânica. Inclui preparação e enchimento dos moldes, compactação do betão, nivelamento da superfície, cura e transporte dos provetes

Amostra representativa

NP EN 12390-2

MC2 2004


61

CURA:

Ensaios em máquina conforme com

NP EN 12390-4 Ensaios de betão endurecido. Parte 4: Resistência à compressão. Características das máquinas de ensaio.

Cubo, cilindro ou carote de acordo com NP EN 12350-1 (amostra representativa) (NP EN 12390-1 forma, dimensões dos provetes)* Se a dimensão fora das tolerâncias, ensaiar segundo Anexo B NP EN 12390-2 (execução e cura dos provetes) Ou NP EN 12504-1 (extracção e ensaio de carotes)

Ensaios COMPRESSÃONP EN 12390-3 (2003) ;NP EN 12504-1 (2003)

FLEXÃONP EN 12390-5 (2003)

TRACÇÃO (por compressão)NP EN 12390-6 (2003)

Ensaios COMPRESSÃO NP EN 12390-3 (2003) Ensaios de betão endurecido Parte 3: Resistência á compressão dos provetes de ensaio

20 ± 2ºC

20 ± 2ºC H ≥ 95%

NP EN 12390-3

MC2 2004


62

Procedimento

Carga aplicada perpendicularmente à direcção de moldagem Centrar o provete Velocidade constante de aplicação de carga de 0,2 a 1,0 MPa/s Registar a carga máxima aplicada F (N) Verficar se a rotura é satisfatória

Tipo de rotura insatisfatória de provetes

Rotura satisfatória de provetes

NP EN 12390-3 (compressão)

MC2 2004


63

Resistência à compressão fc (MPa)

AFfc =

Anexo A Preparação dos provetes

Para reduzir a dimensão do provete: rectificar ou cortar Faces de compressão preparadas por rectificação ou capeamento

Restrições aos métodos de preparação Método Restrição baseada na resistência

medida (antecipada) rectificação ilimitada Argamassa de cimento com aluminato de cálcio

Acima de aproximadamente 50 MPa

Mistura de enxofre Acima de aproximadamente 50 MPa Caixa de areia ilimitada

Anexo B Procedimento para ensaiar provetes com dimensões fora das tolerâncias das dimensões designadas da EN 12390-1

Ensaios COMPRESSÃONP EN 12390-3 (2003) ; NP EN 12504-1 (2003)

FLEXÃO NP EN 12390-5 (2003)


Carga máxima à rotura, em N

Área da secção transversal , calculada com base na dimensão designada do provete (ver NP EN 12390-1) ou a partir de medições no provete de acordo com o anexo B, em mm2

Aproximação aos 0,5 MPa

NP EN 12390-3 (compressão)

MC2 2004


64

Carotes extraídas com caroteadora Examinadas cuidadosamente Preparadas por desgaste ou capeamento Ensaiadas à compressão Se øcarote < 3 Dmáximo do agregado analisar cuidadosamente os resultados Relações comprimento/diâmetro preferenciais:

=2 se resultado for para comparar com resitência do cilindro =1 se resultado for para comparar com resitência do cubo

Os provetes prismáticos são submetidos a um momento flector por aplicação de uma carga através de roletes colocados superior e inferiormente e regista-se a carga máxima aplicada calculando-se a resistência à flexão.

Ensaio em máquina conforme com NP EN 12390-4

Ensaios COMPRESSÃO NP EN 12504-1 (2003) Ensaios do betão nas estruturas Parte1: Carotes. Extracção, exame e ensaio á compressão

Ensaios

COMPRESSÃONP EN 12390-3 (2003) ; NP EN 12504-1 (2003)

FLEXÃO NP EN 12390-5 (2003)


Ensaios FLEXÃO NP EN 12390-5 (2003) Ensaios de betão endurecido. Parte 5: Resistência á flexão de provetes

NP EN 12504-1

NP EN 12390-5

MC2 2004


65

Aplicação da força. O dispositivo de aplicação das cargas deve consistir em: o Dois roletes de apoio o Dois roletes superiores sustentados por uma estrutura articulada que distribui a carga aplicada entre os dois o O vão (l) deve ser igual a 3d (d é a largura do provete)

Provetes de ensaio: Prismas conformes com NP EN 12390-1. Os moldados devem estar conformes com NP EN 12350-1 e NP EN 12390-2. Os cortados de acordo com a NP EN 12390-1 também podem ser ensaiados.

Remover excesso de humidade quando conservados em água Centrar convenientemente o provete na máquina Não aplicar a carga até todos os roletes estarem em contacto efectivo com o provete

Selecionar velocidade constante de aplicação da tensão (S) de 0,04 a 0,06 MPa/s.

F

F/2 F/2l/3 l/3 l/3

l

Registar a carga máxima F Relatar eventual rotura no vão exterior aos roletes de aplicação da carga

NP EN 12390-5 (flexão)

A velocidade de aplicação da carga requerida R (N/s) é dada por:

R = lddS 2

21 ××

d1 e d2 dimensões laterais do provete em mm (largura e altura) l espaçamento dos roletes inferiores

MC2 2004


66

Resistência à flexão fcf

221 dd

lFfcf ××

=

MÉTODO ALTERNATIVO fcf(3 pontos) Aplicação da carga num ponto central Fornece resultados mais elevados ( ±13%) que o método de aplicação da carga em dois pontos.

O mesmo procedimento que no método de aplicação da carga em dois pontos excepto:


R = l

Sdd×

×××3

2 221

d1 e d2 dimensões laterais do provete em mm(largura e altura) l espaçamento dos roletes inferiores S velocodade de aplicação da tensão em MPa/s que deve ser entre 0,04 e 0,06 MPa/s


d1 e d2 dimensões laterais do provete em mm (largura e altura)



l espaçto dos roletes inferiores mm


MC2 2004


67

Resistência à flexão fcf(3 pontos)

2212

3ddlFfcf ××

××=

Determina-se a resistência à tracção por compressão de cilindros e o anexo A apresenta um método aplicável a provetes cúbicos ou prismáticos mas os cubos dão uma resistência cerca de 10% mais alta do que os cilindros e os cubos de 150mm dão valores mais baixos do que os cubos de 100mm. Príncipio: Submete-se um provete cílindrico a uma força de compressão aplicada numa zona estreita ao longo do seu comprimento. As tensões ortogonais resultantes provocam a rotura do provete por tracção. (Método de referência)


d1 e d2 dimensões laterais do provete em mm (largura e altura)



l espaçto dos roletes inferiores mm

Ensaios

COMPRESSÃONP EN 12390-3 (2003) ;

NP EN 12504-1 (2003)

FLEXÃO NP EN 12390-5 (2003)


Ensaios TRACÇÃO NP EN 12390-6 (2003) Ensaios de betão endurecido. Parte 5: Resistência à tracção por compressão de provetes

NP EN 12390-6 (tracção)

MC2 2004


68

Posicionador (opcional)

As faixas de aglomerado 2 devem ser: conformes com a NP EN 316 (Aglomerados de fibras de madeira. Definição, classificação e símbolos)

largura 10 ± 1 mm espessura 4 ± 1 mm comprimento superior ao comprimento da linha de contacto do provete

utilizadas só uma vez

Selecionar velocidade constante de aplicação da tensão (S) de 0,04 a 0,06 MPa/s.


R = dL

S××

×2

π

L comprimento do provete em mm d dimensão designada do provete

Registar a carga máxima F

Resistência à tracção por compressão fct (MPa)

dLFfct ××

×=π

2


F Carga máxima à rotura, em N

L comprimento da linha de contacto do provete em mm Aproximação

aos 0,05 MPa

d dimensão da secção transversal designada em mm

MC2 2004


69

ANEXO A Apresenta um método aplicável a provetes cúbicos ou prismáticos mas os cubos dão uma resistência cerca de 10% mais alta do que os cilindros e os cubos de 150mm dão valores mais baixos do que os cubos de 100mm.

1 – Peça em arco para aplicação da carga 2 – Faixas de aglomerado 3 – Segmento passível de rectificação

CONSIDERAÇÕES FINAIS

Ensaio de tracção uniaxial (ensaio de investigação):

F

fct =


F max

A

Tracção

MC2 2004


70

Tracção axial

Para ≤C50/60 fctm = 0.3 fck 2/3

fctk;0,05 = 0.7 fctm (percentil 5%)

fctk;0,95 = 1.3 fctm (percentil 95%)

Valor característico da resistência à compressão do

betão, aos 28 dias

Valor característico da resistência à tracção do betão (5% e 95%)

Valor médio da resistência à tracção do betão

Segundo EUROCÓDIGO 2:

fctm – valor médio da resistência à tracção axial do betão fctk – valor característico da resistência à tracção (axial) do betão

splitting

fct → resistência à tracção axial do betão (em cilindros). fct,sp → resistência à tracção do betão, obtida por compressão fct,fl → resistência à tracção do betão, obtida por flexão.

Resistência (média ou característica) à flexão (fctm,fl ou fctk,fl)

00,20,40,60,8

11,21,41,61,8

0 200 400 600 800 1000 1200

h- profundidade total do elemento (mm)

×fctm ou fctk

Considerando a nomenclatura do EC2 (prEN 1992-1-1: 2003):

fct < fct,sp < fct,fl(4 pontos) (ou MOR) < fct,fl (3 pontos)

E na ausência de dados mais precisos: (EC2 para ≤C50/60 e REBAP)

Atenção, por ex.: fct, sp – valor da resistência à tracção por compressão, no EC2 mas na NP EN 12390-6 designa-se por fct fct,fl – valor da resistência à tracção do betão, obtida por flexão, no EC2 mas na NP EN 12390-5 designa-se por fcf.

MAS para efeito de projecto (estimativa): fct,sp = 1/0,9 fct ← fct = 0,9 fct,sp fct,fl < 1,6 fct (depende da profundidade do elemento)

Atenção à nomenclatura! Tracção

MC2 2004


71

Isto é em termos de projecto e como primeira aproximação: A partir da resistencia á compressão fck estima-se a resistencia média à tracção fctm e a partir desta a resistência característica à tracção.

Segundo EUROCÓDIGO 2:

fcm – valor médio da resistência à compressão do betão em cilindros (em cubos será fcm, cube) fck – valor característico da resistência à compressão do betão em cilindros

Valores de cálculo: fcm = fck + 8 (MPa) (Tabela 3.1 EC2)

Endurecimento - EC2 (compressão - valores estimados)

fcm (t)= fck (t) + 8 (MPa) 3<t<28

fcm (t) = βcc (t) × fcm

com

−=

2/1281exp)(t

stccβ

fcm (t) – valor médio da resistência à compressão à idade t dias fcm – valor médio da resistência à compressão aos 28 dias (de acordo com a tabela 3.1 EC2) βcc (t) – coeficiente que depende da idade t (dias) s – coeficiente que depende da classe do cimento:

0,2 para CEM 42,5 R; CEM 52,5 N; CEM 52,5 R (Classe R) 0,35 para CEM 32,5 R; CEM 42,5 N (Classe N) 0,38 para CEM 32,5 N (Classe S)

Ver gráfico MC2 57 2004

Atenção à nomenclatura!

Endurecimento-EC2βcc(t) =exp(s(1-(28/t)1/2)

00,20,40,60,8

1

0 7 14 21 28

dias

βcc(

t)

CEM 42,5 R CEM 52,5 N e R CEM 32,5 R CEM 42,5 N CEM 32,5 N

NOTA: continua em (ex) MC2 64

compressão

MC2 69

CONTROLE DE CONFORMIDADE

Controlo de Conformidade para: ORGANISMO DE CERTIFICAÇÃO

Centrais de Betão Pronto verificado por

Fábricas de Pré-fabricação ou Estaleiros DONO DA OBRA

Plano de Amostragem e Critério de Conformidade para a RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO:

∆ Volume do betão deve ser dividido em LOTES.

∆ O volume de cada lote deve ser fabricado em condições consideradas uniformes.

∆ A dimensão de um LOTE deve ser:

→ o betão fornecido para cada andar de um edifício em grupo de vigas/lajes ou colunas/paredes de um

andar de um edifício ou partes comparáveis de outras estruturas.

450 m3

→ o mínimo dos volumes

produção de uma semana de betonagem

Plano de Amostragem e Critério de Conformidade a adoptar

Na OBRA no caso de se usar betão fabricado no LOCAL:

CRITÉRIO 1. Para cada LOTE nº de amostras n ≥ 6, colhidas separadamente.

CRITÉRIO 2. Se classe ≤ C20/25 e lotes < 150m3, podem-se tomar n=3 amostras.

→ Há CONFORMIDADE se os resultados dos ensaios satisfizerem o CRITÉRIO 1 no caso de n ≥ 6 ou o

CRITÉRIO 2 no caso de 3 amostras.

Quadro 19 (NP ENV 206)

CRITÉRIO 1: n ≥ 6 com valores x1,x2,x3,…,xn em que xi →

resistência de 1 provete ou média das resistências

de 2 ou + provetes da mesma amostra.

n 6 7 8 9

λ 1.87 1.77 1.72 1.67

k 3 3 3 3

Hà CONFORMIDADE se:

x fx fn ck

ck

≥ skn+

≥ −λ

min

Em que: xn •

sn • xmin • f ck •

resistência média das amostras desvio padrão menor valor resistência característica

10

11

1.62

1.58

4

4

CRITÉRIO 2: n = 3 com valores x1,x2 e x3,…,xn. xi → resistência

de 1 provete ou média das resistências de 2 ou +

provetes da mesma amostra.

12

13

14

15

1.55

1.52

1.50

1.48

4

4

4

4

Hà CONFORMIDADE se:

x fx f

ck

ck

3 51

≥ +≥ −min

Em que:

x3 •

resistência média das amostras


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