Relatório de Ensaios de Concreto

INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO ESPÍRITO SANTO

ADSON AISLAN NOVAES BALBINO ALBERTO FREDERICO SALUME COSTA

BRIAN EGÍDIO SILVA TEIXEIRA

RELATÓRIO DOS ENSAIOS DE CONCRETO

VITÓRIA JUNHO, 2010.

ADSON AISLAN NOVAES BALBINO ALBERTO FREDERICO SALUME COSTA

BRIAN EGÍDIO SILVA TEIXEIRA

RELATÓRIO DOS ENSAIOS DE CONCRETO

VITÓRIA JUNHO, 2010.

Relatório dos ensaios de concreto realizados em laboratório apresentado ao professor Ronaldo Feu Rosa Pacheco, da disciplina de Laboratório de Solos e Asfalto III do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Espírito Santo – IFES, para obtenção de pontos para aprovação parcial no sétimo semestre do Curso Técnico de Infra-Estrutura de Vias de Transporte e Estradas.

i

SUMÁRIO

SUMÁRIO ........................................................................................................... I

LISTA DE FIGURAS................................... ...................................................... III

LISTA DE TABELAS ................................... ..................................................... IV

1.0 - INTRODUÇÃO........................................................................................... 1

2.0 – CÁLCULO DA DOSAGEM DE CONCRETO............... ............................. 2

2.1 – DADOS INICIAIS ......................................................................................... 2

2.2 – RESISTÊNCIA DO CONCRETO AOS 28 DIAS DE CURA ..................................... 3

2.3 – RELAÇÃO ÁGUA -CIMENTO (A/C) ................................................................. 3

2.4 – CONSUMO DE ÁGUA NA MISTURA (CA) ........................................................ 4

2.5 – CONSUMO DE CIMENTO NA MISTURA (CC) ................................................... 5

2.6 – CONSUMO DE AGREGADO GRAÚDO NA MISTURA (CG) .................................. 5

2.7 – CONSUMO DE AGREGADO MIÚDO (CM)........................................................ 6

2.8 – APRESENTAÇÃO DO TRAÇO ....................................................................... 7

2.9 – QUANTIDADE DE MATERIAL EM CADA CORPO DE PROVA ............................... 7

2.9.1 – Volume dos cilindros ..................................................................... 7

2.9.2 – Quantidade de material no cilindro de 15X30 cm ....................... 8

2.9.3 – Quantidade de material no cilindro de 10X20 cm ....................... 9

2.9.4 – Quantidade total ........................................................................... 10

3.0 – ENSAIO DE PRODUÇÃO DE CONCRETO ............... ............................ 11

3.1 – APARELHAGEM ....................................................................................... 11

3.2 – MATERIAL .............................................................................................. 11

3.3 – PROCEDIMENTO...................................................................................... 11

4.0 – DETERMINAÇÃO DA CONSISTÊNCIA PELO ABATIMENTO DO

TRONCO DE CONE ........................................................................................ 13

4.1 – APARELHAGEM ....................................................................................... 13

4.2 – MATERIAL .............................................................................................. 13

4.3 – PROCEDIMENTO...................................................................................... 13

4.4 – RESULTADO ........................................................................................... 14

5.0 – MOLDAGEM E CURA DOS CORPOS DE PROVA.......... ...................... 15

ii

5.1 – APARELHAGEM ....................................................................................... 15

5.2 – MATERIAL .............................................................................................. 15

5.3 – PROCEDIMENTO...................................................................................... 15

5.4 – RESULTADO ........................................................................................... 16

6.0 – ENSAIO DE RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO ........... .......................... 17

6.1 – APARELHAGEM ....................................................................................... 17

6.2 – MATERIAL .............................................................................................. 17

6.3 – PROCEDIMENTO...................................................................................... 17

6.4 – RESULTADO ........................................................................................... 18

6.4.1 – Ruptura do corpo de prova a 7 dias de cura na câmara úmida 18

6.4.2 – Ruptura do corpo de prova a 25 dias de cura na câmara úmida

................................................................................................................... 19

6.4.3 – Resistência média do concreto à compressão (Fcm) .............. 20

7.0 – ENSAIO DE RESISTÊNCIA À TRAÇÃO ATRAVÉS DA COM PRESSÃO

DIAMETRAL .......................................... .......................................................... 21

7.1 – APARELHAGEM ....................................................................................... 21

7.2 – MATERIAL .............................................................................................. 21

7.3 – PROCEDIMENTO...................................................................................... 21

7.4 – RESULTADO ........................................................................................... 21

7.5 – RESISTÊNCIA MÉDIA DO CONCRETO À COMPRESSÃO (FCTM) ...................... 22

7.6 – RESISTÊNCIA À TRAÇÃO PELO MÉTODO DIRETO ......................................... 23

8.0 – CONCLUSÃO .................................... ..................................................... 24

REFERÊNCIAS................................................................................................ 26

iii

LISTA DE FIGURAS

FIGURA 1 - CURVA DE ABRAMS. ............................................................................. 3

FIGURA 2 – OBTENÇÃO DA RELAÇÃO ÁGUA-CIMENTO PELA CURVA DE ABRAMS. ......... 4

iv

LISTA DE TABELAS

TABELA 1 - CONSUMO DE ÁGUA EM FUNÇÃO DO DIÂMETRO MÁXIMO DO AGREGADO

GRAÚDO E DO ABATIMENTO. ............................................................................ 4

TABELA 2- CONSUMO DE AGREGADO GRAÚDO EM FUNÇÃO DE MF E DO DIÂMETRO

MÁXIMO. ........................................................................................................ 6

TABELA 3 - QUANTIDADE TOTAL DE MATERIAIS....................................................... 10

TABELA 4 - VALORES DE FC OBTIDOS NO ENSAIO................................................... 24

TABELA 5 - VALORES DE FCT E FCTD OBTIDOS NO ENSAIO...................................... 24

1

1.0 - Introdução

O concreto possui três principais propriedades mecânicas, que são resistência

à compressão, resistência à tração e módulo de elasticidade. Ambas são

medidas a partir de ensaios em laboratório que atendem critérios estabelecidos

pelas normas técnicas e em condições específicas. De modo geral, os ensaios

de concreto são realizados para controle de qualidade e para verificar se ele

atende às especificações de projeto.

Assim, o presente trabalho trata do relatório dos ensaios realizados em corpos

de prova cilíndricos de concreto em dias variados no Laboratório de Tecnologia

de Matérias da Construção Civil do campus de Vitória para estabelecimento

das resistências à compressão e à tração dos cilindros.

Antes de proceder com os ensaios fez-se necessário obter o traço e a

dosagem de materiais. Isso foi feito a partir de cálculos que serão

demonstrados a seguir.

Com o traço definido, calculou-se a quantidade de cada material (cimento,

agregados graúdo e miúdo e água) para cilindros de dimensões 15X30 e

10X20 centímetros.

A partir das quantidades definidas, realizou-se o ensaio de moldagem dos

corpos de prova com preparo na betoneira.

Depois disso, realizaram-se os ensaios de resistência à compressão e à tração

aos 7 e 25 dias de cura na câmara úmida.

A seguir, relatório com todas as etapas descritas acima.

2

2.0 – Cálculo da dosagem de concreto

Antes de calcular a dosagem de cada material, cabe relatar aqui os dados

iniciais fornecidos pelo professor. Eles são de dois tipos: gerais para todos os

grupos de alunos e específicos para cada grupo.

2.1 – Dados iniciais

O cimento portland adotado foi o CP III de 40 RS, cuja massa específica real é

³/3100 mkg=γ . Como o concreto é constituído de cimento, agregado miúdo,

agregado graúdo e água, foi necessário o fornecimento de dados relativos aos

agregados que seriam utilizados. Considerando um abatimento de consistência

de 100 milímetros, têm-se os seguintes dados para a areia (agregado miúdo):

• Mf = 2,60;

• Inchamento = 20% com 3% de umidade;

• Massa específica real � ³/2650 mkg=γ ;

• Massa unitária � S = 1470 kg/m³.

Como agregado graúdo fora adotada a brita número um, cujos dados são os

que se seguem:

• Massa específica real � ³/2700 mkg=γ ;

• Massa unitária (compacidade) � Mu = 1500 kg/m³;

• Massa unitária solta � Ss = 1430 kg/m³.

Os dados listados acima foram adotados por todos os grupos. Já os seguintes

são específicos do grupo dos autores deste relato:

• DMAX = 12,5;

• Fck = 30 MPa;

• sd = 4 MPa.

3

A partir dos dados inicias, procede-se com o cálculo da resistência aos 28 dias

de cura.

2.2 – Resistência do concreto aos 28 dias de cura

A resistência requerida para o cimento aos 28 dias de cura é dada pela

equação:

)65,1(28 sdFckFc ×+=

Onde Fck é a resistência do cimento (30 MPa) e sd é o desvio padrão, que é

4,0 MPa.

Substituindo os valores, obtém-se:

)465,1(3028 ×+=Fc

MPaMPaFc 3760,3628 ==

2.3 – Relação água-cimento (a/c)

A relação água-cimento é escolhida em função da Curva de Abrams, que

apresenta valores de a/c para cada tipo de cimento aceito pela norma

brasileira. A curva é a que segue:

Figura 1 - Curva de Abrams.

4

Para cimento portland CP-40 com Fc28 igual a 37 MPa, tem-se, pela curva de

Abrams, o fator de relação água-cimento (a/c):

Figura 2 – Obtenção da relação água-cimento pela Cu rva de Abrams.

Desse modo, a/c é igual a 0,54.

2.4 – Consumo de água na mistura (Ca)

O consumo de água é dado pela tabela a seguir:

Tabela 1 - Consumo de água em função do diâmetro má ximo do agregado graúdo e do abatimento.

Diâmetro máximo do agregado graúdo (mm) Abatimento (mm) 9,5 19,0 25,0 32,0 38,0

40 a 60 220 195 190 185 180 60 a 80 225 200 195 190 185 80 a 100 230 205 200 195 190

Como não consta na tabela acima o diâmetro máximo de 12,5, adota-se 9,5.

Portanto, para um abatimento de 100 mm e diâmetro máximo do agregado

graúdo (DMAX) igual a 9,50 mm, obtém-se Consumo de água (Ca) igual a 230

litros.

5

2.5 – Consumo de cimento na mistura (Cc)

O consumo de cimento é função da relação a/c e do consumo de água, sendo

dado pela seguinte equação:

Cc = Ca / (a/c)

Onde:

Ca = consumo de água = 230 l/m³;

a/c = relação água-cimento = 0,54;

Cc = consumo de cimento dado em kg/m³.

Efetua-se:

Cc = 230 / 0,54 = 425,92 l/m³ = 426,00 kg/m³.

Portanto, o consumo de cimento na mistura é de 426,00 quilogramas por

metro-cúbico.

2.6 – Consumo de agregado graúdo na mistura (Cg)

O consumo de agregado graúdo é dado pela relação:

Cg = Vb x Mu

Onde:

Cg = consumo de agregado graúdo em kg/m³;

Vb = volume do agregado graúdo seco em m³;

Mu = massa unitária do agregado = 1500 kg/m³.

6

Porém, Vb é dado em função de Mf e do diâmetro máximo através da tabela a

seguir:

Tabela 2- Consumo de agregado graúdo em função de M f e do diâmetro máximo. Diâmetro máximo (mm) MF

9,5 19,0 25,0 32,0 38,0 1,8 0,645 0,770 0,795 0,820 0,845 2,0 0,625 0,750 0,775 0,800 0,825 2,2 0,605 0,730 0,755 0,780 0,805 2,4 0,585 0,710 0,735 0,760 0,785 2,6 0,565 0,690 0,715 0,740 0,765 2,8 0,545 0,670 0,695 0,720 0,745 3,0 0,525 0,650 0,675 0,700 0,725 3,2 0,505 0,630 0,655 0,680 0,705 3,4 0,485 0,610 0,635 0,660 0,685 3,6 0,465 0,590 0,615 0,640 0,665

Para Mf = 2,60 e DMAX = 9,5, tem-se VB igual a 0,565 m³.

Efetuando:

Cg = Vb x Mu

Cg = 0,565 x 1500 = 847,50 kg/m³

Portanto, o consumo de agregado graúdo na mistura é de 847,50 quilogramas

por metro-cúbico.

O agregado graúdo adotado é a brita número um, que será utilizada em 100%

na mistura.

2.7 – Consumo de agregado miúdo (Cm)

O volume de agregado miúdo (areia) é dado pela relação:

)(1a

Ca

b

Cg

c

CcVm

γγγ++−=

Efetua-se a relação acima:

)1000

230

2700

5,847

3100

426(1 ++−=Vm

7

³3186,0 mVm=

O consumo de areia é dado pela relação:

aVmCm γ×=

Efetua-se:

³/84426503186,0 mkgCm =×=

Portanto, o consumo de agregado miúdo na mistura é de 844,00 quilogramas

por metro-cúbico.

2.8 – Apresentação do traço

O traço é apresentado da seguinte forma:

Cc

Ca

Cc

Cg

Cc

Cm

Cc

Cc:::

Substituindo os valores encontrados nos cálculos anteriores, obtém-se o

seguinte traço:

54,0:426

50,847:

426

844:

426

426

Portanto, o traço do concreto é:

54,0:98,1:98,1:1

2.9 – Quantidade de material em cada corpo de prova

Utilizam-se 05 cilindros como corpos de prova, dos quais 03 possuem as

medidas de 15 centímetros de diâmetro e 30 centímetros de altura e 02

possuem as medidas 10 centímetros de diâmetro e 20 centímetros de altura.

2.9.1 – Volume dos cilindros

Para o corpo de prova de 15X30, calcula-se seu volume a seguir:

*convertem-se as medidas para metro � 15X30 cm � 0,15X0,30 m;

8

*obtém-se a área da base � A = π x D²/4 � A = π x (0,15)²/4 � A = 1,767 x

10-2 m²;

*calcula-se o volume � V = A x h � 1,767 x 10-2 x 0,30 � V = 5,30 x 10-3 m³.

Para o corpo de prova de 10X20, calcula-se seu volume a seguir:

*convertem-se as medidas para metro � 10X20 cm � 0,10X0,20 m;

*obtém-se a área da base �A = π x D²/4 �A = π x (0,10)²/4 = 7,85 x 10-3 m²;

*calcula-se o volume � V = A x h � 7,85 x 10-3 x 0,20 � V = 1,57 x 10-3 m³.

2.9.2 – Quantidade de material no cilindro de 15X30 cm

A quantidade de cimento, agregados e água é dada, de modo geral, pela

relação:

TraçoCmatVcilindroQmat ××=

Onde:

Qmat � quantidade de determinado material em kg;

Vcilindro � volume do cilindro em m³;

Cmat � consumo do material em kg/m³ ou l/m³.

Como o volume do cilindro é 5,30 x 10-3 m³, o consumo de cimento é de 426

kg/m³ e o traço é 54,0:98,1:98,1:1 , para cimento, tem-se a seguinte

quantidade:

Qc = 5,30 x 10-3 x 426 x 1 = 2,2578 kg/cilindro

Para 03 cilindros de 15X30 cm:

Qct = 2,2578 x 3 = 6,7734 kg

Para consumo de agregado graúdo igual a 847,50 kg/m³, tem-se:

Qg = 5,30 x 10-3 x 847,50 x 1,98 = 8,8936 kg/cilindro

9


Qgt = 8,8936 x 3 = 26,6808 kg

Para consumo de agregado miúdo igual a 844,00 kg/m³, tem-se:

Qm = 5,30 x 10-3 x 844,00 x 1,98 = 8,8569 kg/cilindro


Qmt = 8,8569 x 3 = 26,5707 kg

Para consumo de água igual a 230 l, tem-se:

Qa = 5,30 x 10-3 x 230 x 0,54 = 0,6583 l/cilindro


Qat = 0,6583 x 3 = 2,6332 kg

2.9.3 – Quantidade de material no cilindro de 10X20 cm

A quantidade de cimento, agregados e água é dada, de modo geral, pela

relação:

TraçoCmatVcilindroQmat ××=

Onde:

Qmat � quantidade de determinado material em kg;

Vcilindro � volume do cilindro em m³;

Cmat � consumo do material em kg/m³ ou l/m³.

Como o volume do cilindro é 1,57 x 10-3 m³, o consumo de cimento é de 426

kg/m³ e o traço é 54,0:98,1:98,1:1 , para cimento, tem-se a seguinte

quantidade:

Qc = 1,57 x 10-3 x 426 x 1 = 0,6688 kg/cilindro


10

Qct = 0,6688 x 2 = 1,3376 kg

Para consumo de agregado graúdo igual a 847,50 kg/m³, tem-se:

Qg = 1,57 x 10-3 x 847,50 x 1,98 = 2,6345 kg/cilindro


Qgt = 2,6345 x 2 = 5,2690 kg

Para consumo de agregado miúdo igual a 844,00 kg/m³, tem-se:

Qm = 1,57 x 10-3 x 844 x 1,98 = 2,6236 kg/cilindro


Qmt = 2,6236 x 2 = 5,2473 kg

Para consumo de água igual a 230 l, tem-se:

Qa = 1,57 x 10-3 x 230 x 0,54 = 0,1950 kg/cilindro


Qat = 0,1950 x 2 = 0,390 l

2.9.4 – Quantidade total

A quantidade total de cimento, agregados e água nos seis cilindros está

expressa na tabela a seguir:

Tabela 3 - Quantidade total de materiais. Cilindros

Material 15X30 cm

10X20 cm

Total (kg)

Cimento 6,7734 1,3376 8,111 Ag. Graúdo 26,6808 5,2690 31,950 Ag. Miúdo 26,5707 5,2473 31,818 Água 1,9749 0,3900 2,365

11

3.0 – Ensaio de produção de concreto

A produção do concreto foi realizada no dia 17 de maio de 2010 utilizando as

quantidades de materiais calculadas e demonstradas no capítulo anterior do

presente relatório.

3.1 – Aparelhagem

A aparelhagem utilizada foi:

• Betoneira estacionária automática;

• Balança;

• Recipiente metálico retangular;

• Colher de pedreiro.

3.2 – Material

Os materiais utilizados foram cimento portland, areia média, brita dois e água,

sendo que suas respectivas quantidades constam na tabela 3.

Embora os cálculos de consumo de agregado tenham sido feitos considerando

a brita um, no dia da realização do ensaio não havia disponível. Portanto,

utilizou-se brita dois.

3.3 – Procedimento

Inicialmente, pesaram-se a quantidade de cada material na balança, conforme

tabela 3.

Na betoneira estacionária limpa e arejada adicionaram-se os materiais de

forma gradativa, conforme descrito a seguir:

• Toda a quantidade de brita;

• Metade da areia;

• Metade da água;

• Acionamento da betoneira;

12

• Restante da areia;

• Restante da água;

• Acionamento da betoneira.

Assim, parte da mistura resultante foi retirada para realização do ensaio de

consistência pelo abatimento do tronco de cone, que será descrito no próximo

capítulo. Após realização deste ensaio, a amostra foi devolvida à betoneira,

que foi acionada mais uma vez para homogeneização. Em seguida, o concreto

foi retirado da betoneira e acondicionado no recipiente metálico retangular.

13

4.0 – Determinação da consistência pelo abatimento do tronco

de cone

Com uma amostra do que foi produzido no ensaio anterior, procedeu-se com o

ensaio de consistência pelo abatimento do tronco de cone, que é normalizado

pelo método de ensaio ME 404/2000 do extinto DNER.

4.1 – Aparelhagem


• Molde metálico;

• Haste de compactação de seção circular em aço de 16 mm de diâmetro

por 600 mm de comprimento;

• Placa de apoio do molde;

• Complemento tronco-cônico do molde;

• Colher de pedreiro;

• Trena de 5 metros.

4.2 – Material

O material utilizado foi uma amostra do concreto produzido na betoneira

estacionária.


O procedimento foi o seguinte:

• Limpou-se e umedeceu-se internamente o molde, colocando-o sobre a

placa de base igualmente limpa e umedecida, assentado sobre o chão;

• O operador posicionou-se com os pés sobre as aletas do molde,

mantendo-o estável, e, então, encheu-o de concreto em três camadas,

cada uma com aproximadamente um terço do molde;

14

• Compactou-se cada camada com 25 golpes utilizando a haste de

compactação;

• Após adensamento, retirou-se o complemento tronco-cônico e foi feita a

remoção do excesso de concreto com uma colher de pedreiro;

• Levantou-se o molde de concreto na direção vertical com um movimento

constante, de modo a não torcer a amostra lateralmente;

• Mediu-se o abatimento de consistência com a trena através da diferença

entre a altura do molde e a altura do eixo do corpo de prova.

4.4 – Resultado

O abatimento obtido foi de 30 milímetros, sendo que o esperado, conforme

cálculos do capítulo 22, era 100 milímetros.

15

5.0 – Moldagem e cura dos corpos de prova

O ensaio ora relatado de moldagem e cura dos corpos de prova fora realizado

no dia 17 de maio de 2010 e seguiu aos critérios estabelecidos pelo método de

ensaio ME 046/98 – Concreto: moldagem e cura de corpos de prova cilíndricos

ou prismáticos, do extinto DNER.

5.1 – Aparelhagem


• 04 moldes cilíndricos de 15X30 cm;

• 02 moldes cilíndricos de 10X20 cm;

• Haste de compactação de seção circular em aço de 16 mm de diâmetro

por 600 mm de comprimento;

• Colher de pedreiro.

5.2 – Material

O material utilizado foi o concreto produzido na betoneira estacionária, além de

óleo mineral para lubrificar os moldes.



• Aplicou-se óleo mineral na face interna dos cilindros;

• Colocou-se o concreto em cada corpo de prova em três camadas com

altura aproximadamente igual a um terço da altura do cilindro;

• Compactou-se cada camada, sendo que foram 20 golpes nos cilindros

de 15X30 cm e 12 golpes para os cilindros de 10X20 cm;

• Retirou-se excesso de concreto da parte superior do cilindro;

16

• Deixaram-se os 05 cilindros durante 24 horas em processo de cura

inicial ao ar. Após isso, foram desenformados e colocados na câmara

úmida.

5.4 – Resultado

No total, foram moldados 05 cilindros, sendo 02 de 10X20 cm e 03 de

15X30cm. Após 24 horas de cura ao ar eles foram colocados na câmara úmida,

onde permaneceram durante 25 dias.

17

6.0 – Ensaio de resistência à compressão

O ensaio de resistência à compressão tem como objetivo determinar a carga

máxima que o concreto pode sofrer sem se romper. Esse ensaio é detalhado

no ME 091/1998 do extinto DNER.

6.1 – Aparelhagem


• Máquina de ensaio de resistência (prensa);

• Enxofre fundido;

• Concha

• Bico de Bunsen;

• Estrutura para capeamento com enxofre.

6.2 – Material

Os materiais utilizados foram os seguintes:

• 03 corpos de prova cilíndricos de concreto de 15X30 cm;

• 03 corpos de prova cilíndricos de concreto de 10X20 cm.



• Colocou-se enxofre sólido ao fogo e aguardou-se sua fusão, atingindo o

estado líquido;

• Aplicou-se óleo mineral na superfície da estrutura de capeamento;

• Com a concha, colocou-se enxofre fundido na superfície da estrutura.

Em seguida, encaixou-se o cilindro de concreto em pé, para realizar o

capeamento dê suas bases. Após alguns segundos, retira-se o mesmo.

Repete o procedimento na outra base. Isso foi feito para cada cilindro.

18

• Colocou-se o cilindro já capeado na prensa, ajustando-a;

• Acionou-se a máquina e mediu-se a carga de ruptura do concreto em

tonelada-força.

6.4 – Resultado

Este ensaio foi realizado duas vezes. Na primeira, rompeu-se um corpo de

prova no dia 27 de maio de 2010 após sete dias de cura na câmara úmida. A

segunda foi no dia 14 de junho de 2010 com o rompimento de dois cilindros

após 25 dias de cura na câmara úmida. Por isso, divide-se o resultado em duas

partes, uma para cada tempo de cura.


Utilizando-se a aparelhagem, os materiais e o procedimento descritos nos itens

6.1, 6.2 e 6.3, aos 7 dias de cura foi feita a ruptura de um corpo de prova de

15X30 cm na prensa. A carga de ruptura obtida foi de 16,24 tf.

A resistência à compressão do corpo de prova é dada pela relação:

610

9810

²

4 ×⋅⋅=D

QFc

π

Onde:

Fc � resistência à compressão em megapascais;

Q � carga máxima alcançada em tf � Q = 16,24 tf;

D � é o diâmetro do corpo de prova em metros � D = 0,15 m;

Efetuando:

610

9810

)²15,0(

24,164 ×⋅⋅=

πFc

01,9=Fc

MPaFc 0,9=

19

Portanto, a resistência à compressão simples é igual a 9,0 MPa. A resistência

característica à compressão é denominada Fck. Por definição, apenas 5% dos

corpos de prova possuem Fc<Fck. Portanto, este corpo de prova está entre os

5%, pois o Fck calculado é 30 MPa.


Utilizando-se a aparelhagem, os materiais e o procedimento descritos nos itens

6.1, 6.2 e 6.3, aos 25 dias de cura foi feita a ruptura de dois corpos de prova de

10X20 cm na prensa. As cargas de ruptura obtidas foram:

• Q1 = 8,80 tf;

• Q2 = 8,17 tf.

A resistência à compressão do corpo de prova é dada pela relação:

610

9810

²

4 ×⋅⋅=D

QFc

π

Onde:

Fc � resistência à compressão em megapascais;

Q � carga máxima alcançada em tf;


Para Q = Q1 = 8,80 tf, efetua-se:

610

9810

)²10,0(

80,841 ×

⋅⋅=

πFc

99,101=Fc

MPaFc 0,111=


610

9810

)²10,0(

17,842 ×

⋅⋅=

πFc

20

MPaFc 20,102 =

Portanto, a resistência à compressão simples é igual a 11,0 MPa no primeiro

corpo de prova e a 10,2 MPa no segundo. A resistência característica à

compressão é denominada Fck. Por definição, apenas 5% dos corpos de prova

possuem Fc<Fck. Portanto, estes corpos de prova estão entre os 5%, pois o

Fck calculado é 30 MPa.

6.4.3 – Resistência média do concreto à compressão (Fcm)

A resistência média do concreto à compressão, chamada Fcm, é dada pela

média aritmética das resistências simples (Fc). Assim, utilizando os resultados

de Fc obtidos, tem-se:

3/)20,100,110,9( ++=Fcm

MPaFcm 06,10=

Portanto, a resistência média à compressão é de 10,06 MPa. O menor Fc

obtido, que foi o da ruptura aos 7 dias de cura, deve-se justamente ao pouco

tempo de cura em relação aos outros corpos de prova.

21

7.0 – Ensaio de resistência à tração através da com pressão

diametral

O ensaio de compressão diametral é um modo mais simples de se obter a

resistência à tração. Devido a certa dificuldade de realizar o ensaio de tração

de forma direta, o brasileiro Lobo Carneiro criou, em 1943, esse modo que

utiliza o mesmo equipamento do ensaio de compressão. Porém, nesse caso o

corpo de prova é colocado com seu eixo horizontal entre os pratos da prensa.

Então, a máquina aplica uma carga que irá romper o corpo de prova por

fendilhamento, o que é uma tração indireta.

7.1 – Aparelhagem


• Máquina de ensaio de resistência (prensa).

7.2 – Material

Os materiais utilizados foram os seguintes:

• 02 corpos de prova cilíndricos de concreto de 15X30 cm.



• Colocou-se o cilindro com seu eixo horizontal entre os pratos da prensa,

ajustando-a;

• Acionou-se a máquina e mediu-se a carga de ruptura do concreto em

tonelada-força.

7.4 – Resultado

Este ensaio foi realizado no dia 14 de junho de 2010 com o rompimento de dois

cilindros após 25 dias de cura na câmara úmida. As cargas de ruptura obtidas

foram as seguintes:

• Q1 = 8,38 tf;

22

• Q2 = 12,77 tf.

A resistência à tração através da compressão diametral é dada pela seguinte

relação:

610

98102 ×⋅⋅

⋅=HD

QFct

π

Onde:

Fct � resistência à tração através da compressão diametral em

megapascais;

Q � carga máxima alcançada em tf;


H � altura do corpo de prova em metros � H = 0,30 m.


610

9810

3,015,0

38,821 ×

⋅⋅⋅=

πFct

MPaFct 16,11=


610

9810

3,015,0

77,1222 ×

⋅⋅⋅=

πFct

MPaFct 77,12 =

Portanto, a resistência à compressão simples é igual a 1,16 MPa no primeiro

corpo de prova e a 1,77 MPa no segundo.

7.5 – Resistência média do concreto à compressão (F ctm)

A resistência média do concreto à tração através da compressão diametral,

chamada Fctm, é dada pela média aritmética das resistências simples (Fct).

Assim, utilizando os resultados de Fct obtidos, tem-se:

23

2/)16,177,1( +=Fctm

MPaFctm 46,1=

Portanto, a resistência média à tração através da compressão diametral é de

1,46 MPa.

7.6 – Resistência à tração pelo método direto

O valor da resistência à tração pela compressão diametral é um pouco

diferente do referente à tração direta. Devido a isso, há um fator de conversão.

Segundo Pinheiro et al (USP-EESC, 2010), a resistência à tração direta é igual

a 90% da resistência pela compressão diametral, ou seja:

FctFctd ⋅= 9,0

Efetuando:

46,19,0 ⋅=Fctd

MPaFctd 31,1=

Portanto, a resistência à tração é igual a 1,31MPa

24

8.0 – Conclusão

A tabela a seguir apresenta os valores de resistência à compressão obtidos no

ensaio.

Tabela 4 - Valores de Fc obtidos no ensaio.

Corpo de prova

Dimensões Data de

moldagem

Idade de ruptura (dias)

Data de ruptura

Carga (tf)

Resistência Fc (MPa)

G1 15X30 cm 17/5/2010 7 24/5/2010 16,24 9,00 P1 10X20 cm 17/5/2010 25 14/6/2010 8,80 11,00 P2 10X20 cm 17/5/2010 25 14/6/2010 8,17 10,20 Fcm: 10,06

Já a tabela seguinte apresenta os valores de resistência à tração.

Tabela 5 - Valores de Fct e Fctd obtidos no ensaio.

Corpo de prova

Dimensões Data de

moldagem

Idade de ruptura (dias)

Data de ruptura

Carga (tf) Resistência Fct (MPa)

G2 15X30 cm 17/5/2010 25 14/6/2010 8,38 1,16 G3 15X30 cm 17/5/2010 25 14/6/2010 12,77 1,77 Fctm 1,46

Fctd

(0,9xFct) 1,31

Os ensaios relatados no presente trabalho transcorreram relativamente bem,

atendendo ao recomendado pelo professor e pelas normas técnicas.

Porém, ocorreram alguns problemas. O primeiro deles foi a utilização de brita

dois ao invés da brita um, já que está foi a utilizada nos cálculos. Como elas

apresentam massas específicas diferentes, isso pode ter contribuído na

diminuição da qualidade do concreto produzido.

Outro ponto negativo foi o fato de que os corpos de prova foram

desenformados e colocados na câmara úmida por outra pessoa, provavelmente

algum grupo de outra turma que tenha precisado dos moldes. Com isso, o

grupo que ora relata perdeu o controle exato do tempo de cura inicial. Além

disso, um corpo de prova de 15X30 cm não foi desenformado junto com os

outros, sendo feito por este grupo relatante sete dias depois da moldagem.

Provavelmente, este corpo não desenformado antes dos sete dias foi o G2, que

25

apresentou Fct 34% menor em relação ao G3, justamente por ter ficado menos

tempo de cura na câmara úmida.

Além dos problemas operacionais acima relatados, suspeita-se que os dados

gerais e específicos utilizados para dosar o concreto sejam um pouco

discrepantes. Ainda mais que as tabelas 1 e 2, que são função da dimensão

máxima, não têm os valores para a dimensão de 12,5 mm, que foi a dada pelo

professor para este grupo.

Porém, importa que os ensaios de concreto forneceram uma experiência única

aos autores. Assim, mesmo com os problemas relatados, pôde-se aproveitar

bem o procedimento e acumular uma bagagem de conhecimento não só

teórica, convencional no restante das disciplinas, como também prática.

26

REFERÊNCIAS

1. CURTI, Rubens. Módulo 2 – Propriedades e dosagem do concreto .

Associação Brasileira de Cimento Portland (ABCP). Disponível em:

<http://www.abcp.org.br/comunidades/recife/download/pm_minicursos/1

1_curso_intensivo/Dosagem.pdf>. Acesso em: 20 de maio de 2010.

2. PACHECO, Ronaldo Feu Rosa. Análise do módulo de elasticidade e

resistência à compressão de concretos produzidos em centrais da

Grande Vitória. Experimentos e estatísticas. Programa de Pós-

Graduação em Engenharia Civil. Universidade Federal do Espírito

Santo. Vitória, 2006. Disponível em:

<http://www.prppg.ufes.br/ppgec/dissertacao/2006/RonaldoPacheco.pdf

>. Acesso em: 20 de maio de 2010.

3. PINHEIRO, Libânio M. ET al. Capítulo 2 – Estruturas de concreto.

USP – EESC – Departamento de Engenharia de Estruturas. Publicado

em: março de 2010. Disponível em:

<http://www.set.eesc.usp.br/mdidatico/concreto/Textos/02%20Concreto.

pdf>. Acesso em: 20 de junho de 2010.

4. DNER – Departamento Nacional de Estradas de Rodagem. Método de

ensaio 402/2000 – Amostragem de concreto fresco. Rio de Janeiro,

2000. Disponível em: <http://ipr.dnit.gov.br/normas/DNER-ME402-

00.pdf>. Acesso em: 20 de junho de 2010.


ensaio 404/2000 – Concreto – Determinação da consis tência de

abatimento do tronco de cone. Rio de Janeiro, 2000. Disponível em:

<http://ipr.dnit.gov.br/normas/DNER-ME404-00.pdf>. Acesso em: 20 de

junho de 2010.


ensaio 046/1998 – Concreto – Moldagem e cura de cor pos de prova

cilíndricos ou prismáticos. Rio de Janeiro, 1998. Disponível em:


junho de 2010.

27


ensaio 091/1998 – Concreto – Ensaio de compressão d e corpos de

prova cilíndricos. Rio de Janeiro, 1998. Disponível em:


junho de 2010.


ensaio 138/1994 – Misturas betuminosas – Determinaç ão da

resistência à tração pela compressão diametral. Rio de Janeiro,

1994. Disponível em: <http://ipr.dnit.gov.br/normas/DNER-ME138-

94.pdf>. Acesso em: 21 de junho de 2010.


ensaio 181/1994 – Solos estabilizados com cinza vol ante e cal

hidratada – Determinação da resistência à tração pe la compressão

diametral. Rio de Janeiro, 1994. Disponível em:


junho de 2010.

10. NETO, Luiz Ferraz. Definições e conversões. Feira de Ciências

(http://www.feiradeciencias.com.br). Disponível em:

<http://www.feiradeciencias.com.br/Def_Cnv.asp>. Acesso em: 21 de

junho de 2010.

Relatório de Ensaios de Concreto

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