Reavaliação das Resistências a Compressão e a Tração de Concretos com Diferentes Consistências e Relações a/c Luciana Kataoka; Ana Carolina Marques; Paulo.

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1 Reavaliação das Resistências a Compressão e a Tração de Concretos com Diferentes Consistências e Relações a/c Luciana Kataoka; Ana Carolina Marques; Paulo Helene; Túlio Bittencourt Resumo Esta pesquisa reavalia o desempenho de traços feitos segundo o método do IPT/EPUSP (Instituto de Pesquisa Tecnológica/ Escola Politécnica da Universidade de São Paulo), para as propriedades de resistência a compressão e resistência a tração. Para tanto, são feitas as comparações dos resultados experimentais com os modelos sugeridos pela literatura e normas vigentes entre eles, o Modelo de Powers, pouco utilizado atualmente. As propriedades mecânicas foram obtidas através do ensaio de 25 corpos-de-prova de concreto, ensaiados a diferentes idades e mantidos em câmara úmida até a data de ensaio. Modelos de Previsão Resistência a compressão Resistência a tração Modelos Equações Norma Brasileira Modelo de Abrams Modelo de Powers Modelos Equações Norma Brasileira CEB Model Code 1990 Modelo de previsão de Powers para o concreto O modelo de Abrams mostra-se perfeitamente válido sem necessidade de ajustes sempre que: A quantidade de pasta de cimento é suficiente para preencher os vazios dos agregados; Os agregados são de elevada resistência à compressão; O concreto fresco esteja perfeitamente adensado (< 1,5% de ar aprisionado). O modelo de Powers apresenta a teoria atual mais abrangente das técnicas de dosagem. Powers deduziu teoricamente que a resistência à compressão depende somente da relação gel/espaço da pasta. É importante salientar que no modelo de Powers, para os concretos com resistências usuais nota-se uma influência significativa do grau de hidratação. Neste caso é necessária a adequação do tempo de cura a fim de propiciar o crescimento do grau de hidratação e, conseqüentemente, da resistência à compressão. Entretanto, pode-se dizer que, a partir de certa idade, o grau de hidratação deixa de exercer maior influência no crescimento da resistência à compressão, passando a relação água/cimento comandar essa propriedade física. Diagrama de dosagem da resistência à compressão (abatimento cte) Diagrama de dosagem da resistência à tração (abatimento cte) Programa Experimental Materiais Para a moldagem dos corpos-de-prova foram utilizados os seguintes materiais: Cimento Portland CPIII-40; Agregado miúdo natural de origem quartzosa extraído de rio; Agregado graúdo de origem granítica; Água potável. Valores experimentais e teóricos da resistência à compressão e à tração do concreto (MPa) Valores experimentais e teóricos da resistência á compressão do concreto (MPa) Dosagem Características dos traços estudados. Traços dos Concretos Frescos Componentes Traço I Traço II Traço III Traço IV Traço V Cimento (kg/m³) 510,20 411,33 338,97 500,55 353,55 Areia (kg/m³) 510 617 678 501 707 Brita (kg/m³) 1020 1028 1017 1001 1061 Água (kg/m³) 209 193 190 235 166 Ar aprisionado (%) 1,1 1,2 0,7 1,6 a/c (kg/kg) 0,41 0,47 0,56 m (kg/kg) 3 4 5 Abatimento (mm) 85 80 90 170 Peso específico (kg/m³) 2250 2225 2238 2288 Traço unitário em massa 1 : 1 : 2 : 0,41 1 : 1,5 : 2,5 : 0,47 1 : 2 : 3 : 0,56 1 : 1 : 2 : 0,47 1 : 2 : 3 : 0,47 Conclusões Do ponto de vista da resistência, a relação água/cimento (a/c) é o fator mais importante porque, independente de outros fatores, ela afeta a porosidade tanto na matriz da pasta de cimento como da zona de transição; Quando a a/c é mantida constante tanto a resistência à tração quanto à compressão se mantém aproximadamente constantes, sendo que diferenças nos resultados obtidos são atribuídas à variação do volume de vazios; Quando a consistência é mantida constante, verifica-se que quanto maior é a a/c menor é a resistência, pois a quantidade de compostos resistentes também é reduzida; A variação da resistência do concreto foi mais intensa quando o aumento do consumo de cimento é acompanhado de uma diminuição da a/c; A partir dos resultados obtidos de concretos com mesma a/c e diferentes teores de argamassa, foi observado que o volume de vazios teve maior influência na resistência quando comparado à zona de transição; Tanto as curvas dos modelos de Abrams quanto às do modelo de Powers, apresentaram ajuste adequado aos resultados obtidos por terem sido determinados a partir de constantes dos materiais utilizados para a confecção dos concretos. Entretanto, foi observado que o modelo de Powers tem um melhor ajuste aos dados experimentais, pois este leva em consideração não apenas a a/c, mas também o grau de hidratação; Os modelos prescritos pelas normalizações analisadas, indicados para a previsão da resistência à tração mostraram-se conservadores. Todos os modelos encontram-se a favor da segurança e se ajustaram aos resultados experimentais. A norma brasileira mostrou-se ainda mais conservadora em comparação à norma européia. Resultados Para fazer esta análise foi adotado um percentual de hidratação do cimento de 67% aos 28 dias. Este percentual foi adotado, pois não foi realizada nenhuma análise, seja por termogravimetria ou difração de raio-x, que identificasse o grau de hidratação do concreto aos 28 dias. Avaliação das Consistências dos concretos Traços dos Concretos Frescos Medida da Consistência Traço I Traço II Traço III Traço IV Traço V Fator de Compactação MURDOCK 0,81 0,76 0,93 0,68 Teor água/mistura seca (%) 10,25 9,39 9,34 11,73 7,82 Abatimento (mm) 85 80 90 170 5 Departamento de Engenharia de Estrutura e Geotécnica Escola Politécnica da Universidade de São Paulo Laboratório de Estruturas e Materiais Estruturais