Ensaio de compressão de corpos de-prova

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Ensaio de compressão de corpos de-prova

  1. 1. UNIVERSIDADE DE PERNAMBUCO ESCOLA POLITÉCNICA DE PERNAMBUCO CURSO DE ENGENHARIA CIVIL MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 1 Admir Carlos Eduardo Emmanuel Nascimento Tássio ENSAIO DE COMPRESSÃO DE CORPOS-DE-PROVA RECIFE 2010
  2. 2. Admir Carlos Eduardo Emmanuel Nascimento Tássio ENSAIO DE COMPRESSÃO DE CORPOS-DE-PROVA Trabalho acadêmico apresentado como requisito para obtenção de nota parcial da segunda unidade escolar da disciplina de Materiais de Construção 1, ministrada no curso de Engenharia Civil da Universidade de Pernambuco pelos professores Dr. Ângelo Just e Dra. Yêda Póvoas. RECIFE 2010
  3. 3. SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO 05 2 OBJETIVO 05 3 METODOLOGIA 05 3.1 FERRAMENTAS NECESSÁRIAS PARA O ENSAIO 06 3.2 DETERMINÇÃO DO TRAÇO UNITÁRIO EM PESO (TUP) 06 3.3 DETERMINAÇÃO DAS QUANTIDADES DE MATERIAIS 07 3.4 PRODUÇÃO DO CONCRETO NA BETONEIRA 07 3.5 ENSAIO DE ABATIMENTO PRO TRONCO DE CONE (SLUMP TEST) 07 3.6 PRODUÇÃO E PREPARAÇÃO DOS CP’S 08 3.7 ENSAIO DE COMPRESSÃO 09 4 RESULTADOS 10 5 CONCLUSÃO 11
  4. 4. LISTA DE FOTOS Foto 1 Colher metálica, Concha de pedreiro, Martelo e Balança Foto 2 Equipamentos para o abatimento Foto 3 Adição de água na betoneira Foto 4 Adensamento na 3ª camada Foto 5 Slump test ou Abatimento Foto 6 Preparação dos Corpos de Prova Foto 7 Capacete Emborrachado a frente dos corpos de provas rompidos com ele Foto 8 Capeamento de Enxofre Foto 9 Máquina de Ensaio a Compressão Foto 10 Foto 11 Foto 12 Foto 13 Foto 14 LISTA DE GRÁFICOS Gráfico 1 Resistência x Idade Gráfico 2 Deformações elásticas, plásticas e de ruptura em função da tensão.
  5. 5. 1. INTRODUÇÃO As grandes exigências requeridas para um projeto é a resistência á compressão. Nesses casos, o projetista deve especificar um material que possua boa resistência à compressão, que não se deforme facilmente e que assegure boa precisão dimensional quando for solicitado por esforços de compressão. Compressão é um esforço axial que tende a provocar um encurtamento ou até o rompimento do corpo submetido a este esforço. Em ensaios de compressão realizados em concretos, são produzidos corpos-de-prova com dimensões padronizadas e são submetidos a uma força axial distribuída de modo uniforme em toda seção transversal do corpo-de-prova. Este tipo de compressão é o mais indicado para avaliar essas características de materiais frágeis, como o caso do concreto. Para este ensaio, foram utilizadas as dependências do Laboratório de Materiais para a produção e execução do ensaio de compressão. Foi dividida a turma Q2 em dois grupos, com valores da relação água/cimento diferentes para que se obtenha resultados distintos. 2. OBJETIVO A necessidade da realização de ensaios técnicos se deve a manter uma padronização e qualidade do concreto. Verifica a capacidade real de resistência de uma determinada quantidade de concreto e assim, determina-se o melhor material a ser utilizado na obra devido à disponibilidade do material. Este relatório, juntamente com a aplicação prática, tem o objetivo de mostrar aos estudantes desta disciplina aprendam sobre a metodologia e a realização de um ensaio padronizado de compressão. Além disso, a elaboração do relatório proporciona um a compreensão dos dados obtidos para uma análise para se encontrar as propriedades do concreto ensaiado. 3. METODOLOGIA 3.1 FERRAMENTAS NECESSÁRIAS PARA O ENSAIO
  6. 6. Equipamentos ou ferramentas que foram utilizadas para a moldagem e a cura do concreto: • Betoneira ou misturador de concreto; • Balança; • Concha metálica; • Colher de pedreiro; • Martelo de cabeça emborrachada; • Moldes cilíndricos de 10x20cm; • Colarinho para preenchimento; • Tronco de cone para abatimento; • Haste de adensamento padronizado; • Placa de base para abatimento. Foto 1 - Colher metálica, Concha de pedreiro, Martelo e Balança Foto 2 - Equipamentos para o abatimento
  7. 7. 3.2 DETERMINAÇÃO DO TRAÇO UNITÁRIO EM PESO (TUP) A partir das condições padrão estabelecidas pelo professor, deu-se prosseguimento a determinação do traço a ser utilizado neste ensaio: • a/c = 0,50; (relação água/cimento) • A (%) = 9,5%; (relação água/materiais secos) • α = 0,5; (teor de argamassa) 41 10 50 1 50 10 1 50 1 50,0100 1 100 (%) =∴−=→ + =→ + = + × = + × = mm mmmm c a A 5,11550,0 5 1 50,0 41 1 1 1 =∴−×=→ + =→ + + = + + = aa aa m a α 5,25,14 =∴−=−=→+= bambbam Portanto, o traço fica: 1 : 1,5 : 2,5 : 0,5 (cimento, areia, brita e água, respectivamente). 3.3 DETERMINAÇÃO DAS QUANTIDADES DE MATERIAIS O consumo de cimento e o total será dado pelas equações abaixo. 3 3,429 33,2 1000 50,0 65,2 4 32,0 01000 65,2 32,0 1000 m kg C c am AI C cimcim =∴= ++ − = ++ − = O volume dos corpos-de-prova de 10x20cm são: 32 009425,02,005,066 mVVV totalCPtotal ≅∴×××=×= π Para facilitar nos cálculos, utilizaremos o 3 01,0 mVtotal ≅ . Com isso, o consumo do cimento para o volume dos CP’s será:
  8. 8. kgCVCC cimCPtotalcimcimCP 29,401,03,429 ≅∴×=×= O cimento que será utilizado é o CPII-Z-32RS. Para que não falte materiais para o preenchimento dos corpos-de-prova, utilizaremos 5.000 gramas de cimento, que através do traço calculado têm-se: • 5.000 g de cimento. • 7.500 g de areia. • 12.500 g de brita. • 2.500 g de água. 3.4 PRODUÇÃO DO CONCRETO NA BETONEIRA Após a pesagem dos materiais... Foto 3 - Adição de água na betoneira 3.5 ENSAIO DE ABATIMENTO POR TRONCO DE CONE (SLUMP TEST) Inicialmente, deve-se umedecer o tronco de cone e a placa de base. Durante o preenchimento do molde, o operador deverá pressionar com os pés nas aletas do molde, a fim de fixá-lo. O molde deverá ser preenchido por 3 camadas e cada camada deverá ser adensada com 25 golpes distribuídos uniformemente da haste padronizada. Para a última camada utiliza- se um complemento auxiliar, conhecido como “colarinho”.
  9. 9. Foto 4 - Adensamento na 3ª camada Limpar a placa da base e retirar o molde cuidadosamente na direção vertical. O abatimento do tronco de cone será a distância da base superior do molde ao centro da base da amostra, indicada através da régua. Foto 5 - Slump test ou Abatimento 3.6 PRODUÇÃO E PREPARAÇÃO DOS CORPOS-DE-PROVA Os corpos de prova que serão utilizados neste ensaio serão produzidos a partir de moldes cilíndricos de altura igual ao dobro do diâmetro (neste caso serão utilizados moldes de 10x20 cm. Antes de proceder com o preenchimento dos moldes, foi aplicado um desmoldante. O adensamento foi realizado com o auxílio da haste de adensamento, realizando-se em 3 camadas distribuídas uniformemente e por sobre cada camada foi aplicado 25 golpes
  10. 10. distribuídos por toda a camada. Para retirar as bolhas de ar que eventualmente podem ficar alojadas, utiliza-se um martelo de cabeça emborrachada. Após esse processo rasou-se com a colher de pedreiro a última camada, é identificado cada corpo-de-prova e todos os seis são colocados na câmara úmida até o dia dos rompimentos. Foto 6 – Preparação dos Corpos de Prova 3.7 ENSAIO DE COMPRESSÃO Os corpos-de-prova devem ser ensaiados imediatamente após a remoção do corpo-de- prova do seu local de cura. Para este ensaio, para a uniformização da base superior dos corpos de prova, serão utilizados o capacete emborrachado (para 9 dias), o capeamento de enxofre (para 14 dias) e a retífica (para 28 dias). O capacete emborrachado é encaixado na base superior e depois, realizado o ensaio. Foto 7 – Capacete Emborrachado a frente dos corpos de provas rompidos com ele
  11. 11. O capeamento com enxofre é realizado nas bases do corpo de prova. Foto 8 - Capeamento de Enxofre Na retífica, as bases dos corpos de prova são nivelados com auxílio de uma lixa. A aparelhagem necessária para a execução é a maquina de ensaio a compressão. Os corpos-de-prova devem ser posicionados de modo que seu eixo coincida com a máquina, de modo que a resultante das forças passe pelo centro. As faces dos pratos de carga e do corpo-de-prova foram limpas antes do corpo-de-prova ser colocado em posição de ensaio. O ajuste da distância entre os pratos de compressão visa facilitar a introdução e o alinhamento do corpo-de-prova entre os pratos, além de fixar o corpo de prova na máquina. A carga foi aplicada continuamente, sem choque, até que o corpos de prova rompessem. Foto 9 – Máquina de Ensaio a compressão
  12. 12. 4. RESULTADOS O volume dos corpo-de-prova é calculado pela equação abaixo: 2 22 54,78 4 )10(14,3 4 cm d AC ≅ × = × = π Para o cálculo da tensão (em Kg/cm2 ), faz-se: CA F =τ Onde F é a força de compressão. Os resultados serão demonstrados em MPa, necessitando converter os valores de tensão, utilizando a equação abaixo: 2 10 1 cm Kg MPa ×= Os resultados serão demonstrados já em MPa. Por possíveis problemas na produção, armazenamento e rompimento (tendem a reduzir a resistência), será utilizado o CP de maior valor. O primeiro ensaio foi realizado em nove dias, pelo fato de ter de ser utilizado o capacete emborrachado. Por isso, ao invés do rompimento acontecer em sete dias, ocorreu aos nove. As cargas de ruptura para os dois corpos-de-prova ensaiados nas primeiras idades foram de 24,60MPa e 21,50MPa. Para os corpos-de-prova em 14 dias foram de 26,51MPa e 25,22MPa. Já nas últimas idades, os valores foram de 27,73MPa e de 28,02MPa. Gráfico 1 – Resistência x Idade
  13. 13. 5. CONCLUSÕES A produção do concreto em si foi muito satisfatória, visto que foi nos apresentado os conceitos vistos em sala de aula em um ambiente prático, motivando os alunos a adquirir conhecimentos práticos e essenciais para um futuro engenheiro. O ensaio de abatimento por tronco de cone, além de nos familiarizar com os equipamentos, mostrou-se muito completo quando se trata de traços de concretagem. A partir dos dados obtidos no ensaio, concluímos que os valores são satisfatórios e esperados para o cimento utilizado (o CPII-Z-32RS), visto que a relação água/cimento utilizada foi maior, reduzindo a resistência a compressão. Para 28 dias, o cimento normalizado alcança 32MPa, enquanto que no ensaio realizado alcançou 28,02MPa, uma variação de 3,98MPa ou de 14,2% da resistência normalizada.

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