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FACULDADE DE ENGENHARIA
______________________________
Curso de Licenciatura em Engenharia Civil, 3º ano
Disciplina de Materiais de Construção 2
ENSAIO MECÂNICO DO BETÃO
(Ensaio de compressão do Betão)
CIDADE DE MAPUTO, ABRIL DE 2016
Autores:
Juma, Juma Mussagy
Meque, Ericson Mantrujar
Supete, Supete Ali
Vawa, Braiton Carlos
Corpo Docente:
Prof. Dr. Eng o
. Daniel Fumo-
(Regente)
Raj Popatlal-(Monitor)
Materiais de construção II – Ensaio de compressão do betão
1 UEM–Faculdade de Engenharia – Curso de Licenciatura em Engenharia Civil,3o
ano – Materiais de Construção II: Grupo VIII
ÍNDICE
1. INTRODUÇÃO...................................................................................................................4
2. OBJECTIVOS .....................................................................................................................5
2.1. Geral.............................................................................................................................5
2.2. Específicos....................................................................................................................5
3. RESUMO TEÓRICO...........................................................................................................6
3.1. BETÃO.........................................................................................................................6
3.1.1. Conceito ................................................................................................................6
3.1.2. Propriedades fundamentais.....................................................................................6
3.1.3. Trabalhabilidade ....................................................................................................6
3.1.4. Durabilidade ..........................................................................................................7
3.1.5. Resistência mecânica .............................................................................................7
3.1.6. Classificação do betão............................................................................................8
3.1.7. Resistência a compressão do betão.......................................................................10
3.1.8. Rotura em compressão do betão...........................................................................12
3.1.9. Comparação da resistência à compressão em cubos e cilindros.............................14
4. ENSAIO DE COMPRESSÃO DE BETÃO........................................................................14
4.1. Considerações gerais...................................................................................................14
4.2. Equipamentos usados..................................................................................................14
4.3. Metodologia de ensaio ................................................................................................15
4.4. Medições ....................................................................................................................15
4.5. Resultados de ensaio ...................................................................................................16
4.6. Classificação do betão.................................................................................................19
4.7. Tipos de ruptura obtidas..............................................................................................19
5. CONCLUSÃO...................................................................................................................20
6. BIBLIOGRAFIA ...............................................................................................................21
7. ANEXO.............................................................................................................................22
7.1. Anexo 1. Resultados laboratoriais de ensaio de compressão do betão. .........................22
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Lista de abreviaturas e siglas
Lista de tabelas
Pag
Tabela 1: Classes de resistência a compressão do betão de massa volúmica normal 09
Tabela 2: Massas dos provetes (Cúbicos) 17
Tabela 3: Forças de ruptura dos provetes (Cúbicos) 17
Tabela 4: Tensões de ruptura dos provetes (cúbicos) 17
Tabela 5: Classes de resistência dos provetes ensaiados, conforme a norma actual (provete
cúbico) 17
Tabela 6: Classes de resistências dos provetes ensaiados, considerando a norma antiga (provete
cilíndrico) 18
Tabela 7: Classes de resistências dos provetes ensaiados, considerando a norma antiga (provete
cilíndrico) 18
Tabela 8: classes dos betões ensaiados 19
LEM- Laboratório de Engenharia de Moçambique
NP -Norma Portuguesa
EN - Norma Europeia
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3 UEM–Faculdade de Engenharia – Curso de Licenciatura em Engenharia Civil,3o
ano – Materiais de Construção II: Grupo VIII
Lista de gráficos e figuras
Pag
Gráfico 1. Relação entre a resistência mecânica e a relação agua/cimento 07
Gráfico 2. Valor característico da resistência 11
Figura 1. Roturas satisfatórias de provetes cúbicos, NP EN 12390-3 12
Figura 2. Roturas satisfatórias de provetes cilíndricos, NP EN 12390-3 13
Figura 3. Roturas não satisfatórias de provetes cúbicos, NP EN 12390-3 13
Figura 4. Roturas não satisfatórias de provetes cilíndricos, NP EN 12390-3 16
Figura 5. Dimensões de provetes. a) Cubico; b) cilíndrico 17
Figura 6. Rotura satisfatória 19
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ano – Materiais de Construção II: Grupo VIII
1. Introdução
O betão é o material de construção mais utilizado no mundo. É usado na construção de inúmeros
edifícios e estruturas. Há deste modo a necessidade de controlar efectivamente antes, durante e
após a construção. Resistência a compressão é a primordial função de betão quando se trata de
estruturas sujeitas a forças. Sendo que as tensões de rotura que mais frequentemente se determinam
experimentalmente são as de compressão.
Do ponto de vista do engenheiro a resistência é um parâmetro fundamental no dimensionamento
de estruturas e o seu conhecimento permite obter informações sobre a uniformidade e durabilidade.
A solução mais utilizada para avaliar o controlo de qualidade do betão durante a construção é o
recurso a ensaios de compressão de provetes moldados normalizados (cubos ou cilindros).
Neste relatório são abordados alguns conceitos, propriedades, metodologia de ensaio,
equipamentos usados para o ensaio, como também faz-se uma análise dos resultados obtidos do
ensaio no LEM.
Materiais de construção II – Ensaio de compressão do betão
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2. Objectivos
2.1.Geral
 Ensaiar o Betão mecânicanicamente (ensaio de compressão do betão).
2.2.Específicos
 Obter experimentalmente as tensões de rotura à compressão em provetes cúbicos com vinte
e oito (28) dias de idade;
 Classificar o betão ensaiado segundo a norma antiga e a norma actualizada;
Materiais de construção II – Ensaio de compressão do betão
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ano – Materiais de Construção II: Grupo VIII
3. RESUMO TEÓRICO
3.1.BETÃO
3.1.1. Conceito
Betão é um material constituído pela mistura homogénea, devidamente proporcionada, de pedras
e areia, com um ligante hidráulico, água e, eventualmente, adjuvantes.
3.1.2. Propriedades fundamentais
No ciclo de vida do betão emergem duas etapas distintas:
a) Betão Fresco
b) Betão Endurecido
Cada etapa com propriedades específicas. De um modo geral exigir-se-á que factores como a
trabalhabilidade, a resistência mecânica e a durabilidade sejam características essenciais a garantir
num bom Betão, às quais estão intimamente ligadas outras propriedades como a homogeneidade,
compacidade, impermeabilidade, entre outras.
3.1.3. Trabalhabilidade
É a maior ou menor facilidade com que um betão é manipulado, transportado, colocado, adensado
e acabado sem que o mesmo perca a sua homogeneidade e uniformidade (ou seja, sem que haja
segregação ou separação dos componentes), durante estas operações.
Esta propriedade é avaliada através da coesão e consistência que o betão apresenta, tendo em conta
os meios disponíveis para o transporte, colocação, compactação e acabamento do betão.
As características físicas, geométricas e qualidades dos componentes de um betão (Inertes,
Cimentos, Água e Adjuvantes), são os factores mais influentes na sua trabalhabilidade. No entanto,
há um objectivo básico: procurar uma mistura que possua a melhor trabalhabilidade, com o mínimo
atrito interno e o mínimo possível de água. Para medição da trabalhabilidade destacam-se dois:
 Ensaio de Abaixamento do Cone de Abrams (Slump test);
 Ensaio de Vibração de Compactação Vêbê (realizado se o betão for seco e não se verificar
abaixamento do cone de Abrams.)
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3.1.4. Durabilidade
É a capacidade que um betão tem em comportar-se de modo satisfatório frente às acções
ambientais agressivas de carácter físico ou químico que o solicitem, e de proteger adequadamente
as armaduras e restantes elementos metálicos incorporados na sua massa, durante o tempo de vida
de serviço previsto para a estrutura.
A durabilidade depende de seguintes factores essenciais:
 Relação Água/Cimento;
 Compactação e Cura;
 Espessura de Recobrimento
Gráfico 1. Relação entre a resistência mecânica e a relação agua/cimento.
3.1.5. Resistência mecânica
A resistência do betão pode ser avaliada em termos de esforços de compressão, tracção, flexão,
corte, etc., sendo que, fundamentalmente, o controlo do comportamento mecânico deste material
seja feito através de ensaios de rotura à compressão e nalguns casos também de flexão (pontes,
estradas).
A resistência mecânica do betão e influenciada pelos seguintes factores:
Materiais de construção II – Ensaio de compressão do betão
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 Constituintes;
 Trabalhabilidade;
 Característica dos moldes;
 Compactação;
 Cura;
 Idade;
 Métodos de ensaio.
3.1.6. Classificação do betão
Desde a fabricação até à fase em que desempenha funções estruturais, o betão passa por dois
estados diferentes: betão fresco e betão endurecido. O primeiro é definido como betão ainda no
estado plástico e capaz de ser compactado por métodos normais. O segundo é definido como o
betão que endureceu e desenvolveu uma certa resistência. O endurecimento do betão começa
poucas horas após o seu fabrico e atinge aos 28 dias de idade cerca de 60 a 90% da sua resistência
final, dependendo do tipo de cimento e do tipo de cura utilizado.
De acordo com NP EN 201-1, o betão endurecido é classificado de acordo com a sua massa
volúmica em três categorias:
 Betão normal: Betão com uma massa volúmica após secagem em estufa (105º C) entre
2000 Kg/m3 e 2600 kg/m3
 Betão pesado: Betão com uma massa volúmica obtida após secagem em estufa superior a
2600 Kg/m3
 Betão Leve: Betão com uma massa volúmica após secagem em estufa não superior a 2000
Kg/m3, total ou parcialmente fabricado com agregados leves.
O betão normal é designado pelo símbolo C, o betão pesado pelo símbolo HC e o betão leve pelo
símbolo LC.
Os betões são também classificados em diferentes classes de resistência de acordo com a
resistência à compressão medida em cubos e em cilindros. Deste feita, ainda em conformidade
com NP EN 206-1, quando o betão for classificado em relação à sua resistência à compressão, as
classes de resistência à compressão para betões de massa volúmica normal, são identificadas pela
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sigla “Cy/z” (tabela 2.4) onde “y” e “z” representam o valor característico mínimo de tensão de
rotura à compressão, obtido aos 28 dias de idade do betão, a partir, respectivamente de provetes
cilíndricos de 150mm de diâmetro de 300mm de altura (fck,cyl) e de provetes cúbicos com 150
mm de aresta (fck,cube) fabricados e curados conforme a referida norma. As classes de resistência
do betão de massa volúmica normal podem ser observadas na seguinte tabela:
Tabela 1: Classes de resistência a compressão do betão de massa volúmica normal
Classes de resistência a compressão do betão de massa volúmica normal, NP EN 206-1
Classe de resistência a
compressão
Resistência característica
mínima em cilindros,
𝛿 𝑐𝑘,𝑐𝑦𝑘[𝑀𝑃𝑎]
Resistência característica
mínima em cubos,
𝛿 𝑐𝑘,𝑐𝑢𝑏𝑒[𝑀𝑃𝑎]
C8/10 8 10
C12/15 12 15
C16/20 16 20
C20/25 20 25
C25/30 25 30
C30/37 30 37
C35/45 35 45
C40/50 40 50
C45/55 45 55
C50/60 50 60
Fonte: NP EN 206-1
Para estarmos dentro dos critérios de controlo de qualidade e segurança, a resistência característica
do betão deve ser igual ou superior à mínima resistência à compressão característica requerida para
a classe de resistência à compressão especificada.
Materiais de construção II – Ensaio de compressão do betão
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3.1.7. Resistência a compressão do betão
A resistência à compressão é a característica mecânica mais importante do betão, pois nas
estruturas a função deste material é essencialmente resistir às tensões de compressão. A avaliação
da resistência de um betão in situ é normalmente elaborada por duas razões:
 Acompanhamento da resistência do betão antes; e
 Durante a construção ou a avaliação de uma estrutura existente.
Os testes de resistência à compressão do betão podem ser classificados como destrutivos e não
destrutivos, sendo que os não destrutivos permitem submeter o mesmo provete a diversos testes,
permitindo deste modo o estudo da variação das suas propriedades com o tempo. Para a elaboração
deste ensaio. Estes testes são efectuados em laboratórios e podem ser elaborados por diversas
razões, mas o principal motivo que leva à sua realização é o de avaliar a tensão de rotura do próprio
betão.
É do conhecimento da grande maioria dos engenheiros, que a resistência determinada por este
método apenas representa uma aproximação da resistência real do betão in situ, pois num grande
número de situações os provetes utilizados (cubos, cilindros) não reflectem as condições existentes
na própria estrutura (não homogeneidade do betão, diferentes condições de cura, diferença de
maturidade e do grau de humidade, segregação do betão, grau de compactação) e variação de
resistência de elemento para elemento.
A resistência de um betão é classificada como uma tensão, que por sua vez pode ser de compressão
ou de tracção. Uma vez que o objectivo deste trabalho é a determinação das tensões de rotura à
compressão em cubos e cilindros, de acordo com NP EN 206-1, a tensão de rotura à compressão é
dada por:
𝛿[𝑀𝑃𝑎] =
𝐹𝑐
𝐴
Equação [1]
Onde: 𝛿 é a resistência à compressão;
𝐹𝑐 é a carga associada à rotura em N;
𝐴 é a área da secção transversal do provete na qual se aplica a força de compressão, em 𝑚𝑚2
;
A secção transversal do provete e calculada da seguinte maneira:
a) Provete cúbico:
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𝐴[𝑚𝑚2
] = 𝑙2
, Equação [2]
Onde: 𝑙 aresta do cubo, em 𝑚𝑚
b) Provete cilíndrico:
𝐴[𝑚𝑚2
] =
𝜋×𝐷2
4
, Equação [3]
Onde: 𝐷 diâmetro da secção resistente, em 𝑚𝑚.
A resistência do betão apresenta uma variabilidade significativa resultante quer da própria
heterogeneidade do material, quer das condições de fabrico (controlo de qualidade). Deste modo,
a resistência não pode ser caracterizada apenas pelo valor médio dos resultados obtidos dos ensaios
de um determinado número de provetes. É também necessário ter em conta a dispersão dos valores.
Assim sendo adoptou-se o conceito de resistência característica (𝛿 𝑐𝑘) que tem em conta o resultado
médio das tensões de rotura (𝛿 𝑐𝑚), obtidos nos ensaios de provetes, e o desvio padrão (S) que tem
em conta a dispersão dos valores. Quando os ensaios são elaborados com um número muito
elevado de amostras, pode ser feito um gráfico com os valores obtidos de 𝛿 𝑐 vs a quantidade de
amostras relativas a determinado valor de 𝛿 𝑐, também denominada frequência. A curva encontrada
denomina-se curva de distribuição normal ou curva de Gauss para a resistência do betão à
compressão e pode ser observada no gráfico abaixo.
Gráfico 2. Valor característico da resistência
Nesta curva encontram-se dois valores de extrema importância: 𝛿 𝑐𝑚 que corresponde ao valor
médio da resistência do betão à compressão; 𝛿 𝑐𝑘 que corresponde à resistência característica do
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betão à compressão; O valor de 𝛿 𝑐𝑚 Corresponde à média dos valores de 𝛿 𝑐 obtidos para cada
provete, ou seja:
𝛿 𝑐𝑚 =
∑ 𝛿 𝑐𝑖
𝑛
𝑖=1
𝑛
; equação [4]
3.1.8. Rotura em compressão do betão
Para se conhecer qualquer tipo de resistência de um material incluindo a resistência à compressão,
é necessário, em primeiro lugar perceber o que se entende pelo fenómeno de rotura. Do ponto de
vista do engenheiro a rotura pode ser definida sob três aspectos principais:
 Separação de um sólido contínuo em dois ou mais pedaços distintos;
 Carga máxima suportada por uma peça solicitada de maneira geometricamente fixa
 Estado de deformação ou fissuração de tal modo excessivo que o material já não é
utilizável.
Nos ensaios laboratoriais de compressão, aparecem geralmente dois tipos de rotura:
 Rotura sujeita ao efeito do atrito entre a placa através da qual se aplica a compressão e o
topo do espécime de ensaio
 Rotura por arranque ou descoesão.
Nos ensaios laboratoriais aparecem geralmente roturas satisfatórias assim como roturas não
satisfatórias. Uma rotura pode ser considerada satisfatória quando todas as quatro faces expostas
estão fissuradas aproximadamente da mesma maneira, e geralmente com pequenos danos nas faces
em contacto com os pratos NP EN 12390-3, Apresentam-se de seguida imagens de roturas
satisfatórias e não satisfatórias para cubos e cilindros:
Figura 1. Roturas satisfatórias de provetes cúbicos, NP EN 12390-3.
Materiais de construção II – Ensaio de compressão do betão
13 UEM–Faculdade de Engenharia – Curso de Licenciatura em Engenharia Civil,3o
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Figura 2. Roturas satisfatórias de provetes cilíndricos, NP EN 12390-3.
Figura 3. Roturas não satisfatórias de provetes cúbicos, NP EN 12390-3.
Figura 4. Roturas não satisfatórias de provetes cilíndricos, NP EN 12390-3.
Materiais de construção II – Ensaio de compressão do betão
14 UEM–Faculdade de Engenharia – Curso de Licenciatura em Engenharia Civil,3o
ano – Materiais de Construção II: Grupo VIII
Pode observar-se, a rotura é considerada não satisfatória quando as faces estão fissuradas de
maneiras completamente diferentes. De acordo com NP EN 12390-3, as roturas não satisfatórias
podem ser causadas por:
 Atenção insuficiente aos procedimentos de ensaio, especialmente ao posicionamento do
provete;
 Defeito na máquina de ensaio.
3.1.9. Comparação da resistência à compressão em cubos e cilindros
De acordo com NEVILLE, AM a resistência cilíndrica e da ordem de o,80 da resistência cúbica,
com provetes formados a partir de betões da mesma família:
𝛿 𝑐,𝑐𝑖𝑙𝑖𝑛𝑑𝑟 = 0,80 × 𝛿 𝑐,𝑐𝑢𝑏, Equação [5]
Esta diferença de resistência é originada pelo atrito entre as faces dos provetes e os pratos das
prensas que impedem a deformação transversal do betão conduzindo a maiores valores de
resistência, tornando-se deste modo o cubo mais resistente que o cilindro, NP EN 12390-1.
4. ENSAIO DE COMPRESSÃO DE BETÃO
4.1.Considerações gerais
O trabalho experimental realizado no âmbito da consolidação da matéria sobre a resistência do
betão ao esforço de compressão, conduzido no LEM.
Os ensaios realizados foram ensaios de compressão em cubos pertencentes a as empresas: Jiang
Su e Gabriel Costa com três (3) provetes cada com 28 dias de idade, com o objectivo de avaliar a
sua resistência à compressão.
4.2.Equipamentos usados
 Balança digital
 Prensa
 Paquímetro
Materiais de construção II – Ensaio de compressão do betão
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4.3.Metodologia de ensaio
Procedeu-se a pesagem dos provetes cúbicos, na balança digital pertencentes a duas empresas,
registou-se os resultados.
No ensaio de compressão, o cubo é colocado na máquina de ensaio com as faces mais niveladas
em contacto com os pratos da máquina. A carga sobre o cubo deve ser aplicada a uma taxa
constante de 0,02 mm/s. Devido à não linearidade da relação tensão-extensão do betão, quando
sujeito a tensões elevadas, a taxa de aumento da extensão deve ser aumentada progressivamente à
medida que nos aproximamos da rotura, isto é, a velocidade do movimento da cabeça da máquina
tem de ser aumentada, sendo que isto só pode ser feito com uma máquina operada hidraulicamente.
A tensão de rotura deve ser indicada a intervalos de 0,5 MPa, NEVILLE, AM
Quando o valor da força, registado pela célula de carga, se encontrar nos 0 KN, dá-se o início ao
ensaio propriamente dito, que tem início ao carregar no botão “START” da máquina de ensaio.
Quando o provete atinge a rotura, significa que o ensaio chegou ao fim, logo para o concluir
carrega-se no botão “STOP” da prensa, regista-se a valor de tensão de ruptura e retira-se o provete
do seu interior e aspira-se todos os resíduos resultantes da sua rotura.
4.4.Medições
Para determinar a resistência à compressão de um determinado tipo de betão, normalmente
submetem-se amostras de betão a ensaios de compressão. Os ensaios de compressão devem ser
realizados com um número elevado de amostras. Os provetes utilizados para determinar a
resistência à compressão do betão têm a forma cúbica ou cilíndrica. De acordo com NP EN 12390-
1, sugere as seguintes dimensões nominais para os cubos e cilindros.
Materiais de construção II – Ensaio de compressão do betão
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Figura 5: Dimensões de provetes. a) Cubico; b) cilíndrico
Para o ensaio realizado, utilizou-se o provete cubico com seguintes características geométricas:
𝑙 = 150𝑚𝑚, (isto é, 150mm de aresta). Os cálculos apresentados posteriormente serão refentes ao
provete cúbico.
4.5.Resultados de ensaio
Após a elaboração dos ensaios, e analisando os dados registados, foi possível calcular a tensão de
rotura associada a cada provete e deste classificar os provetes segundo a norma antiga e a norma
actual. A tensão de rotura está associada ao máximo valor de carga suportado pelo provete antes
de atingir a rotura à qual está também associada uma extensão de rotura.
Assim sendo, são apresentados os valores das tensões de rotura à compressão obtidas nos provetes
de cubo aos vinte e oito (28) dias de idade e será feita mais adiante a sua classificação.
A tensão de rotura de cada de provete é obtida a partir da equação [1]. Estas tensões foram obtidas
para todas as amostras em todos os ensaios (28 dias).
Dimensões do cubo: 15cm
Da equação [2] obtêm-se a Área, 𝐴[𝑚𝑚2
] = 22500
Materiais de construção II – Ensaio de compressão do betão
17 UEM–Faculdade de Engenharia – Curso de Licenciatura em Engenharia Civil,3o
ano – Materiais de Construção II: Grupo VIII
Tabela 2: Massas dos provetes (Cúbicos)
Fonte: LEM
Tabela 3: Forças de ruptura dos provetes (Cúbicos)
Força de compressão Provetes (Empresa Jiang Su) Provetes (empresa Gabriel Couto)
F1 [N] 440000 720000
F2 [N] 460000 660000
F3 [N] 420000 640000
Fonte: LEM
Tabela 4: Tensões de ruptura dos provetes (cúbicos)
n.
Empresa Jiang Su Empresa Gabriel Couto
Massa [g] Força [KN] 𝛿1
[MPa] Massa [g] Força [KN] 𝛿2
[KN]
1 7907 440 19.56 7660 720 32.00
2 7932 460 20.44 7797 660 29.33
3 7881 420 18.67 7887 640 28.44
Fonte: autores
1
Valores de tensões obtidos por aplicação da equação [1]
2
Valores de tensões obtidos por aplicação da equação [1]
Massa do provete Provetes (Empresa Jiang Su) Provetes (Empresa Gabriel Couto)
m1[g] 7907 7660
m2[g] 7932 7797
m3[g] 7881 7887
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Tabela 5: Classes de resistência dos provetes ensaiados, conforme a norma actual (provete
cúbico).
Empresa
Classe de resistências
características
Classe de resistências
médias obtida
𝛿 𝑐𝑘,𝑐𝑢𝑏𝑜 𝛿 𝑐𝑘,𝑐𝑢𝑏𝑜
Jiang Su 20 19.56
Gabriel Couto 30 29.93
Fonte: autores
Com os dados da tabela 6, e usando a equação [5] pode-se constituir a tabela que abaixo se segue:
Tabela 6: Classes de resistências dos provetes ensaiados, considerando a norma antiga (provete
cilíndrico)
Empresa
Classe de resistências médias calculado
𝛿 𝑐𝑘,𝑐𝑖𝑙𝑖𝑛𝑑𝑟𝑜
Jiang Su 15.65
Gabriel Couto 23.94
Fonte: autores
Tabela 7: Classes de resistências dos provetes ensaiados, considerando a norma antiga (provete
cilíndrico)
Empresa
Classe de resistências
médias obtida
Classe de resistências
características
𝛿 𝑐𝑘,𝑐𝑖𝑙𝑖𝑛𝑑 𝛿 𝑐𝑘,𝑐𝑖𝑙𝑖𝑛𝑑
Jiang Su 15.65 16
Gabriel Couto 23.94 25
Fonte: Autores
Materiais de construção II – Ensaio de compressão do betão
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ano – Materiais de Construção II: Grupo VIII
4.6.Classificação do betão
A seguir e apresentada a tabela com a classe de betão ensaiado para cada empresa.
Tabela 8: classes dos betões ensaiados
Empresa
Classe de resistência
Característica
Jiang Su C16/20
Gabriel Couto C25/30
Fonte: autores
4.7.Tipos de ruptura obtidas
Como foi referido ao longo deste trabalho que, nos ensaios laboratoriais onde se pretende levar a
amostra de betão à rotura, aparecem roturas satisfatórias.
Figura 6. Rotura satisfatória
Estas roturas podem ser consideradas satisfatórias, pois, como todas as faces estão fissuradas
aproximadamente da mesma forma.
Materiais de construção II – Ensaio de compressão do betão
20 UEM–Faculdade de Engenharia – Curso de Licenciatura em Engenharia Civil,3o
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5. Conclusão
Em relação aos resultados obtidos nos ensaios de compressão aos 28 dias, verificou-se,
relativamente às tensões de rotura, que tal como o esperado. Todos provetes ensaiados
apresentaram uma rotura satisfatória. Apos cálculos e uma análise cuidadosa concluiu-se que
tratou-se de betões pertencentes as classes C16/20 e C25/30 para as empresas Jiang Su e Gabriel
Couto respectivamente.
Materiais de construção II – Ensaio de compressão do betão
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ano – Materiais de Construção II: Grupo VIII
6. Bibliografia
[1]. COUTINHO, A; GONCALVES, A; Fabrico e propriedades do betão; volume I;
Lisboa; Laboratório Nacional de Engenharia Civil, 1992.
[2] COUTINHO, A; GONCALVES, A; Fabrico e propriedades do betão; volume I;
Lisboa; Laboratório Nacional de Engenharia Civil, 1992.
[3]. NP EN 1992-1-1, Euro código 2: Projecto de estrutura de betão. Parte 1-1: regras
gerais e regras para edifício; 2008.
[4]. NP EN 12390-3, Ensaios do betão endurecido. Parte 3: Resistência à compressão dos
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[5].NP EN 12390-4, Ensaio de Betão endurecido. Parte 4: Resistência a compressão.
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[6]. NP EN 12390-2, Ensaio do betão endurecido. Parte 2: Execução e cura dos provetes
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[7]. NP EN 206-1, Betão. Parte 1: especificação, desempenho, produção, e conformidade;
2005.
[8]. NP EN 206-93- Betão: comportamento, produção, colocação em obras e critérios de
conformidade- IP; Lisboa.
[9]NEVILLE, AM; Properties of concrete. EUA, Longman Scientific & Technical, 1993.
Materiais de construção II – Ensaio de compressão do betão
22 UEM–Faculdade de Engenharia – Curso de Licenciatura em Engenharia Civil,3o
ano – Materiais de Construção II: Grupo VIII
7. Anexo
7.1.Anexo 1. Resultados laboratoriais de ensaio de compressão do betão.

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Relatorio de ensaio de compressao do betao

  • 1. FACULDADE DE ENGENHARIA ______________________________ Curso de Licenciatura em Engenharia Civil, 3º ano Disciplina de Materiais de Construção 2 ENSAIO MECÂNICO DO BETÃO (Ensaio de compressão do Betão) CIDADE DE MAPUTO, ABRIL DE 2016 Autores: Juma, Juma Mussagy Meque, Ericson Mantrujar Supete, Supete Ali Vawa, Braiton Carlos Corpo Docente: Prof. Dr. Eng o . Daniel Fumo- (Regente) Raj Popatlal-(Monitor)
  • 2. Materiais de construção II – Ensaio de compressão do betão 1 UEM–Faculdade de Engenharia – Curso de Licenciatura em Engenharia Civil,3o ano – Materiais de Construção II: Grupo VIII ÍNDICE 1. INTRODUÇÃO...................................................................................................................4 2. OBJECTIVOS .....................................................................................................................5 2.1. Geral.............................................................................................................................5 2.2. Específicos....................................................................................................................5 3. RESUMO TEÓRICO...........................................................................................................6 3.1. BETÃO.........................................................................................................................6 3.1.1. Conceito ................................................................................................................6 3.1.2. Propriedades fundamentais.....................................................................................6 3.1.3. Trabalhabilidade ....................................................................................................6 3.1.4. Durabilidade ..........................................................................................................7 3.1.5. Resistência mecânica .............................................................................................7 3.1.6. Classificação do betão............................................................................................8 3.1.7. Resistência a compressão do betão.......................................................................10 3.1.8. Rotura em compressão do betão...........................................................................12 3.1.9. Comparação da resistência à compressão em cubos e cilindros.............................14 4. ENSAIO DE COMPRESSÃO DE BETÃO........................................................................14 4.1. Considerações gerais...................................................................................................14 4.2. Equipamentos usados..................................................................................................14 4.3. Metodologia de ensaio ................................................................................................15 4.4. Medições ....................................................................................................................15 4.5. Resultados de ensaio ...................................................................................................16 4.6. Classificação do betão.................................................................................................19 4.7. Tipos de ruptura obtidas..............................................................................................19 5. CONCLUSÃO...................................................................................................................20 6. BIBLIOGRAFIA ...............................................................................................................21 7. ANEXO.............................................................................................................................22 7.1. Anexo 1. Resultados laboratoriais de ensaio de compressão do betão. .........................22
  • 3. Materiais de construção II – Ensaio de compressão do betão 2 UEM–Faculdade de Engenharia – Curso de Licenciatura em Engenharia Civil,3o ano – Materiais de Construção II: Grupo VIII Lista de abreviaturas e siglas Lista de tabelas Pag Tabela 1: Classes de resistência a compressão do betão de massa volúmica normal 09 Tabela 2: Massas dos provetes (Cúbicos) 17 Tabela 3: Forças de ruptura dos provetes (Cúbicos) 17 Tabela 4: Tensões de ruptura dos provetes (cúbicos) 17 Tabela 5: Classes de resistência dos provetes ensaiados, conforme a norma actual (provete cúbico) 17 Tabela 6: Classes de resistências dos provetes ensaiados, considerando a norma antiga (provete cilíndrico) 18 Tabela 7: Classes de resistências dos provetes ensaiados, considerando a norma antiga (provete cilíndrico) 18 Tabela 8: classes dos betões ensaiados 19 LEM- Laboratório de Engenharia de Moçambique NP -Norma Portuguesa EN - Norma Europeia
  • 4. Materiais de construção II – Ensaio de compressão do betão 3 UEM–Faculdade de Engenharia – Curso de Licenciatura em Engenharia Civil,3o ano – Materiais de Construção II: Grupo VIII Lista de gráficos e figuras Pag Gráfico 1. Relação entre a resistência mecânica e a relação agua/cimento 07 Gráfico 2. Valor característico da resistência 11 Figura 1. Roturas satisfatórias de provetes cúbicos, NP EN 12390-3 12 Figura 2. Roturas satisfatórias de provetes cilíndricos, NP EN 12390-3 13 Figura 3. Roturas não satisfatórias de provetes cúbicos, NP EN 12390-3 13 Figura 4. Roturas não satisfatórias de provetes cilíndricos, NP EN 12390-3 16 Figura 5. Dimensões de provetes. a) Cubico; b) cilíndrico 17 Figura 6. Rotura satisfatória 19
  • 5. Materiais de construção II – Ensaio de compressão do betão 4 UEM–Faculdade de Engenharia – Curso de Licenciatura em Engenharia Civil,3o ano – Materiais de Construção II: Grupo VIII 1. Introdução O betão é o material de construção mais utilizado no mundo. É usado na construção de inúmeros edifícios e estruturas. Há deste modo a necessidade de controlar efectivamente antes, durante e após a construção. Resistência a compressão é a primordial função de betão quando se trata de estruturas sujeitas a forças. Sendo que as tensões de rotura que mais frequentemente se determinam experimentalmente são as de compressão. Do ponto de vista do engenheiro a resistência é um parâmetro fundamental no dimensionamento de estruturas e o seu conhecimento permite obter informações sobre a uniformidade e durabilidade. A solução mais utilizada para avaliar o controlo de qualidade do betão durante a construção é o recurso a ensaios de compressão de provetes moldados normalizados (cubos ou cilindros). Neste relatório são abordados alguns conceitos, propriedades, metodologia de ensaio, equipamentos usados para o ensaio, como também faz-se uma análise dos resultados obtidos do ensaio no LEM.
  • 6. Materiais de construção II – Ensaio de compressão do betão 5 UEM–Faculdade de Engenharia – Curso de Licenciatura em Engenharia Civil,3o ano – Materiais de Construção II: Grupo VIII 2. Objectivos 2.1.Geral  Ensaiar o Betão mecânicanicamente (ensaio de compressão do betão). 2.2.Específicos  Obter experimentalmente as tensões de rotura à compressão em provetes cúbicos com vinte e oito (28) dias de idade;  Classificar o betão ensaiado segundo a norma antiga e a norma actualizada;
  • 7. Materiais de construção II – Ensaio de compressão do betão 6 UEM–Faculdade de Engenharia – Curso de Licenciatura em Engenharia Civil,3o ano – Materiais de Construção II: Grupo VIII 3. RESUMO TEÓRICO 3.1.BETÃO 3.1.1. Conceito Betão é um material constituído pela mistura homogénea, devidamente proporcionada, de pedras e areia, com um ligante hidráulico, água e, eventualmente, adjuvantes. 3.1.2. Propriedades fundamentais No ciclo de vida do betão emergem duas etapas distintas: a) Betão Fresco b) Betão Endurecido Cada etapa com propriedades específicas. De um modo geral exigir-se-á que factores como a trabalhabilidade, a resistência mecânica e a durabilidade sejam características essenciais a garantir num bom Betão, às quais estão intimamente ligadas outras propriedades como a homogeneidade, compacidade, impermeabilidade, entre outras. 3.1.3. Trabalhabilidade É a maior ou menor facilidade com que um betão é manipulado, transportado, colocado, adensado e acabado sem que o mesmo perca a sua homogeneidade e uniformidade (ou seja, sem que haja segregação ou separação dos componentes), durante estas operações. Esta propriedade é avaliada através da coesão e consistência que o betão apresenta, tendo em conta os meios disponíveis para o transporte, colocação, compactação e acabamento do betão. As características físicas, geométricas e qualidades dos componentes de um betão (Inertes, Cimentos, Água e Adjuvantes), são os factores mais influentes na sua trabalhabilidade. No entanto, há um objectivo básico: procurar uma mistura que possua a melhor trabalhabilidade, com o mínimo atrito interno e o mínimo possível de água. Para medição da trabalhabilidade destacam-se dois:  Ensaio de Abaixamento do Cone de Abrams (Slump test);  Ensaio de Vibração de Compactação Vêbê (realizado se o betão for seco e não se verificar abaixamento do cone de Abrams.)
  • 8. Materiais de construção II – Ensaio de compressão do betão 7 UEM–Faculdade de Engenharia – Curso de Licenciatura em Engenharia Civil,3o ano – Materiais de Construção II: Grupo VIII 3.1.4. Durabilidade É a capacidade que um betão tem em comportar-se de modo satisfatório frente às acções ambientais agressivas de carácter físico ou químico que o solicitem, e de proteger adequadamente as armaduras e restantes elementos metálicos incorporados na sua massa, durante o tempo de vida de serviço previsto para a estrutura. A durabilidade depende de seguintes factores essenciais:  Relação Água/Cimento;  Compactação e Cura;  Espessura de Recobrimento Gráfico 1. Relação entre a resistência mecânica e a relação agua/cimento. 3.1.5. Resistência mecânica A resistência do betão pode ser avaliada em termos de esforços de compressão, tracção, flexão, corte, etc., sendo que, fundamentalmente, o controlo do comportamento mecânico deste material seja feito através de ensaios de rotura à compressão e nalguns casos também de flexão (pontes, estradas). A resistência mecânica do betão e influenciada pelos seguintes factores:
  • 9. Materiais de construção II – Ensaio de compressão do betão 8 UEM–Faculdade de Engenharia – Curso de Licenciatura em Engenharia Civil,3o ano – Materiais de Construção II: Grupo VIII  Constituintes;  Trabalhabilidade;  Característica dos moldes;  Compactação;  Cura;  Idade;  Métodos de ensaio. 3.1.6. Classificação do betão Desde a fabricação até à fase em que desempenha funções estruturais, o betão passa por dois estados diferentes: betão fresco e betão endurecido. O primeiro é definido como betão ainda no estado plástico e capaz de ser compactado por métodos normais. O segundo é definido como o betão que endureceu e desenvolveu uma certa resistência. O endurecimento do betão começa poucas horas após o seu fabrico e atinge aos 28 dias de idade cerca de 60 a 90% da sua resistência final, dependendo do tipo de cimento e do tipo de cura utilizado. De acordo com NP EN 201-1, o betão endurecido é classificado de acordo com a sua massa volúmica em três categorias:  Betão normal: Betão com uma massa volúmica após secagem em estufa (105º C) entre 2000 Kg/m3 e 2600 kg/m3  Betão pesado: Betão com uma massa volúmica obtida após secagem em estufa superior a 2600 Kg/m3  Betão Leve: Betão com uma massa volúmica após secagem em estufa não superior a 2000 Kg/m3, total ou parcialmente fabricado com agregados leves. O betão normal é designado pelo símbolo C, o betão pesado pelo símbolo HC e o betão leve pelo símbolo LC. Os betões são também classificados em diferentes classes de resistência de acordo com a resistência à compressão medida em cubos e em cilindros. Deste feita, ainda em conformidade com NP EN 206-1, quando o betão for classificado em relação à sua resistência à compressão, as classes de resistência à compressão para betões de massa volúmica normal, são identificadas pela
  • 10. Materiais de construção II – Ensaio de compressão do betão 9 UEM–Faculdade de Engenharia – Curso de Licenciatura em Engenharia Civil,3o ano – Materiais de Construção II: Grupo VIII sigla “Cy/z” (tabela 2.4) onde “y” e “z” representam o valor característico mínimo de tensão de rotura à compressão, obtido aos 28 dias de idade do betão, a partir, respectivamente de provetes cilíndricos de 150mm de diâmetro de 300mm de altura (fck,cyl) e de provetes cúbicos com 150 mm de aresta (fck,cube) fabricados e curados conforme a referida norma. As classes de resistência do betão de massa volúmica normal podem ser observadas na seguinte tabela: Tabela 1: Classes de resistência a compressão do betão de massa volúmica normal Classes de resistência a compressão do betão de massa volúmica normal, NP EN 206-1 Classe de resistência a compressão Resistência característica mínima em cilindros, 𝛿 𝑐𝑘,𝑐𝑦𝑘[𝑀𝑃𝑎] Resistência característica mínima em cubos, 𝛿 𝑐𝑘,𝑐𝑢𝑏𝑒[𝑀𝑃𝑎] C8/10 8 10 C12/15 12 15 C16/20 16 20 C20/25 20 25 C25/30 25 30 C30/37 30 37 C35/45 35 45 C40/50 40 50 C45/55 45 55 C50/60 50 60 Fonte: NP EN 206-1 Para estarmos dentro dos critérios de controlo de qualidade e segurança, a resistência característica do betão deve ser igual ou superior à mínima resistência à compressão característica requerida para a classe de resistência à compressão especificada.
  • 11. Materiais de construção II – Ensaio de compressão do betão 10 UEM–Faculdade de Engenharia – Curso de Licenciatura em Engenharia Civil,3o ano – Materiais de Construção II: Grupo VIII 3.1.7. Resistência a compressão do betão A resistência à compressão é a característica mecânica mais importante do betão, pois nas estruturas a função deste material é essencialmente resistir às tensões de compressão. A avaliação da resistência de um betão in situ é normalmente elaborada por duas razões:  Acompanhamento da resistência do betão antes; e  Durante a construção ou a avaliação de uma estrutura existente. Os testes de resistência à compressão do betão podem ser classificados como destrutivos e não destrutivos, sendo que os não destrutivos permitem submeter o mesmo provete a diversos testes, permitindo deste modo o estudo da variação das suas propriedades com o tempo. Para a elaboração deste ensaio. Estes testes são efectuados em laboratórios e podem ser elaborados por diversas razões, mas o principal motivo que leva à sua realização é o de avaliar a tensão de rotura do próprio betão. É do conhecimento da grande maioria dos engenheiros, que a resistência determinada por este método apenas representa uma aproximação da resistência real do betão in situ, pois num grande número de situações os provetes utilizados (cubos, cilindros) não reflectem as condições existentes na própria estrutura (não homogeneidade do betão, diferentes condições de cura, diferença de maturidade e do grau de humidade, segregação do betão, grau de compactação) e variação de resistência de elemento para elemento. A resistência de um betão é classificada como uma tensão, que por sua vez pode ser de compressão ou de tracção. Uma vez que o objectivo deste trabalho é a determinação das tensões de rotura à compressão em cubos e cilindros, de acordo com NP EN 206-1, a tensão de rotura à compressão é dada por: 𝛿[𝑀𝑃𝑎] = 𝐹𝑐 𝐴 Equação [1] Onde: 𝛿 é a resistência à compressão; 𝐹𝑐 é a carga associada à rotura em N; 𝐴 é a área da secção transversal do provete na qual se aplica a força de compressão, em 𝑚𝑚2 ; A secção transversal do provete e calculada da seguinte maneira: a) Provete cúbico:
  • 12. Materiais de construção II – Ensaio de compressão do betão 11 UEM–Faculdade de Engenharia – Curso de Licenciatura em Engenharia Civil,3o ano – Materiais de Construção II: Grupo VIII 𝐴[𝑚𝑚2 ] = 𝑙2 , Equação [2] Onde: 𝑙 aresta do cubo, em 𝑚𝑚 b) Provete cilíndrico: 𝐴[𝑚𝑚2 ] = 𝜋×𝐷2 4 , Equação [3] Onde: 𝐷 diâmetro da secção resistente, em 𝑚𝑚. A resistência do betão apresenta uma variabilidade significativa resultante quer da própria heterogeneidade do material, quer das condições de fabrico (controlo de qualidade). Deste modo, a resistência não pode ser caracterizada apenas pelo valor médio dos resultados obtidos dos ensaios de um determinado número de provetes. É também necessário ter em conta a dispersão dos valores. Assim sendo adoptou-se o conceito de resistência característica (𝛿 𝑐𝑘) que tem em conta o resultado médio das tensões de rotura (𝛿 𝑐𝑚), obtidos nos ensaios de provetes, e o desvio padrão (S) que tem em conta a dispersão dos valores. Quando os ensaios são elaborados com um número muito elevado de amostras, pode ser feito um gráfico com os valores obtidos de 𝛿 𝑐 vs a quantidade de amostras relativas a determinado valor de 𝛿 𝑐, também denominada frequência. A curva encontrada denomina-se curva de distribuição normal ou curva de Gauss para a resistência do betão à compressão e pode ser observada no gráfico abaixo. Gráfico 2. Valor característico da resistência Nesta curva encontram-se dois valores de extrema importância: 𝛿 𝑐𝑚 que corresponde ao valor médio da resistência do betão à compressão; 𝛿 𝑐𝑘 que corresponde à resistência característica do
  • 13. Materiais de construção II – Ensaio de compressão do betão 12 UEM–Faculdade de Engenharia – Curso de Licenciatura em Engenharia Civil,3o ano – Materiais de Construção II: Grupo VIII betão à compressão; O valor de 𝛿 𝑐𝑚 Corresponde à média dos valores de 𝛿 𝑐 obtidos para cada provete, ou seja: 𝛿 𝑐𝑚 = ∑ 𝛿 𝑐𝑖 𝑛 𝑖=1 𝑛 ; equação [4] 3.1.8. Rotura em compressão do betão Para se conhecer qualquer tipo de resistência de um material incluindo a resistência à compressão, é necessário, em primeiro lugar perceber o que se entende pelo fenómeno de rotura. Do ponto de vista do engenheiro a rotura pode ser definida sob três aspectos principais:  Separação de um sólido contínuo em dois ou mais pedaços distintos;  Carga máxima suportada por uma peça solicitada de maneira geometricamente fixa  Estado de deformação ou fissuração de tal modo excessivo que o material já não é utilizável. Nos ensaios laboratoriais de compressão, aparecem geralmente dois tipos de rotura:  Rotura sujeita ao efeito do atrito entre a placa através da qual se aplica a compressão e o topo do espécime de ensaio  Rotura por arranque ou descoesão. Nos ensaios laboratoriais aparecem geralmente roturas satisfatórias assim como roturas não satisfatórias. Uma rotura pode ser considerada satisfatória quando todas as quatro faces expostas estão fissuradas aproximadamente da mesma maneira, e geralmente com pequenos danos nas faces em contacto com os pratos NP EN 12390-3, Apresentam-se de seguida imagens de roturas satisfatórias e não satisfatórias para cubos e cilindros: Figura 1. Roturas satisfatórias de provetes cúbicos, NP EN 12390-3.
  • 14. Materiais de construção II – Ensaio de compressão do betão 13 UEM–Faculdade de Engenharia – Curso de Licenciatura em Engenharia Civil,3o ano – Materiais de Construção II: Grupo VIII Figura 2. Roturas satisfatórias de provetes cilíndricos, NP EN 12390-3. Figura 3. Roturas não satisfatórias de provetes cúbicos, NP EN 12390-3. Figura 4. Roturas não satisfatórias de provetes cilíndricos, NP EN 12390-3.
  • 15. Materiais de construção II – Ensaio de compressão do betão 14 UEM–Faculdade de Engenharia – Curso de Licenciatura em Engenharia Civil,3o ano – Materiais de Construção II: Grupo VIII Pode observar-se, a rotura é considerada não satisfatória quando as faces estão fissuradas de maneiras completamente diferentes. De acordo com NP EN 12390-3, as roturas não satisfatórias podem ser causadas por:  Atenção insuficiente aos procedimentos de ensaio, especialmente ao posicionamento do provete;  Defeito na máquina de ensaio. 3.1.9. Comparação da resistência à compressão em cubos e cilindros De acordo com NEVILLE, AM a resistência cilíndrica e da ordem de o,80 da resistência cúbica, com provetes formados a partir de betões da mesma família: 𝛿 𝑐,𝑐𝑖𝑙𝑖𝑛𝑑𝑟 = 0,80 × 𝛿 𝑐,𝑐𝑢𝑏, Equação [5] Esta diferença de resistência é originada pelo atrito entre as faces dos provetes e os pratos das prensas que impedem a deformação transversal do betão conduzindo a maiores valores de resistência, tornando-se deste modo o cubo mais resistente que o cilindro, NP EN 12390-1. 4. ENSAIO DE COMPRESSÃO DE BETÃO 4.1.Considerações gerais O trabalho experimental realizado no âmbito da consolidação da matéria sobre a resistência do betão ao esforço de compressão, conduzido no LEM. Os ensaios realizados foram ensaios de compressão em cubos pertencentes a as empresas: Jiang Su e Gabriel Costa com três (3) provetes cada com 28 dias de idade, com o objectivo de avaliar a sua resistência à compressão. 4.2.Equipamentos usados  Balança digital  Prensa  Paquímetro
  • 16. Materiais de construção II – Ensaio de compressão do betão 15 UEM–Faculdade de Engenharia – Curso de Licenciatura em Engenharia Civil,3o ano – Materiais de Construção II: Grupo VIII 4.3.Metodologia de ensaio Procedeu-se a pesagem dos provetes cúbicos, na balança digital pertencentes a duas empresas, registou-se os resultados. No ensaio de compressão, o cubo é colocado na máquina de ensaio com as faces mais niveladas em contacto com os pratos da máquina. A carga sobre o cubo deve ser aplicada a uma taxa constante de 0,02 mm/s. Devido à não linearidade da relação tensão-extensão do betão, quando sujeito a tensões elevadas, a taxa de aumento da extensão deve ser aumentada progressivamente à medida que nos aproximamos da rotura, isto é, a velocidade do movimento da cabeça da máquina tem de ser aumentada, sendo que isto só pode ser feito com uma máquina operada hidraulicamente. A tensão de rotura deve ser indicada a intervalos de 0,5 MPa, NEVILLE, AM Quando o valor da força, registado pela célula de carga, se encontrar nos 0 KN, dá-se o início ao ensaio propriamente dito, que tem início ao carregar no botão “START” da máquina de ensaio. Quando o provete atinge a rotura, significa que o ensaio chegou ao fim, logo para o concluir carrega-se no botão “STOP” da prensa, regista-se a valor de tensão de ruptura e retira-se o provete do seu interior e aspira-se todos os resíduos resultantes da sua rotura. 4.4.Medições Para determinar a resistência à compressão de um determinado tipo de betão, normalmente submetem-se amostras de betão a ensaios de compressão. Os ensaios de compressão devem ser realizados com um número elevado de amostras. Os provetes utilizados para determinar a resistência à compressão do betão têm a forma cúbica ou cilíndrica. De acordo com NP EN 12390- 1, sugere as seguintes dimensões nominais para os cubos e cilindros.
  • 17. Materiais de construção II – Ensaio de compressão do betão 16 UEM–Faculdade de Engenharia – Curso de Licenciatura em Engenharia Civil,3o ano – Materiais de Construção II: Grupo VIII Figura 5: Dimensões de provetes. a) Cubico; b) cilíndrico Para o ensaio realizado, utilizou-se o provete cubico com seguintes características geométricas: 𝑙 = 150𝑚𝑚, (isto é, 150mm de aresta). Os cálculos apresentados posteriormente serão refentes ao provete cúbico. 4.5.Resultados de ensaio Após a elaboração dos ensaios, e analisando os dados registados, foi possível calcular a tensão de rotura associada a cada provete e deste classificar os provetes segundo a norma antiga e a norma actual. A tensão de rotura está associada ao máximo valor de carga suportado pelo provete antes de atingir a rotura à qual está também associada uma extensão de rotura. Assim sendo, são apresentados os valores das tensões de rotura à compressão obtidas nos provetes de cubo aos vinte e oito (28) dias de idade e será feita mais adiante a sua classificação. A tensão de rotura de cada de provete é obtida a partir da equação [1]. Estas tensões foram obtidas para todas as amostras em todos os ensaios (28 dias). Dimensões do cubo: 15cm Da equação [2] obtêm-se a Área, 𝐴[𝑚𝑚2 ] = 22500
  • 18. Materiais de construção II – Ensaio de compressão do betão 17 UEM–Faculdade de Engenharia – Curso de Licenciatura em Engenharia Civil,3o ano – Materiais de Construção II: Grupo VIII Tabela 2: Massas dos provetes (Cúbicos) Fonte: LEM Tabela 3: Forças de ruptura dos provetes (Cúbicos) Força de compressão Provetes (Empresa Jiang Su) Provetes (empresa Gabriel Couto) F1 [N] 440000 720000 F2 [N] 460000 660000 F3 [N] 420000 640000 Fonte: LEM Tabela 4: Tensões de ruptura dos provetes (cúbicos) n. Empresa Jiang Su Empresa Gabriel Couto Massa [g] Força [KN] 𝛿1 [MPa] Massa [g] Força [KN] 𝛿2 [KN] 1 7907 440 19.56 7660 720 32.00 2 7932 460 20.44 7797 660 29.33 3 7881 420 18.67 7887 640 28.44 Fonte: autores 1 Valores de tensões obtidos por aplicação da equação [1] 2 Valores de tensões obtidos por aplicação da equação [1] Massa do provete Provetes (Empresa Jiang Su) Provetes (Empresa Gabriel Couto) m1[g] 7907 7660 m2[g] 7932 7797 m3[g] 7881 7887
  • 19. Materiais de construção II – Ensaio de compressão do betão 18 UEM–Faculdade de Engenharia – Curso de Licenciatura em Engenharia Civil,3o ano – Materiais de Construção II: Grupo VIII Tabela 5: Classes de resistência dos provetes ensaiados, conforme a norma actual (provete cúbico). Empresa Classe de resistências características Classe de resistências médias obtida 𝛿 𝑐𝑘,𝑐𝑢𝑏𝑜 𝛿 𝑐𝑘,𝑐𝑢𝑏𝑜 Jiang Su 20 19.56 Gabriel Couto 30 29.93 Fonte: autores Com os dados da tabela 6, e usando a equação [5] pode-se constituir a tabela que abaixo se segue: Tabela 6: Classes de resistências dos provetes ensaiados, considerando a norma antiga (provete cilíndrico) Empresa Classe de resistências médias calculado 𝛿 𝑐𝑘,𝑐𝑖𝑙𝑖𝑛𝑑𝑟𝑜 Jiang Su 15.65 Gabriel Couto 23.94 Fonte: autores Tabela 7: Classes de resistências dos provetes ensaiados, considerando a norma antiga (provete cilíndrico) Empresa Classe de resistências médias obtida Classe de resistências características 𝛿 𝑐𝑘,𝑐𝑖𝑙𝑖𝑛𝑑 𝛿 𝑐𝑘,𝑐𝑖𝑙𝑖𝑛𝑑 Jiang Su 15.65 16 Gabriel Couto 23.94 25 Fonte: Autores
  • 20. Materiais de construção II – Ensaio de compressão do betão 19 UEM–Faculdade de Engenharia – Curso de Licenciatura em Engenharia Civil,3o ano – Materiais de Construção II: Grupo VIII 4.6.Classificação do betão A seguir e apresentada a tabela com a classe de betão ensaiado para cada empresa. Tabela 8: classes dos betões ensaiados Empresa Classe de resistência Característica Jiang Su C16/20 Gabriel Couto C25/30 Fonte: autores 4.7.Tipos de ruptura obtidas Como foi referido ao longo deste trabalho que, nos ensaios laboratoriais onde se pretende levar a amostra de betão à rotura, aparecem roturas satisfatórias. Figura 6. Rotura satisfatória Estas roturas podem ser consideradas satisfatórias, pois, como todas as faces estão fissuradas aproximadamente da mesma forma.
  • 21. Materiais de construção II – Ensaio de compressão do betão 20 UEM–Faculdade de Engenharia – Curso de Licenciatura em Engenharia Civil,3o ano – Materiais de Construção II: Grupo VIII 5. Conclusão Em relação aos resultados obtidos nos ensaios de compressão aos 28 dias, verificou-se, relativamente às tensões de rotura, que tal como o esperado. Todos provetes ensaiados apresentaram uma rotura satisfatória. Apos cálculos e uma análise cuidadosa concluiu-se que tratou-se de betões pertencentes as classes C16/20 e C25/30 para as empresas Jiang Su e Gabriel Couto respectivamente.
  • 22. Materiais de construção II – Ensaio de compressão do betão 21 UEM–Faculdade de Engenharia – Curso de Licenciatura em Engenharia Civil,3o ano – Materiais de Construção II: Grupo VIII 6. Bibliografia [1]. COUTINHO, A; GONCALVES, A; Fabrico e propriedades do betão; volume I; Lisboa; Laboratório Nacional de Engenharia Civil, 1992. [2] COUTINHO, A; GONCALVES, A; Fabrico e propriedades do betão; volume I; Lisboa; Laboratório Nacional de Engenharia Civil, 1992. [3]. NP EN 1992-1-1, Euro código 2: Projecto de estrutura de betão. Parte 1-1: regras gerais e regras para edifício; 2008. [4]. NP EN 12390-3, Ensaios do betão endurecido. Parte 3: Resistência à compressão dos provetes de ensaio, 2003 [5].NP EN 12390-4, Ensaio de Betão endurecido. Parte 4: Resistência a compressão. Característica da máquina de ensaio; 2003 [6]. NP EN 12390-2, Ensaio do betão endurecido. Parte 2: Execução e cura dos provetes para o ensaio de resistência do betão; 2003. [7]. NP EN 206-1, Betão. Parte 1: especificação, desempenho, produção, e conformidade; 2005. [8]. NP EN 206-93- Betão: comportamento, produção, colocação em obras e critérios de conformidade- IP; Lisboa. [9]NEVILLE, AM; Properties of concrete. EUA, Longman Scientific & Technical, 1993.
  • 23. Materiais de construção II – Ensaio de compressão do betão 22 UEM–Faculdade de Engenharia – Curso de Licenciatura em Engenharia Civil,3o ano – Materiais de Construção II: Grupo VIII 7. Anexo 7.1.Anexo 1. Resultados laboratoriais de ensaio de compressão do betão.