13188385 - Comparação - entre - capeamento - com - enxofre - e-retificação - de - cp - de - concreto

13188385 - Comparação - entre - capeamento - com - enxofre - e-retificação - de...

(Parte 1 de 5)

CONCRETO:

Felipe Regert Ruduit

Porto Alegre julho de 2006

CONCRETO:

Trabalho de Diplomação apresentado ao Departamento de

Engenharia Civil da Escola de Engenharia da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, como parte dos requisitos para obtenção do título de Engenheiro Civil

Porto Alegre julho de 2006

RUDUIT, Felipe Regert

Resistência à Compressão de Amostras de Concreto:

Comparação dos Resultados entre a Preparação de Topos com Capeamento de Enxofre Derretido e Retificação/ Felipe Regert Ruduit. – 2006.

Trabalho de diplomação (Graduação em Engenharia

Civil) – Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Escola de Engenharia, Departamento de Engenharia Civil. Porto Alegre, BR-RS, 2006.

1. Preparação de CP. 2. Capeamento com enxofre

Orientação do Prof. Ruy Alberto Cremonini. 3. Retificação de CP. I. Cremonini, Ruy Alberto.

CONCRETO:
CONCRETO:

Este Trabalho de Diplomação foi julgado adequado como pré-requisito para a obtenção do título de ENGENHEIRO CIVIL e aprovada em sua forma final pelo Professor Orientador e pelo Departamento de Engenharia Civil da Universidade Federal do Rio Grande do Sul.

Porto Alegre, 14 de julho de 2006

Prof. Ruy Alberto Cremonini

Doutor em Engenharia Civil pela Escola Politécnica da USP Orientador

Prof.a Wai Ying Yuk Gehling Chefe do DECIV

Prof. Ruy Alberto Cremonini (UFRGS) Doutor em Engenharia Civil pela Escola Politécnica da USP

Prof.a Denise Carpena Coitinho Dal Molin (UFRGS) Doutora em Engenharia Civil pela Escola Politécnica da USP

Prof.a Fernanda Macedo Pereira (CIENTEC) Doutora em Engenharia Civil pela UFRGS

Dedico este trabalho às pessoas que me incentivaram no curso de Engenharia Civil. Principalmente meu pai, Mauro

Luiz Nunes Ruduit, e meu tio Arno Reichert, que sempre se dedicaram a mostrar a importância da realização de um curso superior.

Agradeço à minha família pelo apoio e consideração.

Agradeço ao Prof. Ruy A. Cremonini, meu orientador neste trabalho, e à Prof.ª Carin M. Schimitt da disciplina Trabalho de Diplomação.

Agradeço a colaboração dos meus colegas do Laboratório de Materiais de Construção Civil da Fundação de Ciência e Tecnologia (CIENTEC).

Agradeço especialmente à Eng.ª Fernanda M. Pereira, Gerente Substituta, e ao Eng.º Fernando A. P. Recena, Gerente do Departamento de Materiais de Construção Civil (DEMACC) da CIENTEC, pelo apoio total, suporte técnico e grande importância na concepção e realização deste trabalho.

RUDUIT, F. R. Resistência à Compressão de Amostras de Concreto: Comparação dos

Resultados entre a Preparação de Topos com Capeamento de Enxofre Derretido e Retificação. 2006. Trabalho de Diplomação (Graduação em Engenharia Civil) – Departamento de Engenharia Civil, UFRGS, Porto Alegre.

Este trabalho visa a avaliação de dois métodos de preparação de corpos-de-prova cilíndricos de concreto para ensaio de resistência à compressão, o capeamento com mistura de enxofre derretido e a retificação, através de pesquisa bibliográfica e realização de ensaios e análises. A pesquisa bibliográfica evidencia a importância da resistência à compressão dos concretos e apresenta os principais fatores que a influenciam, como os materiais usados, a idade e a cura das amostras. A verificação desta resistência, os ensaios e sua variabilidade são analisados. A variabilidade percebida nos ensaios mostra-se causada, entre outros, pela umidade, temperatura, forma e dimensões, aplicação da carga e pelas condições das amostras, onde se constata a grande influência da preparação dos topos, como o capeamento com enxofre e a retificação. O método de capeamento com mistura de enxofre mostra-se muito prático, barato, rápido e confiável, embora ofereça diversos riscos à saúde. A retificação é um método fácil, moderno e sem maiores danos à saúde, realizado através de vários tipos de máquinas retificadoras. Porém percebe-se que a retífica gera e não é capaz de corrigir alguns defeitos nos topos dos corpos-de-prova de concreto. A partir da base adquirida na pesquisa bibliográfica, a comparação entre amostras capeadas com enxofre derretido e retificadas é realizada em três concretos com resistências diferentes, onde 12 corpos-de-prova (6 para capeamento e 6 para retificação) foram moldados de cada. Foram efetuadas as análises dos perfis e dos contatos com a prensa de parte das amostras e o ensaio de resistência à compressão do seu total. Analisando os resultados dos ensaios, com o auxílio das observações dos perfis e contatos, percebe-se que, para estes concretos usuais, as amostras retificadas tiveram resultados inferiores. Observou-se também o aparecimento de indícios de concentração de carga no corpo-de-prova analisado que representava o concreto com menor relação água-cimento. Neste experimento, portanto, o capeamento com enxofre foi o método de preparação corpos-de-prova cilíndricos de concreto que levou aos resultados mais adequados no ensaio de resistência à compressão.

Palavras-chave: Preparação de CP; Capeamento com Enxofre; Retificação de CP.

controle do concreto19

Figura 1: significado da resistência à compressão do concreto obtida através do

CP de concreto24

Figura 2: aspecto geral da influência da relação H/D sobre a resistência aparente de um

corpo-de-prova cilíndrico27
Figura 4: capeamento de corpos-de-prova de concreto com argamassa30
Figura 5: materiais usados na mistura de enxofre derretido35

Figura 3: deformação (a) e atrito entre os pratos (b) no ensaio à compressão simples de

baixa temperatura no momento da aplicação (b)35

Figura 6: capeamento sem condições de uso devido à alta temperatura no momento da aplicação e/ou adição excessiva de negro de fumo (a) e fissuras devido à

uso36

Figura 7: aplicação (a), esfriamento (b), endurecimento (c) de pequena porção de enxofre derretido para verificação (d) da qualidade da mistura antes do seu

exaustão37
Figura 9: CP retificado38
Figura 10: retificadora com mecanismo pneumático39
Figura 1: modelo de retificadora e detalhe do seu rebolo39

Figura 8: câmara isolada para capeamento com enxofre derretido com sistema de

desgastada por uma serra circular40
Figura 13: modelo de retificadora com eixo vertical40
Figura 15: areia e brita utilizadas no experimento4
Figura 16: betoneira utilizada na mistura do concreto45
Figura 17: medição do abatimento, moldagem e arremate dos CP do experimento46
Figura 18: CP após 24 h da moldagem, identificados e colocados na câmara úmida46

Figura 12: modelo de retificadora em que o CP gira enquanto sua superfície é Figura 14: CP com a borda do topo arrancada devido à força exercida pela retificadora. 41

experimento46
Figura 20: aparelho retificador de corpos-de-prova usado47
Figura 21: análise da regularidade das superfícies dos CP48
Figura 2: ensaio de resistência à compressão das amostras do experimento49

Figura 19: processo de retificação e processo de capeamento de amostras do

de superfície de recebimento de carga49

Figura 23: CP com folhas de carbono nos contatos com a prensa para posterior análise Figura 24: gráfico das resistências dos CP do experimento.............................................. 53

conseguido com o software STATISTICA versão 5.15
Figura 26: gráficos dos perfis das faces do CP retificado “1:3-1”57
Figura 27: gráficos dos perfis das faces do CP retificado “1:3-2”58
Figura 28: gráficos dos perfis das faces do CP retificado “1:5-1”59
Figura 29: gráficos dos perfis das faces do CP retificado “1:5-2”60
Figura 30: gráficos dos perfis das faces do CP retificado “1:7-1”61
Figura 31: gráficos dos perfis das faces do CP retificado “1:7-2”62
Figura 32: gráficos dos perfis das faces dos CP capeados63
Figura 3: fotos das impressões dos contatos dos CP 1:3/1 e 1:3/7 com a prensa67
Figura 34: fotos das impressões dos contatos dos CP 1:5/1 e 1:5/7 com a prensa67

Figura 25: gráfico do efeito da interação tipo de preparação de topos - relação a/c, Figura 35: fotos das impressões dos contatos dos CP 1:7/1 e 1:7/7 com a prensa............ 68

de cimento, considerando-se o coeficiente para 28 dias de cura16
Quadro 2: efeito da temperatura e cura na resistência à compressão do concreto17

Quadro 1: comportamento da resistência à compressão em função da idade e do tipo

potencial do concreto, medida no ensaio de controle2
Quadro 4: coeficientes de conversão da resistência tomando por base o CP cilíndrico24
Quadro 5: efeito da duração de carga na resistência do concreto25

Quadro 3: principais fatores que influenciam o resultado da resistência à compressão Quadro 6: ortogonalidade dos topos dos CP em relação aos eixos dos cilindros............. 65

Tabela 1: resultados dos ensaios de resistência à compressão51
Tabela 2: diferenças dos resultados de resistência à compressão do estudo52
1 INTRODUÇÃO14
2 PESQUISA BIBLIOGRÁFICA15
2.1 A RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO DOS CONCRETOS15
2.1.1 Material empregado16
2.1.2 Idade16
2.1.3 Cura17
2.2 O CONTROLE DA RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO18
2.2.1 O ensaio de resistência à compressão20
2.2.2 A variabilidade dos resultados de resistência à compressão do concreto21
2.2.2.1 Umidade2
2.2.2.2 Temperatura23
2.2.2.3 Forma e dimensões23
2.2.2.4 Aplicação da carga25
2.2.2.5 Condições dos CP26
2.2.3 Defeitos nos CP26
2.3 A PREPARAÇÃO DOS CORPOS-DE-PROVA DE CONCRETO26
2.3.1 Tratamento das superfícies dos CP27
DERRETIDO32
2.4.1 Aspectos gerais32
2.4.2 Cuidados necessários ao usar capeamento com enxofre3
2.4.2.1 Problemas devidos à temperatura e mistura do enxofre34
2.4.2.2 Insalubridade37
2.5 A RETIFICAÇÃO DE CORPOS-DE-PROVA DE CONCRETO38

2.4 O CAPEAMENTO DOS CORPOS-DE-PROVA COM MISTURA DE ENXOFRE

ENXOFRE E RETIFICAÇÃO DE CP DE CONCRETO

3 EXPERIMENTO COMPARATIVO ENTRE CAPEAMENTO COM 43

3.1 MÉTODO43
3.2 MOLDAGEM E PREPARAÇÃO DOS CP DO EXPERIMENTO4
3.3 REALIZAÇÃO DOS ENSAIOS DO EXPERIMENTO47
4 APRESENTAÇÃO E ANÁLISE DOS RESULTADOS50
4.1 RESULTADOS DE RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO50
4.1.1 Análise dos resultados de resistência dos CP52
ORTOGONALIDADE

4.2 RESULTADOS DAS VERIFICAÇÕES DE PLANICIDADE E 56

4.2.1 Planicidade56
4.2.2 Análise da planicidade64
4.2.3 Ortogonalidade65
4.2.1 Análise da ortogonalidade6
4.3 OBSERVAÇÃO DOS CONTATOS ENTRE OS CP E PRENSA6
4.3.1 Impressões dos contatos6
4.3.2 Análise das impressões dos contatos68
5 CONSIDERAÇÕES FINAIS70
REFERÊNCIAS72
UTILIZADOS NOS CONCRETOS DO EXPERIMENTO

APÊNDICE 1 – ANÁLISE GRANULOMÉTRICA DOS AGREGADOS 74

PERFIS DE TOPOS DOS CP DO EXPERIMENTO

APÊNDICE 2 – VALORES MEDIDOS NA ANÁLISE DE PLANICIDADE DOS 76

14 1 INTRODUÇÃO

Pela simplicidade da sua produção, pelo seu custo, por ser formado em maior parte por materiais adquiridos em qualquer lugar (água, agregado graúdo e miúdo), pela sua durabilidade e resistência ao fogo e água entre outras vantagens, o concreto é um dos materiais de construção mais importantes e mais usados. Embora tenha surgido há muito tempo, o concreto está sempre em evolução e novas tecnologias continuam sendo pesquisadas. Essa evolução da qualidade do concreto exigirá um avanço do seu controle que deverá ser cada vez mais prático, ágil, econômico e confiável. Por causa do maior custo e necessidade de cuidados, quanto mais avançado for o concreto, mais preciso deverá ser o controle de qualidade de sua produção, transporte, lançamento, adensamento e cura.

do concreto

Um controle de concreto é formado por diversos ensaios que avaliam a sua produção e a qualidade dos seus insumos, porém o ensaio de compressão axial em corpos-de-prova cilíndricos se destaca por indicar muito bem suas qualidades e avaliar a principal característica física dos concretos estruturais, a resistência à compressão. As amostras deste ensaio são cilindros de concreto que recebem, de uma prensa hidráulica, carregamento através das suas superfícies planas, chamadas de topos, até sua ruptura. Quanto melhor for a planicidade e uniformidade dos topos das amostras, maior será a confiabilidade dos resultados dos ensaios, que não serão influenciados pela qualidade das superfícies, e sim pela qualidade

Para se alcançar a qualidade necessária nos topos das amostras de concreto, existem métodos específicos e padronizados para sua preparação, entre eles o capeamento dos topos com mistura de enxofre e a retificação através de desgaste. Estes métodos são importantes e têm características bem distintas, o que torna interessante a existência de uma comparação entre os dois. O presente trabalho realiza um experimento que, buscando esta comparação, se baseia na pesquisa bibliográfica, verificações e em ensaios para que se possa entender melhor as vantagens e desvantagens do capeamento com enxofre e retificação como tratamento dos topos dos corpos-de-prova, e para que seja possível quantificar, qualificar e comparar suas influências no importante ensaio de resistência à compressão dos concretos.

(Parte 1 de 5)

Comentários