Controle de Qualidade do Concreto

Segundo a FIB (1992), os valores característicos da resistência do concreto podem ser determinados a partir de ensaios de compressão normal e compressão diametral (tração) realizados com três a seis testemunhos cilíndricos, os quais devem ser ensaiados imediatamente após serem extraídos. Esses testemunhos devem ser extraídos em uma faixa do elemento de laje alveolar a ser ensaiada, sendo essa faixa com comprimento variando entre 50 mm e 200 mm. Quando a resistência do concreto é ensaiada antes da liberação da protensão, esse trecho de laje pode ser serrado da extremidade da laje na pista de protensão, e o testemunho deve ser extraído da parte superior da laje alveolar. Segundo esse documento da FIB, o desvio padrão dos ensaios dos corpos-de-prova extraídos é maior do que os corpos-de-prova cúbicos ou cilíndricos.

Para o caso do controle da qualidade recomenda-se que seja cortada uma faixa da laje, onde os testemunhos devem ser mantidos sob condições úmidas e extraídos conforme apresentado na Figura 3.8. De modo geral, para lajes produzidas pelo método da extrusão, os testemunhos extraídos da parte inferior da laje apresentam valores de resistência um pouco superiores aos obtidos através dos testemunhos extraídos da parte superior da laje, em virtude de haver um grau de compactação maior na região inferior da laje. A extração dos testemunhos é realizada com a máquina Hilt, indicada na Figura 3.9.

Figura 3.8: Amostra para extração de corpos-de-prova [FIP (1992)].

Figura 3.9: Equipamento para extração de testemunhos de concreto para laje alveolar.

A qualidade do concreto pode ser determinada por ensaios de corpos-de-prova (cúbicos, cilíndricos ou prismáticos). É importante que o concreto das amostras seja o mesmo utilizado na laje. O fato é que o concreto é muito seco e torna-se necessário vibrar o concreto que é moldado para confecção dos corpos-de-prova cilíndricos ou cúbicos. Procurando solucionar este problema, existem equipamentos na Europa que permitem reproduzir, com boa aproximação, a compactação do concreto existente na laje, que passou pelo processo de extrusão, conforme apresentado na Figura 3.10.

Figura 3.10: Máquinas utilizadas em Ensaio de compactação de concreto com baixa trabalhabilidade [(INVELOP OY, 2009)].

As características a serem determinadas por meio de corpos-de-prova são: resistência à compressão, resistência à tração, valores de deformação e retração e módulo de elasticidade. O valor da resistência à tração medida no corpo-de-prova deve ser aquele que corresponde ao tipo de tensões de tração permitidas na laje (resistência à tração direta ou resistência à tração determinado pela flexão da amostra com dimensões correspondentes às da laje). Cilindros verticais e horizontais foram extraídos, como indicado na Figura 3.11.

Figura 3.11: Testemunhos extraídos de uma faixa da laje, para a determinação da resistência do concreto [HERON(1983)].

Segundo HERON (1983), as resistências à compressão, obtidas por meio de testemunhos extraídos (corpos-de-prova cilíndricos com diâmetro de 50 mm), denominadas fck,C50, são

Sendo que a fórmula para resistência à tração do concreto está definida como uma função da resistência característica à compressão do concreto fck, obtida a partir de um corpo-de-prova

cilíndrico de diâmetro de 150 mm, fck,C150, e considerando que a resistência cilíndrica é 85 %

da resistência cúbica, deve-se fazer esta correção para se obter a resistência do concreto à tração característica do concreto a partir da resistência à compressão obtida a partir do testemunho de 50 mm. Desta forma as referidas expressões ficam:

(

)

(

)

Os valores do módulo de elasticidade, deformação e retração são medidos uma a duas vezes por ano, a resistência à compressão tem que ser determinada para a laje no momento da protensão e depois de 28 dias. Os corpos-de-prova devem ir para cura nas mesmas condições ambientais da laje. Para a resistência de 28 dias (compressão e tração) a taxa de amostra tem de permitir que cálculos estatísticos determinem os valores.

Adicionalmente aos ensaios destrutivos, existem alguns procedimentos não destrutivos que estimam a resistência do concreto de forma rápida e simples, que podem apresentar uma correlação razoável com os ensaios mecânicos. No relatório de pesquisa HERON (1983) é apresentado o resultado de um estudo sobre a utilização de esclerômetro como instrumento para avaliação da resistência de lajes alveolares. Naquela pesquisa, foram comparados os resultados de ensaios de corpos-de-prova com valores estimados a partir das leituras por meio de esclerômetro. Os valores determinados por meio do esclerômetro foram obtidos em lugares diferentes nos lados e nas faces serradas na extremidade dos elementos. Observou-se que os valores obtidos nas faces laterais da laje são um pouco inferiores do que aqueles obtidos nas faces serradas da extremidade, o que é explicado pela maior massa de concreto encontrada pelo esclerômetro. Por outro lado, verificou-se que os valores obtidos por meio do esclerômetro, a partir das faces serradas da extremidade, apresentaram uma boa concordância com os resultados experimentais obtidos em corpos-de-prova cúbicos.

3.6 Ensaios de Cisalhamento

Para avaliar a resistência das lajes alveolares ao cisalhamento (entende-se aqui que o cisalhamento é oriundo apenas de esforço cortante não tendo a participação de cisalhamento

oriundo de momento torçor) utiliza-se o ensaio padrão indicado no manual da FIP (1992) e na norma européia EN1168-2005.

As amostras a serem ensaiadas devem ser produzidas na mesma pista de concretagem e pertencer à mesma classe de concreto, conforme agendado para a produção atual. A peça a ser ensaiada deve ser um elemento de largura real, com vão de 4m ou 15 x h, prevalecendo o maior, Figura 3.12. O ensaio deve ser realizado na temperatura entre 0 oC e 40oC. Essa temperatura deve ser gravada. Para obter valores de referência da resistência do concreto, testemunhos devem ser extraídos do elemento, conforme recomendações apresentadas no item 3.5.2. Ao invés de testemunhos, corpos-de-prova cúbicos ou cilíndricos de concreto usado na fabricação podem ser usados como referência para o valor da resistência, mas apenas sob a condição de que seja provado que a compactação destes esteja de acordo com a compactação atual da laje, pela comparação de densidade.

Laje Alveolar M.H. C.C. _R. P.R. 400,0 cm V.T. 2,5h A A Legenda:

P.R.:Pórtico de Reação M.H.:Macaco Hidráulico C.C.: Célula de Carga R.: Rótula

V.T.: Viga de Transferência P.R. CORTE A-A Laje Alveolar V.T. LVDT a) b)

Figura 3.12: Desenho representativo do setup de ensaio de cisalhamento: a) Vista lateral b) Vista frontal, Corte A-A.

A transferência de força para a laje será realizada a partir de uma viga rígida, de preferência metálica (Figura 3.13.a e Figura 3.13.b). Esta deve possuir altura mínima de 150 mm, mas é indicado o uso de 250 mm no caso de ser utilizado um macaco hidráulico. Deverá haver, ao longo de toda a largura, uma distribuição uniforme de forças. O apoio mais próximo do ponto de aplicação da carga deve ser móvel, de forma que nenhuma força axial seja gerada pela rotação do elemento no apoio. Entre o elemento e a viga de apoio, um material para a distribuição de cargas como 10 mm de madeira compensada ou neoprene ou uma faixa de argamassa ou gesso podem ser aplicadas. Esse material deve compensar as irregularidades da superfície da laje e alguma eventual curvatura do elemento, na direção transversal (Figura 3.13.c).

dimensões em mm a) Uma linha de carga

dimensões em mm b) Duas linhas de carga

c) Detalhe do apoio em a. e b.

Figura 3.13: Possíveis arranjos para o ensaio [EN1168-2005].