O ensaio primário de resistência dos materiais para alvenaria estrutural é o ensaio à compressão da unidade (HENDRY, 1998), para o qual procedimentos padronizados existem em várias normas de diferentes nacionalidades. Existem variações entre estas normas em termos de capeamento, e outras condições de ensaio e são necessários especificar as condições de amostragem, número de corpos-de-prova e a base para o cálculo da resistência à compressão.
Os fatores que afetam a resistência aparente das unidades de alvenaria são razoavelmente limitados, estes incluem a taxa de ensaio, e o método de preparação, se por regularização das extremidades, capeamento ou pelo uso de materiais entre o corpo-de-prova e os pratos da prensa. (HENDRY, 1998).
A influência dos vários métodos de preparação tem sido extensivamente estudada (KELCH e EMME apud HENDRY, 1998) e têm mostrado que a aplicação de diferentes tipos e espessuras de gesso ou enxofre usados como material de capeamento para as faces carregadas de tijolos apresentam efeitos consideráveis na resistência aparente à compressão.
Para a determinação da resistência à compressão dos blocos de concreto na escala real foram utilizados os procedimentos preconizados pela norma brasileira NBR-7184 de abril de 1992.
Esta norma determina que o ensaio deve ser executado em uma prensa universal que seja equipada com dois pratos-de-apoio articulados, e se os mesmos não forem suficientes para cobrirem os corpos-de-prova, deverão ser colocadas entre os mesmos, placas de aço.
As superfícies dos pratos ou das placas de aço devem ser suficientemente rígidas e planas, não podendo apresentar desníveis superiores a 0,02%. As placas de aço devem ainda apresentar espessura igual a um terço da distância entre a borda do prato e o canto mais afastado do corpo-de-prova, atendendo sempre a um valor mínimo de treze milímetros.
Para o estudo deste trabalho os corpos-de-prova que medem basicamente 29x14x19cm na escala real e serão ensaiados em uma prensa universal de ensaios com pratos de diâmetro igual a 200mm, foi utilizada uma placa de aço de 20mm de espessura, que representa aproximadamente um terço do valor de61mm, que é a maior distância entre a extremidade do bloco e a borda do prato da prensa. Este esquema é apresentado na Figura 20.
Para os blocos na escala reduzida os pratos da prensa são suficientes, porém as dimensões da rótula são muito grandes e pouco influenciam no modelo. Assim foi utilizada uma rótula acima dos corpos-de-prova, com as dimensões próximas adequadas.
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No posicionamento do corpo-de-prova para o ensaio é importante que seu centro de gravidade coincida com o centro de cargas dos pratos da prensa. É ainda de suma importância que o carregamento das tensões aplicadas se elevem progressivamente, em relação à área bruta, na ordem de 50±10kPa /s, sendo assim, para o bloco na escala real usado neste trabalho, a carga foi introduzida à 2,00kN /s, e para o bloco na escala reduzida a carga foi introduzida à
s kN / 10 , 0 . 290,0mm 140,0m m 61,0mm Prato articulado da prensa Bloco Distância mais afastada Ø200,0mm
Figura 20 - Esquema do prato de ensaio da prensa.
Com relação aos corpos de prova a NBR-7184 preconiza que os mesmos devem ser ensaiados secos ao ambiente do laboratório, e para regularização das faces de trabalho devem ser utilizadas pastas ou argamassas capazes de apresentar no momento do ensaio, resistência à compressão em corpos-de-prova cilíndricos de diâmetro de 50mm e altura de 100mm, superior à prevista para o bloco a ensaiar. Para este trabalho escolheu-se trabalhar com o gesso e os moldes utilizados para realização do capeamento também seguiram as preconizações de norma com relação a imperfeições das superfícies e do paralelismo entre as faces capeadas.
Não existe norma brasileira referenciando a determinação do módulo de deformação dos blocos de concreto vazado para alvenaria estrutural. Portanto foi desenvolvida uma técnica para este fim, tanto para a escala real quanto para a escala reduzida.
Os extensômetros de resistência elétrica são elementos utilizados para obtenção das deformações nos corpos-de-prova, tendo assim a mesma finalidade dos relógios comparadores ou transdutores elétricos (BARRETO JR., 1998). Porém os extensômetros apresentam deformações consideradas pontuais, já que o comprimento inicial da grade é geralmente muito menor que o comprimento inicial dos pontos de fixação de relógios e transdutores elétricos.
Planta
Seção Transversal
Figura 21 - Esquema de posicionamento dos extensômetros.
A dimensão do extensômetro refere-se ao comprimento da grade, este fator é muito importante para a determinação correta das deformações. Se for utilizado um extensômetro com dimensão da grade muito pequena e este extensômetro estiver colado em um ponto de grande rigidez localizada, no caso de um bloco de concreto, próximo a um pedrisco, as deformações que serão lidas por este, serão as deformações do pedrisco e não da unidade de alvenaria, invalidando assim o resultado. Porém utilizar extensômetros de grandes dimensões
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de grade também não é aconselhável, pois, se estará medindo uma aproximação das deformações que ocorrem ao longo da grade, e não a deformação pontual.
Figura 22 - Unidade na escala real com extensômetros.
Sendo assim deve-se utilizar extensômetros com grade de menor comprimento possível respeitando, porém, um valor mínimo que limita o tamanho da grade em quatro vezes a dimensão do maior agregado, deste modo escolheu-se trabalhar com extensômetros elétricos uniaxiais com dimensão da grade de trinta milímetros para uso em corpos-de-prova na escala real e de dez milímetros de grade para uso na escala (1:4). Dois extensômetros foram instalados a meia altura das unidades, um em cada lado do bloco, entre o septo central e as paredes laterais, sendo uma região oposta da outra. Conforme mostra a Figura 21, isto foi feito para as duas escalas. Esta disposição dos extensômetros foi concebida na intenção de adquirir médias de deformações pontuais, já que é praticamente impossível realizar um ensaio sem introduzir qualquer carga excêntrica, isto devido aos pratos da prensa de ensaio. A Figura 22 mostra um corpo-de-prova na escala real com extensômetros colados e a Figura 23 mostra um corpo-de-prova na escala reduzida.