Estudo da variabilidade do ensaio de flexão de vigas de concreto reforçado com

A partir da análise dos resultados do estudo referente influência da presença e do posicionamento dos entalhes nos resultados do ensaio de flexão, apresentados no item 5.1, verificou-se que as vigas com entalhe nas laterais seriam as mais indicadas para o monitoramento da abertura de fissuras. Além disso, observou-se uma grande variabilidade nos resultados do ensaio de flexão das vigas de concreto reforçado com fibras de aço, independentemente da presença e do tipo de entalhe empregado.

Assim, decidiu-se por fazer uma análise aprofundada da variabilidade dos resultados de ensaios de flexão de vigas de concreto reforçado com fibras de aço, ensaiando- se vigas sem entalhe (SE) e vigas com entalhe nas laterais (CE).

Os materiais empregados para a confecção do concreto foram aqueles descritos no item 4.1, sendo empregado também a fibra S no teor de 40 kg/m3 de concreto, a proporção e a quantidade de material por m3 de concreto e a consistência das misturas são apresentados na Tabela 6.

Este concreto foi produzido em uma fábrica de pré-moldados, onde se dispunha de uma betoneira de capacidade 450 litros e de mesa vibratória, de acordo com os procedimentos descritos no item 4.2. Foram moldadas placas de concreto para a obtenção de vigas de 100x100x400 mm3 (sem entalhe - SE), de 100x130x400 mm3 (com entalhes laterais - CE). A profundidade dos entalhes foi de 15 mm, para garantir que todas as vigas rompessem no entalhe, uma vez que nos ensaios anteriores, realizados com entalhes com profundidade de 10 mm, algumas vigas não romperam no entalhe.

Em virtude dos coeficientes de variação encontrados nos ensaios do item 5.1, verificou-se a necessidade de um número superior a 30 vigas para esta etapa do trabalho. Devido a esta grande quantidade de viga necessária e do volume de mistura da betoneira, foram produzidas 4 misturas de concreto com a mesma proporção, sendo moldadas em cada mistura, 5 placas e 5 corpos-de-prova cilíndricos de 100 mm de diâmetro e 200 mm de altura, totalizando 20 placas e 20 corpos-de-prova. Todas as placas produzidas foram identificadas para que, durante o processo de corte e retirada das vigas, estas últimas fossem retiradas de placas moldadas de uma mesma mistura. Na Tabela 6, são apresentadas as características de cada mistura, a identificação destas referem-se ao tipo de viga ensaiada, CE – com entalhe e SE – sem entalhe. O traço do concreto confeccionado para esta etapa do trabalho foi de 1:0,61:1,43:1,67:0,6:0,0023 (cimento:areia fina:areia média:brita 0:água:aditivo plastificante).

Tabela 6: Características das misturas produzidas para o estudo da variabilidade. Consistência

(mm)

Quantidade por m3 de concreto (kg) Mistura Sem fibra Com fibra Cimento Areia fina Areia

média Brita 0 Água

Aditivo plastificante Fibra SE 1 200 175 SE 2 180 150 CE 1 180 145 CE 2 170 145 427,57 260,81 611,42 714,03 256,59 1,28 40,00

Durante a etapa de corte das placas para a obtenção das vigas, observou-se que de cada placa destinada à retirada das vigas SE foi possível obter 4 vigas, pois estas vigas possuíam apenas 100 mm de largura, enquanto que da cada placa destinada as vigas CE (com 130 mm de largura devido aos entalhes laterais) retirava-se apenas 3 vigas. Assim, foram obtidas 40 vigas SE e 30 vigas CE para o estudo da variabilidade.

As vigas foram identificadas com duas letras e três números: as letras indicam a presença ou ausência do entalhe, CE - com entalhe e SE – sem entalhe, o primeiro número indica a mistura de concreto, mistura 1 ou mistura 2, o segundo número indica a placa de concreto, placa 1, 2, 3, 4 ou 5 e o terceiro número indica a viga, 1, 2 ou 3 para as vigas CE e 1, 2, 3 ou 4 para as vigas SE. Exemplificando, uma viga identificada como CE143, indica que esta viga possui entalhe nas suas laterais, foi confeccionada com o concreto da mistura CE 1, foi serrada da placa 4 e é a terceira viga desta placa. Com esta identificação foi possível

avaliar a variabilidade de cada mistura e de cada placa produzida, além de identificar as vigas obtidas de uma mesma placa.

Estas vigas foram ensaiadas aproximadamente 3 meses após a data da moldagem, sendo monitoradas as cargas e os deslocamentos conforme metodologia descrita no item 4.2.4. De todas as vigas ensaiadas, foi obtida pelo menos uma imagem fotográfica de cada lado da viga, sendo que nesta imagem tinha-se a identificação da viga e a escala métrica para a correlação das medidas entre pixel e milímetro. Estas imagens tiveram a finalidade de registrar o local do surgimento da fissura, pois, principalmente, nas vigas sem entalhe a fissura não ocorre no meio do vão. Nestes casos, o deslocamento medido pelo transdutor de deslocamento posicionado no centro do vão não corresponde ao deslocamento real da viga, pois o maior deslocamento da viga ocorre onde surge a fissura. Assim, conhecendo-se o deslocamento no centro do vão e a distância entre o ponto de surgimento da fissura e o centro do vão é possível determinar o deslocamento no local da fissura. As Figuras 58(a) e 58(b) ilustram duas situações de rompimento da viga fora do centro do vão.

(a) (b)

Figura 58 : Casos em que a fissura não ocorre no centro do vão: (a) dentro do terço médio central e (b) fora do terço médio central.

Quando a fissura ocorria dentro do terço médio central do vão da viga (Figura 58(a)) era feito a correção do deslocamento em função do posicionamento da fissura. Contudo quando a fissura ocorria fora do terço médio central do vão da viga (Figura 58(b)), os resultados do ensaio de flexão eram desconsiderados.

A correção do valor de deslocamento pode ser feita por meio da seguinte expressão:

(

)

δreal = deslocamento no ponto de surgimento da fissura, deslocamento máximo (mm) δmedido = deslocamento medido no centro do vão da viga (mm)

L = vão da viga (mm)

d = distância entre o centro da viga e o ponto de surgimento da fissura (mm)

Na data do ensaio de flexão das vigas, realizou-se, também, o ensaio nos corpos-de-prova cilíndrico para a determinação da resistência à compressão e do módulo de elasticidade. Os resultados desta etapa do trabalho são apresentados e discutidos no item 5.4.

4.6 Dados experimentais para a validação do modelo proposto por Prudêncio Jr. et al.