NBR 7680

A diferença existente entre corpos de prova moldados e testemunhos extraídos deve-se a vários fatores, desde a forma de moldagem do corpo de prova e cuidados durante todo o processo até o rompimento. Considerando que a peça estrutural não teve o mesmo cuidado que estes corpos de prova, como cuidado durante a moldagem de forma homogênea e enérgica, a cura controlada até a data prevista dos ensaios, entre outros, entende-se que o testemunho extraído representa melhor o real comportamento e características da estrutura em questão.

Este processo é normalizado pela norma técnica ABNT NBR 7680-1:2015 “Concreto – Extração, preparo, ensaio e análise de testemunhos de estruturas de concreto”. Além dos fatores citados anteriormente alguns cuidados interferem nos resultados obtidos no testemunho extraído. A falta de conhecimento e cuidados de muitos executores tendem a prejudicar os resultados dos ensaios destes testemunhos.

É sabido no meio técnico que as resistências obtidas através dos ensaios de compressão de testemunhos extraídos da estrutura são potencialmente menores que os

obtidos de corpos de prova moldados (Helene, 2014). Os testemunhos representam partes íntegras e representativas do concreto de um componente estrutural.

São fatores que contribuem para a redução da resistência original do concreto, as maiores variabilidades de sua resistência ao longo da estrutura, em princípio cobertas pelos coeficientes de segurança, e as operações de extração, que por melhor que sejam realizadas, ainda induzem em uma redução de sua resistência.

Os testemunhos representam partes íntegras e representativas do concreto de um componente estrutural e considera-se que além das maiores variabilidades da resistência do concreto na estrutura, em princípio cobertas pelos coeficientes de segurança do concreto, também as operações de extração introduzem efeitos deletérios nos mesmos que contribuem na redução de sua resistência original e dita potencial na boca da betoneira, por melhor que sejam realizadas.

Portanto entende-se como desafio da tecnologia do concreto a determinação da resistência característica do concreto de testemunhos extraídos correspondente à do corpo de prova moldado.

Coeficientes de correção

Para se encontrar os valores de resistência característica do concreto a partir de testemunhos extraídos é necessário a utilização de coeficientes de correção conforme previsto pela norma. A norma ABNT NBR 7680-1:2015 considera apenas quatro coeficientes de correção conforme equação abaixo:

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Onde:

fci,ext: resistência à compressão do concreto equivalente à obtida de corpos de prova

moldados, a 28dias de idade;

fci,ext,inicial: resistência do concreto à compressão obtida diretamente de testemunhos

extraídos e ensaiados a “j” dias de idade;

k1: correção devida à relação altura/diâmetro (h/d) do testemunho cilíndrico;

k2: correção devida ao efeito deletério do broqueamento em função do diâmetro do

testemunho;

k3: correção devida à diferença na direção da extração com relação ao lançamento do

k4: correção devida ao efeito da umidade do testemunho (condição de sazonamento).

Como explica a NBR 7680, os testemunhos extraídos devem ter uma relação altura/diâmetro maior ou igual a 2. Esta relação deve-se ao fato de que testemunhos com esta relação menos que 2 tornam-se menos esbeltos e portanto suportam maiores cargas, pois as placas metálicas da prensa restringem completamente a expansão lateral do testemunho, além de promoverem confinamento, conforme explicado pela norma internacional ACI 214.4R-10 Guide for Obtaining Cores and Interpreting Compressive Strength Results.

O coeficiente k1 corrige valores que não tenham atingido a relação h/d, conforme

tabela 7:

Tabela 7: Coeficiente de correção k1

h/d 2,00 1,88 1,75 1,63 1,50 1,42 1,33 1,25 1,21 1,18 1,14 1,11 1,07 1,04 1,00 k1 0,00 - 0,01 - 0,02 - 0,03 - 0,04 - 0,05 - 0,06 - 0,07 - 0,08 - 0,09 - 0,10 - 0,11 - 0,12 - 0,13 - 0,14

Fonte: ABNT NBR 7680 2015, adaptado

Responsável pela correção do efeito de broqueamento, derivado dos desvios e vibrações em demasiado durante a fixação e operação da máquina extratora durante a extração do testemunho, aplica-se o coeficiente k2. É importante ressaltar que o efeito

do broqueamento está relacionado ao diâmetro do testemunho e que quanto menor o diâmetro maior é o efeito de broqueamento no testemunho.

Para os diâmetros de extração aconselhados por norma os valores do coeficiente de correção são apresentados na tabela 8:

Tabela 8: Coeficiente de correção k2

Diâmetro do testemunho (d1)

mm ≤ 25 50* 75 100 ≥150

k2 Não

permitido 0,12 0,09 0,06 0,04

*Neste caso, o número de testemunhos deve ser o dobro daquele estabelecido na Tabela 1.

Fonte: ABNT NBR 7680 2015, adaptado

Outro importante fator que influencia diretamente nos resultados dos ensaios é a direção em que a carga será aplicada na estrutura e a direção em que o testemunho foi

extraído. Para extrações realizadas em pilares e vigas, sentido de aplicação da carga ortogonal ao lançamento do concreto, utiliza-se o valor de k3 = 0,05. Portanto é de suma

importância que seja informado ao laboratório que realizará os ensaios o sentido da direção da extração em relação ao lançamento do concreto.

Por fim, o coeficiente k4 refere-se ao efeito de umidade do testemunho. A forma

em que a peça estava quando extraído o testemunho. Na ausência de água é necessário que seja exposto ao ar durante um período mínimo de 72 horas, conforme norma ABNT NBR 5738:2015. Aplica-se o valor de k4 = -0,04. No caso de estrutura estar em contato

direto com água é necessário que o exemplar seja acondicionado em câmara úmida por no mínimo 72 horas. Neste caso utiliza-se o valor de k4 = 0.

Para a extração de testemunhos a norma orienta antes a utilização de ensaio não destrutivo afim de localizar armaduras existentes na peça que será perfurada. Para execução deste ensaio utiliza-se um pacômetro, equipamento localizador eletrônico de barras de aço. A orientação desse procedimento antecedente à extração se deve à necessidade de evitar o corte de armaduras pois, como conhecido, além de causar danos à estrutura remanescente, o testemunho ensaiado por compressão axial que contenha resquícios de armadura em seu núcleo tende a ter seu resultado comprometido.

A última revisão da norma 7680, feita em 2015, cita: “Podem ser aceitos testemunhos que contenham barras de aço em direção ortogonal (variando de 80º a 100º) desde que estas tenham diâmetro nominal de no máximo 10 mm. Devem ser descartados testemunhos que contenham barras de armaduras cruzadas, na mesma seção, dentro do terço médio da altura do testemunho, ou falta de aderência na barra de aço ao concreto”.

Entende-se como ideal a extração de testemunhos de locais sem a presença de barras de aço, entretanto, como explicado por Neville, devido aos diversos fatores envolvidos e por dados conflitantes de outros trabalhos, não é possível arbitrar um fator confiável que represente a correção do resultado de ensaios com a presença de barras transversais de aço.

É observado que as normas internacionais utilizam uma maior quantidade de coeficientes de correção, que tendem a minimizar os efeitos de micro fissurações devido a retirada precoce de escoramentos, idade do elemento em estudo, efeito de carga de longa duração, entre outros. Outro fator que diverge entre o modo de análise e cálculo dos valores de resistência é a questão do somatório dos coeficientes, ao contrário do que prevê as demais normas em que os coeficientes de correção são multiplicados. Como

exposto por Bilesky, Couto, Carvalho e Helene (2015), a utilização do somatório dos coeficientes é uma decisão conservadora e “considera-se conveniente que estes coeficientes de correção deveriam ser aplicados de forma multiplicativa, com intuito de compensar estas perdas e como é adotado internacionalmente”.

De forma geral as normas internacionais que regem as avaliações estruturais e análise de concreto em estruturas acabadas tendem a aplicar redução de algumas parcelas dos coeficientes, sem prejuízo à segurança estrutural.

A norma norte-americana realiza analise de material e analise da segurança em normas distintas, primeiramente utiliza-se a norma ACI 214 para avaliação dos materiais enquanto a ACI 318 é utilizada para avaliação da segurança.

A norma Europeia determina inspeção estrutural dos elementos geométricos e rigor de execução para posteriormente determinar a minoração das resistências dos materiais utilizados e majoração das cargas aplicadas.

A norma brasileira NBR 7680 está alinhada com as demais normas internacionais, no que diz respeito à correção dos valores de resistência do material extraído. Os valores obtidos encontram-se próximo aos calculados nas diferentes metodologias.