Normatização Brasileira e Ensaios de Propriedades

A norma brasileira que atualmente estabelece requisitos e métodos de ensaio para as peças de concreto para pavimentação intertravada é a NBR 9781: Peças de concreto para pavimentação – Especificação e métodos de ensaio (ABNT, 2013). Dentre outros pontos, esta norma estabelece definições, classificações de forma e categorias de utilização, requisitos específicos de tolerância dimensional das peças, valores mínimos das propriedades de resistência característica à compressão (fpk) aos 28 dias, taxas limites de valores de absorção

de água, valores de resistência à abrasão; bem como seus métodos de ensaios.

 peças para tráfego de pedestres, veículos leves e veículos comerciais de linhas, chamada neste trabalho de “categoria I”;

 peças para tráfego de veículos especiais e solicitações capazes de produzir efeitos de abrasão acentuados, chamada neste trabalho de “categoria II”.

Em relação às especificações das dimensões das peças, tem-se que a medida nominal máxima do comprimento é de 250 mm; a mínima espessura aceita para uma peça é de 60 mm, podendo ser especificada em múltiplos de 20 mm. Já o índice de forma (IF), que é a relação entre o comprimento da peça e sua espessura, deve ser menor ou igual a 4 para peças de concreto utilizadas em vias com tráfego de veículos ou áreas de armazenamento. E a tolerância é de ±3 mm para todas as dimensões (largura, comprimento e espessura) em relação à medida nominal (que são os valores dimensionais especificados pelo fabricante).

A resistência característica à compressão deve ser determinada para atender aos valores mínimos de 35 MPa e de 50 MPa para as categorias I e II respectivamente aos 28 dias de idade. A amostra de peças de concreto deve apresentar absorção de água com valor médio menor ou igual a 6%, não sendo admitido nenhum valor individual maior do que 7%. E, por fim, a última propriedade mecânica apontada pela norma é a de resistência à abrasão, cuja determinação é indiretamente dada pela medida do comprimento de uma cavidade que é obtida através do atrito de um disco de aço em rotação com a superfície do paver. Obviamente, quanto menor esta cavidade, mais resistente à abrasão será o concreto. O comprimento máximo dessa cavidade deve ser de 23 mm para pavers da categoria I e de 20 mm para da categoria II. A determinação da resistência à abrasão é facultativa.

Vale salientar aqui que a NBR 9781 teve sua última atualização em 2013. Antes dela, havia a NBR 9781 e a NBR 9780 que datavam de 1987. A primeira fixava as condições exigíveis para a aceitação de peças pré-moldadas de concreto destinadas à pavimentação de vias urbanas, pátios de estacionamento ou similares. Já a segunda, prescrevia o método de determinação da resistência à compressão desses pavers, única propriedade até então requerida como parâmetro de desempenho. Assim, assumia-se que todas as outras características (tais como durabilidade, absorção de água e impermeabilidade) estavam diretamente relacionadas com essa capacidade estrutural de receber esforços de compressão (CRUZ, 2003). A atualização da NBR 9781 em 2013 cancelou e substitui as NBR 9781 e NBR 9780. Também pode-se citar a NBR 15953 (2011) que trata da execução do pavimento intertravado com peças de concreto, referindo-se à solução pronta e não à peça em si.

Destaca-se que, antes atualização da norma, apenas o ensaio de resistência à compressão das peças era requerido, como dito anteriormente. Desta forma, os ensaios

relativos à durabilidade do concreto, dentre eles absorção de água e resistência à abrasão, eram realizados segundo outras normas, que não foram desenvolvidas especificamente para pavers, mas sim para concretos de uma maneira geral e/ou para outros materiais. Para o ensaio de absorção de água não havia a necessidade de grandes mudanças, visto que ele é de simples realização, sendo já bastante difundido e consolidado em caracterizações de concreto, consistindo basicamente na comparação de massas das peças no estado seco e no estado saturado. Entretanto, não havia uma metodologia consagrada para o teste de abrasão, sendo assim utilizadas adaptações de outros ensaios.

Hood (2006) enfatiza a importância do teste de abrasão em blocos para pavimentação, visto que a vida útil deste está ligada ao desgaste provocado pela circulação de veículos e pedestres. Para Silva (2011), a resistência à abrasão do concreto está relacionada ao seu desempenho funcional, portanto a avaliação desta propriedade passa a ser um parâmetro de qualidade e adequação ao uso.

Segundo Silva (2011), normalmente os métodos de ensaio para determinar a resistência à abrasão consistem em provocar o desgaste de um material através da ação mecânica de determinada carga abrasiva e utilizar os resultados de forma comparativa. Para Godinho (2009), o objetivo do ensaio de abrasão é medir o denominado desgaste abrasivo, sendo esta a propriedade que um material possui em resistir à remoção contínua dos minerais de sua superfície, a qual pode ser medida por diminuição da massa.

Assim, a literatura apresenta alguns ensaios de resistência à abrasão adaptados para pavers. Seguem baixo alguns exemplos.

 Método adaptado da NBR 12042 – Materiais Inorgânicos – Determinação do Desgaste por Abrasão (ABNT, 1992): utilizado por Godinho (2009), o equipamento de ensaio de abrasão, chamado de Máquina Amsler, consiste basicamente em um anel de ferro, onde um abrasivo quartzoso de diâmetro 0,15 mm é ininterruptamente despejado sobre ele (Figura 24). Os corpos de prova de 7 cm x 7 cm x 3 cm a serem ensaiados são presos a suportes que os mantêm constantemente sob o atrito do abrasivo sobre o anel de ferro que gira a velocidade constante, até atingir o equivalente de 1000 metros lineares. Para avaliar a abrasão, uma vez completados os 1000 metros, os materiais são pesados, para avaliar a perda massa (GODINHO, 2009).

 Metodologia CIENTEC: método próprio desenvolvido pela Fundação de Ciência e Tecnologia do Estado do Rio Grande do Sul para a avaliação do desgaste dos blocos. Utilizado por Pagnussat (2004), Hood (2006) e Silva (2011), este método tem como procedimento simular um percurso de 500 m percorridos por um bloco de concreto de

50 mm x 50 mm submetido a uma pressão constante de 0,06 MPa sobre pó abrasivo carborundo. São extraídas duas amostras de cada bloco através de corte com serra diamantada, sendo o resultado apresentado em termos de índice de desgaste, que equivale à média das diferenças entre as alturas iniciais e finais de cinco pontos no bloco de concreto (HOOD, 2006).

 Metodologia adaptadada NBR 13818 – Placas Cerâmicas para Revestimento – Especificação e Métodos de Ensaios – Determinação da Resistência à Abrasão Profunda (ABNT, 1997): utilizado por Fioriti (2007), este ensaio é realizado com um equipamento chamado Abrasímetro CAP (Figura 25), constituído de um disco rotativo de aço, uma caixa de armazenagem de matérias abrasivo, um funil de escoamento para a saída deste material, um suporte para o corpo de prova e um contra-peso. Nele, os corpos de prova são colocados de encontro com o disco, rotacionando a uma velocidade constante, e, entre a peça e o disco, é deixado escoar um pó fino de alumina para provocar o desgaste do material. A quantidade de material removida do corpo de prova – ou seja, o volume desgastado – é o parâmetro utilizado para a avaliação da abrasão.

Já o ensaio de resistência à abrasão apresentado pela nova norma de peças de concreto para pavimentação, a NBR 9781 (ABNT, 2013), é uma releitura da NBR 13818 (ABNT, 1997), adaptando todas as condições de ensaio para a realidade do paver. O dispositivo de abrasão utilizado pela NBR 9781 (ABNT, 2013) consiste em um disco rotativo de aço com diâmetro de 200 mm e espessura de 70 mm, um funil de escoamento para alimentação de material abrasivo, um suporte para o corpo de prova e um contra-peso. O corpo de prova é colocado contra o disco em rotação constante, sendo escoado a um fluxo – também constante – entre este a superfície do paver, o material abrasivo (pó de óxido de alumínio fundido branco, grana F80). A medida do desgaste devido à abrasão é a dimensão (comprimento) da cavidade obtida.

Figura 24 – Máquina Amsler para o Ensaio de Resistência à Abrasão Proposto pela NBR 12042.

Fonte: Abi-Ackel (2009) apud Godinho (2009).

Figura 25 – Abrasímetro CAP, utilizado no ensaio de abrasão profunda em peças cerâmicas.

Fonte: Peres e Freire (2004) apud Fioriti (2007).

Outros ensaios não especificados pela NBR 9781 (ABNT, 2013) também podem ser utilizados para a caracterização dos pavers, servindo de parâmetros de controle de qualidade. Outras normas brasileiras, bem como internacionais, são geralmente utilizadas para esses ensaios. Cruz (2003) realizou, além dos supracitados ensaios de Resistência à Compressão, Absorção de Água e Resistência à Abrasão, os de Resistência à Tração por Compressão Diametral e Pêndulo Britânico (ambos pela norma europeia “EN 1338 – Concrete Paving

Blocks – Requirements and Test Methods – 1996”). Este último, por exemplo, é uma avaliação da resistência à derrapagem, que mede a resistência ao escorregamento/atrito entre uma tira de borracha (montada na extremidade do pêndulo) e a superfície da via, simulando um veículo a 50 km/h (GODINHO, 2009). A resistência ao escorregamento é função da textura da superfície das peças (CRUZ, 2003).