Procedimentos gerais para a extração e ensaio de testemunhos

4.3.2.1 Localização e Tamanho dos Testemunhos

Segundo Bungey et al. (2006), a localização dos pontos onde extrair os testemunhos é governada pela finalidade básica do ensaio. As distribuições dos esforços dentro do elemento estrutural avaliado são levadas em conta na determinação destes pontos porque passam informações sobre as prováveis distribuições de tensões. Quando a avaliação dos estados limites de serviço for o principal motivo da extração, os ensaios devem ser efetuados em pontos de esforço mínimo, por exemplo nas faces superiores em ponto perto do meio do vão para as vigas simplesmente apoiadas e lajes ou em qualquer face próxima do topo para pilares e paredes. Se o membro for esbelto, o corte pode prejudicar o desempenho futuro, por isso, as amostras devem ser retiradas nos pontos situados o mais próximo possível das seções não críticas. Considerações estéticas também podem, por vezes, influenciar a escolha dos pontos onde extrair os testemunhos.

A NBR 7680-1 (ABNT, 2015) recomenda que o local onde extrair testemunhos seja determinado por consenso entre a tecnologia do concreto, o construtor e o projetista da estrutura, de forma a reduzir os riscos ligados à extração em locais inadequados. Por isso, sugere que as seguintes condições sejam observadas ao se determinar os locais de extração:

1) a estrutura deve ser dividida em lotes;

2) os testemunhos devem ser extraídos a uma distância maior ou igual ao seu diâmetro com relação às bordas do elemento estrutural ou à junta de concretagem;

3) a distância mínima entre as bordas das perfurações não pode ser inferior a um diâmetro do testemunho;

4) não podem ser cortadas as armaduras. Para evitar este risco, deve se usar um detector de metais (pacômetro), ou procedimento equivalente, ou prospecção por retirada do cobrimento;

5) quando da extração de mais de um testemunho no mesmo pilar, estes devem ser retirados na mesma prumada, obedecendo à distância mínima entre furos. A segurança estrutural deve ser assegurada em todas as etapas (antes, durante e após a extração) e, quando necessário, com uso de escoramentos.

Quanto às dimensões, a NBR 7680 (ABNT, 2015) recomenda que um testemunho cilíndrico utilizado para determinar a resistência à compressão tenha um diâmetro de pelo menos três vezes a dimensão máxima característica do agregado graúdo contido no concreto. Em muitos países, incluindo o Brasil, é utilizado um diâmetro mínimo de 100 mm, sendo preferível 150 mm, embora na Austrália 75 mm sejam considerados geralmente aceitáveis. A NBR 7680-1 (ABNT, 2015) tolera a extração de testemunhos com diâmetro de 75 mm somente na situação em que a concentração das armaduras do elemento estrutural avaliado torna inviável a extração de testemunhos de diâmetro igual ou superior a 100 mm sem danificar as armaduras.

De um modo geral, a precisão do ensaio diminui à medida que a relação entre o tamanho do testemunho e o diâmetro do agregado diminui. Os testemunhos de 100 mm de diâmetro não devem ser utilizados se o tamanho máximo do agregado exceder 25 mm e este deve ser preferencialmente inferior a 20 mm para os testemunhos de 75 mm. Em algumas circunstâncias, são usados diâmetros menores, especialmente em membros de menores dimensões onde os grandes furos seriam inaceitáveis.

A escolha do diâmetro do testemunho também será influenciada pelo comprimento da amostra que é possível extrair. É geralmente aceite que os testemunhos, para ensaios de compressão, tenham uma relação altura/diâmetro (ℎ/𝑑) entre 1 e 2, mas as opiniões variam em relação ao valor ideal. A BS EN 12504-1 (2009) recomenda uma razão ℎ/𝑑 igual a 2 se os resultados estiverem relacionados com a resistência do cilindro ou igual a 1,0 para a resistência do cubo (BUNGEY et al., 2006). Como no Brasil as prescrições são feitas com base nos testemunhos cilíndricos, a NBR 7680-1 (ABNT, 2015) restringe a relação ℎ/𝑑 no intervalo entre 1 e 2. O número de testemunhos necessários dependerá das razões que justificam o ensaio e do volume do concreto envolvido. Todavia, o número dos testemunhos deve ser suficiente para ser representativo do concreto em análise, bem como para permitir a estimativa da resistência à compressão com maior precisão. A NBR 7680-1 (ABNT, 2015) determina o número de testemunhos necessários com base no tipo de controle estabelecido pela NBR 12655 (ABNT, 2015) e considerando a rastreabilidade do concreto. À luz destas considerações, o número mínimo permitido de 2 testemunhos é sugerido pela norma para amostragem total do concreto mapeado no lançamento quando aplicado em elemento estrutural. Já o ACI 318 (ACI, 2014) recomenda um mínimo de três testemunhos para estimativa da resistência à compressão do concreto.

4.3.2.2 Extração, Amostragem e Ensaio

Três equipamentos são de grande importância na extração e caracterização dos testemunhos. Trata-se de:

 uma extratora provida de cálice e coroa diamantada ou outro material abrasivo para obtenção de testemunhos com as dimensões estabelecidas;

 uma serra com ponta de corte diamantada ou de carboneto de silício para aparar as extremidades dos testemunhos sem introduzir rachaduras ou desalojar os agregados;  uma balança de pelo menos 5 g de precisão de acordo com ASTM C42/C42M (2009)

ou de uma com resolução mínima de 1 g segundo a NBR 7680-1 (ABNT, 2015). O equipamento de extração deve possibilitar a refrigeração à água do local do corte do concreto e minimizar vibrações. As vibrações devem ser evitadas para se obter paralelismo entre as geratrizes dos testemunhos extraídos e evitar ondulações em sua superfície. A extração deve ser precedida de uma verificação experimental do posicionamento das armaduras concomitantemente com o estudo do projeto estrutural (NBR 7680-1, 2015).

A amostragem deve ser feita segundo os testemunhos estão extraídos em estruturas em construção ou em estruturas existentes. Pra estruturas em construção, quando há dúvidas sobre à resistência à compressão do concreto com relação ao cumprimento dos critérios da NBR 12655 (ABNT, 2015), a formação do lote deve abranger um volume de concreto que possibilite decidir sobre a segurança da estrutura. Para lotes não identificados por mapeamento ou lote sem rastreabilidade, recomenda-se um mapeamento pelos ensaios não destrutivos. Nomeadamente a NBR 7680 (ABNT, 2015) recomenda o mapeamento através dos ensaios de dureza superficial pelo esclerômetro de reflexão seguindo a NBR 7584 (ABNT, 2012) ou a determinação da velocidade de propagação de onda ultrassônica de acordo com a NBR 8802 (ANBT, 2013). Para estruturas existentes, no caso de estruturas sem histórico do controle tecnológico, a NBR 7680-1 (ABNT, 2015) sugere que estas sejam divididas em lotes reagrupados de acordo com a importância dos elementos estruturais que as compõem e da homogeneidade do concreto. A homogeneidade deve ser analisada através dos ensaios não destrutivos.

O ensaio para a resistência à compressão pode ser realizado com testemunhos saturados ou secos levando em conta a exposição ou não do concreto da parte da estrutura avaliada ao contato permanente com a água. No Reino Unido, o procedimento padrão recomenda que os testemunhos sejam ensaiados saturados. No Brasil recomenda-se que, quando o concreto da região da estrutura que está sendo examinada não estiver em contato com água, os testemunhos sejam mantidos expostos ao ar, em ambiente de laboratório, por no mínimo 72 horas e ensaiados no estado de equilíbrio em que se encontrarem. Já se o concreto da região da estrutura que está sendo examinada estiver em contato com água, os testemunhos devem ser acondicionados em tanque de cura ou câmera úmida por no mínimo 72 horas, sendo rompidos saturados.

O ensaio à compressão deve ser realizado através de uma prensa que possibilite o registro do modo de falha a uma velocidade entre 12 𝑒 24 𝑁/(𝑚𝑚2. 𝑚𝑖𝑛). Se houver fissuração do capeamento, ou separação entre o capeamento e o testemunho, os resultados deverão ser considerados como de precisão duvidosa. Normalmente, a fissuração deve ser semelhante em toda volta da circunferência do testemunho, mas uma fissura de cisalhamento diagonal é considerada satisfatória, exceto em testemunhos curtos (BUNGEY et al., 2006).