Resistência à compressão de blocos e corpos-de-prova

O valor da resistência média à compressão de cada elemento depende de sua geometria, sendo obtido para os CPs com menor relação altura-espessura (dimensão da base) maiores valores de resistência. Este fato se deve à influência do efeito de confinamento exercido pelas placas de ensaio sobre o elemento. Como as relações diâmetro:altura dos CPs cilíndricos são iguais (1:2), quanto menor a altura destes, maior será a resistência obtida em função das menores dimensões e, conseqüentemente, da maior probabilidade de existência de falhas no concreto (efeito de escala). Atribui-se o maior valor da resistência dos cubos à sua configuração geométrica e relação entre as dimensões (1:1:1); fato semelhante ocorre com os CPs prismáticos que possuem relação entre as suas dimensões de 1:2:2 e reduzida altura (6 cm).

As curvas tensão x deformação para as diversas geometrias de prova são apresentadas na Figura 9. O coeficiente de Poisson, obtidos nos corpos-de-prova 10 x 20 cm, é igual a 0,19.

As deformações do bloco, quando analisados pontos distintos, são diferentes devido à influência exercida pela geometria do bloco. Os pontos 1 e 4, localizados na extremidade da parede longitudinal e no centro do septo transversal, respectivamente, são os que apresentam as menores deformações. Como observado na Figura 11, o ponto 1 não corresponde à região dos vazios do bloco e o ponto 4 situa-se a uma distância pequena entre as paredes longitudinais, o que justifica, em parte, a diferença dos valores obtidos. Os pontos 2 e 3 apresentam valores de deformações próximos. Por estar localizado na região do vazio do bloco, o ponto 2, apresenta as maiores deformações, influenciando ainda a deformação do ponto 3. As deformações nos pontos 2 e 3, até um nível equivalente a 40% da tensão máxima, são aproximadamente 7 vezes maiores que os valores obtidos nos pontos 1 e 4. Cabe ressaltar que o valor de tensão expresso refere-se à tensão média aplicada na área líquida do bloco e que ela não se distribui uniformemente pelo bloco. Esse valor representa apenas um parâmetro geral para comparações.

Figura 9 – Curvas tensão x deformação dos corpos-de-prova de diferentes geometrias – grupo 10.

As correlações entre as resistências dos elementos são apresentadas na Figura 10. Nota-se, para os três grupos, que o corpo-de-prova cilíndrico 10 x 20 cm apresenta valor de resistência mais próximo à resistência do bloco, em relação a área líquida. Apenas o corpo-de-prova cilíndrico de 15 x 30 cm apresenta resistência inferior a do bloco, com exceção no grupo 30.

(a) (b)

(c)

Figura 10 – Relação entre as resistências médias dos corpos-de-prova e bloco – grupo 10 (a), 20 (b) e 30 (c).

As curvas tensão x deformação⁵ obtidas nos ensaios com os blocos vazados de concreto são apresentadas na Figura 11, em que se podem observar as diferenças da inclinação inicial das curvas. Após atingir a força máxima, as deformações nos pontos 2 e 3 tendem a crescer mais que as deformações dos pontos 1 e 4. No bloco, a tensão em cada ponto não é constante, o que leva a diferentes valores de deformação já que as propriedades do concreto são homogêneas em todo o elemento.

5

(a)

(b) (c)

Figura 11 – Curvas tensão x deformação do bloco vazado de concreto – grupo 10 (a), 20 (b) e 30 (c).

O comportamento dos blocos, em cinco níveis de tensão, é representado por

meio de linhas de deformação na Figura 12.

σu

alcançada no ensaio. No início do ensaio, a 20% da tensão máxima, as deformações nos pontos 1 e 4 são praticamente nulas, e a deformação no ponto central 3 é aproximadamente 60% maior que a obtida no ponto 2. Até 40% da tensão máxima de ensaio, as deformações aumentam em direção ao centro do bloco. Nesse nível de tensão, a diferença de deformação entre os pontos 2 e 3 diminuem, sendo o valor de deformação maior 10% no ponto 3 que no ponto 4. Quando atingida 60% da tensão máxima, os pontos 1 e 4 continuam a apresentar as menores deformações e os pontos 2 e 3, situados na parte central do bloco, passam a apresentar valores mais elevados. A deformação entre os pontos 1 e 4, a partir desse nível até a tensão de ruptura, valem 10%, 20% e 35% das deformações ocorridas no ponto central. A partir de 60% da tensão máxima até a tensão de ruína, o ponto 2 apresenta deformações 10%, 30% e 20% maiores que o ponto 3. Vale ressaltar que as deformações obtidas principalmente a partir de 80% da tensão máxima são fortemente influenciadas pela intensa fissuração apresentada pelo bloco. Tal comportamento representa especificamente o bloco do grupo 10, tendo os demais grupos apresentado comportamento semelhante.

(a) (b)

Figura 12 – Linhas de deformação do bloco de concreto – grupo 10 (a) e 30 (b).

O módulo de elasticidade do concreto com o qual é moldado o bloco não é o único fator influente nas deformações ocorridas ao longo de suas paredes. A geometria do bloco influência essa distribuição, fazendo com que após a aplicação da força pela máquina de ensaio a distribuição de tensões por todo o elemento não seja uniforme. Entretanto, atribui-se ao deslocamento não uniforme da placa de ensaio o fator mais relevante nos distintos valores de deformações obtidos.

A resistência dos blocos vazados de concreto está relacionada com a resistência obtida em corpos-de-prova cilíndricos 10 x 20 cm e 15 x 30 cm conforme distribuição apresentada na Figura 13a. Para o intervalo de resistência, duas curvas – uma linear e outra exponencial – representam tal distribuição com a mesma variação. A curva exponencial é representada pela Equação (3).

f

1,5

f

=

Na Figura 13b apresenta-se a correlação entre a resistência à tração do

concreto e a resistência à compressão dos blocos.

(a) (b)

Figura 13 – Relação entre a resistência à compressão do bloco e dos corpos-de-prova cilíndricos (a). Relação entre a resistência à tração do concreto, e a resistência à

4.4 Prismas de dois e três blocos