Resistência à Tração na Flexão

O ensaio de resistência à tração na flexão foi realizado de acordo com a norma brasileira NBR 12142 (2010). Os CP’s prismáticos empregados neste ensaio foram moldados de acordo com a norma brasileira NBR 5738 (2003). Foram ensaiados quatro corpos de prova à tração na flexão, aos 63 dias, para cada traço de concreto do programa experimental. Foi empregada a mesma metodologia para a cura inicial, desforma e cura submersa, conforme descrito anteriormente no ensaio de resistência à compressão.

4.4.3 Exsudação

O método de ensaio de exsudação seguiu as prescrições da norma brasileira NBR 15558 (2008). Conforme a norma, neste ensaio utiliza-se um cilindro metálico, o qual foi moldado de acordo com a norma brasileira NBR 5738 (2003), e, posteriormente, compactado segundo a norma brasileira NBR 9833 (2008). O ensaio foi efetuado no concreto em estado fresco em ambiente com temperatura e umidade controladas (UR 65 ± 5 % e temperatura de 23 ± 2 °C).

Como no programa experimental tem-se 8 combinações ou traços de concreto, foi ensaiado um total de 8 corpos de prova. A equação 1 calcula, de acordo com a norma brasileira NBR 15558 (2008), a massa de água de mistura do concreto contida dentro do corpo de prova moldado. A equação 2 calcula a água exsudada ou acumulada por exsudação, também conforme a referida norma, expressa como uma porcentagem da água de mistura do concreto contida dentro do molde.

m𝑎𝑟= m𝑎𝑚 m𝑡 ∗ m𝑒 Equação 1 E = m𝑎𝑒 m𝑎𝑟 ∗ 100 Equação 2

Onde:

E - é a quantidade de água exsudada, expressa em porcentagem (%);

mar - é a massa de água do concreto do recipiente cilíndrico, expressa em gramas (g);

mt - é a massa total do traço, expressa em gramas (g);

mam - é a água de mistura do traço, ou seja, a massa da água de amassamento com os

agregados na condição saturado superfície seca, descontando a água absorvida, expressa em gramas (g);

me - é a massa da amostra ensaiada, expressa em gramas (g);

mae - é a massa de água exsudada, expressa em gramas (g), ou o volume total de água

retirado do corpo-de-prova, expresso em centímetros cúbicos (cm³), multiplicado por 1 g/m³.

4.4.4 Resistência à Abrasão

Para análise da resistência à abrasão foi empregado o método descrito pela norma brasileira NBR 12042 (2012), conforme apresentado no item 2.2.3.1. Na execução de cada traço de concreto da matriz experimental foram moldadas fôrmas metálicas com dimensões de 250 x 350 x 100 mm, das quais foram extraídas as amostras destinadas aos ensaios de abrasão aos 63 dias. A moldagem das placas foi realizada em duas camadas, com adensamento mecânico (mesa vibratória) e posterior regularização da superfície, conforme prescrições da norma brasileira NBR 5738 (2003). Da mesma maneira como para os ensaios de resistência à compressão e à tração na flexão, as placas foram revestidas por um plástico, imediatamente após o processo de moldagem, no local em que seriam armazenadas durante as primeiras 24 horas. Após esta etapa, as mesmas foram desmoldadas e destinadas aos processos de cura (submersa; caixa aquecida) até o momento da realização dos ensaios.

Para o ensaio segundo a NBR 12042 (2012) três CP’s nas dimensões de 70 x 70 x 30 mm foram retirados de cada placa de concreto, perfazendo um total de 9 amostras para cada combinação. Tais amostras foram obtidas através do corte refrigerado em serra diamantada. Primeiramente, as placas foram cortadas transversalmente, sendo obtidas duas partes iguais nas dimensões de 250 x 175 x 100 mm. Uma das partes foi utilizada para a extração das amostras destinadas ao ensaio de resistência abrasão e às técnicas de microdureza e porosimetria por intrusão de mercúrio, enquanto que a outra foi empregada para a medição da dureza superficial por esclerometria (figura 40).

Figura 40: metodologia para obtenção das amostras para os ensaios de superfície

Na figura 41 está apresentada uma amostra que foi preparada para a execução do ensaio de resistência à abrasão e na figura 42 demonstra-se a mesma desgastada, cujo ensaio foi realizado através de um equipamento abrasor tipo Amsler (figura 43).

Figura 41: CP para o ensaio de resistência à abrasão - NBR 12042

Figura 42: CP após ensaio de resistência à abrasão - NBR

12042

Figura 43: equipamento para ensaio de resistência à abrasão -

NBR 12042

4.4.5 Dureza Superficial por Esclerometria

O método de ensaio de avaliação da dureza superficial pelo esclerômetro de reflexão seguiu as determinações da norma brasileira NBR 7584 (2012). Esse método mede a dureza superficial do concreto, fornecendo elementos para avaliação da qualidade do concreto endurecido, tendo como parâmetro de controle o índice esclerométrico (IE). O princípio de funcionamento é baseado na ação de uma massa ou martelo que, ao ser impulsionado por uma mola, se choca através de uma haste com a superfície de ensaio; o aparelho então registra a energia remanescente através do recuo do martelo.

O ensaio de dureza superficial por esclerometria foi efetuado, conforme mencionado anteriormente, em parte das placas de concreto moldadas para o ensaio de abrasão. Logo, para cada traço de concreto resultaram 3 CP’s nas dimensões de 250 x 175 x 100 mm.

Dureza superficial - 250x175x100 mm 1 Resistência à abrasão - 70x70x30 mm Microdureza superficial - 30x30x8 mm Porosimetria - fragmentos 10 mm 2 2 1

A NBR 7584 (2012) recomenda em cada área de ensaio, no mínimo, 16 impactos do aparelho. Nesta pesquisa foram adotados 16 pontos para execução do ensaio em cada corpo de prova, distribuídos sobre a superfície dos mesmos, de acordo com recomendações da norma, a fim de medir a dureza superficial dos compósitos.

A figura 44 apresenta o corpo de prova de concreto que foi destinado ao ensaio de esclerometria nesta pesquisa, enquanto que a figura 45 mostra a execução do referido ensaio, com os respectivos pontos para impacto do esclerômetro de reflexão.

Figura 44: corpo de prova para o ensaio de esclerometria

Figura 45: ensaio esclerométrico

Antes da execução de cada ensaio foi efetuada a calibração do equipamento, empregando- se para tal uma bigorna de aço, segundo recomendações da NBR 7584 (2012). Foram registrados 10 impactos sobre a bigorna de aço, sendo que o aparelho foi considerado apto para uso, uma vez que nenhuma das leituras situou-se fora do intervalo estabelecido pelo fabricante do aparelho.

Segundo a referida norma, mediante as 10 leituras, calcula-se o coeficiente de correção (K), o qual é aplicado aos valores dos IE obtidos no ensaio. Através da equação 3 é possível obter o valor do K para cada ensaio.

K = n ∗ IE𝑛𝑜𝑚

∑n_i=1IE_𝑖 Equação 3

Onde:

K - é o coeficiente de correção do índice esclerométrico; n - é o número de impactos na bigorna de aço (10);

IEnom - é o índice esclerométrico nominal do aparelho na bigorna de aço, fornecido pelo

IEi - é o índice esclerométrico obtido em cada impacto do esclerômetro na bigorna de aço.

Ainda, conforme a norma, após cada ensaio realizado, calcula-se a média aritmética dos 16 valores individuais dos índices esclerométricos, desprezando-se todo índice individual que esteja afastado em mais de 10 % do valor médio obtido. Caso algum valor seja descartado, uma nova média aritmética deve ser calculada. Cabe salientar que o IE final deve ser obtido com no mínimo cinco valores individuais. Quando isto não for possível, o ensaio esclerométrico da área analisada deve ser descartado. Uma vez obtido o valor do IE de cada corpo de prova de concreto, calcula-se o IE efetivo (IEef), de acordo com a equação 4.

IEef= IE ∗ K Equação 4

Onde:

IEef - é o índice esclerométrico efetivo;

K - é o coeficiente de correção, obtido conforme equação 3; IE - é o índice esclerométrico médio (média dos impactos).

O valor do IEef de cada traço de concreto moldado foi dado pela média aritmética dos

valores dos IEef dos 3 CP’s ensaiados.