AULA 26 Materiais de Construção I

(1)

Faculdade de Engenharia - Licenciatura em Engenharia Civil AULA 26

Materiais de Construção I

Capítulo Aula 26

VII – Controle de Qualidade

do Betão  Introdução; Fases de controle de qualidade: — Controle do betão antes do fabrico; — Controle do betão fresco;

— Controle do betão endurecido. a) Conceitos fundamentais;

b) Definição da qualidade do betão;

c) Parâmetros definidores da qualidade do betão.

Controle de Qualidade do Betão

O betão urge no presente como um material aparentemente simples de confeccionar e fácil de colocar, que a generalidade de intervenientes na obra conhece e que muitos julgam dominar tecnicamente o que é ilusório e necessita de urgente correcção.

De acordo com o escalonamento do próprio processo construtivo e do ciclo de vida do betão, desde que é dimensionado e produzido, até à sua colocação e conservação em obra, podem-se distinguir várias fases de controle de qualidade.

A meta será obviamente a obtenção de um produto final conforme as especificações e as características exigidas, segundo um compromisso técnico/económico que possibilite a melhor relação custos de produção/rendimento de execução/adequação e satisfação das necessidades do utilizador.

— Fases de controle de qualidade

Para concretização prática do controle de qualidade do betão poderemos considerar de forma escalonada, as seguintes três (3) fases principais:

1ª) Controle do Betão Antes do Fabrico

Estudo dos materiais constituintes do betão e sua composição, com a definição e realização de ensaios prévios inerentes à caracterização das suas propriedades, tendo em conta a escolha criteriosa de tais constituintes.

(2)

2ª) Controle do Betão Fresco

A partir do momento em que se inicia o fabrico do betão, surge a necessidade de controlar algumas das propriedades do material enquanto fresco, isto é, desde que sai da misturadora, betoneira ou central de produção, passando do transporte, até a sua chegada ao local de colocação.

Um primeiro exame de controle deverá ser visual e ter em conta: o aspecto; a cor; a uniformidade da mistura; a granulometria; a dosagem de água.

Deverá seguidamente, avaliar-se a consistência a partir do ensaio de trabalhabilidade, com uso do cone de Abrams, devendo seguir o especificado no caderno de encargos.

Outros ensaios com interesse para o controle das propriedades do betão fresco são ainda, embora desprezados correntemente:

 Determinação do teor em ar introduzido (processo pneumático);

 Determinação da massa volúmica;

 Determinação da composição;

 Determinação do tempo de presa;

 Determinação da quantidade de água da amassadura.

É, contudo, fundamental proceder a:

 Recolha de amostras de betão fresco em moldes normalizados para posterior caracterização da sua resistência mecânica à compressão nas idades regulamentares (e/ou flexão);

 Controlar a trabalhabilidade ao longo do fabrico;

 Verificar e vistoriar a qualidade do cimento e inertes através de ensaios específicos ao longo da fase de produção, ajustando a composição sempre que se surgirem novos inertes;

 Determinação da dispersão de fabrico na central de betão, obtendo-se indicações-chave sobre a necessidade ou não de ajustamento nas composições previamente estudadas em laboratório;

 Aferição periódica dos aparelhos de medição e pesagem nas centrais ou estaleiros de fabrico do betão.

Para além destes aspectos há que mencionar o interesse de se inspeccionarem, antes da betonagem, os aspectos de:

 Cofragem e armaduras;

 Eficácia dos meios de transporte, compactação e cura, compatíveis com a consistência especificada para o betão;

(3)

3ª) Controle do Betão Endurecido

Tem-se verificado que é geralmente assumido que o controle do betão endurecido, suficiente para alívio de consciência dos intervenientes, é a determinação da resistência mecânica aos 28 dias de idade (ou outras idades prévias e regulamentares), por ensaios de rotura à compressão.

Importará referir que o controle de resistência mecânica dos betões deve obedecer alguns princípios regulamentares dos quais, os portugueses: RBLH e a NP ENV 206.

De acordo com o Regulamento de Betões de Ligantes Hidráulicos (RBLH), os betões estruturais são classificados em função do seu tipo, classe e qualidade.

a) Os tipos de betão considerados são:

1.Tipo B– betão caracterizado por determinada resistência mecânica;

2.Tipo BD– betão que é caracterizado pela durabilidade em determinados ambientes

agressivos (para além da resistência mecânica).

b) A classe de um betão do tipo B é definida pelo valor característico da sua tensão de rotura por compressão (ou flexão) aos 28 dias, entendendo-se por valor característico aquele valor que é atingido com a probabilidade de 95%.

c) A classe do betão é definida pelo número que exprime o valor característico da sua tensão de rotura em MPa (megapascais). No caso de ser por flexão opõe-se a letra F àquele número. Ex.: B25; B30; B40 ou B2,0F; B4,5F.

(4)

Define-se a qualidade do betão em função dos valores do desvio padrão ou do coeficiente da variação das distribuições estatísticas dos valores das tensões de rotura por compressão ou flexão aos 28 dias de idade, referidos aos ensaios sobre provetes cúbicos com 20cm de aresta (ou provetes com 15cm x 15cm x 55cm no caso de flexão).

Assim, considerando n amostras às quais correspondem n valores de tensão de rotura:

(1) A tensão média será:

n f

f_cm 



ci , onde: fci é a média aritmética dos diversos

provetes de uma amostra.

(2) O desvio padrão ∆ é dado pela expressão:

1 )

( 2

    

n f

fci cm

(3) O valor característico da tensão de rotura, fck, é dado por: fck  fcm 1,64

(4) O coeficiente de variação  é um parâmetro dado por:

cm

f

  

O RBLH estipula que no cálculo do valor característico à compressão não poderão ser considerados valores do desvio padrão inferiores a 2,5 MPa, nem valores abaixo de 7% para o coeficiente de variação.

e) Assinala-se também que, para o caso de betões prontos, independentemente da classe, devem ser da qualidade 1 (nível mais exigente).

(5)

1ª) f_cm  f_ck K₁ e 2ª) f_cl  f_ck K₂, em que fcl é o menor valor dos obtidos no ensaio.

No início da produção do betão K1=5 MPa e K2=1 MPa e quando se estabilizam as condições de produção, K1=K2=3 MPa.

g) Relativamente aos betões do tipo BD, são enunciadas as seguintes classes:

 Classe 1– betão que é caracterizado pela durabilidade quando em contacto com águas de elevada agressividade química;

 Classe 2 – betão que é caracterizado pela durabilidade quando em contacto com águas de moderada agressividade química;

 Classe 3 – betão que é caracterizado pela durabilidade quando exposto em ambientes em que a temperatura pode atingir, com frequência, valores inferiores a 5 oC.

h) Face a caracterização anterior dos betões (tipo, classe e qualidade) é usual designar os betões por siglas formadas pela sucessão dedos indicativos do tipo, da classe e da qualidade.

Ex.: B30.1 (betão do tipo B, da classe 30 e qualidade 1);

B4,5F.1 (betão do tipo B, da classe 4,5 referido à tensão de rotura por flexão e da qualidade 1);

BD2.1 (betão tipo BD, da classe 2 e da qualidade 1);

B20.BD3.2 (betão do tipo B, da classe 20, do tipo BD, da classe 3 e da qualidade 2).

— Exemplo de aplicação:

(6)

Correcção:

B25 (25Mpa); n=22

Mpa fcm n fci fcm 55 . 25 22 562    1 ) ( 2      n fcm fci

2.82Mpa2.5Mpa Ok!

Mpa fck fck fcm fck 92 . 20 82 . 2 * 64 . 1 55 . 25 64 . 1      

11.03% 7% 100 * 55 . 25 82 . 2 100 *         fcm Ok!

O betão não satisfaz porque fck <Tensão característica do B25 (25 Mpa);

Sendo necessário fazer o caroteamento e posterior ensaio.

Caso as amostras fossem inferiores a 20 e não menos de 3, deveria seguir-se as seguintes verificações:

1 

 fck K