Transcript Módulo de deformação

AVALIAÇÃO DOS MÉTODOS DE ENSAIO PARA DETERMINAÇÃO DO
MÓDULO DE DEFORMAÇÃO DE ARGAMASSAS
Fernanda Belizário Silva, bolsista FAPESP e aluna de graduação de Eng. Civil
Mércia M. S. B. Barros, Profª Drª do Departamento de Engenharia de Construção Civil
ESCOLA POLITÉCNICA DA USP
Palavras-chave: módulo de deformação, método de ensaio, formato de corpo-de-prova, argamassa
Resultados
Introdução
Módulo (GPa)
Coef. de variação
O conceito de módulo de deformação
Ultrassom
12,7 6,0
12,2
5,8% 5,5% 3,2%
• Módulo de deformação é a • Pode ser obtido através da curva tensãoxdeformação
relação entre a tensão σ
aplicada a um corpo e a
Curva tensão x
deformação
deformação ε resultante desta
Módulo tangente
tensão.
(inicial)
Freqüência de
ressonância
11,5
6,5
5,5% 5,1%
Tensão
• O módulo de deformação é uma propriedade importante das argamassas: avalia
sua capacidade de deformação, frente a esforços, sem que ocorram rupturas prejudiciais
ao seu desempenho (fissuras visíveis)
• Apesar da sua importância, não há normalização brasileira para sua definição
• Cada pesquisador adota um método de ensaio e um formato de corpo-de-prova
• Não é possível comparar estudos ou estabelecer referências

E

Barra
Cilindro
T1
T2
T1
T2
T1
T2
T1
T2
À compressão
(tangente inicial)
-
-
11,7
7,5%
4,8
9,1%
14,6
26%
4,1
24%
-
-
16,7
25%
4,3
18%
À tração na flexão
-
-
-
-
-
-
2,8**
32%
1,4**
10%
-
-
A respeito do método de ensaio
CV do
E (%)
Ensaio
Programa experimental
-
À
compressão
(MCE)
À tração na
flexão
(MTF)
16,75
21,33
Resultado
Materiais utilizados e caracterização no estado anidro
Material
Cimento Votoran CPII-E-32
Cal hidratada Supercal CHI
Areia quartzosa de rio (seca)
Massa unitária (kg/dm³)
NBR7251 (ABNT, 1982)
1,26
0,52
1,51
Massa específica (kg/dm³)
Picnometria de gás Hélio
2,99
2,23
2,62
Traço
Dosagem em
volume de
areia úmida
Dosagem em
volume de
areia seca
T1 - fraco
1:0,5:4,5
1:0,2:3,8
T2 - forte
1:2:9
1:0,8:7,6
Ultrassom
(MU)
Materiais para
mistura (kg)
Densidade de massa
aparente (kg/dm³)
NBR13278 (ABNT,
2005)
9,2:1,93:35 +
8,5L de água
4,6:3,78:35 +
9,1L de água
2,1
4,33
Freqüência
de
ressonância
(MFR)
Ensaios estáticos: destrutivos, fornecem
a curva tensãoxdeformação
-
-
-
-
5,31
Vantagens
Desvantagens
Curva
σxε
Tmáx:
Fornece a curva σxε;
17min
Ampla utilização
Tmín: 8min
Curva
σxε
Fornece a curva σxε;
T~15min
Representa o esforço
(incluso
mais comum em
tempo para
argamassas de
lixar o CP)
revestimento.
Destrutivo;
Necessário lixamento
Alto custo;
Exige pessoal especializado;
Tempo total de ensaio: longo;
Uso não difundido no Brasil.
E
tangente
inicial à
compressão
E
tangente
inicial à
compressão
T~2min
Não destrutivo;
Rápida execução;
Simples montagem;
Baixo custo;
Não exige pessoal
especializado;
Adotado
internacionalmente
Fornece somente o valor do
módulo tangente inicial;
Uso não difundido no Brasil.
T~5min
Não destrutivo;
Rápida execução;
Simples montagem;
Não exige pessoal
especializado;
Adotado
internacionalmente
Fornece somente o valor do
módulo tangente inicial;
Alto custo;
Uso não difundido no Brasil.
Formato
do CP
Cilindro
Cubo
Volume de
argamassa/
CP (L)
CV médio
(%)
Placa
Prisma
Aspectos relevantes
0,18
MU: 5,63
MFR:5,31
Uso não difundido no Brasil;
Difícil moldagem, com muitas perdas na desmoldagem;
Problemas de fissuração por elevada retração;
Não permite ensaios de resistência mecânica;
Frágil.
0,20
MCE: 8,32
MU: 3,22
Requer capeamento para ensaios à compressão;
Muito difundido no Brasil;
Menores níveis de variabilidade.
1,00
MCE: 19,8
MU: 3,43
Alto consumo de argamassa;
Requer prensa com alta capacidade de carga;
Resultados discrepantes.
MU: 4,27
MTF: 21,3
Uso não difundido no Brasil;
Necessário lixar os corpos-de-prova, pois a face de moldagem
fica em contato com a prensa;
Representa condição bem próxima aos revestimentos reais de
argamassa.
MCE: 22,2
MU: 5,12
Uso muito difundido no Brasil;
Formato recomendado por muitas normas internacionais;
Pode ser ensaiado à tração na flexão;
Apresenta variabilidade moderada.
2,0
Ensaios dinâmicos: não destrutivos,
fornecem valor correspondente ao módulo
tangente inicial à compressão
-
Destrutivo;
Relógios comparadores fornecem
resultados inconsistentes;
Alto custo;
Exige pessoal especializado;
Tempo total de ensaio: longo;
Não representa o esforço mais
comum em argamassas.
0,38
Caracterização no estado endurecido
Métodos de ensaio analisados:
-
A respeito do formato dos corpos-de-prova
Barra
Dosagens e caracterização no estado fresco
-
Tempo de
ensaio/
CP
Aspectos analisados:
• Capacidade de diferenciação dos ensaios (dosagens distintas)
• Variabilidade dos resultados dos ensaios
• Relação entre os resultados de ensaios diferentes
• Influência do operador nos resultados do ultrassom
• Influência do instrumento de medida de deformação nos resultados do ensaio estático
à compressão
• Execução do ensaio: facilidade/dificuldade, duração, cuidados necessários,
equipamentos.
4,4
16,6
3,7 11,3* 4,9* 14,1* 5,0*
3,3% 1,9% 4,9% 2,1% 6,4% 5,3% 5,0%
* Medidas longitudinais
** Módulo secante, a 5% e 30% da tensão de ruptura
Módulo corda
Avaliar os métodos de ensaio e formatos de corpo-de-prova mais comuns para
determinação do módulo de deformação de argamassas, buscando identificar a
combinação “método de ensaio/formato de corpo-de-prova” mais adequada para este
fim.
Com isso, pretende-se contribuir para o estabelecimento de normalização técnica
nacional sobre o assunto.
Prisma
T2
Conclusões
Objetivo
Placa
T1
Módulo secante
Deformação
Cubo
0,26
Melhor combinação:
Módulo dinâmico pelo ultrassom, com corpo-de-prova cilíndrico
Quando for necessária a obtenção da curva tensão-deformação, utilizar o módulo
estático à compressão
À compressão
À tração na flexão
Pelo ultrassom
Pela freqüência de
ressonância
Formatos de corpo-de-prova analisados:
Referências bibliográficas
SILVA, F. B. Relatórios de iniciação científica encaminhados à FAPESP, disponíveis em
http://geocities.yahoo.com.br/fernanda.belizario/principal.html
Agradecimentos
Barra
2,5x2,5x28,5cm
Cilindro
ø5x10cm
Cubo
10x10x10cm
Placa
2,5x7,5x20cm
Prisma
4x4x16cm
• À FAPESP, pela bolsa de iniciação científica concedida
• Ao CONSITRA (Consórcio Setorial para Inovação em Tecnologia de Argamassas), pelo
apoio na aquisição de materiais e participação em eventos
• Às empresas Votorantim, Cobrascal e Engemix, pela doação de cimento, cal e areia,
respectivamente.