Teste Para a resistência à compressão do concreto endurecido de um pilar por esclerométria

IFCE – Instituto federal de educação, ciência e tecnologia do ceará

Teste para a resistência à compressão do concreto endurecido de um pilar por esclerométria

                                                                                     José Acilio D. de M. Neto,

                                                                                     aluno de engenharia civil

Relatório da prática para a disciplina de Materiais de construção II

Fortaleza - Ceará, Fevereiro de 2018.

1. OBJETIVO

Relatar com certa fundamentação teórica e prática o observado no dia 15 de fevereiro, quando testamos a dureza superficial de uma área de um pilar de concreto armado, localizado no instituto, por meio da esclerômetria, e como com os dados recolhidos nós pudemos determinar, de maneira não destrutiva, e até certo ponto confiável, a resistência à compressão daquela estrutura tomando por base os pareceres técnicos da norma que regulamenta essa atividade de ensaio (NBR 7584/1995), e também levando em consideração o que nos havia sido ensinado anteriormente nas aulas em que fomos apresentados pela primeira vez ao esclerômetro de reflexão de Schmidt.

2. INTRODUÇÃO

          A primeira vez que ouvi falar em esclerômetro foi durante a aula de materiais de construção II, do curso de engenharia civil, quando o professor falava sobre algumas propriedades de alguns materiais, no caso o concreto e a propriedade era a resistência a compressão; até então eu só conhecia meios destrutivos para determinar numericamente a resistência mecânica (e tais meios são bem apurados na realidade), me pareceu estranho, à primeira vista, pensar que um aparelho “simples” como aquele pudesse ser capaz de fazê-lo também e de modo tão delicado e pouco incisivo.

A verdade é que essa não é “a” aferição definitiva, pois para aceitarmos o resultado apresentado devemos supor algumas premissas, por exemplo, que a dureza superficial do concreto é fidedigna a resistência interna, o que por sua vez é relativo. Porém o grau de aproximação com testes mais complexos para a mesma determinação é notável e a praticidade causada pela velocidade de obtenção de resultados práticos é importante para certos fins i.e. comparação de qualidade em peças pré-moldadas, homogeneidade de dureza superficial de uma peça de concreto, etc., por isso o uso do esclerômetro é recomendável para análises urgentes in situ em, por exemplo, estruturas de concreto. Como já dito o meio é não destrutivo e isso é uma conveniência, pois em certos casos, por exemplo, não é indicada à extração de testemunhos das estruturas; ademais o esclerômetro fornece bons insights quanto à homogeneidade e resistência ao longo da estrutura, isso, por sua vez, nos leva a raciocínios que podem ser necessários se tratarmos de outras características da estrutura, por exemplo, a distribuição interna dos agregados no concreto que poderia nos induzir a questionamentos sobre a qualidade e a eficácia do produto fornecido provendo novos resultados e técnicas para produtos semelhantes no futuro.

 Na inspeção de metais, a utilização de métodos de ensaios não destrutivos já está consolidada, porém, para o concreto, isso é uma prática relativamente nova. O desenvolvimento lento de técnicas não destrutivas para inspeção e avaliação das propriedades do concreto se deve ao fato desse material ser heterogêneo, causando interferências nas medidas realizadas, como atenuação, dispersão, difração e reflexão dos sinais (Mehta & Monteiro, 2008), tal desenvolvimento pode ser lento, mas acontece e com isso temos cada vez melhores resultados, sérios a ponto de ser necessária normalização da pratica em campo a NBR 7584 fornece as informações necessárias sobre a boa realização de ensaios esclerométricos e a quais situações melhor se adéquam o uso do instrumento.

 Em ultima análise esses meios alternativos não visam a substituição desse ou daquele método de ensaio, eles são principalmente para efeito comparador, validador e prático no controle da qualidade de peças pré-moldadas, onde algum padrão preestabecido deve ser mantido.

3. O APARELHO E ALGUMAS ESPECIFICAÇÕES

O esclerômetro mede a dureza superficial do concreto e a correlaciona com a resistência à compressão desse concreto, ele é muito usado em obras em execução, para avaliar a resistência do concreto cujos corpos de prova padrão deram resultado abaixo do esperado.  Também é usado para estimar a resistência do concreto de obras antigas, foi criado em 1948 pelo Eng. suíço Ernest Schmidt.

[pic 1]    [pic 2]      Fig. 1 – Esclerômetro de reflexão.                                          Fig. 1.1– Detalhe lateral, esclerômetro de reflexão.            

3.1. FUNCIONAMENTO BÁSICO

Métodos como a esclerometria que medem a dureza superficial do concreto baseiam-se no princípio do ricochete (quando um entalhe é realizado na superfície), mais aceito e praticado mundialmente, consiste em medir o retorno de uma força no regime elástico após seu impacto com a superfície de concreto (Malhotra & Carino, 2004).

Quando se pressiona o veio de compressão do esclerómetro contra a superfície de betão a ensaiar, comprime-se uma mola existente no interior do aparelho. Logo que o veio atinge o fim do seu curso, é libertada, instantaneamente, uma massa que choca com a sua extremidade interior. O choque é transmitido à superfície a ensaiar, a qual reage, provocando um ressalto. O mesmo veio transmite esse ressalto à massa móvel, que, ao deslocar-se, faz mover um ponteiro, visível no exterior do invólucro do aparelho, e regista o ponto máximo do ressalto da massa. Quanto mais dura e compacta for a superfície do betão, maior será o ressalto. O valor de referência obtido através da escala do aparelho – índice esclerométrico – permite avaliar o valor da resistência à compressão do betão, tendo em conta o ângulo entre o eixo longitudinal do esclerómetro e a superfície ensaiada.

                           [pic 3]

                            Fig. 2 - Ilustração do funcionamento do esclerômetro.

3.2. VERIFICAÇÃO DO APARELHO

Ele deve ser aferido antes de sua utilização ou a cada 300 impactos realizados em uma mesma inspeção (NBR 7584/1995), segundo as condições a seguir.

– Utilizar uma bigorna especial de aço (conforme a figura 3), dotada de guia de aço de massa aproximada 16 kg, colocada em base rígida e nivelada, sendo que a superfície destinada ao impacto deve apresentar dureza Brinell de 5000 MPa e fornecer índices esclerométricos de 80;