Relatório resistência a compressão

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Engenharia Civil 
Título do Projeto: DETERMINAÇÃO DA RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO DE 
CORPOS DE PROVA COM VINTE E UM DIAS DE VIDA 
 
Disciplina: MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
São Paulo 2015 - 5º semestre 
Universidade de Mogi das Cruzes 
 
 
Turma: A 5° Semestre 
 
NOTA 
2 
 
 
 
SUMÁRIO 
1. Sumário 
2. INTRODUÇÃO ..................................................................................................... 3 
3. OBJETIVO ........................................................................................................... 4 
4. MATERIAIS E EQUIPAMENTOS UTILIZADOS .................................................. 4 
5. PROCEDIMENTOS DE ENSAIO ......................................................................... 8 
5.1 PREPARAÇÃO DA ARGAMASSA ..................................................................... 8 
5.2 ENCHIMENTO DOS MOLDES ............................................................................ 9 
5.3 CURA DOS CORPOS DE PROVA ...................................................................... 9 
5.4 ROMPIMENTOS DOS CORPOS DE PROVA ..................................................... 9 
6. RESULTADOS................................................................................................... 10 
7. CÁLCULOS DA RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO .......................................... 11 
8. DESVIO RELATIVO MÁXIMO ........................................................................... 12 
8.1 DESVIO RELATIVO MÁXIMO (EXCLUINDO O VALOR DISCREPANTE) ....... 12 
9. VALORES ENCONTRADOS NOS ENSAIOS ................................................... 13 
10. CONCLUSÃO E COMENTÁRIO ....................................................................... 16 
11. BIBLIOGRAFIA ................................................................................................. 17 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3 
 
 
 
2. INTRDUÇÃO 
 
O Cimento Portland é um dos materiais mundialmente mais empregados na 
construção civil muitas vezes denominado simplesmente como cimento. O Cimento 
Portland é um pó fino com propriedades aglomerantes, aglutinantes ou ligantes, que 
endurece sob ação da água. 
Depois de endurecido, uma de suas principais propriedades está na sua 
capacidade de manter-se sólido mesmo em contato com a água, ou seja, o Cimento 
Portland não se decompõe novamente. O Cimento Portland, misturado com água e 
outros materiais de construção, tais como a areia, a pedra britada, o pó de pedra, a 
cal e outros, resulta nos concretos e nas argamassas usadas na construção de 
casas, edifícios, pontes, barragens, etc. 
As características e propriedades desses concretos e argamassas vão depender 
da qualidade e proporções dos materiais com que são compostos, sendo o cimento, 
dentre todos, o material mais ativo, a partir do ponto de vista químico. Pode-se dizer 
que o cimento é o principal responsável pela transformação da mistura dos materiais 
componentes dos concretos e das argamassas no produto final desejado como 
lajes, vigas, pontes, revestimentos, etc. 
Portanto, é de fundamental importância utilizá-lo corretamente. Para isto, é 
preciso conhecer bem suas características e propriedades, para poder aproveitá-las 
da melhor forma possível na aplicação que se tem em vista. 
Com a evolução dos conhecimentos técnicos sobre o assunto, foram sendo 
desenvolvidos novos tipos de Cimentos Portland. Hoje os disponibilizados no 
mercado brasileiro servem para o uso geral, entretanto, tem certas características e 
propriedades que os tornam mais adequados para determinados usos, permitindo 
que se obtenha um concreto ou uma argamassa com a resistência e durabilidade 
desejadas, de forma bem econômica. 
 
 
 
 
4 
 
 
 
3. OBJETIVO 
 
O objetivo desse trabalho é determinar a resistência à compressão de corpos de 
prova com dimensões de 10 cm de comprimento e 5 cm de diâmetro, produzidos em 
laboratório com Cimento Portland (CP V - ARI) e com vinte e um dias de vida. 
Analisar e comparar os resultados obtidos, observando os valores encontrados 
na literatura, utilizando como base as normas técnicas: 
 
• ABNT NBR 7215 - Determinação da resistência à compressão; 
• ABNT NBR 5738 - Moldagem e cura de corpos-de-prova cilíndricos ou 
prismáticos de concreto e; 
• ABNT NBR 5739 - Concreto - Ensaio de compressão de corpos-de-prova 
cilíndricos. 
4. MATERIAIS E EQUIPAMENTOS UTILIZADOS 
 
4.1 COMPONENTES DA ARGAMASSA 
 
• Areia Média 
A areia deve atender às prescrições da NBR 7214. 
 
Imagem 1- Areia Média 
 
 
5 
 
 
 
• ÁGUA 
A água usada na mistura da argamassa deve ser potável e estar na temperatura 
de (23 ± 2)°C. 
 
• CIMENTO PORTLAND (CP V- ARI) 
Cimento Portland amostra deve ser conservada em recipiente hermético que não 
reaja com o cimento, 
Imagem 2 – Cimento CP V 
 
• ÓLEO 
O óleo utilizado como desmoldante deve ser mineral e de baixa viscosidade. 
 
3,2 APARELHAGEM 
 
• BALANÇAS 
As balanças devem apresentar resolução de 0,1 g e carga mínima de 1000 g. 
 
 
 
 
 
 
 
6 
 
 
 
• MISTURADOR MECÂNICO 
O misturador mecânico consta de uma cuba de aço inoxidável com capacidade 
de aproximadamente 5L e de uma pá de metal que gira em torno de si mesma e em 
movimento planetário, em torno do eixo da cuba, sendo estes movimentos em 
sentidos opostos. O misturador deve funcionar com duas velocidades. 
 
Imagem 3 – Misturador Mecânico 
 
• MOLDE 
O molde é composto de forma cilíndrica e base, rosqueada ou não, ambas de 
metal não corrosível. A forma cilíndrica deve ser de aço ABNT 1020 e ter no mínimo 
3 mm de espessura. A superfície compreendida pela forma cilíndrica deve ser plana 
e lisa, não podendo apresentar afastamentos relativamente. 
Imagem 4 – Molde Cilíndrico 50mmx 100mm 
 
 
 
 
7 
 
 
 
• SOQUETE 
O soquete deve ser de material não corrosível, com as dimensões pré-
estabelecidas. 
 
• MÁQUINA DE ENSAIO DE COMPRESSÃO 
A máquina de ensaio de resistência à compressão deve apresentar as seguintes 
características: 
a) Ser capaz de aplicar cargas de maneira contínua, sem choques, à velocidade 
constante durante o ensaio; 
b) Ser utilizada com escala dinamométrica, tal que a carga de ruptura prevista 
seja maior que 10% e menor que 90% da leitura máxima da escala; 
c) Apresentar erros de exatidão e repetibilidade com as tolerâncias máximas 
relativamente à carga real aplicada, conforme a NBR 6156; 
 
 
• PAQUÍMETRO 
Paquímetro com escala em milímetros 
 
• RÉGUA METÁLICA 
Régua metálica, não flexível, com aproximadamente 200 mm de comprimento e 
de 1 mm a 2 mm de espessura. 
 
• ESPÁTULA METÁLICA 
Espátula metálica com lâmina de aproximadamente 25 mm de largura e 200 mm 
de comprimento. 
 
• CRONÔMETRO 
Cronometro para anotar o horário do contato entre o cimento e a água e os 
tempos de amassamentos da argamassa. 
 
8 
 
 
 
5. PROCEDIMENTOS DE ENSAIO 
 
5.1 Preparação da argamassa 
 
As massas dos materiais a serem separados para a fabricação da 
argamassa estão descritos na tabela1 são: 
 
TABELA 2- MASSA DOS MATERIAIS PARA O PREPARO DA AGRAMASSA 
 
Fonte: 
O 
próprio 
autor 
 
Com o auxílio de uma cuba, será adicionado toda a água e em seguida 
deve-se adicionar cuidadosamente o cimento. Utilizar o misturador por 30 
segundos para homogeneizar a massa. 
Após este tempo, desligar o misturador por 1 minuto e 30 segundos e 
utilizar uma espátula para retirar o material grudado na lateral da cuba. 
A argamassa deve permanecer 1 minuto e 15 segundos com um pano, 
cobrindo-a. Após todo este procedimento ligar o misturador na velocidade alta 
por mais 1 minuto. 
 
 
 
 
 
MATERIAL MASSA PARA A MISTURA (g) 
CIMENTO PORTLAND 624 ± 0,4 
AREIA GROSSA 300 ± 0,2 
AGUÁ 468 ± 0,3 
9 
 
 
 
5.2 Enchimento dos moldes 
 
Com auxílio de uma espátula preencher os moldes em quatro camadas 
comalturas iguais, recebendo cada camada 30 golpes. 
 
5.3 Cura dos corpos de prova 
 
Após a moldagem dos corpos de prova, ainda nos moldes, deve-se levá-
los para uma câmara úmida com tampa, onde devem permanecer por 24h. 
Feito isso, os corpos de prova devem ser levados para uma câmara com água 
saturada com cal, onde devem permanecer até o momento de ruptura. 
5.4 Rompimentos dos corpos de prova 
 
 Romper os corpos de prova após 21 dias. A idade de cada corpo de prova 
é contata a partir do momento de contato do cimento com a água de 
amassamento. 
Colocar os corpos de prova sobre o prato inferior da prensa, de 
maneira que fique exatamente no meio do eixo de carregamento. A 
velocidade da prensa deve ser de 0,20 a 0,30 Mpa. 
 
 
 
 
 
10 
 
 
 
6. Resultados 
 
Após os corpos de prova formados e secos, obedecendo ao tempo de vidada de 
vinte e um dias (21 dias), foram retirado de suas formas e aferido os seus 
respectivos valores de comprimento e diâmetros encontrados. Para facilitar a 
identificação dos mesmos foram numerados de um a quatro. Na tabela 2 estão 
expressos os valores de resistência à compressão aferidos e seus respectivos 
valores de comprimento e diâmetro dos corpos de prova. 
 
TABELA 3 - VALORES DE COMPRIMENTO, DIÂMETRO E DE RESISTÊNCIA A 
COMPRESSÃO DOS CORPOS DE PROVA. 
 
N° CORPO DE 
PROVA 
COMPRIMENTO 
(cm) 
DIÂMETRO (cm) RESISTENCIA (tf) 
1 10,05 5,03 7,21 
2 10,02 5,01 6,45 
3 10,03 5,03 4,12 
4 10,03 5,01 6,86 
Fonte: O próprio autor 
 
 
 
 
 
 
 
11 
 
 
 
7. Cálculos da Resistência à compressão 
 
Na tabela 3 são expressos os valore de carga de ruptura e tempo de vida dos 
corpos de prova analisados. Os valores são apresentados em Quilograma-Força 
(Kgf). 
 
TABELA 4 – CARGA DE RUPTURA E IDADE DOS CORPOS DE PROVA 
 
 
Nº CORPO DE 
PROVA IDADE 
CARGA DE 
RUPTURA 
 
(DIAS) (Kgf) 
1 21 7210 
2 21 6450 
3 21 4120 
4 21 6860 
Fonte: O próprio autor 
 
TABELA 5 – VALORES DE DESVIO RELATIVOS ENCONTRADOS 
 
Fonte: O próprio autor 
fcj 
Fcj 
| Fcj - fcj | 
DESVIO RELATIVO 
MÁXIMO 
(MPa) (MPa) 
 
(%) 
35,6 30,5 5,1 16,72% 
32,1 30,5 1,6 5,25% 
20,3 30,5 10,2 33,44% 
34,1 30,5 3,6 11,80% 
12 
 
 
 
8. Desvio Relativo Máximo 
 
𝑫𝟏 =
> |𝐹𝑐𝑗 − 𝑓𝑐𝑗|
𝑭𝒄𝒋
𝒙𝟏𝟎𝟎 
- O desvio relativo máximo encontrado foi de 33,44%. Quando o desvio relativo 
máximo for superior a 6%, deve-se calcular novamente, excluindo o valor 
discrepante. Caso o erro persista, um novo ensaio deve ser realizado. 
 
8.1 Desvio Relativo Máximo (Excluindo o Valor Discrepante) 
 
Excluindo o valor discrepante de 33,44% pertencente ao terceiro corpo de prova 
ensaiado: 
 
TABELA 5 –NOVOS DESVIOS RELATIVOS ENCONTRADOS 
 
𝑫𝟏 =
> |𝐹𝑐𝑗 − 𝑓𝑐𝑗|
𝑭𝒄𝒋
𝒙𝟏𝟎𝟎 
 
Feito novamente os cálculos de desvios relativos, o valor máximo encontrado foi de 
5,31%. 
fcj 
Fcj 
| Fcj - fcj | 
DESVIO RELATIVO 
MÁXIMO 
(MPa) (MPa) 
 
(%) 
35,6 33,9 1,7 5,01% 
32,1 33,9 1,8 5,31% 
34,1 33,9 0,2 0,59% 
13 
 
 
 
9. Valores Encontrados nos Ensaios 
 
 
TABELA 6 – Grupo 5 – CP V 
Corpo de Prova 
n° 
Comprimento 
(cm) 
Diâmetro (cm) Resistência (Tf) 
1 10,05 5,03 7,21 
2 10,02 5,01 6,45 
3 10,03 5,03 4,12 
4 10,03 5,01 6,86 
 
 
• Gráfico de resistência em toneladas força (tf) / ensaios com CP V – Grupo 5. 
 
 
 
 
 
 
 
0
1
2
3
4
5
6
Corpo de Prova 1 Corpo de Prova 2 Corpo de Prova 3 Corpo de Prova 4
Série1
14 
 
 
 
TABELA 7 – Grupo 4 – CP V 
 
 
 
 
 
 
TABELA 8 – Grupo 3 – CP II 
 
 
 
 
 
 
TABELA 9 – Grupo 2 – CP II 
 
 
 
 
 
 
 
TABELA 10 – Grupo 1 – CP II 
 
 
 
 
 
Corpo de Prova 
n° 
Comprimento 
(cm) 
Diâmetro (cm) Resistência (Tf) 
1 10,00 5,02 4,97 
2 9,97 5,04 4,76 
3 9,96 5,00 3,16 
4 10,03 5,04 4,27 
Corpo de Prova 
n° 
Comprimento 
(cm) 
Diâmetro (cm) Resistência (Tf) 
1 10,03 5,03 3,74 
2 10,04 5,02 4,48 
3 10,01 5,03 4,06 
4 10,03 5,03 4,50 
Corpo de Prova 
n° 
Comprimento 
(cm) 
Diâmetro (cm) Resistência (Tf) 
1 10,09 5,00 4,21 
2 10,01 5,01 3,76 
3 10,01 5,02 4,70 
4 10,09 5,02 3,50 
Corpo de Prova 
n° 
Comprimento 
(cm) 
Diâmetro (cm) Resistência (Tf) 
1 10,02 5,00 3,84 
2 10,04 5,00 2,59 
3 10,05 5,00 3,89 
4 9,91 5,00 4,20 
15 
 
 
 
• Gráfico de resistência em toneladas força (tf) / grupos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
0
1
2
3
4
5
6
7
CP5 - Grupo 5 CP5 - Grupo4 CP2 - Grupo 3 CP3 Grupo 2 CP2 - Grupo 1
Série1
16 
 
 
 
10. CONCLUSÃO E COMENTÁRIO 
 
O cimento utilizado foi o CP V e gerou uma resistência média de 
aproximadamente 34Mpa. Os ensaios realizados em laboratório apresentaram 
resultados dos quais foram observados e analisados. A participação de todos foi 
muito importante para um melhor entendimento sobre os tipos de Cimento Portland 
e os métodos de ensaios. 
Durante o ensaio de compressão foi observado que o corpo de prova número 3, 
apresentou um resultado discrepante comparado aos demais, e devido a esse 
resultado, apresentou-se irregularidades no cálculo de desvio relativo máximo 
excedendo o limite permitido de 6%. Os cálculos foram refeitos desconsiderando o 
corpo de prova número 3 e com isso, foram obtidos resultados normais, validando o 
experimento. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
17 
 
 
 
11. BIBLIOGRAFIA 
 
ABCP, ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE CIMENTO PORTLAND. “Guia básico de 
utilização do cimento portland”. 7.ed. São Paulo, 2002. 
 
ISAIA, G. E., et al., “Materiais de Construção Civil e Princípios de Ciência e 
Engenharia de Materiais”, IBRACON, 2007. 
 
ABNT, ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, “NBR 7215:96-
Determinação da resistência à compressão”. Rio de Janeiro: ABNT, 1996. 
 
ABNT, Associação Brasileira de Normas Técnicas, “NBR 5738:93-Moldagem e 
cura de corpos-de-prova cilíndricos ou prismáticos de concreto”. Rio de 
Janeiro: ABNT, 1993. 
 
ABNT, Associação Brasileira de Normas Técnicas, “NBR 5739:93-Ensaio de 
compressão de corpos-de-prova cilíndricos”. Rio de Janeiro: ABNT, 1991.