Relatório ensaio de determinação da tensão de escoamento do Aço

Prévia do material em texto

1. INTRODUÇÃO 
 
Relatório referente à determinação da tensão de escoamento do aço a partir 
do ensaio de resistência à tração, tendo como base as normas ABNT NBR ISO 
6892-1:2013: Materiais metálicos – Ensaio de Tração. Anexo C e ABNT NBR 
7480:2007: Aço destinado a armaduras para estruturas de concreto armado – 
Especificação. 
Os aços destinados a Armaduras para Concreto Armado são denominados 
CA e são separados nas categorias CA-25, CA-50 e CA-60 através de suas 
características mecânicas obtidas em ensaio de tração, em que são determinados 
Resistência Características de Escoamento, Limite de Resistência e Alongamento, 
devendo atingir o mínimo preconizado na NBR 7880 (anexo B), conforme tabela 
abaixo: 
 
As barras de aço são classificadas nas categorias CA-25 e CA-50, são 
produtos de diâmetro nominal 5,0 mm ou superior, obtidos exclusivamente por 
laminação a quente. Já os fios de aço são classificados na categoria CA-60, 
possuindo diâmetro nominal 10,0 mm ou inferior e são obtidos por Trefilação ou 
Laminação a frio. 
A resistência característica de escoamento é uma das propriedades mais 
importantes das barras e fios de aço destinados a armadura de concreto, pois, do 
ponto de vista estrutural, o limite de escoamento é a carga de trabalho que a barra 
 
 
 
ou fio deve suportar, já que é a tensão a partir da qual o material passa a sofrer 
deformações permanentes. 
Para realização deste ensaio foram utilizadas amostras de cinco diâmetros 
diferentes de quatro diferentes marcas de barras ou fios de aço, encontradas em 
obras da cidade de Goiânia. 
 
2. OBJETIVOS 
 
Avaliar e identificar a resistência à tração nas amostras adotadas de acordo 
com a NBR 7480 e a NBR ISSO 6892 - 2013. 
 
3. MATERIAIS E EQUIPAMENTOS 
 
 Prensa Hidráulica EMIC DL60000 
 Régua metálica 
 Segueta 
 Fio de aço (CA-60) de 4,20 mm de diâmetro da marca 
ArcelorMittal(Belgo) 
 Fio de aço (CA-60) de 5,00 mm de diâmetro das marcas 
ArcelorMittal(Belgo), Votoraço e Gerdau. 
 Barra de aço (CA-50) de 6,30 mm de diâmetro das marcas 
ArcelorMittal(Belgo), Votoraço e Gerdau. 
 Barra de aço (CA-50) de 8,00 mm de diâmetro das marcas 
ArcelorMittal(Belgo), Votoraço, Gerdau e Simec(GVB). 
 Barra de aço (CA-50) de 10,00 mm de diâmetro das marcas 
ArcelorMittal(Belgo), Votoraço, Gerdau e Simec(GVB). 
 
 
 
 
4. DESENVOLVIMENTO 
 
Iniciamos o procedimento preparando as barras/fios a serem utilizadas no 
ensaio, separamos por marcas, padronizamos todas no comprimento de 30 cm e 
sinalizamos as bitolas. 
 Os corpos de prova foram colocados, uma por vez na prensa hidráulica, logo, 
com o acionamento da prensa, a uma velocidade de 8,00 Mpa/s e o 
acompanhamento em um computador vinculado, são aplicadas forças de tração 
na amostra ate o casionar sua ruptura. A partir de um computador vinculado a 
prensa, obtém-se dados específicos e foram analisados separadamente as bitolas 
existentes de cada marca. 
A primeira marca ensaiada foi a do Grupo Simec, possuiamos as amostras de 
barra de aço de 8,00 mm e 10,00 mm, então fizemos o teste de duas amostras de 
cada bitola dessa marca. A segunda marca testada foi a ArcelorMittal, dela 
possuiamos os fios de bitolas de 4,20 mm, 5,00 mm e barras de 6,30 mm, 8,00 mm 
e 10,00 mm, realizamos o ensaio de uma amostra de cada bitola. Prosseguimos 
com marca Votoraço e dela tinhamos o fio de bitola 5,00 mm e as barras de bitola 
6,30 mm, 8,00 mm, 10,00 mm, sendo que desse ultimo foram testadas duas 
amostras. Por ultimo finalizamos com o aço da marca Gerdau, em que possuiamos o 
fio de aço de 5,00 mm de bitola e barras de 6,30 mm, 8,00 mm e 10,00 mm de 
bitola. 
. 
5. ANÁLISE DOS RESULTADOS 
 
I. Amostras do Grupo Simec: 
GVB-50 8,00mm - A primeira amostra apresentou a tensão de escoamento de 
570,327 Mpa sofrendo uma deformação de escoamento de 2,86% do comprimento 
inicial, a segunda amostra do mesmo diâmetro apresentou 585,360 Mpa de Tensão 
de escoamento com deformação de 2,74% do comprimento inicial. 
 
 
 
GVB-50 10,00mm - A primeira amostra apresentou a tensão de escoamento 
de 524,888 Mpa e deformação de 3,18%, na segunda, a tensão de escoamento foi 
541,888 Mpa com deformação de 3,49%. 
 
II. Amostras da ArcelorMittal(Belgo): 
ArcelorMittal-60 4,20mm – A amostra apresentou tensão de escoamento de 
714,928 Mpa e deformação de 2,08% no comprimento. 
ArcelorMittal-60 5,00mm – A amostra apresentou tensão de escoamento de 
711,028 Mpa e deformação de 2,00% no comprimento. 
ArcelorMittal-50s 6,30mm – A amostra apresentou tensão de escoamento de 
646,418 Mpa e deformação de 2,36% no comprimento. 
ArcelorMittal-50s 8,00mm – A amostra apresentou tensão de escoamento de 
630,418 Mpa e deformação de 3,46% no comprimento. 
ArcelorMittal-50s 10,00mm – A amostra apresentou tensão de escoamento de 
614,499 Mpa e deformação de 3,70% no comprimento. 
 
III. Amostras da Votoraço: 
VS-60 5,00mm – A amostra apresentou tensão de escoamento de 735,166 
Mpa e deformação de 2,55% no comprimento. 
VS-50 6,30mm – A amostra apresentou tensão de escoamento de 619,676 
Mpa e deformação de 3,07% no comprimento. 
VS-50 8,00mm – A amostra apresentou tensão de escoamento de 690,940 
Mpa e deformação de 4,83% no comprimento. 
VS-50 10,00mm – A primeira amostra dessa bitola apresentou tensão de 
escoamento de 501,008 Mpa e deformação de 3,43% no comprimento, na segunda 
amostra a tensão de escoamento encontrada foi 546,434 com deformação de 3,89% 
no comprimento inicial. 
 
 
 
 
 
IV. Amostras da Gerdau 
CA-60GERDAU 5,00mm - A amostra apresentou tensão de escoamento de 
688,996 Mpa e deformação de 2,09% no comprimento. 
GG-50 6,30mm - A amostra apresentou tensão de escoamento de 528,003 
Mpa e deformação de 2,52% no comprimento. 
GG-50 8,00mm - A amostra apresentou tensão de escoamento de 671,804 
Mpa e deformação de 3,37% no comprimento. 
GG-50 10,00mm - A amostra apresentou tensão de escoamento de 604,132 
Mpa e deformação de 3,79% no comprimento. 
RESISTÊNCIA À TRAÇÃO DO AÇO (TENSÃO DE ESCOAMENTO Mpa) 
Marcas 
4,20 (mm) 
CA-60 
5,00 (mm) 
CA-60 
6,30 (mm) 
CA-50 
8,00 (mm) 
CA-50 
10,00 (mm) 
CA-50 
BELGO 714,928 711,028 646,418 630,566 614,199 
GERDAU **** 688,966 528,003 671,804 604,132 
SIMEC (1ª amostra) **** **** **** 570,327 524,888 
SIMEC (2ª amostra) **** **** **** 585,36 541,888 
VOTORAÇO (1ª amostra) **** 735,166 619,676 690,94 501,008 
VOTORAÇO (2ª amostra) **** **** **** **** 546,434 
 
A partir das tensões de escoamento encontradas, calculamos a porcentagem 
que ficou acima de 600 Mpa para os fios de aço CA-60 e a porcentagem que ficou 
acima de 500 Mpa para as barras de aço CA-50. Nas marcas em que houve duas 
amostras da mesma bitola, SIMEC e VOTORAÇO, fizemos a média dos resultados 
obtidos para assim calcularmos essa porcentagem. 
Porcentagem em relação tensão encontrada e o mínimo estabelecido 
Marcas 
4,20 (mm) 5,00 (mm) 6,30 (mm) 8,00 (mm) 10,00 (mm) 
MEDIAS 
CA-60 CA-60 CA-50 CA-50 CA-50 
BELGO 19,15% 18,50% 29,28% 26,11% 22,84% 23,18% 
GERDAU **** 14,83% 5,60% 34,36% 20,83% 18,91% 
SIMEC **** **** **** 15,57% 6,68% 11,13% 
VOTORAÇO **** 27,03% 23,94% 38,19% 4,75% 23,48% 
 
 
 
 
6. CONCLUSÃO 
 
Com base na norma ABNT NBR ISO 6892 para realização do ensaio e na 
norma ABNT 7480, que especifica o aço destinado a armaduras para estruturas de 
concreto armado, verificamos que todos os fios e barras de aço que foram 
ensaiados atendem as especificações de escoamento exigidas. 
Comparando as marcas dentro de cada diâmetro, vimos que a Votoraço 
apresentou umamaior porcentagem média de margem da tensão mínima de 
escoamento exigida em relação às demais marcas, porém, vale lembrar que, 
avaliando individualmente cada amostra, a menor margem obtida foi a da 1ª amostra 
da Votoraço de bitola 10,00 mm, que apresentou. 
A Belgo apresentou os valores das porcentagens mais uniformes e a média 
apenas 0,3% menor que a da Votoraço, sendo essa uma escolha apenas 
relacionada ao custo-benefício, pois a qualidade das duas marcas, de acordo com o 
ensaio, apresenta-se bastante semelhantes. Por outro lado, as amostras da marca 
SIMEC apresentou a metade da porcentagem média da Votoraço e da Belgo, 
sugerindo ser de qualidade inferior das demais. 
Seguem abaixo os gráficos comparativos, entre as marcas, da porcentagem 
média e das bitolas em separado: 
 
0,00%
5,00%
10,00%
15,00%
20,00%
25,00%
MEDIAS
BELGO
GERDAU
SIMEC
VOTORAÇO
0,00%
5,00%
10,00%
15,00%
20,00%
25,00%
4,20 (mm)
BELGO
GERDAU
SIMEC
VOTORAÇO
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
0,00%
5,00%
10,00%
15,00%
20,00%
25,00%
30,00%
5,00 (mm)
BELGO
GERDAU
SIMEC
VOTORAÇO
0,00%
5,00%
10,00%
15,00%
20,00%
25,00%
30,00%
35,00%
6,30 (mm)
BELGO
GERDAU
SIMEC
VOTORAÇO
0,00%
10,00%
20,00%
30,00%
40,00%
50,00%
8,00 (mm)
BELGO
GERDAU
SIMEC
VOTORAÇO
0,00%
5,00%
10,00%
15,00%
20,00%
25,00%
10,00 (mm)
BELGO
GERDAU
SIMEC
VOTORAÇO