Relatório 18 - Compressão

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE PONTA GROSSA 
SETOR DE CIENCIAS AGRÁRIAS E DE TECNOLOGIA 
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE MATERIAIS 
 
AUGUSTO ARAUJO VUITIK 
KAROLINA MAIA 
WILLIAN DA MAIA 
 
 
 
 
 
 
COMPRESSÃO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PONTA GROSSA 
SETEMBRO/2014
 
AUGUSTO ARAUJO VUITIK 
KAROLINA MAIA 
WILLIAN DA MAIA 
 
 
 
 
 
 
 
 
COMPRESSÃO 
 
 
Relatório apresentado à disciplina de 
Ensaios e Caracterização de Materiais do 
Curso de Engenharia de Materiais, 3ª 
série, da Universidade Estadual de Ponta 
Grossa – UEPG. 
 
Prof. Cláudia Francine Machado Canova 
 
 
 
 
 
 
 
PONTA GROSSA 
SETEMBRO/2014 
 
 
SUMÁRIO 
 
1 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ............................................................................ 2 
1.1 ENSAIO DE COMPRESSÃO ............................................................................ 2 
1.2 ENSAIO DE ABATIMENTO (SLUMP TEST) .................................................... 4 
2 OBJETIVOS ..................................................................................................... 5 
3 MATERIAIS E MÉTODOS ................................................................................ 5 
3.1 MATERIAIS ...................................................................................................... 5 
3.2 PROCEDIMENTO ............................................................................................ 5 
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO ....................................................................... 6 
5 CONCLUSÃO ................................................................................................... 9 
ANEXOS ................................................................................................................... 10 
6 MATERIAIS E MÉTODOS .............................................................................. 11 
6.1 EQUIPAMENTOS UTILIZADOS ..................................................................... 11 
6.2 PROCEDIMENTOS ........................................................................................ 11 
7 RESULTADOS E DISCUSSÃO ..................................................................... 13 
7.1 RETRAÇÃO DAS AMOSTRAS ...................................................................... 13 
7.1.1 Retração de Secagem .................................................................................... 14 
7.1.2 Retração de Queima ....................................................................................... 15 
7.2 ABSORÇÃO E POROSIDADE ....................................................................... 17 
7.3 DENSIDADE APARENTE E POROSIDADE .................................................. 18 
7.4 MÓDULO DE RUPTURA ................................................................................ 20 
8 CONCLUSÃO ................................................................................................. 21 
REFERÊNCIAS ......................................................................................................... 21 
 
2 
 
 
1 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 
 
Dentre os inúmeros ensaios que avaliam a qualidade do concreto e seus 
compostos, o ensaio de resistência à compressão de corpos de prova 
cilíndricos é mais difundido no meio técnico. Esta escolha se justifica por 
alguns motivos: tem custos consideravelmente baixos; facilidades de execução 
e de correlação dos seus resultados com outras propriedades, como o modulo 
de elasticidade e resistência à tração. Porém, é sabido que o concreto é um 
material heterogêneo e o ensaio apresenta muitas variáveis dependentes dos 
materiais componentes, geometria, tratamento da superfície de aplicação da 
carga, adensamento e taxa de aplicação do carregamento [1]. 
 
1.1 ENSAIO DE COMPRESSÃO 
 
No Brasil o ensaio de compressão axial é o mais utilizado na verificação 
da resistência do concreto, fornecendo resultados que servem como uma 
valiosa ferramenta de controle e aproximação de diversas propriedades, que se 
relacionam a este material, como, resistência à tração e modulo de 
elasticidade. Para verificar resistências de tanta importância, se faz necessário 
um estudo cada vez mais aprofundado sobre variáveis intrínsecas a ele [1]. 
Os ensaios de compressão são realizados de maneira semelhante a 
ensaios de tração, o que difere é força aplicada, a qual é de compressão e o 
corpo de prova se contrai ao longo da direção da tensão. Nos ensaios de 
compressão, os corpos de prova são submetidos a uma força axial para dentro, 
distribuída de modo uniforme em toda seção transversal do corpo de prova [2]. 
O ensaio de compressão pode ser realizado em uma maquina universal 
de ensaios, a qual deve ter uma adaptação de duas placas lisas, sendo uma 
fixa e outra móvel. O corpo de prova é apoiado e mantido sob compressão por 
essas placas. (3) 
As relações que valem para a tração, também valem para a 
compressão. Isso significa que um corpo submetido à compressão também 
sofre uma deformação elástica e a seguir uma deformação plástica [3]. 
3 
 
 
Um problema decorrente do ensaio de compressão é o atrito entre o 
corpo de prova e as placas da maquina de ensaio. Para tentar minimizar tal 
problema, é necessário revestir as faces superior e inferior do corpo de prova 
com materiais de baixo atrito, como por exemplo, a parafina, o teflon, entre 
outros. Outra consequência do ensaio é a ocorrência de flambagem, ou seja, o 
encurvamento do corpo de prova, esse problema decorre da instabilidade na 
compressão. 
À medida que se eleva a resistência do concreto os métodos de 
preparação de topos dos corpos de prova comumente utilizados tornam-se 
inválidos. A utilização da metodologia inadequada altera os valores de 
resistência do concreto, apresentando valores inferiores à resistência real do 
material. A determinação da resistência à compressão axial pelo processo de 
rompimento de corpos de prova cilíndricos de concreto torna-se, portanto, um 
grande desafio [3]. 
Materiais cerâmicos não apresentam limite de escoamento, pois não 
possuem deformação plástica, em termos práticos. Portanto, as informações 
retiradas dos ensaios de compressão para estes tipos de materiais são a 
tensão máxima que este suporta e sua respectiva deformação elástica, assim 
como o módulo de elasticidade deste material [3]. 
O ensaio de compressão é mais utilizado para materiais frágeis. Uma 
vez que nesses materiais a fase elástica é muito pequena, não é possível 
determinar com precisão as propriedades relativas a esta fase. A única 
propriedade mecânica que é avaliada nos ensaios de compressão de materiais 
frágeis é o seu limite de resistência à compressão. Do mesmo modo que nos 
ensaios de tração, o limite de resistência à compressão é calculado pela carga 
máxima dividida pela seção original do corpo de prova [3]. 
Nesse ensaio as fissuras não se iniciam na matriz (argamassa) antes de 
se atingir 50% da tensão de ruptura. Até esse estágio, pode-se observar 
apenas um sistema estável de fissuras na zona de transição intersticial com o 
agregado graúdo. Em níveis maiores de tensão, as fissuras se iniciam na 
matriz; sua quantidade e tamanho crescem progressivamente com o aumento 
de tensão. As fissuras na matriz e zona de transição acabam por se agrupar, 
4 
 
 
normalmente a superfície de ruptura pode ser observada entre 20º e 30º a 
partir da direção da carga [3]. 
 
1.2 ENSAIO DE ABATIMENTO (SLUMP TEST) 
A consistência do concreto está relacionada com suas próprias 
características, com a mobilidade da massa e a coesão entre seus 
componentes.Modificando a proporção de água adicionada ou empregando 
aditivos, sua plasticidade é alterada, variando a deformação do concreto 
perante esforços [4]. 
A consistência é um dos principais fatores que influenciam na 
trabalhabilidade do concreto, sendo que esta última depende também de 
características da obra e dos métodos adotados para o transporte, lançamento 
e adensamento do concreto. A trabalhabilidade é uma propriedade do concreto 
recém-misturado que determina a facilidade e a homogeneidade com a qual o 
material pode ser utilizado [4]. 
O ensaio do abatimento do concreto, também conhecido como Slump 
Test, é realizado para verificar a trabalhabilidade do concreto em seu estado 
plástico, buscando medir sua consistência e avaliar se está adequado para o 
uso a que se destina [4]. O teste de abatimento é ilustrado na Figura 1. 
 
Figura 1: Teste de abatimento (Slump test) 
 
Fonte: [5] 
 
 
5 
 
 
2 OBJETIVOS 
Comparar o desempenho da argamassa e do concreto com diferentes 
proporções de argila SV, quando submetidos à compressão. 
 
3 MATERIAIS E MÉTODOS 
 
3.1 MATERIAIS 
 Argila 
 Argamassa 
 Cimento 
 Concreto 
 Moldes para confecção dos corpos de prova 
 Amostras de bloco cerâmico 
 Máquina universal de ensaios Shimadzu adaptada para ensaio de 
compressão 
 
3.2 PROCEDIMENTO 
Foram confeccionados corpos de prova cilíndricos, pelo técnico de 
laboratório, adaptando a norma NBR-5738:2003 para fins didáticos. 
Os corpos de prova foram feitos com composição de: concreto, argila, 
cimento e argamassa em proporções de 2:1 e 8:1. 
Os cilindros possuíam altura equivalente ao dobro do diâmetro, e foram 
submetidos à compressão na maquina universal de ensaios Schimadzu, com 
velocidade de ensaio de 0,01mm/s. 
Observou-se então o gráfico até o momento em que houvesse uma 
queda na curva, indicando o inicio do rompimento do corpo de prova. Após 
isso, relaxou-se a carga que o cilindro estava submetido e verificou-se o tipo de 
fratura em cada amostra. 
 
 
6 
 
 
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO 
 
Abaixo estão listados os limites de resistência à compressão de cada 
corpo de prova. 
Tabela 1: Valores de resistência mecânica de compressão para os cilindros de diferentes 
composições. 
 Força (N) Compressão (MPa) 
Argamassa 2086,41 1,0626 
Concreto 3915 1,99389 
Argila SV 2:1 8243,44 4,19835 
Argila SV 8:1 861,094 0,43855 
 
Pela tabela, é possível notar que o concreto possui o dobro da 
resistência que a argamassa pura apresenta. Uma proporção de 2:1 de argila 
fornece o dobro da resistência do concreto, enquanto a maior proporção de 
argila produz um material 5 vezes mais frágil. 
Em todos os corpos de prova a fratura se propagou no interior do 
cilindro, formando um encaixe cônico clássico. Entretanto, os planos basais dos 
corpos de prova estavam irregulares e concentrando as tensões. Isso 
contribuiu para que a fratura ocorresse no interior do cilindro, mas muito 
próxima da extremidade. Poros e orifícios na superfície lateral dos corpos de 
prova também podem ter contribuído para os desempenhos inferiores. 
Apesar disso, ainda é possível comparar os níveis de resistência entre 
os materiais de forma razoável. A resistência dos corpos analisados está 
diretamente ligada com a distribuição das partículas no interior. É preciso que o 
reforço adicionado seja duro, e também que haja uma boa distribuição desse 
reforço na matriz, a fim de que a tensão seja transmitida de maneira ideal. 
A argamassa era constituída apenas por cimento e água. Esses 
componentes não promoviam uma boa distribuição da tensão, fazendo o corpo 
de prova fraturar facilmente. Por outro lado, na composição do concreto há 
argamassa, areia e pedras. Esse último aditivo atua muito bem na transferência 
de tensões, já a areia provoca uma distribuição gradual de energia por ser mais 
fina que as pedras e mais grossa que a argamassa. 
Por isso ocorre um aumento na resistência à compressão quando 
comparamos a argamassa pura com o concreto. 
7 
 
 
 
Gráfico 1: Tensão e deformação da amostra de argamassa. 
 
Gráfico 2: Tensão e deformação da amostra de concreto. 
 
Ainda no que diz respeito ao tamanho das partículas, a substituição da 
areia por uma mistura de argila na proporção 2:1 ocasiona um aumento 
substancial na resistência. Nessa situação, a argila ajuda a transferir as 
tensões da argamassa para as partículas de areia e estas para as pedras. A 
melhor distribuição de tamanho de partículas também ocasiona uma estrutura 
menos porosa e menos propensa à trincas. 
Por outro lado, quando a areia é substituída por uma mistura de argila na 
proporção 8:1, a grande quantidade de argila desestabiliza essa transferência 
de tensão, enfraquecendo o material. Isso acontece porque uma fração muito 
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3
Te
n
sã
o
 (
M
P
a)
 
Deformação (%) 
Argamassa 
0
0,5
1
1,5
2
2,5
0 0,5 1 1,5 2
Te
n
sã
o
 (
M
P
a)
 
Deformação (%) 
Concreto 
8 
 
 
grande da amostra possui granulometria fina, apresentando maior plasticidade 
e menor resistência à compressão. 
Portanto, a proporção 2:1 apresenta uma distribuição de partículas 
superior à do concreto; enquanto que a proporção 8:1, com mais argila, possui 
resistência menor que a da argamassa. 
 
 
Gráfico 3: Tensão e deformação da amostra da argila 2:1. 
 
 
Gráfico 4: Tensão e deformação da amostra da argila 8:1. 
 
 
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
4,5
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3
Te
n
sã
o
 (
M
P
a)
 
Deformação (%) 
Argila 2:1 
0
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0,3
0,35
0,4
0,45
0,5
0 1 2 3 4 5 6
Te
n
sã
o
 (
M
P
a)
 
Deformação (%) 
Argila 8:1 
9 
 
 
5 CONCLUSÃO 
 
O ensaio de compressão verifica a capacidade de carga que os blocos 
cerâmicos suportam quando submetidos a forças exercidas 
perpendicularmente sobre suas faces opostas, mostrando também o formato 
que a trinca obteve, e determina se as amostras oferecem resistência 
mecânica adequada a determinadas situações. 
Nota-se nos resultados obtidos para esse ensaio, que uma proporção de 
2:1 de argila fornece o dobro da resistência do concreto, enquanto a maior 
proporção de argila produz um material 5 vezes mais frágil, concluindo que 
essa grande quantidade de argila desestabiliza a transferência de tensão, 
enfraquecendo o material. 
 O ensaio de compressão é muito válido, porém, neste caso, devemos 
levar em consideração o método de preparo das amostras, uma vez que não 
foram adotadas medidas cautelosas para evitar irregularidades no material, 
desfavorecendo a obtenção de resultados mais precisos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ANEXOS
11 
 
 
6 MATERIAIS E MÉTODOS 
6.1 EQUIPAMENTOS UTILIZADOS 
 
 Torrões de argila SV; 
 Água; 
 Almofariz e pistilo; 
 Tamís de 80 mesh; 
 Formas de metal; 
 Bacia plástica; 
 Pincel; 
 Saco plástico; 
 Copos de plástico; 
 Balança analítica (0,0001g); 
 Balança convencional (0,1 Kg); 
 Paquímetro (0,05mm); 
 Prensa hidráulica manual (capacidade máxima de 10ton); 
 Molde metálico retangular 60X20X5mm; 
 Estufa; 
 Mufla; 
 Balança de Arquimedes; 
 Máquina Universal de Ensaios Modelo Shimadzu AGI – 10KN; 
 
6.2 PROCEDIMENTOS 
 
Preparação da argila 
Foram pesados aproximadamente 180 gramas de argila SV. Os torrões de 
argila foram triturados utilizando o almofariz e pistilo até atingirem a forma de um pógrosso que pudesse ser peneirado. Esse pó de argila foi passado através de um 
tamís de 80 mesh. 
Os grãos que não passaram foram triturados novamente no almofariz e 
passados pelo mesmo tamís. Tal processo foi repetido até que se obtivesse um 
aspecto fino e homogêneo. [6]. 
12 
 
 
Preparação das amostras 
O pó de argila SV foi separado em 15 porções de 10 gramas. 
Cada porção foi despejada dentro do molde para prensagem, com leve 
agitação para a distribuição uniforme na cavidade. Tal cavidade foi previamente 
medida com o uso do paquímetro de precisão 0,05mm. 
O molde foi encaixado e prensado em uma prensa manual, inicialmente com 
uma carga de meia tonelada, seguida de alívio e uma segunda carga de três 
toneladas. 
O molde era retirado da máquina e virado de ponta cabeça para que o corpo 
de prova pudesse ser retirado. Cada corpo de prova foi identificado com o número 
do grupo e da amostra, para facilitar o estudo posterior. 
 
Amostra crua 
 Logo após a prensagem, cada amostra foi pesada com o auxílio da balança 
analítica. Em seguida, foram empilhadas em grupos de até seis corpos de prova, e 
deixadas na estufa por 24 horas a uma temperatura média de 110°C. 
 
Amostra seca 
Após a secagem, cada amostra foi pesada novamente utilizando a balança 
analítica. Cada uma das dimensões dos corpos de prova foi verificada com o 
paquímetro de precisão 0,05 mm. 
As amostras foram separadas em dois grupos para queima em diferentes 
temperaturas. 
 
Amostra Curada 
As amostras foram queimadas a 1100ºC. Após a queima, as dimensões dos 
corpos de prova foram novamente aferidas utilizando o mesmo paquímetro. 
As amostras também foram pesadas mais uma vez com a balança analítica, e 
deixadas submersas em água por exatamente 24 horas. 
Peso Úmido 
Após as 24 horas de imersão, o excesso de água foi retirado das amostras 
utilizando um pano úmido. O peso de cada corpo foi novamente verificado na 
balança analítica. 
13 
 
 
Peso Submerso 
Utilizando uma estrutura que suspende as amostras num béquer com água 
sem que este se encoste à balança, o peso submerso de cada amostra foi 
determinado. 
Após estas medições, as amostras foram novamente deixadas na estufa por 
24 horas para secagem a 110ºC. 
 
Ensaio com Máquina Universal 
O mesmo ensaio foi realizado com a Máquina Universal de Ensaios, utilizando 
as garras próprias para análise da Flexão em três pontos. Foram inseridos os dados 
de comprimento, largura e espessura das 5 amostras com melhor aspecto 
superficial. Dessa forma, a própria máquina pode nos fornecer a curva de 
escoamento e a carga de ruptura das amostras. 
 
7 RESULTADOS E DISCUSSÃO 
 
A argila vermelha apresentou-se muito resistente à moagem. Sua cor 
característica deve-se à provável presença de óxido de ferro em sua composição. 
Após a queima, essa cor se intensificou. 
As temperaturas de sinterização não influenciam somente na cor da amostra, 
mas também em diversas propriedades, como será desenvolvido a seguir. 
 
7.1 RETRAÇÃO DAS AMOSTRAS 
 
Um dos parâmetros observados foi a modificação no tamanho das amostras 
após a secagem e após a queima. Isso é um fator de interesse principalmente 
econômico, pois envolve as quantidades de matéria-prima necessárias para a 
fabricação de uma peça cerâmica. 
Um corpo cerâmico sofre duas retrações significativas: uma após a secagem, 
a qual está ligada à quantidade de água retida pelo material durante o 
processamento; e a retração de queima, que ocorre quando a peça é sinterizada. 
Nesse caso, a retração da amostra relaciona-se com sua composição mineralógica. 
 
14 
 
 
7.1.1 Retração de Secagem 
 
O principal fator que influencia a retração de secagem é a quantidade de água 
utilizada durante a fabricação do corpo cerâmico, estando atrelados o tamanho das 
partículas e a homogeneidade do sistema. Assim, é possível determinar uma relação 
entre a umidade utilizada na moldagem e a retração observada. 
Quando há grandes quantidades de água numa amostra – acima de 12% – as 
suas moléculas se posicionam entre as partículas. A evaporação desta água 
promove a retração do material. [7] 
Por outro lado, quando o percentual de água é muito pequeno – abaixo de 
12% – ela consegue se acomodar na estrutura atômica da cerâmica, o que torna sua 
evaporação quase imperceptível. 
Para determinar a retração de secagem percentual, foram comparados os 
comprimentos cru ( ) e seco ( ) através da Equação 1: 
 
 
 
 
 
 
Equação 1. Retração Linear de Secagem. 
 
 A argila SV apresentou cerca de 1.5% de umidade de moldagem, com 
retração de secagem imperceptível, como demonstra o Gráfico 5: 
15 
 
 
 
Gráfico 5. A umidade e a retração dos corpos após secagem – organizados em ordem crescente. 
 
7.1.2 Retração de Queima 
Era de se imaginar que uma amostra queimada a uma temperatura maior 
tivesse uma maior retração de secagem e uma maior perda ao fogo. 
Para determinar a retração de queima percentual, foram comparados os 
comprimentos cru ( ) e queimado ( ) através da Equação 2: 
 
 
 
 
Equação 2 Retração Linear de Queima 
 
A perda ao fogo foi determinada comparando os pesos crus ( ) e queimados 
( ) através da Equação 3: 
 
 
 
 
Equação 3. Perda ao fogo. 
 
A retração de queima e a perda ao fogo das amostras está relacionada na 
0,00%
0,50%
1,00%
1,50%
2,00%
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
P
e
rc
e
n
tu
al
 d
e
 U
m
id
ad
e
 e
 d
e
 R
e
tr
aç
ão
 
Umidade e retração das amostras 
Umidade de Moldagem
Retração de Secagem
16 
 
 
Tabela 2: 
 
 
17 
 
 
Tabela 2. Retração de Queima e Perda ao Fogo das amostras. 
Amostra 
Retração 
de Queima 
Perda ao 
Fogo 
2 1,667% 6,89% 
3 1,750% 7,08% 
4 1,667% 6,69% 
5 1,667% 6,74% 
6 2,000% 7,19% 
7 1,667% 7,02% 
8 2,333% 7,27% 
9 1,667% 6,74% 
10 1,000% 6,74% 
12 1,667% 6,67% 
13 1,667% 6,57% 
 
Como era esperado, as retração no comprimento das amostras é diretamente 
proporcional à massa perdida. Abaixo estão relacionadas as curvas de retração e 
perda ao fogo para as diferentes temperaturas. 
 
Gráfico 6. Relação entre as curvas de retração e perda ao fogo para os dois grupos. 
 
Analisando esses dados, ainda é possível concluir que a argila era constituída 
por cerca de 6,7% de matéria orgânica e componentes voláteis, valor apropriado 
considerando que pela cor clara da amostra, ela deveria ter pouca ou nenhuma 
6,50%
6,60%
6,70%
6,80%
6,90%
7,00%
7,10%
7,20%
7,30%
1,000%
1,200%
1,400%
1,600%
1,800%
2,000%
2,200%
2,400%
P
e
rd
a 
ao
 F
o
go
 
R
e
tr
aç
ão
 d
e
 Q
u
e
im
a 
Retração de Queima e Perda ao Fogo 
Retração de
Queima
Perda ao Fogo
18 
 
 
matéria orgânica. Isso se reflete na pequena retração de queima, com valores que 
flutuam ao redor de 1,7%. 
 
7.2 ABSORÇÃO E POROSIDADE 
 
 A absorção e a porosidade de uma amostra são diretamente proporcionais, 
quanto mais poros o material possui, maior é a capacidade de absorção de água, 
pois ele tem um maior espaço interior. A porosidade depende do tamanho das 
partículas, da força de prensagem e da temperatura de sinterização. 
 Uma força de prensagem maior faz com que as partículas fiquem mais 
próximas, e uma temperatura de sinterização maior aumenta o contato entre 
partículas vizinhas [8]. 
 De acordo com a tabela: 
Tabela 3. Absorção e porosidade das amostras. 
Amostra Absorção Porosidade 
2 17,96% 36,53% 
3 17,58%35,96% 
4 17,47% 35,85% 
5 17,52% 35,90% 
6 17,57% 36,13% 
7 17,77% 36,30% 
8 18,08% 36,74% 
9 18,04% 36,65% 
10 18,04% 36,66% 
12 18,17% 36,85% 
13 18,27% 37,08% 
 
Para determinar a absorção de água percentual, foram comparados os 
comprimentos úmido ( ) e queimado ( ) através da Equação 4: 
 
 
 
 
Equação 4. Absorção de água. 
A porosidade aparente foi determinada comparando os pesos úmido ( ), 
queimados ( ) e imersos ( ) através da Equação 5: 
19 
 
 
 
 
 
 
Equação 5. Porosidade aparente. 
 
 Os dados estão organizados no Gráfico 3.Nota-se que a porosidade das 
amostras é elevada, próxima de 40%, o que indica a pouca formação de fase vítrea 
durante a sinterização. Isso pode estar ligado com uma granulometria elevada no pó 
ou com uma baixa temperatura de queima. 
 
 
7.3 DENSIDADE APARENTE E POROSIDADE 
 
 Diferente da absorção, a densidade é inversamente proporcional à 
porosidade. Quando uma amostra tem uma porosidade elevada, possui mais 
espaços vazios, o que diminui sua densidade. 
 A partir do gráfico abaixo, esses dois conceitos podem ser relacionados. 
Percebe-se que as linhas de porosidade são praticamente inversas às de densidade. 
A densidade aparente na tabela abaixo foi calculada utilizando a Equação 6: 
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
35,80%
36,80%
37,80%
17,30%
17,60%
17,90%
18,20%
P
o
ro
si
d
ad
e
 A
p
ar
e
n
te
 
A
b
so
rç
ão
 D
'á
gu
a 
Absorção d'água e porosidade 
Absorção
Porosidade
Gráfico 7. Absorção e Porosidade das amostras em temperaturas distintas. 
20 
 
 
 ⁄ 
 
 
 
Equação 6. Densidade aparente. 
 
Para construir o Gráfico 8, utilizou-se a Tabela 4. 
Tabela 4. Densidade Aparente e Porosidade das amostras. 
Amostra Porosidade Densidade 
2 36,53% 166,90% 
3 35,96% 168,63% 
4 35,85% 169,40% 
5 35,90% 169,04% 
6 36,13% 169,43% 
7 36,30% 167,93% 
8 36,74% 166,43% 
9 36,65% 166,55% 
10 36,66% 166,59% 
12 36,85% 165,97% 
13 37,08% 165,88% 
 
 
Gráfico 8. Relação entre densidade e porosidade das amostras. 
 
 
165,00%
166,00%
167,00%
168,00%
169,00%
170,00%
35,60%
36,00%
36,40%
36,80%
37,20%
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
D
e
n
si
d
ad
e
 A
p
ar
e
n
te
 
P
o
ro
si
d
ad
e
 A
p
ar
e
n
te
 
Porosidade e Densidade Aparente 
Porosidade Aparente
Densidade Aparente
21 
 
 
7.4 MÓDULO DE RUPTURA 
 
O Ensaio de flexão (Figura 2) procura determinar a carga máxima que uma 
amostra suporta em determinadas condições. O módulo de ruptura é a relação 
existente entre a força aplicada ( ), a distância entre os apoios ( ) e as dimensões 
do corpo ( e ). Como mostra a equação: 
 
 
 
 
Equação 7. Módulo de Ruptura. 
 
Figura 2. Esquema básico do ensaio de flexão em três pontos. 
 
Os valores de limite de resistência para as amostras estão especificados na 
tabela abaixo: 
Tabela 5: Módulos de ruptura das amostras com melhor aparência. 
Amostra Módulo (MPa) 
4 11,6725 
5 7,8352 
6 8,5606 
9 7,6340 
13 5,1073 
MÉDIA 8,1619 
 
As amostras com tamanho médio de partícula de 80 mesh apresentaram um 
módulo de ruptura de 8,1619 MPa. Este valor é maior do que o apresentado pelas 
amostras constituídas por grãos mais grosseiros, de 60 mesh. Os dados do lote de 
60 mesh foram coletados para a Estatística de Weibull, e a resistência média do lote 
de trinta amostras foi de 5,61 MPa, com módulo de Weibull de 4,30. 
Uma granulometria mais fina permite uma melhor distribuição de partículas no 
volume, ocorrendo uma melhor transferência de carga durante a prensagem e 
diminuindo os defeitos [8]. 
22 
 
 
8 CONCLUSÃO 
 
 Analisando os dados coletados, percebe-se que os defeitos exercem grande 
influência nas propriedades dos materiais cerâmicos. Os valores obtidos flutuam 
com grande liberdade, apesar disso, o comportamento inversamente e diretamente 
proporcional das propriedades ainda pode ser observado, sendo úteis para detectar 
de maneira quantitativa quaisquer erros no processo de fabricação. 
Ainda, é possível constatar pelos resultados que a amostra possui pequena 
quantidade de matéria orgânica – baixa perda ao fogo e retração – sendo necessária 
pouca quantidade de água no processo produtivo – pequena retração de secagem. 
A alta porosidade ocasiona uma baixa resistência mecânica. 
 
REFERÊNCIAS 
 
1. CHIES, J. A. Corpos de prova submetidos à compressão: influência do tipo de 
preparação das faces para diferentes níveis de resistência do concreto. Porto 
Alegre: Universidade Federal do Rio Grande do Sul - UFRGS, 2011. 
2. BORTOLI, G. Ensaios de Materiais. Santo Ângelo: Universidade Regional 
Inegrada do Alto Uruguai e das Missões - URI, 2007. 
3. MELO, S. Ensaio de Compressão. Disponível em:< http://www.sidneymelo.com.br 
/Discipl/Material/Compressao.pdf >. Acesso em: 22 setembro 2014. 
4. ESO - Concreto: Ensaio do abatimento (Slump Test). Disponível em: < 
http://www.ufrgs.br/eso/content/?p=956>Acesso em: 22 setembro 2014. 
5. FREITAS JR, J. D. A. Materiais de Construção - Propriedades do concreto 
fresco. Curitiba: Universidade Federal do Paraná - UFPR, 2013. 
6. SANTOS, P. D. S. D. Ciência e Tecnologia de Argilas. Rio de Janeiro: Blucher, 
v. 1, 1989. 
7. FEITOSA, H. S.; MONTEIRO, S. N.; VIEIRA, C. M. F. Avaliação da Secagem da 
Cerâmica Vermelha Através da Curva Bigot. Cerâmica Industrial, Rio de Janiero, 
v. 8, n. 2, p. 42-46, Janeiro/Fevereiro 2003. ISSN 1413. 
8. ALBERO, A. J. L. A Operação de Prensagem: Considerações Técnicas e sua 
Aplicação Industrial Parte I : O Preenchimento das Cavidades do Molde. 
Cerâmica Industrial, v. 5, n. 5, p. 23-28, Setembro/Outubro 2000. ISSN 1413. 
9. PINHEIRO, B. C. A.; HOLANDA, J. N. F. Efeito da Temperatura de Queima em 
Algumas Propriedades Mecânicas da Cerâmica Vermelha. Cerâmica, São Paulo, 
v. 56, n. 339, p. 237-243, Julho/Agosto/Setembro 2010.