Relatório de Compressão da pasta de cimento - Laboratório de Materiais de Construção (ENG1213- PUC-Rio)

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Departamento de Engenharia Civil
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Relatório do Laboratório de Materiais de Construção Nº3
Determinação da resistência à compressão do concreto
 - Antonio Celes 
 - Fábio Walan 
 - Gabriel Zeitel
 - Lucas Figueira
Turma 3VD
Pontifícia Universidade Católica – Rio de Janeiro, Departamento de Engenharia Civil, Rua Marquês de São Vicente, 255, 22451-900, Rio de Janeiro – RJ, Brasil
Rio de Janeiro, 26 de março de 2015
1. Introdução
O cimento Portland é o material de construção de mais extenso uso no mundo. Apesar de sua invenção ter ocorrido há mais de um século, muitos são os que fazem uso dele sem conhecê-lo com maior rigor, e é de fundamental importância utilizá-lo corretamente. Para isto, é preciso conhecer bem suas características e propriedades, para poder aproveita-las da melhor forma possível na aplicação que se tem em vista.
O concreto possui três principais propriedades mecânicas, que são resistência à compressão, resistência à tração e módulo de elasticidade. Ambas são medidas a partir de ensaios em laboratório que atendem critérios estabelecidos pelas normas técnicas e em condições específicas. Dessa forma, ensaios de concreto são realizados para averiguar se o se as especificações do projeto são atendidas.
Assim, o presente trabalho trata-se do relatório de ensaios de compressão realizados em corpos de prova cilíndricos (50 mm diâmetro e 100 mm de altura) elaborados com argamassa composta por 1 (uma) parte de cimento para 3 (três) de areia normalizada e uma relação água/cimento de 0,48. Os ensaios foram realizados com 3, 7 e 28 dias de idade de cura.
2. Objetivo
A determinação da resistência a compressão da pasta de cimento Portland de acordo com as determinações da NBR 7215 (cimento Portland – determinação da resistência à compressão).
3. Material Utilizado
	Foram utilizados os seguintes materiais:
Cimento Portland (375 g);
Areia (1123 g);
Água (180 ml).
4. Equipamentos
	Foram utilizados os seguintes equipamentos:
Misturador mecânico;
Espátula;
Moldes;
Soquete;
Maquina de Ensaio Universal (MTS).
5. Procedimentos
O procedimento experimental pode ser dividido em três etapas, para cada etapa existem fotos ilustrando como se deu o experimento. 
5.1 - Preparo da argamassa do cimento:
Adicionar água na cuba toda a quantidade de água e cimento enquanto o misturador funciona na velocidade baixa por 30s. Após esse tempo adicionar areia sem interromper o misturador durante 30s. Depois, mudar para  a velocidade alta  e deixar por 30s. Passado esse tempo, desligar a maquina por 1min e 30s. Nos primeiros 15 segundos retirar a argamassa que ficou aderida a parede da cuba com ajuda da espátula. Após o tempo restante, ligar o misturador na velocidade alta por mais 1 min. Não pode-se esquecer de registrar a hora em que o cimento é colocado na água.Figura 2 - Mistura Cimento + Água + Agregado miúdo
Figura 1 - Agregado miúdo
5.2 Moldagem dos corpos de prova:
A moldagem dos corpos de prova deve ser feita o mais rápido possível.  Deve-se, em cada molde, colocar quatro camadas de cimento iguais e golpear, cada uma, por 30 vezes. Após esse procedimento, deve-se "alisar" a extremidade superior do cilindro.Figura 3 - Moldagem dos corpos de prova
Determinação da carga de ruptura:
Os corpos de prova devem ser rompidos a 3,7 e 28 dias contados a partir do momento em que o cimento é posto na água. O corpo de prova deve ser bem centrado na prensa. A velocidade de carregamento da máquina deve ser de (0,25+-0,05) MPa/s. Deve-se registrar as cargas de ruptura
Figura 4 - Ensaio de compressão do corpo de prova
6. Cálculos e Discussões
6.1 – Determinação da Resistência a compressão
Considerando a área da secção transversal de um cilindro de 50 mm, podemos calcular a tensão axial (de compressão) no momento da ruptura, em outras palavras, podemos determinar a resistência a compressão do corpo de prova em questão, utilizando a seguinte equação:
Onde σ é a tensão de ruptura, ou a resistência do concreto;
Prup é a carga de ruptura;
Acp é a área da secção transversal do corpo de prova;
Por exemplo, após 3 dias da moldagem dos corpos de prova, foram feitos ensaios com os corpos de prova dos 4 grupos. No grupo 1, ao terceiro dia a carga de ruptura foi de 38,12 kN e a área da secção transversal é de aproximadamente 0,0019635 m2.
Realizando o cálculo, portanto:
Estes cálculos foram realizados para todos os grupos e para idades convenientes da argamassa (3, 7 e 28 dias). Abaixo segue uma tabela com todos os dados preenchidos.
	Grupo
	Idade (dias)
	Carga de Ruptura (KN)
	Resistência à Compressão (MPa)
	
	
	G1
	3
	38,12
	19,4
	
	
	G2
	3
	36,15
	18,4
	
	
	G3
	3
	35,87
	18,3
	
	
	G4
	3
	36,60
	18,6
	
	
	G1
	7
	43,53
	22,2
	
	
	G2
	7
	45,75
	23,3
	
	
	G3
	7
	39,21
	20,0
	
	
	G4
	7
	40,26
	20,5
	
	
	G1
	28
	59,82
	30,5
	
	
	G2
	28
	69,28
	35,3
	
	
	G3
	28
	63,61
	32,4
	
	
	G4
	28
	61,38
	31,3
	
	
	Média
	3
	36,69
	18,7
	
	
	
	7
	42,19
	21,5
	
	
	
	28
	63,52
	32,4
	
	
	
	
	
	
	Área Corpo de Prova (m)
	0,0019625
	O cimento utilizado na fabricação da argamassa foi o cimento Mauá CPII F 32, ou seja Cimento Portland II com adição de filler e resistência a compressão de 32 MPa aos 28 dias. Portanto, para que o experimento tenha sentido, a resistência a compressão aos 28 dias (para cada grupo) tem de girar em torno de 32 kN. 
	A seguir é apresentada a representação gráfica (tensão x idade) para cada grupo.
	Grupo 1
	Idade (Dias)
	Tensão (KN)
	3
	38,12
	7
	43,53
	28
	59,82
	Grupo 2
	Idade (Dias)
	Tensão (KN)
	3
	36,15
	7
	45,75
	28
	69,28
Tabela 1 		Tabela 2
 
Gráfico 2
Gráfico 1
	Grupo 3
	Idade (Dias)
	Tensão (KN)
	3
	35,87
	7
	39,21
	28
	63,61
	Grupo 4
	Idade (Dias)
	Tensão (KN)
	3
	36,6
	7
	40,26
	28
	61,38
Tabela 3 		Tabela 4 
Gráfico 4
Gráfico 3
Tabela 5
Gráfico 6
6. Conclusões
A partir dos dados obtidos no ensaio, concluímos que os valores são satisfatórios e esperados para o cimento utilizado (o CPII F 32), visto que para 28 dias, o cimento normalizado alcança uma resistência de 32 MPa, enquanto que no ensaio realizado foi alcançado a média de 32,4 MPa, se aproximando bastante do desejado. Uma variação de apenas 0,4 MPa ou de 1,23% da resistência normalizada.
7. Bibliografia
 - BAUER, F. L. Materiais de Construção V.1, LTC, 2000.
		- NBR 7215 (cimento Portland – determinação da resistência à compressão).
	
	
Plan1
	Grupo 1	Grupo 2	Grupo	Idade (dias)	Carga de Ruptura (KN)	Resistência à Compressão (MPa)
	Idade (Dias)	Tensão (KN)	Idade (Dias)	Tensão (KN)	G1	3	38.12	19.4
	3	38.12	3	36.15	G2	3	36.15	18.4
	7	43.53	7	45.75	G3	3	35.87	18.3
	28	59.82	28	69.28	G4	3	36.60	18.6
	G1	7	43.53	22.2
	G2	7	45.75	23.3
	G3	7	39.21	20.0
	G4	7	40.26	20.5	
	G1	28	59.82	30.5
	G2	28	69.28	35.3
	G3	28	63.61	32.4	
	G4	28	61.38	31.3
	Média	3	36.68	18.7	
	7	42.19	21.5
	28	63.52	32.4
	Área Corpo de Prova (m)	0.0019625
	
	Grupo 3	Grupo 4
	Idade (Dias)	Tensão (KN)	Idade (Dias)	Tensão (KN)
	3	35.87	3	36.6
	7	39.21	7	40.26
	28	63.61	28	61.38
	Media
	Idade (Dias)	Tensão (KN)
	3	36.685
	7	42.1875
	28	63.5225
Plan2
Plan3