Relatório - Moldagem e ruptura de corpos de prova cilíndricos de concreto

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CELIANE MENDES DA SILVA 
GEDSON LIMA DOS SANTOS JUNIOR 
LUCAS MATHEUS GOMES BARBOSA 
 
 
 
 
 
RELATÓRIO DE CONCRETO I 
Prática – Moldagem e ruptura de corpos de prova cilíndricos de concreto 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
MACEIÓ, 2020 
CELIANE MENDES DA SILVA 
GEDSON LIMA DOS SANTOS JUNIOR 
LUCAS MATHEUS GOMES BARBOSA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
RELATÓRIO DE CONCRETO I 
Prática – Moldagem e ruptura de corpos de prova cilíndricos de concreto 
Relatório solicitado pelo Prof. Jonas Rafael 
Duarte Cavalcante da disciplina Concreto I do 
curso de graduação em Engenharia Civil, como 
requisito para a obtenção parcial da nota 
referente a Medida de Eficiência da 1ª Unidade. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
MACEIÓ, 2020 
1 INTRODUÇÃO 
O concreto é o segundo material mais utilizado no mundo, entretanto torna-se 
o primeiro, tomando como base a indústria da construção. Desde as primeiras 
construções o mesmo exerce papel preponderante nas mais diversas aplicações em 
que se tem seu uso (SILVA; LIMA, 2018). 
Com o passar dos anos, as normas técnicas definiram critérios e requisitos 
mínimos para a durabilidade do concreto e é imprescindível que o engenheiro possua 
conhecimento básico dos tais. 
O controle tecnológico do concreto engloba todos os seus componentes 
segundo a ABNT NBR 12654:2013 – Controle tecnológico de materiais, a qual 
determina a comprovação de que os materiais empregados na elaboração do concreto 
atendem aos requisitos exigidos por ela. 
Dentre as exigências do concreto requeridas para um projeto, pode-se 
destacar, em especial, a resistência a compressão. O projetista deve especificar o 
material que possua resistência à compressão, que não se deforme e que assegure 
boa precisão quando for solicitado a esforços de compressão. A resistência de um 
concreto é medida através da obtenção do seu fck (Resistência Característica do 
Concreto à Compressão), dado pela unidade Megapascal (Mpa) 
Sabe-se que a compressão é um esforço axial que tende a provocar um 
encurtamento ou até o rompimento do corpo submetido a este esforço. Nos ensaios 
de resistência compressão do concreto, são produzidos corpos-de-prova submetidos 
a uma força axial distribuída de modo uniforme em toda seção transversal do corpo-
de-prova. 
É necessário salientar que o ensaio de resistência a compressão possui 
normas que orientam a sua execução, pois diversos fatores interferem nos resultados, 
desde a escolha da amostra, moldagem e cura do corpo de prova até a execução da 
ruptura. Dentre as normas técnicas necessárias para a realização do ensaio pode-se 
citar a norma da ABNT NBR NM 33:1998 – Concreto - Amostragem de concreto 
fresco, a norma ABNT NBR 5738:2003 – Concreto - Procedimento para moldagem e 
cura de corpos--de-prova, e a norma NBR 5739:2018 – Concreto - Ensaio de 
compressão de corpos de prova cilíndricos, que orienta os critérios e requisitos 
mínimos para a realização do ensaio de compressão 
 
2 OBJETIVOS 
 
2.1 GERAL 
Avaliar as propriedades mecânicas do concreto em seus estados fresco e 
endurecido. 
 
2.2 ESPECÍFICOS 
• Identificar a trabalhabilidade do concreto; 
• Realizar a moldagem de corpos de prova cilíndricos de concreto; 
• Executar ensaios de ruptura à compressão axial e à tração por compressão 
diametral nos corpos de prova cilíndricos de concreto. 
 
3 METODOLOGIA 
 
3.1 MATERIAIS 
a) Areia média 
b) Brita 1 
c) Cimento CP II-Z 
d) Água 
e) Concha metálica 
f) Colarinho para preenchimento 
g) Tronco de cone para abatimento 
h) Haste de adensamento 
i) Placa de base para abatimento 
j) Moldes cilíndricos (d= 10cm ; h= 20cm) 
k) Balança 
l) Betoneira 
m) Retífica 
n) Prensa hidráulica à compressão 
 
3.2 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 
Inicialmente, definiu-se a dosagem do concreto, traço, o qual foi determinado 
pelo Prof. Jonas Rafael, o qual utilizou o método da ABCP (Associação Brasileira de 
Cimento Portland), geralmente utilizado para concretos convencionais. O traço foi 
mensurado admitindo-se um fcj de 20Mpa. 
Logo após, prosseguiu-se com a pesagem dos materiais componentes da 
mistura (água, areia, brita e cimento) em balança hidrostática com precisão de 0,01g. 
Com isso, prosseguiu-se a fase de produção da mistura utilizando-se da betoneira, 
primeiramente depositando a brita e metade da água de amassamento, bateu-se por 
trinta segundos e foram depositados o cimento e a areia com o restante da água, 
batendo-se por mais um minuto e meio. 
De acordo com a NBR NM 67 - Determinação da Consistência pelo Abatimento 
do Tronco de Cone, foi realizado o ensaio para aferir a trabalhabilidade do concreto 
com base em sua consistência, ensaio este também conhecido como Slump Test. 
Para a execução do ensaio, preencheu-se o molde com o concreto e o operador 
posicionou-se com os pés sobre suas aletas, de forma a mantê-lo estável. Em 
seguida, encheu-se o molde com o concreto produzido, em três camadas, cada uma 
com aproximadamente um terço da altura do molde compactado. 
Logo após, foi compactada cada camada com 25 golpes da haste de 
adensamento, os quais foram distribuídos uniformemente sobre a seção de cada 
camada. Em seguida, foi feita uma limpeza da placa de base e a retirada do molde do 
concreto, levantando-o cuidadosamente na direção vertical. 
Imediatamente após a retirada do molde, realizou-se a medição do abatimento 
do concreto, onde a haste foi colocada em cima do molde para determinar com uma 
trena a diferença entre a altura do molde e a altura do eixo do corpo de prova, que dá 
o resultado do ensaio de abatimento. 
Após isso, iniciou-se a fase de moldagem dos corpos de prova. Conforme a 
NBR 5738 – Procedimento para Moldagem e Cura de Corpos de Prova de Concreto, 
cada molde foi preenchido com duas camadas de concreto e em cada camada foram 
aplicados 12 golpes com a haste de adensamento. Na camada superior foi feito um 
rasamento para evitar a presença de vazios e garantir que o concreto esteja compacto. 
Na prática, devido a impossibilidade de levar os corpos de prova moldados para 
a cura, pois deve ser esperado um tempo mínimo de 24 horas para sua desmoldagem, 
foi observado o processo de cura utilizado no laboratório que é a imersão em água 
saturada com cal. 
Por fim, devido à mesma razão pela qual não se pôde levar os corpos de prova 
à cura, também não se tinha idade suficiente para rompê-los. Por isso, para a 
execução do ensaio de ruptura à compressão e à tração por compressão diametral, 
utilizou-se de corpos de prova previamente elaborados pelo Prof. Jonas Rafael. 
Os CPs (corpos de prova) foram levados à máquina retífica a qual, através de 
um disco adiamantado, realiza a limpeza automática da peça, não sendo permitido 
exceder a 1cm. O objetivo desse processo é acabar com as irregularidades do corpo 
de prova para que a carga seja distribuída corretamente na seção transversal e é 
importante ressaltar que o não cumprimento dessa etapa pode acarretar numa falsa 
leitura no momento do ensaio. 
A aparelhagem utilizada para o ensaio de ruptura, conforme a ABNT NBR 
5739:2018, foi a prensa hidráulica e os CPs foram centralizados ao máximo para que 
recebessem a carga uniforme em toda a superfície. No ensaio, a pressão vem de 
baixo para cima e a força vai aumentando gradativamente. O carregamento cessa 
quando há uma queda na força, o que indica a ruptura dos CPs. 
O resultado da carga de ruptura é obtido através da leitura do visor eletrônico 
da máquina, cujos valores são dados em tonelada-força. Assim, para que se obtenha 
o fck, que é dado em Mpa (megapascal), deve-se realizar as devidas conversões. 
Em vista disso, destaca-se que o pascal é a unidade padrão de pressão e 
tensão no Sistema Internacional de Unidades, sendo a pressão exercida por uma 
força de 1 newton uniformemente distribuída sobre uma superfície plana de 1 metro 
quadrado de área, perpendicular à direção da força. Mega Pascal (MPa) = 1 milhão 
de Pascal. 
Logo,as cargas em tonelada-força foram transformadas para quilograma-força, 
multiplicando-se por 1000, sendo também transformadas para newtons multiplicando-
se pelo fator de conversão de 9,81. Para transformar as cargas em tensões, as 
mesmas foram divididas pela área da seção transversal do corpo-de-prova, em m². 
 
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO 
A seguir, serão apresentadas imagens que retratam toda a etapa desenvolvida 
em laboratório para produção dos corpos de prova. 
Através do Método ABCP, foi calculado um traço para uma resistência estimada 
do concreto aos 28 dias de 20 Mpa, nas proporções de: 
𝑇𝑅𝐴Ç𝑂 = 1: 1,96: 2,63: 0,51 
Na figura abaixo são demonstrados os componentes utilizados na mistura 
FIGURA 1 – Insumos utilizados no preparo do concreto 
 
Fonte: Autores (2020) 
 
Na Figura 2 pode-se observar o misturador utilizado para a composição da 
mistura, sendo este a betoneira, com capacidade para 45 quilos de mistura a cada 
traço. 
Figura 2 – Betoneira utilizada para o preparo do concreto 
 
Fonte: Autores (2020) 
 
Na Figura 3, tem-se o resultado do ensaio de abatimento do tronco de cone, 
momento exato da desforma do molde troncocônico, em que se realiza a medida da 
haste até o topo da mistura obtendo-se assim o abatimento. 
 
Figura 3 – Slump Test 
 
Fonte: Autores (2020) 
 
Neste ensaio, foi constatada a queda de 21 cm, sem o uso de aditivo 
plastificante, sendo assim, o concreto é considerado fluido e com possibilidade de 
bombeamento. 
Na figura a seguir, pode-se constatar o resultado do corpo de prova moldado a 
partir da mistura elaborada. 
 
Figura 4 – Corpo de prova cilíndrico de concreto 
 
Fonte: Autores (2020) 
 
Após a moldagem, prosseguiu-se com o ensaio de ruptura, utilizando-se os 
corpos de proa disponibilizados pelo Prof. Jonas Rafael. É necessário salientar que 
estes CPs foram produzidos com o mesmo traço utilizado na prática em questão, 
todavia, foram rompidos aos 21 dias de idade de cura. 
 
Figura 5 – Prensa hidráulica para ensaio à compressão 
 
Fonte: Autores (2020) 
 
A seguir, apresenta-se o quadro com os resultados obtidos para os corpos de 
prova ensaiados nos ensaios à compressão axial e à compressão diametral. 
 
Quadro 1 – Resultados do ensaio à compressão 
C.P Ensaio Idade (j dias) 
Carga 
(tf) 
Fcj 
(Mpa) 
1 Compressão axial 21 10,38 12,97 
2 Compressão axial 21 10,00 12,49 
3 Compressão diametral 21 8,29 10,35 
 
Acerca dos resultados do ensaio à compressão, espera-se ainda o aumento da 
resistência dos concretos, pois a idade considerada de pico da mesma é aos 28 dias 
(a considerada resistência característica do concreto – fck), sabendo-se que esta não 
aumenta significativamente após esta idade. 
 
5 CONCLUSÃO 
A partir das análises realizadas em laboratório, pôde-se concluir que os corpos 
de prova não atingiram 100% da resistência esperada, pois os dois primeiros CPs 
foram rompidos com 21 dias, ou seja, um tempo menor do que o previsto para o 
rompimento e para que a resistência provável do traço fosse atingida. 
Entretanto, a peça submetida à compressão diametral obteve um resultado 
acima do esperado para a categoria. Quanto a isto, sabe-se que fatores como o tempo 
e a temperatura de cura podem ter influenciado. 
O objetivo técnico não foi concluído devido ao fato de as resistências obtidas 
serem levemente abaixo das esperadas, todavia, os corpos de prova que serão 
rompidos posteriormente podem vir a obter sucesso. 
Por fim, conclui-se que a prática foi de grande importância e obteve significativo 
sucesso pedagógico, pois possibilitou aos alunos o conhecimento de todos os critérios 
e normas para a execução dos ensaios de aferição das propriedades mecânicas do 
concreto, bem como, a identificação das possíveis causas que podem afetar os 
resultados encontrados nos ensaios. 
 
REFERÊNCIAS 
 
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. “Concreto - Determinação 
da consistência pelo abatimento do tronco de cone”. NBR NM 67, Rio de Janeiro, 
1998. 
 
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. “Concreto — Procedimento 
para moldagem e cura de corpos de prova”. NBR 5738, Rio de Janeiro, 2015. 
 
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. “Concreto - Ensaio de 
compressão de corpos-de-prova cilíndricos - Método de ensaio”. NBR 5739, Rio 
de Janeiro, 2018. 
 
SILVA, Celiane Mendes da; LIMA, Sandovânio Ferreira de. Utilização do agregado 
proveniente de resíduos de construção e demolição em substituição ao 
agregado miúdo natural no concreto. Cadernos de Graduação – UNIT/AL: Ciências 
exatas e tecnológicas, Maceió, v. 5, n. 1, p. 103-116, nov. 2018. Semestral.