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Vieira Filho, José. Avaliação da resistência à compressão do concreto através de testemunhos extraídos: contribuição à estimativa do coeficiente de correção devido aos efeitos do broqueamento. 446fTese (Pós-graduação em Engenharia Civil) - Escola Politécnica, Universidade de São Paulo, São Paulo, 2007.
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Resumo
Esta pesquisa experimental destina-se a avaliação da resistência à compressão do concreto na estrutura através da análise das resistências de corpos-de-prova padrão moldados fc(M), denominada potencial e de testemunhos extraídos da estrutura fc(E), denominada efetiva objetivando quantificar a parcela ?c2 – nesta tese considerada como a relação entre elas fc(M)/fc(E) – do coeficiente normativo de ponderação da resistência do concreto ?c. Essa parcela ?c2 corresponde ao coeficiente de correção, devido aos efeitos do broqueamento na extração, a ser aplicado à resistência dos testemunhos de mesmas dimensões dos corpos-de-prova. A norma brasileira NBR 6118/03 - Projeto de Estruturas de Concreto - Procedimento, para o caso de nãoconformidade na aceitação do concreto, indica a extração de testemunhos segundo a NBR 7680. Admite, neste caso de extração, dividir o valor de ?c por 1,1 nas avaliações estruturais no estado limite último. Em sua versão anterior a NBR 6118 recomendava que os resultados dos testemunhos fossem corrigidos em virtude dos efeitos do broqueamento, sem, no entanto especificar o coeficiente para a correção referida, sugerindo que os resultados fossem majorados em 10% ou 15%, dependendo da amostragem, por se tratar da resistência do concreto na própria estrutura. A NBR 6118/03 estabelece para o coeficiente ?c o valor de 1,4 sem especificar valor para a parcela ?c2. O CEB igualmente recomenda 1,4 para o ?c citando o valor de 1,10 para o ?c2. Trabalhando-se com corpos-de-prova padrão curados úmidos e com testemunhos extraídos de blocos tanto curados úmidos quanto curados ao ar buscou-se avaliar esse coeficiente referente aos danos causados pela extração. Utilizaram-se ainda corpos-de-prova padrão curados ao ar para comparação de resultados. No presente estudo procurou-se também verificar a viabilidade da utilização de testemunhos de diâmetros inferiores aos de 15 cm e 10 cm normalmente previstos na normalização nacional e internacional, extraindo-se,além daqueles, testemunhos de 7,5; 5,0 e do diminuto diâmetro de 2,5 cm; que podem vir a facilitar e acelerar as avaliações de estruturas acabadas. Permitem ainda evitar cortes de armaduras, reduzir custos, possibilitar a obtenção da relação altura/diâmetro igual a 2 e ainda o aumento significativo da amostragem. No programa de ensaios desenvolvido foram estudados concretos produzidos por central dosadora que atende a Região Metropolitana do Recife, em quatro níveis de resistência à compressão aos 28 dias, respectivamente de 20, 50 e 70 MPa e amostragem suplementar de 65 MPa, para rupturas também aos 90 dias de idade. Foram realizados também ensaios esclerométricos, ultrassônicos e de massa específica aparente do concreto como subsídios aos ensaios de resistências à compressão. Após análise estatística chegou-se a um valor final promédio para o coeficiente de correção dos efeitos de broqueamento ?c2 de 1,07; demonstrando-se ainda por correlações ao nível de significância de 1% a viabilidade da utilização dos testemunhos de diâmetros 7,5; 5,0 e do minitestemunho de 2,5 cm na avaliação de estruturas acabadas.
Abstract
The present research aims at evaluating concrete’s compressive strength in the structure through the analysis of the strength of cast concrete specimens fc(M), hereafter called “potential”, and that of concrete cores extracted from the structure FC(E), hereafter called “effective”. The objective was the determination of contribution of ?c2 – in the present work taken as the ratio fc(M)/fc(E) – to the normative coefficient of concrete strength ?c. ?c2 corresponds to the correction coefficient to account for drilling effects during core extraction, to be applied to the strength of concrete cores with the same dimensions of cast specimens. Brazilian Standard NBR 6118/03 – Procedures for the Design of Concrete Structures – whenever non-conformity in concrete acceptance arises, indicates the extraction of cores in accordance with Standard NBR 7680. It accepts, in this case, that ?c be divided by 1.1 in structural evaluations at the ultimate limit state. Former versions of Standard 6118 recommended that core results be corrected due to drilling effects, but made no mention to the correction coefficient itself, merely suggesting that results were increased in 10 to 15 %, depending on the sampling, because it is dealing with the strength of concrete in the structure. NBR 6118/03 establishes a figure of 1.4 for ?c without specifying any value for ?c2. The European Concrete Committee (CEB) also recommends a figure of 1.4 for ?c, mentioning a figure of 1.1 for ?c2. By working with wet-cured standard cast specimens and with cores extracted from concrete blocks – either wet-cured or air-cured – an attempt was made to assess this coefficient related to the damage caused by drilling. Standard air-cured cast specimens were used to verify the results. The present study also managed to verify the feasibility of using cores with diameter smaller than those nationally and internationally adopted (15 and 10 cm), namely, 7.5, 5.0 and 2.5 cm, which can potentially speed up the evaluation of finished structures. Smaller diameters also decrease the risk of reinforcement damage, lead to lower costs and allow that height: diameter ratios of 2:1 be obtained, thus increasing sampling. During the test programme developed for the present investigation concretes produced by one of the main suppliers in Recife’s Metropolitan Region were studied, at four compressive strength levels at 28 days: 20, 50 and 70 MPa, with a supplementary sampling at 65 MPa, for rupture tests at 90 days. Sclerometric, ultrasound and apparent density tests were also performed, as Evaluation of compressive strength of concrete trough core: contribution to the estimative of the coefficiente of correction due to damage of drilling x further subsidies to compressive strength tests. The application of statistical analysis led to a final average figure of 1.07 for ?c2. The feasibility of using cores with diameters of 7.5, 5.0 and even 2.5 cm was also established at a significance level of 1%.
