Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/1843/56236
Type: Dissertação
Title: Avaliação da resistência à compressão do concreto via ensaios não destrutivos : estudo comparativo
Other Titles: Evaluation of compressive strength of concrete via non-destructive tests : comparative study
Authors: Beatriz Menezes Santos
First Advisor: Eduardo Chahud
First Co-advisor: Maria Teresa Paulino Aguilar
First Referee: Francisco Antônio Rocco Lahr
Second Referee: André Luis Christiforo
Abstract: A resistência à compressão do concreto é uma das propriedades físicas mais importantes e estudadas em todo o mundo devido ao fato de ser uma característica que apresenta a qualidade portante da peça concretada e está diretamente relacionada à segurança estrutural e a durabilidade de uma estrutura. A evolução desta propriedade inicia com os primeiros cristais formados pela ativação do cimento em contato com a água e vai até a completude da formação dos cristais de hidratação na matriz do concreto. É influenciada por diversos fatores, sobretudo pelo traço do concreto, seus materiais constituintes e a condição de cura. De forma a acompanhar se este desenvolvimento está acontecendo conforme projetado, existe o ensaio de rompimento por compressão axial, no Brasil preconizado pela NBR 5.739. Trata-se de um ensaio destrutivo, pois as amostras, levadas à fadiga, não podem mais ser utilizadas após o teste. Ao mesmo tempo, as investigações sobre a qualidade dos concretos, vinculadas a outras características, como por exemplo a sua resistividade elétrica ou porosidade, têm sido realizadas por meio de ensaios não destrutivos, que trazem resultados indicativos do desenvolvimento destas propriedades. O resultado destes ensaios pode trazer à conclusão do desenvolvimento da resistência à compressão, pois as características investigadas muitas vezes estão ligadas à formação dos cristais de hidratação ou à qualidade da microestrutura do concreto. Esta dissertação apresenta os resultados de uma pesquisa de natureza experimental acerca do desenvolvimento da resistência à compressão de dois tipos de concretos, em suas primeiras idades. Um concreto foi fabricado com cimento CPV e outro com substituição parcial em 20% do cimento CPV, em peso, por metacaulim. Os concretos estiveram em cura úmida e foram testados nas idades 12 e 24 horas, 7, 14 e 28 dias pós moldagem. Foram realizados ensaios de resistência à compressão axial, resistividade elétrica superficial e volumétrica, módulo de elasticidade frequência ressonante, ultrassom e esclerometria. Os dados obtidos foram confrontados com a literatura específica de cada método de ensaio e também buscou-se correlacionar os resultados dos ensaios não destrutivos com o ensaio de resistência à compressão, de forma a observar a existência de correlação entre eles. Observou-se que os dois tipos de concreto desenvolveram a resistência à compressão de forma semelhante, com valores muito próximos, e que o metacaulim não teve grande influência sobre os resultados nesta porcentagem de material utilizada, exceto nos resultados de resistividade elétrica, onde o concreto com metacaulim apresentou-se 400 vezes maior que o concreto de referência aos 28 dias. Nos demais ensaios, tamanha diferença não foi observada. As correlações propostas entre o ensaio de resistência à compressão e os ensaios de resistividade elétrica, ultrassom e esclerometria demonstraram-se fortes, foram definidas equações que melhor se ajustaram a cada tipo de ensaio para os concretos estudados, contudo não foi evidenciado forte correlação entre o ensaio de resistência à compressão e o módulo de elasticidade dinâmico, indicando que o desenvolvimento do módulo de elasticidade não acontece de forma semelhante ao de resistência à compressão.
Abstract: The compressive strength of concrete is one of the most important and studied physical property worldwide, due to the fact that it is a characteristic that presents the bearing quality of the concrete part and is directly related to the structural safety and durability of a structure. The evolution of this property starts with the first crystals formed by the activation of the cement in contact with the water and goes until the completion of the formation of the hydration crystals in the concrete matrix. It is influenced by several factors, mainly by the design of the concrete mix, its constituent materials and the curing condition. In order to monitor whether this development is happening as projected, there is a rupture test by axial compression, in Brazil recommended by NBR 5.739. It is a destructive test, because the samples, taken to fatigue, can no longer be used after the test. At the same time, investigations about the quality of concretes, linked to other characteristics, such as their electrical resistivity or porosity, have been carried out through non-destructive tests, which bring indicative results of the development of these properties. The test results can bring to a conclusion the development of the compressive strength, as the investigated characteristics are often linked to the formation of hydration crystals or to the quality of the concrete microstructure. This dissertation presents the conclusions obtained from an experimental research about the development of the compressive strength of two types of concretes, in their early ages. One concrete was manufactured with CPV cement and the other with partial replacement in 20% of the cement by weight with metakaolin. The concretes were wet cured and tested at ages 12 and 24 hours, 7, 14 and 28 days after molding. Tests of axial compressive strength, superficial and volumetric electrical resistivity, elastic modulus of resonant frequency, ultrasound and sclerometry were performed. The data obtained were compared with the specific literature of each test method and it was also sought to correlate the results of the non-destructive tests with the compressive strength test in order to observe the existence of correlation between them. It was observed that the two types of concrete developed the compressive strength in a similar way, with very close values, and that the metakaolin did not have a great influence on the results in this percentage of material used, except in the results of electrical resistivity, where the concrete with metakaolin it was 400 times greater than the reference concrete at 28 days. In the other trials, such a difference was not observed. The correlations proposed between the compressive strength test and the electrical resistivity, ultrasound and sclerometry tests proved to be strong, equations were defined that best fit each type of test for the studied concretes, however there was no strong correlation between the compressive strength test and the dynamic modulus of elasticity, indicating that the development of the modulus of elasticity does not happen in a similar way to that of compressive strength.
Subject: Construção civil
Materiais de construção
Materiais de construção - Durabilidade
Resistência de materiais
Testes não-destrutivos
Concreto - Testes
Concreto - Durabilidade
Metacaulim
language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
metadata.dc.publisher.department: ENG - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MATERIAIS E DA CONSTRUÇÃO CIVIL
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Construção Civil
Rights: Acesso Aberto
URI: http://hdl.handle.net/1843/56236
Issue Date: 26-May-2021
Appears in Collections:Dissertações de Mestrado

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