Comparação entre as propriedades mecânicas de blocos de concreto e seus testemunhos

Comparison between the mechanical properties of concrete blocks and their cores

RESUMO

A alvenaria estrutural é uma metodologia construtiva antiga e amplamente utilizada. Para avaliar o comportamento mecânico da alvenaria, é necessário conhecer as propriedades mecânicas dos materiais constituintes. Este trabalho tem como objetivo investigar comparativamente as propriedades mecânicas obtidas por meio de ensaios em blocos de concreto e os resultados obtidos através de ensaios em seus testemunhos, comparando a correlação entre ambos para validar a possibilidade de determinar essas propriedades utilizando testemunhos. Isso tornaria o processo menos invasivo na alvenaria a ser estudada. Para isso, foram realizados ensaios de compressão simples, tração na flexão, obtenção do módulo de elasticidade estático através do ensaio de compressão x deformação, além da determinação da massa específica. Os resultados obtidos com o ensaio em testemunho de blocos de concreto apresentaram variações: 1,42% para a massa específica, 7,58% para a resistência à compressão, 21,4% para a resistência à tração na flexão e 2,35% para o módulo de elasticidade. Essas variações indicam pouca divergência entre os resultados, o que sugere a viabilidade da utilização de testemunhos para a determinação das propriedades mecânicas de blocos de concreto.

Palavras-chave Alvenaria estrutural; Blocos de concreto; Testemunhos

ABSTRACT

Structural masonry is an old and widely used constructive methodology. To evaluate the mechanical behavior of masonry, it is necessary to know the mechanical properties of the constituent materials. This work aims to investigate comparatively the mechanical properties obtained by testing concrete blocks and the results obtained through tests in their cores, comparing the correlation between both to validate the possibility of determining these properties using cores. This would make the process less invasive for the masonry to be studied. For this, simple compression tests, flexural tensile strength, static modulus of elasticity through the compression x deformation test were performed, in addition to the determination of the specific mass. The results obtained with the concrete block core assay showed variations: 1.42% for specific mass, 7.58% for compressive strength, 21.4% for tensile strength in bending and 2.35% for modulus of elasticity. These variations show a little divergence between the results, which suggests the feasibility of using cores to determine the mechanical properties of concrete blocks.

Keywords Structural masonry; Concrete blocks; Cores

1. INTRODUÇÃO

A alvenaria estrutural não armada é um processo construtivo antigo e difundido mundialmente, evoluindo muito no decorrer do tempo. O sistema atualmente utilizado se constitui de blocos de concreto, blocos cerâmicos ou sílico-calcários, solidarizados com argamassa, e após a solidarização forma o conjunto de elementos da alvenaria [¹]. Consequentemente, o comportamento mecânico da alvenaria é função do comportamento mecânico do conjunto dos elementos bloco-argamassa.

Para entender o seu comportamento se faz necessário caracterizar as propriedades mecânicas das argamassas e dos blocos, através de ensaios de caracterização, para que seja possível dimensionar o conjunto alvenaria de maneira a resistir aos esforços solicitantes e deformações limites [²].

Verificou-se na literatura, que a análise in situ das propriedades mecânicas dos elementos de alvenaria fornece resultados precisos para análise do comportamento da estrutura, as quais são usadas como parâmetros para aferir seu comportamento diferido no tempo [³].

A determinação das propriedades dos elementos da alvenaria, bloco e argamassa, podem ser determinadas por ensaios em cada elemento isoladamente. Alguns estudos buscaram a correlação entre os resultados obtidos através de testemunho e do bloco de concreto. Não existe na literatura muitas pesquisas que correlacionem as propriedades de amostras retiradas do bloco com as obtidas dos mesmos.

BARBOSA et al. [⁴] realizaram um estudo com corpos de prova cilíndrico confeccionados da mesma maneira que o bloco de concreto, encontrando uma correlação para a resistência à compressão e o módulo de elasticidade.

MOHAMAD et al. [⁵] fez um estudo com testemunho retirado do próprio bloco para a determinação da resistência à tração à flexão e à tração direta, obtendo uma correlação da tração à flexão x tração direta de 1,73, sendo a resistência à tração direta 10% do valor obtido na resistência à compressão do bloco.

FORTUNATO et al. [⁶] realizaram um estudo comparando a resistência à compressão de testemunhos retirados das paredes longitudinais dos blocos com a resistência à compressão de blocos, obtendo uma correlação de 1,75 resistência à compressão do testemunho x bloco de concreto.

No estudo de ALBERTINI [⁷] com testemunhos com dimensões na base de 40 × 40 mm e altura de 70 mm extraídos do BCE, a relação entre a resistência à compressão do testemunho × Bloco foi de 1.41 considerando a área bruta do bloco e 0,97 considerando a área líquida. Foi obtido uma resistência média à tração direta nos testemunhos um valor de 2,75 MPa, equivalente a 9,04% da resistência à compressão do testemunho.

O módulo de elasticidade é uma das principais propriedades mecânicas dos materiais, é calculado através da avalição da curva obtida da tensão- deformação experimental instantânea [⁸], as normas brasileiras não estabelecem uma expressão específica para o cálculo do módulo de elasticidade do bloco de concretos, pode ser obtido por ensaios estáticos ou dinâmicos, previstos em normas NBR 8522-Parte1 [⁹] e NBR 8522-Parte 2 [¹⁰], nos estudos de [⁵, ¹¹,¹²], determinaram experimentalmente os valores para o módulo de elasticidade do bloco de concreto.

A norma NBR 8522-1 [⁹] e ASTM C469-22 [¹³] prescrevem como determinar experimentalmente o módulo de elasticidade estático para o concreto, mas a NBR 6118 [¹⁴] estima a determinação do módulo de elasticidade para o concreto, pela expressão 1:

(1)$$E_{ci}={\alpha }_{E.}5600.{(f_{ck})}^{1/2}\text{para}{\text{f}}_{\text{ck}}\text{de}\text{20MPa}\text{a}\text{50MPa}$$

Onde:

α_E = 1,2 para basalto e diabásio

α_E = 1,0 para granito e gnaisse

α_E = 0,9 para calcário

α_E = 0,7 para arenito

Em contrapartida, a ACI – Building Code 318 [¹⁵] indica a expressão 2 para o cálculo do módulo de elasticidade médio do bloco de concreto (E_b), com massa específica entre 1442 a 2483 kg/m³, e para o coeficiente de Poisson o valor de referência de 0,20, o mesmo adotado para o concreto.

(2)$$E_b=0,0428.f_b^{0,5}.{\text{r}}_b^{1,5}$$

Onde:

f_b = resistência média à compressão do bloco em MPa

r_b = massa específica do bloco de concreto em kg/m³

A determinação da resistência à tração direta no concreto é um ensaio trabalhoso, além da dificuldade de evitar excentricidade nos apoios o material concreto é muito frágil, podendo ocorrer grande dispersão nos resultados [⁷, ¹⁶,¹⁷,¹⁸].

Os ensaios indiretos (tração na compressão ou tração na flexão) para determinação da resistência à tração no concreto proporcionam uma menor dispersão dos resultados e são mais simples de realizar.

Existem uma correlação entre a tração indireta com a tração direta, a norma técnica NBR 6118 [¹⁴]estabelece que:

$${\text{f}}_{\text{t}}=0,9.{\text{f}}_{\text{tc}}$$

Onde:

f_tc = resistência à tração na compressão

ft = resistência à tração direta

A norma técnica CEB/90 [²⁷] estabelece que:

(3)$$\begin{array}{l}{\text{f}}_{\text{t}}={\text{ft}}_{\text{f}\text{.}}\underset{¯}{1,5.{(\text{h/100})}^{\underset{¯}{0,7}}}\\ 1+1.5.(\text{h/100}{)}^{\mathrm{0,7}}\end{array}$$

Onde:

f_tf = resistência à tração na flexão

ft = resistência à tração direta

h = altura

Na literatura, verificou-se que, quanto maior a dimensão do agregado e maior a resistência do concreto, maior é o fator de correção da resistência com a peça estrutural [¹⁹], como o bloco de concreto estrutural é confeccionado com agregados com baixa granulometria e menor resistência à compressão, os seus testemunhos apresentam menor variabilidade em relação a resistência à compressão dos blocos [¹²].

A determinação de propriedades mecânicas através de testemunho é uma metodologia muito utilizada em estruturas de concreto, obtendo-se resultados confiáveis [¹⁶, ²⁰]. Portanto, este trabalho comparou os resultados obtidos pelos ensaios de caracterização de blocos de concreto estruturais e seus respectivos testemunhos, para verificar se tais resultados são convergentes entre si. Além disso, foram comparados os resultados teóricos estabelecidos pelos cálculos das normas brasileiras [⁹, ¹⁴, ²¹–²²] e internacionais [¹⁵, ²³].

Em uma estrutura existente em alvenaria estrutural a retirada de testemunho dos blocos, para a determinação das propriedades mecânica do elemento seria uma solução adequada, pois ocasionariam menor dano a mesma.

2. MATERIAIS E MÉTODOS

2.1. Geometria e propriedade de massa

Para a realização deste estudo foram tomados 60 blocos aleatoriamente do mesmo lote de um mesmo fabricante com as medidas mostradas na Figura 1, os quais foram condicionados no recinto do laboratório com controle de temperatura e umidade relativa, por 72 horas.

Figura 1
Detalhe do bloco e dimensões. Fonte: Autores (2023).

Em seguida procedeu-se com a aferição das propriedades geométricas, com a utilização de escala gra­duada de 0.5 mm, visando obter-se as áreas brutas, líquidas e o volume aparente dos mesmos, conforme consta na Tabela 1.

Tabela 1
Verificação Área líquida, Área bruta e volume dos blocos.

BLOCO	ÁREA LÍQUIDA (mm2)	ÁREA BRUTA (mm2)	VOLUME (mm3)
Bloco 1	31392,08	54833,33	5794373
Bloco 2	31292,78	55141,33	5798335
Bloco 3	32454,76	55366,0	5918310
Bloco 4	31319,49	55020,0	5758581
Bloco 5	31478,31	54926,67	5754753
Bloco 6	31345,53	54963,89	5733396
Média	31547,16	55041,87	5792958
Desv.Pad	410,23	172,37	60460,81
Coef.Var. (%)	1,3	0,31	1,04

Para cada dimensão foram realizadas 3 medidas utilizando-se a média dos resultados para a determinação de cada dimensão efetiva, enquanto nas espessuras das paredes transversais e longitudinais realizou-se duas medidas de cada parede do bloco e utilizado a média entre as duas medidas, como espessura efetiva.

Após a aferição das propriedades geométricas, os blocos foram secos em estufa à temperatura de 50 °C, por 30 horas, para retirada total da umidade, e em seguida os mesmos foram pesados em uma balança digital com precisão de 1 × 10^-5kg.

As pesagens também foram realizadas três vezes consecutivas para cada bloco, e as massas médias estão apresentadas na Tabela 2.

Tabela 2
Massa dos blocos secos em estufa e massa específica.

BLOCO	MASSA (Kg)	MASSA ESPECÍFICA (kg/m3)
Bloco 1	12,230	2110,67
Bloco 2	12,430	2143,72
Bloco 3	12,430	2100,26
Bloco 4	12,350	2144,63
Bloco 5	12,340	2144,31
Bloco 6	12,220	2131,37
Média	12,333	2129,16
Desv.Pad.±	84,2	17,62
Coef.Var.%	0,68	0,83

Após as verificações geométricas e de massa, os blocos foram cortados para a extração dos testemunhos, a qual foi realizada por uma máquina para cortar granito e mármore automática de bancada, com disco diamantado com diâmetro de 350 mm, para que o corte atravessasse toda a largura e altura dos blocos sem interrupção, garantindo um corte mais preciso.

Os testemunhos prismáticos foram retirados de forma a manter seu comprimento coaxial à direção de aplicação de carregamento ao longo do uso da alvenaria, conforme indica a Figura 2(a).

Figura 2
Detalhe da extração dos testemunhos. a) detalhe da região da extração do testemunho. b) Testemunhos após a extração. Fonte: Autores (2023).

Após a extração, os testemunhos receberam uma camada de gesso nas bases e topos para nivelar e tornar paralelas entre si, assim como para tornar as superfícies niveladas e homogêneas. A amostra retirada da parede longitudinal do bloco foi dividida ao meio, resultando dois testemunhos. A Figura 2(b) apresenta os testemunhos já extraídos, totalizando nove amostras.

A seguir todos os testemunhos foram medidos com paquímetro digital com precisão de 0.01 mm, e em seguida foi utilizado o mesmo procedimento de secagem e pesagem utilizado para os blocos, para a determinação das massas.

Para verificação da seção transversal foram realizadas três medidas ao longo da altura do testemunho, sendo uma medida para as larguras na base, o mesmo na metade da altura e a última no topo do testemunho. A partir da média das medições foram calculadas as massas de cada testemunho, conforme apresenta a Tabela 3.

Tabela 3
Massa dos testemunhos secos em estufa e massa específica.

CORPO DE PROVA	VOLUME (mm3)	PESO (g)	MASSA ESPECÍFICA (Kg/m3)
CP1	155313	334,4	2153,07
CP2	159451	357,2	2240,18
CP3	160526	351,4	2189,06
CP4	150905	355,1	2353,14
CP5	159991	346,3	2164,5
Média	157237	348,8	2219,99
Desv.Pad.±	3663,28	8,1	73,01
Coef.Var. (%)	2,33	2,33	3,29

2.2. Ensaio de resistência à compressão

A resistência à compressão dos blocos de concreto foi determinada de acordo com a NBR 6136 [⁵], as superfícies dos blocos em contato com as bases da prensa foram regularizadas com uma massa de gesso, conforme indica a Figura 3 e os resultados são apresentados na Tabela 4. A velocidade de ensaio utilizada foi a estabelecida pela norma, igual a 0,05 MPa/s e os resultados da resistência à compressão dos blocos estão descritos na Tabela 4.

Figura 3
Prensa Hidráulica utilizada nos ensaios dos blocos. Fonte: Autores (2023).

Tabela 4
Resultado dos ensaios à compressão para os blocos.

CORPO DE PROVA	FORÇA (KN)	ÁREA BRUTA (mm2)	RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO (MPa)
Bloco 1	630,0	54833,33	11,5
Bloco 2	482,4	55141,33	8,7
Bloco 3	407,0	55366,00	7,4
Bloco 4	475,5	55020,00	8,6
Bloco 5	498,6	54926,67	9,1
Bloco 6	499,8	54963,89	9,1
Média	498,9	55041,9	9,1
Desvio pad.±	66,4	172,4	1,2
Coef.Var.	0,133	0,003	0,136

A resistência à compressão dos testemunhos foi determinada de acordo com a ABNT NBR 5739-2018 [²⁴], realizada em uma máquina universal de ensaio, com uma velocidade 0,5MPa/s, conforme mostra a Figura 4.

Figura 4
Ensaio de resistência à compressão dos testemunhos. Fonte: Autores (2023).

A relação média das dimensões da base do testemunho resultou em 0,80 e a relação entre a média da altura e as médias das dimensões da base resultaram em 1,96 em uma direção e 2,45 na outra direção.

Os resultados do ensaio à compressão dos testemunhos retirados dos BCEs estão indicados na Tabela 5.

Tabela 5
Resultado dos ensaios de resistência à compressão dos testemunhos.

TESTEMUNHO	FORÇA (kN)	RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO (MPa)
			CP1	14,88	8,71
CP2	17,40	9,94
CP3	16,41	9,36
CP4	14,73	8,81
CP5	14,88	8,51
Média		9,06
Desvio-padrão ±		0,520
Coeficiente de variação %		5,73

2.3. Ensaio de resistência à tração

Para a determinação da resistência característica à tração dos blocos de concreto optou-se pelo ensaio de tração por compressão, onde o bloco é apoiado sob uma barra de aço cilíndrica e é submetido a uma força concentrada na face oposta através de uma barra cilíndrica, realizado conforme ASTM C1006 – Standard Test Method for Splitting Tensile Strenght of Masonry Units [²³] como pode ser visto pela Figura 5, e os resultados estão descritos na Tabela 6.

Figura 5
Detalhe do ensaio à tração na flexão no bloco de concreto. Fonte: Autores (2023).

Tabela 6
Resultado do ensaio à tração dos blocos.

BLOCO	DIMENSÃO (mm)		FORÇA DE RUPTURA (kN)	TENSÃO À TRAÇÃO ft (MPa)
	ALTURA	LARGURA
1	190	140	41,33	0,99
2	190	140	45,47	1,09
4	190	140	37,71	0,90
5	190	140	38,75	0,93
6	190	140	30,5	0,73
Média				0,93
Desvio Padrão ±				0,13
Coeficiente de Variação (%)				14,26

Para a determinação da resistência à tração dos testemunhos foi utilizado o ensaio de tração na flexão, de acordo com o prescrito na ABNT NBR 12142 [²¹], que estabelece a aplicação da carga em dois pontos equidistantes a 1/3 dos apoios, para se isolar a região de interesse, onde ocorre somente flexão pura.

O diâmetro da barra de apoio do testemunho e das barras de aplicação da carga foram de 24,75 mm, com aplicação de carregamento monotônico até a ruptura, à taxa de 1,1MPa/min, de acordo com o estabelecido pela referida norma, conforme mostra a Figura 6.

Figura 6
Ensaio à tração na flexão dos testemunhos Fonte: Autores (2023).

Na Tabela 7 estão indicados os valores da resistência à tração na flexão obtidos no ensaio utilizando as expressões da ASTM C78/78M [²⁵] e ABNT NBR 6118 [¹⁴]:

(4)$${\text{f}}_{\text{tf}}=\frac{P.L}{b.d^2}$$

Tabela 7
Resultado da resistência à tração na flexão.

CORPO DE PROVA	CARGA DE RUPTURA (N)	RESISTÊNCIA À TRAÇÃO NA FLEXÃO ftf(MPa)
			CP1	1150	2,016
CP3	740	1,316
CP5	900	1,642
CP7	840	1,487
CP8	640	1,095
CP9	680	1,19
Média	825,00	1,46
Desvio padrão (s)	186,52	0,34
Coeficiente de variação	22,61	23,16

Onde:

P = carga de ruptura (N)

L = distância entre apoios (mm)

b = largura do testemunho (mm)

d = altura do testemunho (mm)

2.4. Módulo de elasticidade dos testemunhos

Foram determinados o módulo de elasticidade dos testemunhos através do ensaio de compressão na máquina universal de ensaio, que possui uma célula de carga com capacidade de 300.000 N, e as medições das deformações foram realizadas através de um extensômetro eletrônico de configuração dupla da marca EMIC, com precisão de 0,0001 mm conforme mostra Figura 05 e por 2 relógios comparadores com precisão de 0,0001 mm sendo a base de medida com 50 mm, conforme mostram as Figuras 7a e 7b, e os resultados do ensaio para determinação do módulo de elasticidade do testemunho estão apresentados na Tabela 8.

Figura 7
Ensaios de compressão para determinar o módulo de elasticidade pelos testemunhos, com extensômetro (a) e com relógio comparador (b), respectivamente. Autores (2023).

Tabela 8
Resultado do módulo de elasticidade do testemunho.

TESTEMUNHO	FORMA DE MEDIÇÃO	MÓDULO DE ELASTICIDADE (MPa)
1	Relógio comparador	12819,88
2	Relógio comparador	17260,54
3	Extensômetro	12579,00
4	Extensômetro	14422,00
Média		14270,36
Desvio Padrão±		2154,74
Coef.Variação %		15,10

2.5. Módulo de elasticidade dos blocos de concreto

Foram determinados o módulo de elasticidade dos blocos de concreto através do ensaio de compressão na máquina universal de ensaio, que possui uma célula de carga com capacidade de 300.000 N, e as medições das deformações foram realizadas através de relógios comparadores com precisão de 0,0001 mm, sendo a base de medida com 50 mm, conforme mostra a Figura 8. O ensaio foi realizado conforme estabelece a NBR 8522-1 [⁹] para a metodologia da tensão fixa, que utiliza a tensão de 0,5 Mpa e a tensão de 0,3.f_c (30% da tensão de ruptura). Na Tabela 9 estão os resultados obtidos utilizando-se o relógio comparador.

Figura 8
Detalhe do ensaio do módulo de elasticidade do bloco de concreto. Fonte: Autor.

Tabela 9
Resultados do ensaio do módulo de elasticidade dos blocos de concreto.

BLOCO DE CONCRETO	MÓDULO DE ELASTICIDADE (MPa)
1	15355,56
2	15229,22
3	13234,22
MÉDIA	14606,33
Desvio Padrão±	1189,96
Coef.Variação %	8,15

3. RESULTADOS E DISCUSSÕES

Massa específica:

O resultado da determinação da massa específica do testemunho resultou 1,42% maior que o resultado utilizando o bloco, os resultados das amostras dos BCE apresentaram uma baixa dispersão, resultando um C.V. de 0,83% e os resultados das amostras com os testemunhos também apresentaram uma baixa dispersão, resultando um C.V. de 3,29%. Os resultados obtidos com os testemunhos e BCEs comprovam que a determinação da massa específica pelo testemunho é compatível com a obtenção pelo BCEs.

Resistência à compressão:

As proporções da altura x base dos testemunhos retirados dos BCEs foram na média 2,45 em uma direção e 1,96 na outra direção e a relação média das dimensões das bases foi de 0,80.

A relação da área líquida com área das amostras dos blocos é na média de 0,57.

Conforme demonstra o Figura 9, com os resultados da resistência à compressão através de testemunho é possível observar uma baixa dispersão entre os resultados obtidos, resultando um C.V. de 0,56% e na Figura 10 observa-se que os resultados das amostras com BCEs apresentaram também uma baixa dispersão, com um C.V. de 0,14%.

Figura 9
Gráfico da resistência à compressão do testemuho. Fonte: Autor.

Figura 10
Gráfico da resistência à compressão dos BCEs. Fonte: Autor.

A média dos resultados para a determinação da resistência à compressão, utilizando-se os testemunhos, foi de 9,01 MPa, o mesmo valor obtido com os blocos de concreto estrutural (BCEs), considerando a área bruta. No entanto, ao considerar a área líquida, a resistência média é de 15,81 MPa, um valor elevado e não representativo, tendo em vista que a resistência nominal indicada pelo fabricante do bloco é de 4,0, comparando-se com os resultados encontrados na literatura o valor da resistência experimental e a nominal do fabricante é de no máximo o dobro.

Foi encontrado no estudo de FORTUNATO et al. [⁶] uma relação entre a resistência do testemunho com a do BCE de 1.75, com uma a relação das dimensões da base do testemunho entorno de 2,0 e com uma relação de altura x base de 1.0 e 2.5, neste a relação das dimensões da base resultou na média de 0,8 e uma relação média da altura x base de 2.45 em uma direção e na outra de 1.96.

No estudo de ALBERTINI [⁷] a relação da resistência à compressão testemunho x bloco na área bruta resultou em 1,41, com uma relação de dimensões de base e altura próxima ao deste estudo. (Base 40 × 40 mm e altura 70 mm), mas com uma resistência à compressão do bloco na área bruta de 21,41 MPa, um valor 2,37 maior do que a resistência do bloco utilizado neste estudo.

Na Tabela 10 apresenta os resultados encontrados para a relação da resistência do testemunho x BCE no estudo de BARBOSA e HANAI [²⁶].

Tabela 10
Relação entre a resistência compressão dos testemunhos/blocos.

BLOCO	TESTEMUNHO	RELAÇÃO RESISTÊNCIA TESTEMUNHO/BLOCO
140 × 190 × 390 mm	50 × 100 mm	1,13 à 1,31
	100 × 200 mm	1,03 à 1,16
	150 × 300 mm	0,92 à 1,03

Resultados próximos ao encontrado neste estudo com relações de dimensões próximas também.

Resistência à tração:

Para obtenção da resistência à tração dos blocos foi utilizado o ensaio de tração na compressão. Para o ensaio utilizando a NBR 12142 [²¹] e, e para o ensaio à tração nos testemunhos foi utilizado o ensaio à tração na flexão, utilizando a ASTM C78/78M [²⁵] e ABNT NBR 6118 [¹⁴].

Na Tabela 11 foram comparados os resultados obtidos em ensaio comparados com as previsões estabelecidas na ABNT NBR 6118 [¹⁴] e no CEB/90 [²⁷] e também com equações obtidas em ensaios de BALBO [²⁸] para a relação experimental entre a resistência à tração direta com a resistência à tração indireta na flexão e na compressão.

Tabela 11
Comparação dos resultados da resistência à tração direta e indireta dos testemunhos/blocos.

	RESISTÊNCIA À TRAÇÃO INDIRETA ftf (MPa)	RESISTÊNCIA À TRAÇÃO DIRETA ft(MPa)
	Resultado Ensaio	ft (MPa) NBR 6118	ft (MPa) CEB/90	BALBO [x] ft = 0,52. ftf	BALBO [x] ft = 0,85. Fti
Bloco de Concreto (Ensaio à tração à compressão)	0,93	0,84	–	–	0,791
Testemunho (Ensaio à tração na flexão)	1,46	1,02	0,66	0,76	–

Pela Tabela 11 podemos observar que a relação dos resultados obtidos experimentalmente à tração indireta entre Bloco de Concreto x Testemunho é de 0,64, mas estes resultados foram obtidos de procedimentos distintos, mas ao compararmos com o resultado convertido para a tração da equação experimental de BALBO [²⁸] esta relação é de 1,04, portanto uma relação de valores muito próxima.

No estudo de ÁLVAREZ et al. [¹⁸], que comparou o resultado do ensaio em BCE de tração à compressão com ensaio à tração direta, obtendo o resultado de 0,972 (tração indireta x tração direta), valor próximo ao estimado pela ABNT NBR 6118 [¹⁴].

O resultado obtido ficou próximo ao obtido no estudo de MOHAMAD et al. [⁵] que comparou o ensaio à tração na flexão com a tração direta, obtendo uma relação de resistência à tração na flexão x tração direta no valor de 1,59 e neste estudo a relação resultou em 1,43.

A resistência média a tração obtida com o testemunho resultou 11,2% do valor da resistência média à compressão, diferença próxima a indicada na literatura [⁶, ⁷, ¹⁶, ²⁹, ³⁰] o mesmo ocorreu com a resistência à tração através de BCE, resultando uma diferença de 10,2%.

No ensaio para a determinação da resistência à tração no testemunho o resultado apresentou uma diferença de 9,68% menor do que encontrada no BCE.

Os resultados das amostras dos testemunhos apresentaram uma baixa dispersão, sendo obtido um C.V. de 21,2% e os resultados das amostras utilizando o BCE também apresentaram uma baixa dispersão, sendo obtido um C.V. de 14,26%.

MOHAMAD et al. [⁵] e ROMAGNA [³¹] utilizaram em seus trabalhos para caracterizar a resistência à tração do bloco de concreto o ensaio à tração direta, trabalhando com amostras retiradas das paredes dos blocos retificadas para deixá-las com espessura uniforme. em seguida, foram feitos entalhes nas peças para permitir uma concentração de tensão nessas. O resultado da média do ensaio à tração ficou aproximadamente a 10% da resistência média à compressão do bloco. No mesmo estudo o autor também realizou ensaios à tração por flexão em testemunhos retirados dos blocos, com forma prismática e obteve resultados similares aos obtidos pela tração direta, apresentados na Tabela 12.

Tabela 12
Resultado de ensaio à tração por testemunho.

RESISTÊNCIA MÉDIA À COMPRESSÃO DO BLOCO (MPa)	RESISTÊNCIA MÉDIA À TRAÇÃO DIRETA (MPa): ft	RESISTÊNCIA MÉDIA À TRAÇÃO INDIRETA (MPa): ftf
			23,1	2,31	2,79 (*)

• (*) Valor obtido no ensaio=3,98Mpa, corrigido pela expressão f_t = f_tf. 0,7
• (ABNT NBR 6118:2014) [¹⁴]
• Fonte: Adaptado de MOHAMAD (2011) [⁵]

Módulo de Elasticidade:

No ensaio para a determinação do módulo de elasticidade no testemunho, foi encontrado uma diferença de 2,35% menor do que a encontrada no ensaio com o bloco de concreto, uma diferença pequena.

Os resultados das amostras utilizando-se os testemunhos apresentaram uma baixa dispersão, onde foi obtido um C.V. de 15,1% e os resultados das amostras utilizando-se os BCEs também apresentaram uma baixa dispersão, sendo obtido um C.V. de 8,15%.

Como a diferença encontrada nos resultados nos dois ensaios é pequena e as dispersões dos resultados em ambos é baixa, portanto pode-se afirmar que os resultados encontrados são compatíveis.

Na Tabela de 13 encontra-se a média dos resultados obtidos com os ensaios através de testemunhos e BCEs.

Tabela 13
Resultados dos ensaios com testemunho e BCE.

PROPRIEDADE MECÂNICA	TESTEMUNHO	BLOCO	% TESTEMUNHO/BLOCO
Massa Específica (kg/m3)	2159,4	2129,16	1,42
Resistência à compressão (MPa)	9,1	9,1	0,00
Resistência à tração (MPa)	1,02	0,84	1,21
Módulo de elasticidade (MPa)	14606,33	14270,36	2,35

4. CONCLUSÕES

Neste estudo, foi possível concluir que a determinação das propriedades mecânicas dos blocos de concreto (BCEs) pode ser realizada por meio de testemunhos retirados dos mesmos, conforme os resultados obtidos:

• A determinação da massa específica apresentou uma variação de 1,42% entre o testemunho e o bloco, com valores muito próximos.

• Nos ensaios para a determinação da resistência à compressão, observou-se uma variação de 0,00% entre o testemunho e o bloco considerando o cálculo pela área bruta.

• Para a determinação da resistência à tração, a variação encontrada foi de 21,4%. Essa variação pode ser atribuída à grande dispersão dos resultados obtidos nas amostras dos testemunhos e dos BCEs e pelo material ser muito frágil, além disso a determinação das resistências foram feitas em diferentes metodologias.

• A estimativa sugerida pela ABNT NBR 6118 [¹⁴] para a correlação da resistência indireta pela compressão na tração apresenta resultados próximos ao estudo experimental como o realizado por ÁLVAREZ et al. [¹⁸].

• Nos ensaios para a determinação do módulo de elasticidade estático, a variação entre o testemunho e o BCE foi de 2,35%, com resultados muito próximos.

Sugere-se a realização de ensaios de tração direta para determinar a resistência à tração, a fim de verificar se há uma redução na dispersão dos dados e obter o valor diretamente, sem a necessidade de aplicar uma equação de correlação, o que pode justificar a diferença entre os resultados.

Os autores informam que não há conflito de interesse a declarar.

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Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  13 Dez 2024
• Data do Fascículo
  2024

Histórico

• Recebido
  18 Jul 2024
• Aceito
  22 Out 2024