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A resistência do concreto utilizado em estruturas é avaliada por meio de ensaios de compressão para atender a requisitos específicos após a instalação e também para monitorar a qualidade ao longo da vida útil do projeto.
Quando o concreto é derramado em uma forma, ele começa a endurecer e endurecer. O concreto atingirá sua resistência e rigidez de projeto 14 a 28 dias após a fundição. Os cilindros de teste de concreto são moldados ao mesmo tempo em que o concreto é colocado no lugar. Essas amostras são testadas para determinar a resistência e rigidez do concreto.
Neste experimento, testaremos a resistência à compressão de 28 dias do concreto. E use um teste não destrutivo simples de resistência do concreto in-situ.
Assim que o concreto é colocado, o processo de hidratação começa com a dissolução do cimento em água. O que leva a uma saturação de íons na solução. Em poucas horas, os cristais se formam e o espaço é ocupado pelo cimento, o que dará ao material sua estrutura final. A resistência do concreto curado é afetada pelo design misto, pela temperatura e umidade de cura e pela uniformidade do produto. Para medir essa resistência, é usada uma máquina de teste hidráulico.
Um dispositivo chamado compressômetro é anexado ao corpo de prova para permitir cálculos do módulo de Young e do coeficiente de Poisson. A temperatura e a umidade durante o armazenamento, a condição do corpo de prova durante o teste e a maneira como o teste é realizado são fatores que afetam os resultados do teste e devem ser controlados. Embora os testes de cilindro sejam úteis para determinar a resistência do concreto entregue no local, os testes in-situ são utilizados para avaliar a qualidade no local ao longo da vida útil da estrutura.
Para isso, o teste de martelo Schmidt dispara um peso de aço na superfície do concreto. A distância que o aço rebate é medida e relacionada à resistência do material. As medições podem ser feitas em uma superfície ou em várias superfícies para avaliar a consistência do concreto.
Na próxima seção, mediremos a resistência à compressão dos corpos de prova e observaremos seu modo de falha. Também demonstraremos o uso do teste do martelo Schmidt para indicar a resistência do material.
Os testes de compressão serão realizados usando uma máquina de teste hidráulica. Para esses testes, a capacidade de carga deve ser muito alta para testar concretos de alta resistência. Remova o cilindro de concreto do molde e seque sua superfície para preparar a amostra para teste.
Em seguida, inspecione o cilindro de concreto e remova quaisquer imperfeições superficiais importantes de suas extremidades usando uma lima. Depois que cada extremidade estiver preparada, aplique uma touca de neoprene para garantir que as pontas fiquem o mais planas e niveladas possível. Centralize a amostra na máquina de teste hidráulico e, em seguida, aplique a carga compressiva lenta e continuamente a uma taxa entre 20 a 50 psi por segundo. Deixe a carga aumentar até que o máximo seja atingido e o cilindro seja esmagado.
A falha é iminente quando o indicador de carga desacelera e finalmente para. Quando o teste estiver concluído, registre a carga máxima e, em seguida, examine de perto o tipo de falha no cilindro de concreto. Determine a resistência à compressão da amostra e registre o modo de fratura. Repetir este ensaio para quatro dos cinco provetes restantes. Para o corpo de prova final, instale um compressômetro para que o módulo de Young e o coeficiente de Poisson possam ser determinados para esta mistura de concreto.
Primeiro, desaperte todos os sete parafusos de contato até que as pontas estejam niveladas com a superfície interna dos anéis. Agora, coloque o compressômetro sobre o cilindro de concreto e sustente-o com três espaçadores de altura igual para centralizá-lo verticalmente com a amostra. Aperte manualmente os três parafusos de contato no anel inferior e os dois no anel superior para prender a amostra concentricamente no compressômetro.
Quando a amostra estiver presa, aperte manualmente os dois parafusos de contatos finais no anel do meio. Verifique se a haste vertical do mostrador de deformação axial está a meio caminho entre as duas partes do anel do meio. Confirme se a haste do relógio comparador axial está quase totalmente estendida e se a haste do relógio comparador diametral está quase totalmente retraída.
Por fim, remova as duas hastes espaçadoras das laterais e a terceira haste localizada no anel central. Levante o conjunto segurando a amostra e coloque-a cuidadosamente na máquina de teste hidráulico e, em seguida, zere os dois relógios comparadores. Aplique uma série de cargas em etapas de 10.000 libras até um máximo de 60.000 libras. Em cada carga, registre as deformações longitudinais e do aro, conforme indicado nos relógios comparadores.
Encontre uma superfície de concreto lisa, seca e com pelo menos dez centímetros de espessura e marque uma grade de 2 pés por 2 pés, cobrindo uma área total de 10 pés por 10 pés. Se o pistão do martelo Schmidt não estiver estendido, coloque a extremidade contra uma superfície rígida e pressione suavemente até ouvir um clique. O pistão se estenderá conforme você puxa o martelo para longe da superfície.
Agora, pressione suavemente o martelo contra o primeiro ponto da grade marcado na superfície do concreto. Continue a empurrar até ouvir um som de chocalho. Leia o número de rebote na escala e, em seguida, puxe o martelo para longe da superfície. Repita essa medição em cada ponto da grade marcado na superfície e, em seguida, calcule a média e o desvio padrão para todo o conjunto de medições.
Os cilindros em compressão tendiam a falhar ao longo de um plano inclinado em cerca de 45 graus. Esta característica indica que a falha não foi causada por esmagamento por compressão pura do cilindro, mas sim por forças de cisalhamento ou, mais precisamente, por tensões de tensão de divisão.
A média das leituras do martelo Schmidt foi de 32,4 com um desvio padrão de 1,3, que se correlaciona com uma resistência in-situ de 4.650 psi com base na calibração para testes paralelos de cilindros de laboratório.
Agora que você aprecia os métodos de teste de resistência para estruturas de concreto, vamos dar uma olhada em como eles são aplicados para garantir a qualidade das estruturas em nosso mundo.
Em pontes mais antigas, o aumento dos requisitos de carga pode exigir testes de resistência do concreto. Nesses casos, os núcleos são extraídos de estruturas existentes e testados em laboratório para determinar se a estrutura pode suportar cargas maiores do que as inicialmente projetadas.
Entre o teste de núcleo in-situ mais destrutivo, mas muito preciso, e o teste de martelo Schmidt não destrutivo, mas menos preciso, está a sonda Windsor. Neste teste, as sondas são disparadas na superfície do concreto e a profundidade de penetração é medida para determinar a resistência do concreto.
Você acabou de assistir à introdução da JoVE aos testes de compressão em concreto endurecido. Agora você deve entender o teste de núcleo e o teste de martelo Schmidt de concreto.
Obrigado por assistir!
