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Tese de Doutorado
Documento
Autor
Nome completo
José Orlando Vieira Filho
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2007
Orientador
Banca examinadora
Helene, Paulo Roberto do Lago (Presidente)
Bittencourt, Túlio Nogueira
Cremonini, Ruy Alberto
Giongo, José Samuel
Melo, Guilherme Sales Soares de Azevedo
Título em português
Avaliação da resistência à compressão do concreto através de testemunhos extraídos: contribuição à estimativa do coeficiente de correção devido aos efeitos do broqueamento.
Palavras-chave em português
Concreto
Danos por broqueamento
Resistência à compressão
Testemunho de concreto
Resumo em português
Esta pesquisa experimental destina-se à 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 o coeficiente de correção devido aos efeitos do broqueamento na extração - nesta tese considerado como a relação entre elas R(M/E) = fc(M)/fc(E) - a ser aplicado à resistência dos testemunhos de mesmas dimensões dos corpos-de-prova. Admitindo-se que a resistência dos testemunhos representa a resistência do concreto na estrutura, esta relação R(M/E) corresponde a parcela yc2 do coeficiente normativo de ponderação da resistência do concreto yc. A norma brasileira NBR 6118:2003 - Projeto de Estruturas de Concreto - Procedimento, para o caso de não-conformidade na aceitação do concreto, indica a extração de testemunhos segundo a NBR 7680:1983. Admite, neste caso de extração, dividir o valor de yc por 1,1 nas avaliações estruturais no estado limite último. Em sua versão anterior de 1978 e registrada como NBR 6118:1980 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 6118:2003 estabelece para o coeficiente yc o valor de 1,4 sem especificar valor para a parcela yc2. O CEB igualmente recomenda 1,4 para o yc citando o valor de 1,10 para o yc2. Especificamente quanto à correção devida aos danos causados pela extração aos testemunhos, o ACI 214 4R-2003 indica o coeficiente de 1,06 para ser multiplicado pela resistência dos testemunhos nas avaliações estruturais. 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 15cm e 10cm normalmente previstos na normalização nacional e internacional, extraindo-se, além daqueles, testemunhos de 7,5cm; 5,0cm e do diminuto diâmetro de 2,5cm; que podem vir a facilitar e agilizar 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 à Região Metropolitana do Recife, em quatro níveis de resistência à compressão aos 28 dias, respectivamente de 20Mpa, 50Mpa e 70MPa e amostragem suplementar de 65MPa, 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 R(M/E) de 1,07; demonstrando-se ainda por correlações ao nível de significância de 1% a viabilidade da utilização dos testemunhos de diâmetros 7,5cm; 5,0cm e do minitestemunho de 2,5cm na avaliação de estruturas acabadas.
Título em inglês
Evaluation of compressive strength of concrete trough core: contribution to the estimative of the coefficiente of correction due to damage of drilling.
Palavras-chave em inglês
Compressive Strength
Concrete
Core
Damage of drilling
Resumo em inglês
The present research aims to evaluate 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 to quantify the coefficient to correct for drilling effects during core extraction - in the present work taken as the ratio R(M/E)=fc(M)/fc(E) - to be applied to the strength of cores with the same dimensions as the specimens. By assuming that the strength of the cores represents the strength of concrete within the structure, R(M/E) corresponds to the term yc2 of the normative coefficient of concrete strength yc. Brazilian Standard NBR 6118:2003 - Procedures for the Design of Concrete Structures - whenever non-conformity in concrete acceptance arises, indicates the extraction of cores in accordance with Standard NBR 7680:1983. It accepts, in this case, that yc be divided by 1.1 in structural evaluations at the ultimate limit state. Former versions of Standard 6118:1980 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 6118:2003 establishes a figure of 1.4 for yc without specifying any value for yc2. The European Concrete Committee (CEB) also recommends a figure of 1.4 for yc, mentioning a figure of 1.1 for yc2. With regard to the corrections due to the damage caused by core extraction, ACI 214 4R-2003 proposes a coefficient of 1.06 to be multiplied by core strength in structural evaluations. 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, 7.5cm, 5.0cm and 2.5cm, 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 70MPa, with a supplementary sampling at 65MPa, for rupture tests at 90 days. Sclerometric, ultrasound and apparent density tests were also performed, as further subsidies to compressive strength tests. The application of statistical analysis led to a final average figure of 1.07 for yc2. 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%.
 
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Data de Publicação
2007-10-31
 
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