A forma de rompimento do CP é importante?

O ensaio de resistência à compressão, usando cilindros parece bastante simples, à primeira vista. Carrega-se um corpo de prova cilíndrico até que ele se rompa e divide-se a carga de ruptura pela área em que a carga foi aplicada, ou seja, a sessão transversa do corpo de prova. Mas pouca gente se atenta para o fato de que existem importantes particularidades sobre este ensaio que não são totalmente intuitivas.

Por exemplo, é difícil intuir que a resistência que o concreto apresenta no corpo de prova rompido não é a mesma que ele apresenta na estrutura. Afinal, lá no pilar as condições são muito diferentes, a relação de altura é outra, o tipo de carregamento é outro, a maneira como o concreto foi adensado é outra, etc. O corpo de prova, na verdade, oferece uma convenção para análise da qualidade do concreto como um produto, não uma análise da qualidade da estrutura de concreto. Outro exemplo, a carga com que um corpo de prova se rompe dependerá da deformação que esta carga causa no concreto. Normalmente, um corpo de prova se rompe quando a deformação específica chega a 3 por mil. Ou seja, o módulo de deformação do concreto, tem um papel tão ou mais importante que a sua resistência à compressão em si, na dinâmica do teste.

Mas o tema deste texto é outra estranha propriedade do teste de compressão, ou pelo menos pode parecer estranha até que se dedique um pouco de reflexão ao fato. É que o corpo de prova cilíndrico, quando colocado na máquina de ensaio, apesar de ser carregado à compressão axial, se rompe por cisalhamento. A força cortante chega a um nível crítico (à medida que o corpo de prova se deforma), antes que a falha por compressão simples dos componentes do concreto ocorra. Esta informação, que parece trivial, é um importante fundamento quando se analisa a maneira como o corpo de prova rompeu, durante o ensaio. E a análise da forma como o corpo de prova rompe, pode evitar que se tomem importantes decisões com dados contaminados ou enganosos.

As fotos abaixo mostram uma série de 4 corpos de prova cilíndricos rompidos, de formato 5 x 10 cm, usados para ilustrar a apresentação aproximada dos diferentes tipos de ruptura e sua influência no resultado:

Esta é a ruptura ideal de um corpo de prova cilíndrico, com forma de ampulheta, onde as camadas laterais externas se desprendem. Aqui, a força foi tão bem distribuída ao longo da superfície de contato com a prensa que, os planos de cisalhamento seguiram a direção definida pela deformação tipo “barril”, aquela que condiciona o Coeficiente de Poisson. Os resultados de CPs assim, tem máxima confiabilidade em relação ao teste de compressão, especificamente.

Ruptura cisalhada lateral. Este é o segundo tipo de ruptura mais confiável. O cisalhamento ocorre sempre em planos inclinados em relação à direção da força cortante que o gera, por isso a linha de fratura atravessando na diagonal do CP. Um teste que resulte em um efeito assim sobre o corpo de prova pode ser considerado normal e aceitável.

Rupturas colunares, como as demonstradas na foto acima, são mais raras. Elas indicam que pode estar havendo uma pequena influência da preparação de topo do corpo de prova, no resultado. Rupturas assim, devem motivar avaliações na qualidade de retificadoras e capeadores, bem como do processo de teste em si. Mas eu não descartaria um resultado por este tipo de fratura, apenas o colocaria sob suspeita, carecendo de uma confirmação, caso aponte para uma situação limítrofe ou desfavorável.

Ruptura de topo ou de pé. Corpos de prova assim demonstram, claramente, que a aplicação de carga foi muito irregular ou que a extremidade do corpo de prova apresenta alguma falha em sua constituição. A maioria dos casos é por defeito de retificação, ou moldagem excessivamente desnivelada, não corrigida pelo processo de capeamento. Mas também pode ocorrer quando a amostra de concreto usada para a moldagem apresentava segregação ou exsudação excessiva. Isso teria enfraquecido o topo do CP, motivando a ruptura irregular e o comprometimento do resultado. Corpos de prova rompidos desta maneira, não devem ser considerados, a menos que seu resultado possa ser posto em um contexto com outros oriundos de rupturas melhores.

Como já foi dito antes por aqui, quando o assunto é concreto, pior que ter um problema é achar que tem um problema, quando não tem. Analisar os planos de fratura dos corpos de prova podem evitar muitos mal-entendidos e fornecer um sono de muito melhor qualidade para o responsável pela obra.

Um forte abraço e até o próximo texto!

Não deixe de ver seu site, o texto acima é de autoria de Carlos Resende

http://propriedadesdoconcreto.blogspot.com.br/2016/12/a-forma-de-rompimento-do-cp-e-importante.html