A instrumentação utilizada nos prismas de dois e três blocos é apresentada na Figura 4.21. Utilizaram-se instrumentos com bases de medida de dois valores distintos, contudo, as curvas tensão x deformação apresentaram comportamento semelhante.
Figura 4.21 – Numeração correspondente ao posicionamento dos instrumentos de medição. Os números em vermelho indicam os instrumentos com a maior base de medida.
4.4.1 Grupo 10
As propriedades mecânicas obtidas em corpos-de-prova cilíndricos são apresentadas na Tabela 4.11. A Tabela 4.12 agrupa esses parâmetros, de cada ponto distinto e com numeração correspondente indicada na Figura 4.21, obtidos nos ensaios com os prismas.
Tabela 4.11 – Propriedades mecânicas dos corpos-de-prova referente aos ensaios com prismas constituído por 2 blocos – grupo 10.
Corpo-de-prova Resistência média fcm (MPa) cm (15x30) cm f f Deformação na ruptura (µ) Módulo de elasticidade Ec (MPa) 15 x 30 14,6 1,00 5138 12408 10 x 20 15,9 0,92 2780 16874
A resistência do concreto à tração é de 1,7 MPa.
Ensaiaram-se três prismas, constituídos por dois blocos de concreto, com a mesma idade dos CPs, obtendo-se as deformações ao longo da parede longitudinal e septo transversal.
As menores deformações são obtidas nos pontos 1 e 4. Essa situação é semelhante à ocorrida nos blocos vazados de concreto, entretanto, nestes a diferença percentual entre os valores é maior. Nos prismas, a diferença entre os valores de deformação obtidos na região central e dos obtidos nos pontos 1 e 4 são menores. A deformação no ponto 3 é maior que a deformação no ponto 2, inclusive em níveis de tensão maiores que 60% da tensão de ruína.
Tabela 4.12 – Propriedades mecânicas do prisma constituído por 2 blocos – grupo 10. Deformação (µ) Resistência média fp2m (MPa) Pontos
Ruína 40% tensão máxima
1389 153 2591 490 3730 780 13,3 1 2 3 4 2940 275
As curvas tensão x deformação dos corpos-de-prova e dos prismas são apresentadas na Figura 4.22.
(a) (b)
Figura 4.22 – Curvas tensão x deformação dos corpos-de-prova (a) e dos distintos pontos do prisma constituído por 2 blocos, (b) – grupo 10.
O prisma apresenta deformação transversal a 40% da tensão máxima de ensaio de 409 µ, obtida a partir da curva tensão x deformação transversal apresentada na Figura 4.23a. Se comparado com os valores de deformação longitudinal obtidos no prisma no mesmo nível de tensão, obtém-se relação de 0,83 e 0,52 referentes aos pontos 2 e 3, respectivamente.
O deslocamento transversal do bloco obtido no septo transversal, na interface do prisma, e ilustrado na Figura 4.23b, apresentou deslocamentos sob tensão máxima e a 40% dessa tensão de 0,53 mm e 0,06 mm e deformações de 3900 µ e 430 µ, respectivamente. Este valor, referente à parede longitudinal, é próximo ao obtido por meio do gráfico da Figura 4.23a.
Prismas de dois blocos colados 105
(a) (b)
Figura 4.23 – Curva tensão x deformação transversal (a) e tensão x deslocamento na interface do prisma(b).
Na Figura 4.24 são apresentadas as relações entre as resistências dos elementos ensaiados. Toma-se como referência, na comparação com a resistência dos blocos, os CPs de cada grupo, já que os valores da resistência do concreto não permaneceram constantes. Ocorre aumento das relações entre a resistência à compressão dos CPs e do prisma da relação comparando-se com o grupo de ensaios de bloco 10. Um dos fatores que levam a essa diminuição de resistência do prisma de dois blocos, em relação ao bloco isolado, é o aumento da altura – por ora em duas vezes – sendo o elemento menos influenciado pelo efeito do confinamento exercido pelas placas de ensaio. Além disso, a camada de epóxi pode também interferir no comportamento do prisma, ocasionado a redução de sua resistência conforme relato de Corrêa (2003).
Figura 4.24 – Relação entre as resistências médias dos corpos-de-prova e prisma de dois blocos – grupo 10.
A configuração das deformações ocorridas no prisma se assemelha, até 40% da tensão máxima, com as ocorridas nos ensaios com blocos isolados, apresentando maior deformação no ponto 3 e diminuindo esses valores em direção às extremidades do bloco. Até 40% da tensão máxima o ponto 3 apresenta deformação maior 60% que a ocorrida no ponto 2. Essa relação cai com o aumento do carregamento para até 40%. As deformações do ponto 4 são sempre maiores que as do ponto 1, tendo aproximadamente o dobro deste valor. A partir de 60% da tensão máxima as linhas de deformação do prisma mantêm a mesma configuração, permanecendo a região do septo transversal central com a maior deformação. As deformações obtidas nos pontos 2 e 3 são aproximadamente duas vezes maior que as dos pontos 1 e 4. A Figura 4.25 ilustra essas deformações. Em relação aos blocos, existe uma tendência de maior uniformização das tensões ao longo da altura do elemento, acarretando uma menor diferença de tensões entre o centro e as extremidades e, conseqüentemente, menores diferenças entre os valores destas deformações.
Figura 4.25 – Linhas de deformação do prisma constituído por 2 blocos – grupo 10.
4.4.2 Grupo 20
As propriedades dos corpos-de-prova e prismas são apresentadas na Tabela 4.13 e na Tabela 4.14.
Baseado na resistência à compressão do corpo-de-prova 10 x 20 cm, obtém-se para a resistência à tração do concreto o valor de 2 MPa.
Prismas de dois blocos colados 107
Tabela 4.13 – Propriedades mecânicas dos corpos-de-prova referente aos ensaios com prismas constituído por 2 blocos – grupo 20.
Corpo-de-prova Resistência média fcm (MPa) cm (15x30) cm f f Deformação na ruptura (µ) Módulo de elasticidade Ec (MPa) 15 x 30 18,2 1,00 3918 14436 10 x 20 20,1 0,91 2852 16974
As menores deformações são observadas nos pontos 1 e 4, enquanto que o ponto 3 apresenta maior valor de deformação que o ponto 2.
Tabela 4.14 – Propriedades mecânicas do prisma constituído por 2 blocos – grupo 20. Deformação (µ) Resistência média fp2m (MPa) Pontos
Ruína 40% tensão máxima
1313 179 3072 585 4202 912 18,2 1 2 3 4 1214 252
Na Figura 4.26 apresentam-se as curvas tensão x deformação obtidas nos ensaios com os CPs e prismas. As curvas tensão x deformação transversal e tensão x deslocamento transversal na região de interface na maioria das vezes apresentam comportamento não condizente com o ensaio, sendo sempre omitidas.
(a) (b)
Figura 4.26 - Curvas tensão x deformação dos corpos-de-prova (a) e dos distintos pontos do prisma constituído por 2 blocos. (b) – grupo 20.
De acordo com a Figura 4.27, as relações entre a resistência do prisma e dos CPs diminuiu. Ainda assim, essa relação permanece menor que as obtidas nos ensaios de blocos isolados, tendo os fatores descritos na análise do grupo 10 como justificativa.
Figura 4.27 – Relação entre as resistências médias dos corpos-de-prova e prisma de dois blocos – grupo 20.
De acordo coma a Figura 4.28, as linhas de deformação ao longo do bloco e nos diversos níveis de tensão mantêm a mesma configuração dos prismas do grupo 10. A diferença dos valores de deformação entre os pontos 2 e 3 mantém o mesmo nível, sendo essas diferenças diminuídas com o aumento da tensão. As deformações no ponto 4 são maiores que as deformações no ponto 1 até 60% da tensão máxima. As diferenças entre os pontos centrais e os pontos 1 e 4 são equivalentes às encontradas para os prismas do grupo 10. A partir de 60% da tensão, evidencia-se a maior deformação no ponto 3. Os pontos 1 e 4 apresentam deformações 4 vezes menores que as encontradas na região central do bloco.
Prismas de dois blocos colados 109
Figura 4.28 – Linhas de deformaç ão do prisma constituído por 2 blocos – grupo 20.
4.4.3 Grupo 30
As propriedades obtidas nos ensaios com corpos-de-prova são apresentadas na Tabela 4.15. A resistência à tração do concreto é de 3 MPa. Os ensaios realizados paralelamente com os prismas têm suas propriedades mecânicas apresentadas na Tabela 4.16.
Tabela 4.15 – Propriedades mecânicas dos corpos-de-prova referente aos ensaios com prismas constituído por 2 blocos – grupo 30.
Corpo-de-prova Resistência média fcm (MPa) cm (15x30) cm f f Deformação na ruptura (µ) Módulo de elasticidade Ec (MPa) 15 x 30 32,3 1,00 2933 19671 10 x 20 37,1 0,87 2636 24961
As menores deformações, até 40% da tensão máxima, ocorreram nos pontos 1 e 4. Não foi possível, por meio dos dados disponíveis, a obtenção do valor da deformação última referente ao ponto 1. Em relação aos grupos 10 e 20, os pontos centrais apresentaram valores de deformação menores, em conseqüência do aumento do módulo de elasticidade do concreto utilizado nos blocos. Em contrapartida, os valores das deformações nos pontos 1 e 4 aumentaram.
Tabela 4.16 – Propriedades mecânicas do prisma constituído por 2 blocos – grupo 30. Deformação (µ) Resistência média fp2m (MPa) Pontos
Ruína 40% tensão máxima
- 227 3504 534 2674 699 26,3 1 2 3 41 646 541 1 36% da tensão máxima.
Na Figura 4.29 são apresentados os gráficos das curvas tensão x deformação dos CPs e prismas.
(a) (b)
Figura 4.29 – Curvas tensão x deformação dos corpos-de-prova (a) e dos distintos pontos do prisma (b) – grupo 30.
O valor da relação entre a resistência do prisma e a dos CPs é maior que as obtidas nos ensaios dos os grupos 10 e 20. O menor valor da resistência do prisma em relação às resistências dos CPs, apresentados na Figura 4.30, segue a tendência apresentada nos grupos 10 e 20.
Prismas de 3 blocos colados 111
Figura 4.30 – Relação entre as resistências médias dos corpos-de-prova e prisma de dois blocos – grupo 30.
A Figura 4.31 ilustra as linhas de deformação do prisma. A diferença em relação aos ensaios dos dois grupos anteriores é que ao nível de 80% da tensão máxima o ponto 3 apresenta menor deformação que o ponto 2, provavelmente devido a alguma perturbação no ensaio. Nesse exemplo, o ponto 4 apresenta menores deformações que o ponto 3. Contudo, as deformações na extremidade do bloco mantêm-se aproximadamente 3 vezes menores que as ocorridas na região central.
Figura 4.31 – Linhas de deformação do prisma constituído por 2 blocos – grupo 30.