1. UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ – UFPA
INSTITUTO DE TECNOLOGIA – ITEC
FACULDADE DE ENGENHARIA CIVIL – FEC
3º RELATÓRIO DE ENSAIOS DE ESTRUTURAS E MATERIAIS
Belém - Pará
Julho/2013
2. UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ – UFPA
INSTITUTO DE TECNOLOGIA – ITEC
FACULDADE DE ENGENHARIA CIVIL – FEC
Miguel Figueiredo de Oliveira Neto – 11019006601
Rafaela Carolina Sarmento Araújo – 11019007701
Trabalho apresentado à disciplina de
ensaios de estruturas e matérias sob
a orientação Luis Veloso
Belém - Pará
Julho/2013
4. 1. Introdução
Os ensaios de corpos-de-prova são de extrema importância para que se saiba a resistência do
concreto numa determinada idade, este concreto é feito a partir de um estudo de dosagem onde se
procura melhor aproveitar os materiais a fim de obter um resultado final econômico, prático e
funcional que atenda as especificações necessárias.
O ensaio de compressão é o mais indicado para avaliar essas características, principalmente
quando se trata de materiais frágeis, como ferro fundido, madeira, pedra e concreto. É também
recomendado para produtos acabados, como molas e tubos. Porém, não se costuma utilizar ensaios
de compressão para os metais.
A compressão é um esforço axial, que tende a provocar um encurtamento do corpo
submetido a este esforço. Nos ensaios de compressão, os corpos de prova são submetidos a uma
força axial para dentro, distribuída de modo uniforme em toda a seção transversal do corpo de
prova.
Os corpos-de-prova cilíndricos destinados ao ensaio de compressão simples, são moldados
conforme as prescrições da norma brasileira NBR – 5738. Esta norma estabelece que os corpos
devem ser moldados em duas camadas distribuídas uniformemente dentro das fôrmas, em seguida é
necessário o adensamento dessas camadas, para isto é utilizada uma haste de socamento, cada
camada recebe 25 golpes.
2. Objetivos
O ensaio de compressão tem como objetivo a determinação do módulo de elasticidade (E
MPa) e a resistência do concreto (σu MPa) do Corpo de Prova feito de Concreto e análise do seu
comportamento quando submetido à compressão.
-Determinar a Tensão máxima (σmáx)
-Módulo de elasticidade (E)
-Gráfico de Tensão x Deformação
-Coeficiente de Poisson (v)
5. 3. Metodologia
Na execução do ensaio foram obedecidas as seguintes etapas:
Posicionar o corpo-de-prova sobre o prato inferior da prensa, de tal maneira que o eixo vertical do
corpo-de-prova se alinhe com o eixo vertical da máquina que contém o eixo da rótula;
O carregamento deve ser então iniciado, dando-se continuamente e sem choques durante todo o
decorrer do ensaio.
A tensão de ruptura à compressão é obtida dividindo a carga de ruptura pela área da seção transversal
do corpo-de-prova.
Durante o ensaio, faz-se leituras de (∆L transversal) e (∆L longitudinal) com valores pré definidos de
carga aplicada.
3.1. Materiais
- Máquina de Ensaio Universal (compressão e tração)
- Corpo de prova de concreto (150mm x 300 mm)
- Transdutores de Deformação (analógico)
- Prato de aço
- Borracha neoprene.
3.2. Procedimentos Experimentais
De inicio afixou-se ao corpo-de-prova o anel mecânico e os extensômetros para medir (∆L
transversal) e (∆L longitudinal) (fig 1). Logo deu-se inicio ao ensaio de compressão com quatro ciclos, no
entanto foi necessário somar mais 2000 Kgf as Tensões preestabelecidas entre 0 e 30% da carga estipulada ao
corpo-de-prova de 20 Mpa, pois os valores de tensão pequenos não estavam sendo registrados pelos
extensômetros.
(Fig. 1) Fonte: Miguel Neto (Fig. 2) Fonte: Miguel Neto
6. Ao final do quarto ciclo foram retirados os extensômetro afim de não danificá-los, então no ultimo
ciclo a carga foi elevada até a ruptura do corpo-de-prova. Entretanto por problemas na maquina o ensaio
prosseguiu sem o acompanhamento dos alunos e professor. No dia seguinte o valor da carga de ruptura ficou
em 55000 Kgf.
(Fig. 3) Fonte: Miguel Neto
Com os valores anotados no ensaio de compressão montou-se a seguinte tabela
Força (Kgf) ∆L Long (0.001mm) ∆L Trans (0.001 mm)
0 0 0
900 0 0
4900 6 2,5
8900 24 3
12900 45 4
16900 70 7
20900 96 11,5
900 38 7
4900 38 7
8900 41 7
12900 59 8
16900 79 10
20900 103 12,5
900 39 7
4900 39 7
8900 44 7
12900 64 8
16900 84 10
20900 104 12,5
900 41 6,5
4900 41 6,5
8900 45 6,5
12900 64 8
16900 79 10
20900 105 12
7. 3.3. Equações Utilizadas
Durante o tratamento dos dados foram utilizadas as seguintes fórmulas:
Calculo da deformação (ε mm/mm) Eq 1:
= ∆L / Lɛ
Cálculo da área do corpo de prova, sabendo-se que o valor de d = 50 mm. Eq 2:
A = 3,14 * d² / 4
Cálculo das Tensões (σ) em MPa, sabendo-se que “F” é o valor de cada força coletada pela máquina e “A” é
a área calculada anteriormente. Eq 3:
σ = F.g / A
Cálculo do Módulo de Elasticidade (E), sabendo-se que os valores de Tensão (σ) e Deformação (ε) são
calculados a partir dos resultados obtidos na tabela 1, de acordo com a eq. 4:
E = (σb – σa) / ( b - a)ɛ ɛ
Cálculo da Tensão de Ruptura (σu)
σu = Fu*A
Coeficiente de Poisson (v)
v = - t / lɛ ɛ
9. Gráfico obtidos através dos valores anotados
Gráfico deformação transversal vr deformação longitudinal
Gráfico Tensão vs Deformação
10. 5. Conclusões
Os resultados do ensaio mostram que a tensão de ruptura do corpo de prova de Concreto (previsto
em 20 MPa) atingiu seu limite em 30,5 Mpa (55000 Kgf), resistindo satisfatoriamente ao seu valor
estipulado. O ensaio também mostrou que o valor médio do módulo de elasticidade de E = 23035,032 MPa,
foi satisfatório em relação ao modulo de elasticidade estipulado Eest = 26308,5 Mpa. O coeficiente de
Poisson foi de v = 0,1271 e ficou dentro da média de 0 ≤ v ≤ 0,5.
