INFLUNCIA DA CURA TRMICA POR IMERSO NAS cura do concreto, descrita pela NBR 5738 ... O concreto utilizado na moldagem dos corpos de prova foi composto por ... para 36 corpos-de-prova para que a ...

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  • Artigo submetido ao Curso de Engenharia Civil da UNESC - como requisito parcial para obteno do Ttulo de Engenheiro Civil

    INFLUNCIA DA CURA TRMICA POR IMERSO NAS

    PROPRIEDADES MECNICAS DO CONCRETO

    Eloisa Fchter (1), Daiane dos Santos da Silva Godinho (2)

    UNESC Universidade do Extremo Sul Catarinense

    (1)fuchtereloisa@gmail.com, (2)dss@unesc.net

    RESUMO

    O concreto de cimento Portland composto basicamente por uma argamassa, de gua, areia e cimento, com adio de agregados grados. Para serem alcanados resultados satisfatrios durante sua produo, devem ser tomados alguns cuidados durante e aps o procedimento. A cura do concreto, descrita pela NBR 5738/2015, uma etapa essencial para que o concreto cumpra com sua funo estrutural ao longo de sua vida til. Mais especificamente, o objetivo da cura manter o concreto saturado, ou o mais prximo possvel dessa condio, para promover a hidratao do cimento. A gua reduz a retrao da pea na fase em que o concreto tem pouca resistncia, evitando fissuras que possam comprometer a estrutura. A cura trmica surge como alternativa para a produo de peas pr-fabricadas na construo civil, sendo uma soluo para acelerar as reaes iniciais de hidratao do cimento visando obter a resistncia necessria para uma rpida desforma. O presente estudo, consiste em moldar corpos-de-prova de concreto de cimento Portland CP IV32 e Fck de projeto de 42 MPa e mant-los em imerso a temperaturas elevadas (40C, 60C e 80C). Assim sendo, avalia-se o efeito da cura em suas propriedades mecnicas aos 7 e 28 dias de cura, fazendo um comparativo com corpos-de-prova curados em temperatura ambiente. Os resultados confirmaram que a cura trmica uma alternativa potencial para melhorar a resistncia compresso do concreto nos primeiros dias de cura, no entanto, aos 28 dias no houve diferena significante. Com relao ao mdulo de elasticidade, tanto aos 7 quanto aos 28 dias, o resultado no foi significativo. De modo geral, a cura trmica por imerso 40C mostrou-se mais eficiente, atingindo uma resistncia inicial de 35,46 MPa e no comprometendo os resultados de mdulo de elasticidade e resistncia compresso a longo prazo, enquanto os corpos-de-prova de referncia atingiram apenas 26,62 MPa aos 7 dias.

    Palavras-Chave: cura trmica por imerso, pr-moldados de concreto, propriedades

    mecnicas.

    1 INTRODUO

    A alta competitividade no setor da construo civil tem levado as empresas

    construtoras a desenvolverem aes visando competir estrategicamente neste

    mercado, principalmente com foco no seu processo de produo. (GOBBO; SERRA;

    FERREIRA, 2009, p. 57). Os materiais pr-moldados de concreto alm de

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    proporcionarem rapidez, economia e limpeza na obra, agregam em si o benefcio de

    possuir um maior controle de qualidade, garantindo que as peas cheguem ao

    canteiro em boas condies de uso. No entanto, existem algumas dificuldades para

    manipulaes nas primeiras idades, e a necessidade de racionalizar ao mximo o uso

    de moldes faz com que haja desforma em instantes inadequados, comprometendo o

    produto. (MELO, 2000, p. 1).

    Dentre alguns cuidados que necessitam ser tomados para assegurar a

    funcionabilidade e durabilidade do concreto, est a cura, [...] conhecida como o

    conjunto de medidas que tem por finalidade evitar a evaporao prematura da gua

    necessria para a hidratao do cimento, que responsvel pela pega e

    endurecimento do concreto. (PHILIPPSEN; SHIMOSAKA, 2014, p. 24). Empresas

    que trabalham com pr-moldados, necessitam de grandes reas de estocagem, alm

    de uma considervel quantidade de formas e equipamentos para a produo, em vista

    disso, utilizam a cura trmica, que tem como objetivo principal acelerar o processo de

    cura do concreto alcanando uma resistncia mnima desejada em um curto perodo

    de tempo.

    O objetivo deste trabalho analisar a resistncia compresso e o mdulo de

    elasticidade do concreto, quando submetido cura, por imerso, nas temperaturas de

    23C (referncia), 40C, 60C e 80C. Para esta avaliao, ser empregado cimento

    Portland IV, sem aditivo, e para cada temperatura sero ensaiados corpos-de-prova

    aos 7 e 28 dias de idade.

    De acordo com Neville (1982), quanto mais resistente o concreto, menor ser sua

    deformao, embora no exista uma forma exata que relacione essa dependncia,

    pois o mdulo de elasticidade do concreto depende do mdulo de elasticidade do

    agregado e da proporo em volume do agregado na mistura.

    A literatura constata que o aumento da temperatura acelera as reaes iniciais de

    hidratao do cimento e reduz o desenvolvimento da resistncia mecnica em idades

    mais avanadas, por afetar sua microestrutura.

    Quando a superfcie do material perde calor para a atmosfera, h surgimento de gradientes de temperatura entre a superfcie do concreto e o seu interior, resultando em uma dilatao trmica. Se a fora de trao na superfcie do elemento exceder a resistncia trao do concreto, h o aparecimento de fissuras. (WALLER, 2004 apud PERES, 2006, p. 40).

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    Embora, teoricamente, exista essa perda potencial de resistncia a longo prazo, a

    cura trmica tem como finalidade obter uma alta resistncia inicial que permita o

    manuseio do concreto rapidamente aps a concretagem. Assim, possvel que seja

    feita a remoo das formas, a liberao do dispositivo de protenso (quando

    protendido), resultando em economia, facilidade para cumprir prazos, reduo de

    espao destinado cura e menor necessidade de estoque. (NEVILLE, 1997;

    SANTOS, 2009).

    2 MATERIAIS E MTODOS

    O objetivo principal do estudo analisar o desempenho do concreto submetido a

    diferentes temperaturas de cura. O concreto utilizado na moldagem dos corpos de

    prova foi composto por cimento Portland CP IV-32, com densidade de 2,82 g/cm. O

    agregado mido utilizado foi areia mdia, com mdulo de finura de 2,2 e densidade

    de 2,54 g/cm. O agregado grado possui dimetro mximo de 19 mm e densidade

    de 2,83 g/cm. O trao do concreto adotado foi 1:2,58:2,92 com relao gua/cimento

    de 0,52 e abatimento de tronco de cone previsto para 102,0 cm, para atender a um

    Fck de projeto de 42 Mpa.

    Realizou-se a concretagem em trs etapas, todas com o mesmo trao. Primeiramente

    foi feita a secagem dos agregados, logo aps, os materiais foram pesados e

    devidamente armazenados com as quantidades ideais para cada etapa.

    Na primeira etapa foram concretados 24 corpos-de-prova, sendo 12 de referncia

    (23C) e 12 que foram submetidos cura em 40C. Aps a moldagem, os mesmos

    permaneceram nas formas na condio de cura inicial ao ar, durante 24 horas. Em

    seguida, os corpos-de-prova de referncia, que no receberam tratamento trmico,

    foram colocados submersos em um tanque em temperatura ambiente (23C) e os

    outros em banho-maria com temperatura controlada em 40C, como consta na Figura

    1.

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    Figura 1 Cura por imerso. a) Corpos-de-prova de referncia (23C); b) Corpos-de-prova em cura trmica 40C.

    Fonte: O Autor, 2016.

    Na segunda concretagem, foram moldados 12 corpos-de-prova, curados ao ar durante

    24 horas e submetidos, em seguida, ao banho-maria 60C (Figura 2), e na terceira,

    tambm foram moldados 12 corpos-de-prova curados ao ar durante 24 horas, e em

    seguida, curados 80C em banho-maria (Figura 3), totalizando 48 corpos-de-prova,

    todos com dimetro de 10 cm e altura de 20 cm, moldados conforme especificaes

    da NBR 5738/2015. A concretagem e cura em trs etapas, deve-se limitao dos

    dois equipamentos de banho-maria em comportar apenas 12 corpos de prova, sendo

    que seria necessrio suporte para 36 corpos-de-prova para que a concretagem e

    moldagem fossem feitas em um nico dia. Todos os procedimentos foram realizados

    no LMCC Laboratrio de Materiais de Construo Civil, no IDT/UNESC.

    Figura 2 Corpos-de-prova em cura trmica por imerso 60C.

    Fonte: O Autor, 2016.

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    Figura 3 Corpos-de-prova em cura trmica por imerso 80C.

    Fonte: O Autor, 2016.

    Para avaliar o comportamento do concreto, foram realizados ensaios de resistncia

    compresso axial e mdulo de elasticidade aos 7 e 28 dias de cura em cada

    temperatura de acordo com a Figura 4.

    Figura 4 Fluxograma de ensaios realizados

    Fonte: O Autor, 2016.

    Os ensaios para a determinao da resistncia compresso axial foram realizados

    de acordo com as orientaes da NBR 5739/2007, que estabelece a Equao 1 para

    o clculo da resistncia (Fc). O equipamento utilizado foi uma prensa hidrulica com

    capacidade de carga de 200 toneladas, modelo PC200I, da marca EMIC, que

    conectada a um computador e atravs do software TESC Test Script, realiza uma

    medio direta e emite laudos de resistncia compresso (Figura 5).

    () =4

    (1)

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    Onde:

    F = a fora mxima alcanada (N);

    D = o dimetro do corpo-de-prova (mm).

    Figura 5 Ensaio de resistncia compresso axial.

    Foto: O Autor, 2016.

    A determinao do mdulo de elasticidade foi realizada baseando-se na NBR

    8522/2008. Utilizou-se uma prensa servo-hidrulica da marca EMIC, modelo

    PC200CS, com capacidade mxima de 200 toneladas, conectada ao software TESC

    Test Script e incorporada a um extensmetro eletrnico da marca EMIC, modelo

    EE08, responsvel por medir as deformaes da amostra (Figura 6). O extensmetro

    apresenta configurao dupla com sensores independentes para medio em cada

    lado do corpo-de-prova e caixa de equalizao para obteno do sinal de deformao

    mdia. Atravs dos resultados dos ensaios de compresso axial obtidos

    anteriormente, calculou-se a mdia da resistncia compresso do concreto. Com o

    corpo-de-prova centralizado na prensa iniciou-se a aplicao de planos de

    carregamento at atingir 30 % da resistncia ruptura do mesmo, em ciclos de 60

    segundos. A determinao do mdulo de elasticidade (Eci) dada pela Equao 2,

    estabelecida pela NBR 8522/2008. A partir desse processo foi gerado o relatrio de

    resultados dos ensaios.

    () =

    103 =

    103 (2)

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    Onde:

    = tenso maior (MPa);

    = tenso bsica (MPa);

    = deformao especfica mdia dos corpos-de-prova sob a tenso maior;

    = deformao especfica mdia dos corpos-de-prova sob a tenso bsica.

    Figura 6 Ensaio do mdulo de elasticidade.

    Fonte: O Autor, 2016.

    Para verificar a influncia da temperatura e tempo de cura sobre a resistncia

    compresso e mdulo de elasticidade do concreto, adotou-se a metodologia

    estatstica de um planejamento fatorial 2k com dois fatores. Segundo Calado (2003),

    este planejamento fornece o menor nmero de ensaios com o qual k fatores podem

    ser simultaneamente investigados em um planejamento fatorial completo. Sendo a

    temperatura e o tempo de cura os dois fatores a serem considerados, pode-se obter

    quatro combinaes (2=4). Para estudar o efeito do fator sobre a resposta preciso

    faz-lo variar e observar o resultado dessa variao, isso implica na realizao de

    experimentos em pelo menos dois nveis desse fator (-1, +1), que no tratamento em

    questo, correspondem aos valores mximos e mnimos dos dois fatores adotados.

    Os pontos experimentais esto descritos na Tabela 1 e os dados foram analisados

    com o software Statistica 13.0 Trial Version.

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    Tabela 1 - Matriz de dados do planejamento fatorial 2k adotado. Fatores

    Experimento Nveis Temperatura

    (oC)

    Tempo de cura

    (Dias)

    1 -1 -1 23 7

    2 +1 -1 80 7

    3 -1 +1 23 28

    4 +1 +1 80 28

    Fonte: O Autor, 2016.

    O tratamento estatstico limitou-se apenas temperatura mxima e mnima de cura

    pelo fato de que os resultados no tiveram um comportamento linear, o que justifica a

    utilizao da metodologia estatstica de planejamento fatorial 2k, mencionada

    anteriormente. No entanto, a metodologia utilizada gera uma superfcie de resposta

    entre os extremos, que permite analisar os resultados dos ensaios nas temperaturas

    intermedirias de cura.

    3 RESULTADOS E DISCUSSES

    3.1 RESISTNCIA COMPRESSO

    Os resultados de resistncia compresso, representados na Figura 7, mostram que

    com a elevao da temperatura no ciclo de cura foi possvel alcanar, como esperado,

    resistncias elevadas a curto prazo. As trs temperaturas da gua, adotadas no

    estudo, resultaram em resistncias superiores do concreto curado temperatura

    ambiente, aos 40C, 60C e 80C o concreto atingiu uma resistncia de 35,46 MPa,

    39,48 MPa e 36,80 MPa, respectivamente, enquanto 23C obteve-se apenas 26,62

    MPa. No entanto, pode-se observar que os resultados foram mais expressivos aos 7

    dias e que entre os 7 e 28 dias o ganho de resistncia para as temperaturas de 60C

    e 80C se estabilizou. Com relao aos corpos de prova mantidos em cura trmica

    40C, constatou-se um aumento significativo nas duas idades.

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    Figura 7 Resistncia mdia compresso em funo do aumento da temperatura da cura por imerso.

    Fonte: O Autor, 2016.

    A Tabela 2 apresenta um comparativo entre a resistncia compresso das amostras

    curadas a altas temperaturas e temperatura de referncia (temperatura ambiente).

    Aos 7 dias pode-se perceber que todas as amostras submetidas cura trmica

    tiveram um ganho de resistncia em relao amostra de referncia, sendo o mais

    significativo 60C, onde a resistncia foi quase 50 % superior referncia. J aos

    28 dias, a nica amostra de concreto em que a resistncia permaneceu superior de

    referncia foi a submetida cura 40C, mostrando uma resistncia compresso

    24,07 % superior resistncia do concreto curado em temperatura ambiente.

    Tabela 2 Variao da resistncia entre a cura trmica e a cura em temperatura ambiente.

    Temperatura 23C 40C 60C 80C

    Idade (dias) Fc

    (Mpa) Fc

    (Mpa) Variao

    (%) Fc

    (Mpa) Variao

    (%) Fc

    (Mpa) Variao

    (%)

    7 26,62 35,46 33,21 39,48 48,31 36,8 38,24

    28 42,54 52,78 24,07 42,15 -0,92 39,42 -7,33

    Fonte: O Autor, 2016.

    A Tabela 3 traz os valores de resistncia compresso, em resposta ao planejamento

    experimental apresentado na Tabela 1. Na Tabela 4 encontra-se o tratamento

    estatstico dos dados.

    26,62

    35,4639,48 36,8

    42,54

    52,78

    42,15

    39,42

    7 dias

    28 dias

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    Tabela 3 - Resistncia compresso das amostras do planejamento experimental.

    Experimento Resistncia Compresso (MPa)

    Mdia Desvio padro CP 1 CP 2 CP 3

    1 26,1 27,0 26,7 26,6 0,4

    2 35,7 37,7 37,0 36,8 1,0

    3 42,2 42,4 43,0 42,5 0,4

    4 37,4 41,2 39,7 39,4 1,9

    Fonte: O Autor, 2016.

    Tabela 4 - Anlise de Varincia (ANOVA) aplicada aos valores de resistncia compresso.

    Soma dos

    Quadrados

    Graus de

    liberdade

    Quadrados

    Mdios Teste F Valor p

    (1) Temperatura (oC) 37,8075 1 37,8075 29,7892 0,000603

    (2) Tempo de cura (Dias) 258,5408 1 258,5408 203,7091 0,000001

    1 por 2 132,6675 1 132,6675 104,5312 0,000007

    Erro 10,1533 8 1,2692

    Total 439,1692 11

    = 0,05; R = 0,97688.

    Fonte: O Autor, 2016.

    Segundo Calado (2003), para que um fator seja significativo, deve-se obter um valor

    p . Com base no nvel de significncia adotado ( = 0,05) e para os intervalos de

    temperatura e tempo de cura avaliados, a Tabela 4 comprova que h evidncias

    estatsticas de que estes fatores e a interao de ambos so significativos para a

    resistncia compresso do concreto, pois seus valores p so menores que .

    Tambm por meio da anlise estatstica realizada, foi possvel obter uma superfcie

    de resposta para a resistncia compresso, ilustrada na Figura 8 e determinar uma

    equao de correlao (Equao 3) entre a resistncia compresso axial e a

    temperatura ao longo do tempo. Esta equao demonstra que os dois fatores so

    significativos positivamente apenas se analisados separadamente. A interao de

    ambos tem significncia, porm, negativamente. Como possvel observar em seu

    quarto segmento, com sinal negativo, quanto maior for a interao entre temperatura

    e tempo de cura, menor ser sua resistncia.

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    Figura 8 - Superfcie de resposta para a resistncia compresso. Resistncia Compresso (MPa) = 15,384210526316 + 0,25672514619883x + 1,0142857142857y

    -0,011111111111111xy

    > 44 < 42 < 38 < 34 < 30 < 26

    20 30 40 50 60 70 80 90

    Temperatura (C)

    6

    8

    10

    12

    14

    16

    18

    20

    22

    24

    26

    28

    30

    Te

    mp

    o d

    e c

    ura

    (D

    ias)

    Fonte: O Autor, 2016.

    Fc (MPa) = 15,384210526316 + 0,25672514619883x + 1,0142857142857y

    0,011111111111111xy (3)

    Como indica o coeficiente de determinao (R2) apresentado na Tabela 4, o modelo

    proposto para a resistncia compresso possui um bom ajuste, pois seu R2 foi

    prximo de 1 (0,97688). Logo, utilizando a equao acima com outros valores de

    temperatura, possvel estimar a resistncia compresso do concreto ao longo do

    tempo de cura.

    3.2 MDULO DE ELASTICIDADE

    Embora o concreto tenha atingido alta resistncia inicial quando submetido cura

    trmica por imerso, seus resultados nos ensaios de mdulo de elasticidade no

    foram to expressivos. Como pode-se ver na Figura 9, aos 7 dias os corpos de prova

    curados 40C, 60C e 80C apresentaram um mdulo de elasticidade superior aos

    corpos de prova de referncia, porm, com uma variao insignificante. Aos 28 dias,

    assim como nos ensaios de resistncia compresso axial, apenas o concreto curado

    40C permaneceu superior ao concreto de referncia.

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    Figura 9 Mdulo de elasticidade em funo do aumento da temperatura da cura por imerso.

    Fonte: O Autor, 2016.

    A Tabela 5 traz as variaes do mdulo de elasticidade em relao cura em

    temperatura ambiente, sendo o mximo ganho de 12,30 % aos 7 dias na cura 40C,

    e 4,75 % aos 28 dias para a mesma temperatura. Para as temperaturas de 60C e

    80C, o aumento do mdulo foi inferior a 10 % aos 7 dias e assim como nos ensaios

    de resistncia compresso, aos 28 dias apresentaram resultados inferiores s

    amostras curadas em temperatura ambiente, uma reduo de 0,78 % a 60C e -10,62

    % a 80C.

    Tabela 5 Variao do mdulo de elasticidade entre a cura trmica e a cura em temperatura ambiente.

    Temperatura 23C 40C 60C 80C

    Idade (dias) E

    (Gpa)

    E

    (Gpa)

    Variao

    (%)

    E

    (Gpa)

    Variao

    (%)

    E

    (Gpa)

    Variao

    (%)

    7 37,89 42,55 12,30 41,23 8,81 39,89 5,28

    28 43,8 45,88 4,75 43,46 -0,78 39,15 -10,62

    Fonte: O Autor, 2016.

    A Tabela 6 expe os valores obtidos nos ensaios de mdulo de elasticidade com base

    no planejamento experimental e na Tabela 7 apresentado o tratamento estatstico

    dos dados, aplicando-se o mesmo nvel de confiana de 95 % ( = 0,05), ou seja, para

    que o fator seja significativo deve-se obter p 0,05.

    37,89

    42,5541,23

    39,89

    43,8

    45,88

    43,46

    39,157 dias

    28 dias

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    Tabela 6 - Mdulo de elasticidade das amostras do planejamento experimental.

    Experimento Mdulo de Elasticidade (GPa)

    Mdia Desvio padro CP 1 CP 2 CP 3

    1 39,69 35,32 38,68 37,90 2,29

    2 39,54 40,79 39,33 39,89 0,79

    3 43,94 42,65 44,82 43,80 1,09

    4 37,97 39,54 39,93 39,15 1,04

    Fonte: O Autor, 2016.

    Tabela 7 - Anlise de Varincia (ANOVA) aplicada aos valores de mdulo de elasticidade.

    Soma dos

    Quadrados

    Graus de

    Liberdade

    Quadrados

    Mdios Teste F Valor p

    (1) Temperatura (oC) 5,33333 1 5,33333 2,62560 0,143812

    (2) Tempo de cura (Dias) 20,02083 1 20,02083 9,85625 0,013816

    1 por 2 33,13363 1 33,13363 16,31167 0,003742

    Erro 16,25027 8 2,03128

    Total 74,73807 11

    = 0,05; R = 0,78257.

    Fonte: O Autor, 2016.

    Com base nos valores obtidos de p, pode-se verificar que no mdulo de elasticidade

    do concreto a temperatura no foi um fator significativo (p > ), mas o tempo de cura

    e a interao entre os fatores demonstraram significncia.

    A Figura 10 a superfcie de resposta para o mdulo de elasticidade, em funo da

    temperatura e do tempo de cura, e mostra, claramente, um resultado pouco relevante,

    pois alm de apresentar curvas com pouca variao, seu coeficiente de determinao

    (R) obtido na Tabela 7 foi de apenas 0,78257, valor distante de 1. Significa dizer que

    a equao de correlao gerada atravs da superfcie de resposta (Equao 4), no

    possui um ajuste confivel como o da Equao 3 gerada na superfcie de resposta da

    resistncia compresso, ou seja, ao utiliz-la para estimar valores de mdulo de

    elasticidade em funo do tempo de cura e da temperatura, no possvel garantir

    um resultado preciso.

  • 14 Artigo submetido ao Curso de Engenharia Civil da UNESC -

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    Figura 10 - Superfcie de resposta para o mdulo de elasticidade. Mdulo de Elasticidade (GPa) = 34,230799220273 + 0,073781676413255x + 0,4089835700362y -

    0,0055527708159287xy

    > 44

    < 44

    < 43

    < 42

    < 41

    < 40

    < 39

    < 38

    20 30 40 50 60 70 80 90

    Temperatura (C)

    6

    8

    10

    12

    14

    16

    18

    20

    22

    24

    26

    28

    30

    Tem

    po d

    e c

    ura

    (D

    ias)

    Fonte: O Autor, 2016.

    () = 34,230799220273 + 0,073781676413255 + 0,4089835700362

    0,0055527708159287 (4)

    Estudos semelhantes anteriormente apresentados na literatura, comprovam e

    complementam os resultados obtidos nos ensaios de resistncia compresso.

    Santos (2009) submeteu blocos estruturais cura trmica, neste caso vapor, e

    obteve resultados satisfatrios quando os comparou s peas de referncia. Embora

    tenham sido utilizados concretos com traos diferentes (1:7; 1:9; 1:11) do presente

    estudo, pde-se observar que no perodo inicial a cura trmica tambm contribuiu para

    todas as temperaturas (40C, 60C e 80C). No entanto, em idades mais avanadas,

    todos os seus valores foram mais baixos que os encontrados para os corpos-de-prova

    de referncia, divergindo em partes com o estudo em questo, que aos 28 dias 40C

    permaneceu apresentando uma resistncia superior referncia.

    Com relao ao desenvolvimento da resistncia, Kanda et al. (1992, apud PERES,

    2006, p. 41) concluram que aos 7 dias quanto maior for a temperatura, maior ser a

    resistncia obtida, mas que aos 28 dias, h uma inverso dos valores onde a menor

    temperatura apresenta uma maior resistncia final. Esta definio contraria os

    resultados obtidos, j que os mesmos no apresentaram desenvolvimento linear.

  • 15 Artigo submetido ao Curso de Engenharia Civil da UNESC -

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    Estas divergncias podem ser justificadas pela diferena entre a cura trmica a vapor

    e a cura trmica por imerso.

    BRITES (2015) estudou os efeitos na resistncia do concreto pela cura trmica por

    imerso e obteve resultados semelhantes. Foi utilizado cimento CPV-ARI com aditivo

    superplastificante e adotadas as temperaturas de 28C (referncia), 60C e 80C. Os

    ensaios foram realizados nas idades de 1, 2, 3, 7, 14 e 21 dias de cura. Com relao

    temperatura de 60C, os valores da resistncia compresso apresentaram

    aumento significativo, principalmente nos dois primeiros dias de cura trmica, que

    mostraram um aumento de 35,6 MPa para 72,2 MPa. A cura 80C tambm

    aumentou os valores da resistncia nos dois primeiros dias, com valores de 11 MPa

    para 66,2 MPa, mas logo se estabilizou, sendo ineficaz sua continuidade. Os autores

    acima citados no analisaram a influncia da cura trmica no mdulo de elasticidade

    do concreto. No entanto, de uma forma geral, a cura trmica apresentou bons

    resultados nos quatro estudos, indicando ser uma alternativa potencial para melhorar

    a resistncia compresso axial do concreto nos primeiros dias de cura.

    4 CONCLUSES

    No presente estudo foi analisada a influncia da cura trmica por imerso nas

    propriedades mecnicas do concreto. Com base nos resultados obtidos nos ensaios

    realizados e considerando os objetivos propostos no estudo inicialmente, pode-se

    concluir que:

    O processo de cura trmica por imerso contribui significativamente na

    obteno de maior resistncia compresso do concreto nas primeiras idades.

    Em virtude disso, permitido o manuseio do concreto rapidamente aps sua

    concretagem.

    Reduzindo o tempo de cura dos pr-moldados, reduz-se, tambm, a rea de

    estocagem das peas, possibilitando uma maior rotatividade de formas.

    Com relao aos resultados obtidos para a resistncia compresso aos 28

    dias, estatisticamente no existe diferena significativa entre os corpos-de-

    prova curados temperatura ambiente e os corpos-de-prova curados altas

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    temperaturas. As temperaturas de 60C e 80C, inclusive, resultaram em

    resistncia inferior de referncia.

    Os resultados do mdulo de elasticidade, tanto aos 7 quanto aos 28 dias de

    cura trmica, no apresentaram um resultado significativo. Aos 7 dias, as trs

    temperaturas apresentaram um acrscimo insignificante no mdulo de

    elasticidade se comparado ao concreto de referncia. Aos 28 dias, as

    temperaturas de 60C e 80C apresentaram valores inferiores referncia,

    apenas a cura trmica 40C permaneceu superior, ainda assim, com um

    acrscimo no expressivo de 4,75 %.

    No entanto, analisando o objetivo geral proposto, onde a resistncia inicial deve

    ser alta o suficiente para o manuseio do concreto, no comprometendo a

    resistncia a longo prazo, a cura trmica por imerso 40C mostrou-se uma

    alternativa eficiente. Apesar de seus valores para mdulo de elasticidade no

    serem expressivos estatisticamente, nas duas idades (7 dias e 28 dias),

    mostraram-se superiores referncia, no comprometendo a rigidez do

    concreto.

    5 SUGESTES PARA FUTUROS TRABALHOS

    Com a finalidade de complementar e dar continuidade ao presente estudo, seguem

    algumas sugestes para futuros trabalhos:

    Adotar outros valores de temperatura e executar os ensaios em mais idades,

    para que seja possvel realizar um planejamento experimental e obter uma

    anlise estatstica mais completa, j que o estudo em questo ficou limitado

    quantidade de corpos-de-prova devido capacidade de suporte do banho-

    maria.

    Analisar a microestrutura do concreto a fim de explicar sua perda potencial de

    resistncia longo prazo.

    Analisar a viabilidade econmica de implantao da cura trmica por imerso

    em uma fbrica de pr-moldados.

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    REFERNCIAS

    ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS. NBR 5738: Concreto: Procedimento para moldagem e cura de corpos de prova. Rio de Janeiro, 2015. ______. NBR 5739: Concreto ensaio de compresso de corpos-de-prova cilndricos. Rio de Janeiro, 2007. ______. NBR 6118: Projeto de estruturas de concreto - procedimento. Rio de Janeiro, 2003. ______. NBR 8522: Concreto determinao do mdulo esttico de elasticidade compresso. Rio de Janeiro, 2008. _____. NBR 9479: Cmaras midas e tanques para cura de corpos de prova de argamassa e concreto. Rio de Janeiro, 2006. BRITES, Bruno G. et al. Estudos dos efeitos na resistncia do concreto pela cura trmica por imerso. Fortaleza, CE. 2015. 4 p. CALADO, Vernica; MONTGOMERY, Douglas C. Planejamento de Experimentos usando Statistica. Rio de Janeiro: E-Papers Servios Editoriais, 2003. 260 p. Concreto&Construes, So Paulo, ano 27, n. 53, p. 57-65, jan./mar. 2009. GOBBO, Pedro H; SERRA, Sheyla M.B.; FERREIRA, Marcelo de A. Selo de qualidade setorial para elementos pr-fabricados de concreto. MELO, Alusio Brz de. Influncia da cura trmica (vapor) sob presso atmosfrica no desenvolvimento da microestrutura dos concretos de cimento Portland. 2000. 271 f. Tese (Doutorado em Cincia e Engenharia dos Materiais). Escola de Engenharia de So Carlos/ Instituto de Fsica de So Carlos/Instituto de Qumica de So Paulo Universidade de So Paulo. NEVILLE, Adam Matthew. Propriedades do concreto. 2.ed. So Paulo: PINI, 1997. 828 p. NEVILLE, Adam Matthew. Propriedades do concreto. So Paulo: PINI, 1982. 738 p. PERES, Luciano Donizeti Pantano. Avaliao das propriedades mecnicas de peas pr-moldadas submetidas cura trmica pelo mtodo da maturidade: estudo de caso. 2006. 163 f. Dissertao (Mestrado em Engenharia Mecnica). Universidade Estadual Paulista. Faculdade de Engenharia de Ilha Solteira, So Paulo. PHILIPPSEN, Andr Luiz A; SHIMOSAKA, Tobias J. Estudo do efeito da cura trmica na resistncia inicial do concreto para aplicao na indstria de pr-moldados de concreto. 2014. 87 f. Trabalho de concluso de curso (Graduao em

  • 18 Artigo submetido ao Curso de Engenharia Civil da UNESC -

    como requisito parcial para obteno do Ttulo de Engenheiro Civil

    UNESC- Universidade do Extremo Sul Catarinense 2016/02

    Engenharia Civil). Universidade Tecnolgica Federal do Paran, Campus Pato Branco. SANTOS, Ana Cristina M. B. dos. Influncia da cura trmica nas resistncias dos concretos destinados produo de blocos estruturais. 2009. 117 f. Dissertao (Mestrado em Engenharia Civil). Programa de Ps-Graduao em Engenharia Civil, Universidade Federal de Santa Catarina, Florianpolis.

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