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IBRACON Structures and Materials Journal • 2012 • vol. 5 • nº 3
Probe penetration test applied for evaluating shotcrete compressive strength
[15-17], indicam que o coeficiente de variação do ensaio de pe-
netração de pinos não seria tão elevado, o que permitiria a redu-
ção do número total de testes necessários para obter resultados
confiáveis quando da investigação da resistência do concreto em
estruturas acabadas.
Em função da existência de divergências, optou-se pela determina-
ção do coeficiente de variação do ensaio de penetração de pinos
com os equipamentos utilizados nesta pesquisa. É importante obser-
var que a determinação do coeficiente de variação do ensaio deu-se
previamente à realização das etapas descritas no início deste item.
Destaca-se que os resultados provenientes do estudo preliminar,
empregado para determinação do coeficiente de variação do en-
saio de penetração de pino, são necessários para a definição
do
número de ensaios a serem realizados nas etapas seguintes, ou
seja, as etapas 1 e 2. Desse modo, e visando facilitar o enten-
dimento do programa experimental, optou-se por apresentar os
resultados da etapa preliminar juntamente à descrição desta.
3.1 Determinação do coeficiente de variação
do ensaio de penetração de pino
3.1.1 Descrição do programa experimental
Os ensaios para a determinação do coeficiente de varia-
ção do ensaio de penetração de pino foi realizado em placas
de concreto projetado com dimensões de
0,60×0,60×0,15m
(largura×comprimento×altura) e composição idêntica à emprega-
da em obra. A dosagem do concreto utilizado na projeção das
placas e do túnel é destacada na Tabela 1. Os moldes das pla-
cas foram inclinados em um ângulo de
60º
(em relação ao plano
horizontal) e as mesmas foram moldadas durante a projeção do
concreto no túnel. Tal medida tem por objetivo não apenas re-
presentar as condições observadas em obra, mas também evitar
a incorporação de material refletido e consequente formação de
lentes de concretagem de baixa resistência.
Quanto ao ensaio de penetração de pinos, inicialmente levantou-
-se a hipótese de medir o ângulo de inclinação dos pinos crava-
dos e o comprimento exposto do mesmo. Todavia, por medidas
práticas, necessárias em função das condições de iluminação do
túnel e também devido a elevada quantidade de ensaios a serem
realizados, a determinação do comprimento médio exposto do
pino deu-se através da média de duas medidas do comprimento
3. Metodologia para a avalição
da estrutura de concreto projetado
O metodologia proposta neste trabalho é divida em duas etapas.
A primeira consiste na definição da curva de correlação do ensaio
não-destrutivo, isto é, a relação entre o comprimento exposto do
pino e a resistência à compressão do concreto. A segunda etapa,
por sua vez, diz respeito à realização de ensaios
in loco
ao lon-
go da extensão do túnel. A combinação dos resultados das duas
etapas descritas anteriormente foi empregada para avaliar quais
os trechos da estrutura em questão apresentavam resistência ca-
racterística à compressão inferior à especificada em projeto, neste
caso,
f
ck
=25,0MPa
.
Para a
realização dos ensaios de penetração de pinos utilizou-se
a pistola
Walsywa – Modelo DFG 40S
. Além disso, cartuchos de
22,0mm
e pinos de
55,0×6.35mm
(comprimento×diâmetro) foram
empregados. Os equipamentos utilizados na realização do ensaio
são ilustrados na Figura 2. A pistola em questão foi adotada em
substituição à pistola de
Windsor
devido à dificuldade de obtenção
e elevado custo. A primeira vez que esse tipo de pistola foi empre-
gado no Brasil com o intuito de se prever propriedades do concre-
to, como resistência à compressão, foi no trabalho desenvolvido
por Vieira, [13]. Atualmente, este método vem sendo vastamente
empregado para averiguação das possíveis não conformidades
em estruturas de concreto armado, merecendo destaque os tra-
balhos desenvolvidos por Evangelista, [14], e Pinto & Baggio, [9].
De acordo com a literatura, o ensaio de penetração de pinos é
caracterizado por uma elevada variabilidade, [1,2,14]. Tal variabi-
lidade deve-se tanto a fatores associados ao operador e erros do
equipamento quanto à característica heterogênea do concreto. O
erro do operador, desde que devidamente qualificado para a reali-
zação dos ensaios, pode ser considerado mínimo, e a variabilida-
de provém principalmente de fatores associados ao equipamento,
como, por exemplo, variação da carga de pólvora no cartucho.
Quanto ao concreto, a presença de agregados graúdos e distri-
buição de vazios na massa afetam sobremaneira os resultados
obtidos no ensaio sendo considerados como os principais respon-
sáveis para a elevada variabilidade do ensaio em questão, [2].
Devido à elevada variabilidade deste ensaio, um maior número
de testes, quando comparado, por exemplo, com o ensaio de es-
clerometria, é necessário para detectar variações significativas de
resistência do concreto. Entretanto, alguns resultados publicados,
Tabela 1 –Dosagem do concreto
projetado no túnel
Material
Dosagem
Cimento CP IV 32 RS
3
400 Kg/m
Areia natural
3
720 Kg/m
Pó-de-pedra
3
120 Kg/m
Pó-de-pedra
4,75/12,5mm
3
980 Kg/m
Aditivo acelerador de pega
40 l/m
3
Figura 3 –Leitura do comprimento
exposto do pino