avaliaÇÃo da eficiÊncia de grautes...

UNIVERSIDADE SÃO FRANCISCO – USF CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS

ENGENHARIA CIVIL

ANDRÉ MARCHI DE FIGUEIREDO

AVALIAÇÃO DA EFICIÊNCIA DE GRAUTES PRÉ-DOSADOS

Itatiba/SP Dezembro 2007

ANDRÉ MARCHI DE FIGUEIREDO

AVALIAÇÃO DA EFICIÊNCIA DE GRAUTES PRÉ-DOSADOS

Monografia apresentada à disciplina Trabalho

de Conclusão de Curso, do Curso de

Engenharia Civil da Universidade São

Francisco, sob a orientação do Profº. Nelson

Rossi, como exigência parcial para conclusão

do curso de graduação.

Área de concentração: Materiais de

Construção Civil

Itatiba/SP Dezembro 2007

FIGUEIREDO, André Marchi de. AVALIAÇÃO DA EFICIÊNCIA DE GRAUTES PRÉ-

DOSADOS. Monografia defendida e aprovada, apresentada à disciplina Trabalho de

Conclusão de Curso, do Curso de Engenharia Civil da Universidade São Francisco em 11

de Dezembro de 2007 pela banca examinadora constituída pelos professores:

__________________________________________________

Profº. Nelson Rossi

Orientador

__________________________________________________

Profº. Susumu Morigaki

Convidado

__________________________________________________

Profª. Aline Giovannelli Ramos

Convidada

SUMÁRIO LISTA DE FIGURAS................................................................................................................ 7

LISTA DE TABELAS................................................................................................................ 9

LISTA DE GRÁFICOS........................................................................................................... 11

AGRADECIMENTOS............................................................................................................. 13

RESUMO............................................................................................................................... 14

OBJETIVO............................................................................................................................. 15

1. INTRODUÇÃO................................................................................................................... 16

2. GRAUTE - CONSIDERAÇÔES SOBRE O MATERIAL..................................................... 17

2.1. DEFINIÇÃO .................................................................................................................. 17

2.2. CAMPOS DE UTILIZAÇÃO .......................................................................................... 18

2.3. EXIGÊNCIAS REQUERIDAS PARA GRAUTES .......................................................... 19

2.4. CLASSES DE GRAUTES............................................................................................. 21

2.5. ELEMENTOS COMPONENTES DOS GRAUTES ....................................................... 22

2.5.1. ADITIVOS PLASTIFICANTES – TIPO P (REDUTORES DE ÁGUA) ........................ 23

2.5.2. INCORPORADORES DE AR – TIPO IAR ................................................................. 23

2.5.3. ACELERADORES – TIPO A...................................................................................... 24

2.5.4. RETARDADORES – TIPO R ..................................................................................... 25

2.5.5. IMPERMEABILIZANTES ........................................................................................... 26

2.5.6. EXPANSORES .......................................................................................................... 26

3. PRODUTOS EMPREGADOS NO TRABALHO................................................................. 26

3.1. SIKAGROUT................................................................................................................. 27

3.2. FOSGROUT PLUS ....................................................................................................... 30

4. METODOLOGIA E PROGRAMA EXPERIMENTAL.......................................................... 33

4.1. ENSAIOS REALIZADOS .............................................................................................. 33

4.1.1. RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO DE CORPOS-DE-PROVA CILÍNDRICOS (NBR

5739/1994)............................................................................................................................. 33

4.1.2. RESISTÊNCIA A TRAÇÃO POR COMPRESSÃO DIAMETRAL DE CORPOS-DE-

PROVA CILÍNDRICOS (NBR 7222/1994) ............................................................................. 34

4.1.3. RESISTÊNCIA DE ADERÊNCIA ENTRE GRAUTE E CONCRETO (Adaptado da

NBR 7215)...... ....................................................................................................................... 34

4.2. QUANTIDADE DE CORPOS-DE-PROVA E RESPECTIVOS ENSAIOS..................... 35

4.3. MATERIAIS................................................................................................................... 39

4.3.1. COMPONENTES (CONCRETO CONVENCIONAL) ................................................. 39

4.3.1.1. MISTURA - CONCRETO CONVENCIONAL .......................................................... 40

4.3.1.2. ENCHIMENTO DOS MOLDES - CONCRETO CONVENCIONAL ......................... 41

4.3.2. COMPONENTES (SIKAGROUT E FOSGROUT) ..................................................... 41

4.3.2.1. MISTURA - SIKAGROUT / FOSGROUT ................................................................ 42

4.3.2.2. ENCHIMENTO DOS MOLDES - SIKAGROUT / FOSGROUT ............................... 44

4.4. OUTROS MATERIAIS .................................................................................................. 46

4.4.1. DESMOLDANTE........................................................................................................ 46

4.4.2. MATERIAL DE VEDAÇÃO ........................................................................................ 47

4.4.3. MATERIAL DE CAPEAMENTO................................................................................. 47

4.5. APARELHAGEM........................................................................................................... 48

4.5.1. BALANÇA .................................................................................................................. 48

4.5.2. MOLDE ...................................................................................................................... 48

4.5.3. SOQUETE ................................................................................................................. 50

4.5.4. MESA VIBRATÓRIA .................................................................................................. 50

4.5.5. MÁQUINA DE ENSAIO.............................................................................................. 50

4.6. CURA DOS CORPOS-DE-PROVA .............................................................................. 51

4.6.1. CONCRETO CONVENCIONAL................................................................................. 51

4.6.2. SIKAGROUT / FOSGROUT ...................................................................................... 52

5. RESISTÊNCIAS DOS PRODUTOS UTILIZADOS ............................................................ 52

5.1. DETERMINAÇÃO DA RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO (NBR 7215/1997)............... 52

5.1.1. RESISTÊNCIA INDIVIDUAL...................................................................................... 52

5.1.2. RESISTÊNCIA MÉDIA (Adaptado na NBR 7215) ..................................................... 53

5.1.3. DESVIO RELATIVO MÁXIMO ................................................................................... 53

5.1.4. RESULTADO FINAL.................................................................................................. 54

5.2. DETERMINAÇÃO DA RESISTÊNCIA À TRAÇÃO POR COMPRESSÃO DIAMETRAL

DE CORPOS-DE-PROVA CILÍNDRICOS (NBR 7222/1994) ................................................ 54

5.2.1. RESISTÊNCIA INDIVIDUAL...................................................................................... 54

5.2.2. RESISTÊNCIA MÉDIA (Adaptado do NBR 7215) ..................................................... 54

5.2.3. DESVIO RELATIVO MÁXIMO (Adaptado do NBR 7215).......................................... 55

5.2.4. RESULTADO FINAL.................................................................................................. 55

5.3. DETERMINAÇÃO DA RESISTÊNCIA À ADERÊNCIA POR COMPRESSÃO (NBR

7215/1997 ADAPTADO)........................................................................................................ 56

5.3.1. RESULTADO FINAL.................................................................................................. 56

6. RESULTADOS EXPERIMENTAIS .................................................................................... 56

6.1. RESISTENCIA À COMPRESSÃO DO CONCRETO CONVENCIONAL ...................... 56

6.2. RESISTENCIA À COMPRESSÃO DO SIKAGROUT ................................................... 57

6.3. RESISTENCIA À COMPRESSÃO DO FOSGROUT .................................................... 59

6.4. RESISTENCIA À TRAÇÃO DO SIKAGROUT.............................................................. 60

6.5. RESISTENCIA À TRAÇÃO DO FOSGROUT............................................................... 61

6.6. ESTUDO DA ADERÊNCIA DO SIKAGROUT .............................................................. 63

6.7. ESTUDO DA ADERÊNCIA DO FOSGROUT .............................................................. 64

7. ANALISE DOS RESULTADOS ......................................................................................... 65

7.1. ANÁLISE DAS RESISTÊNCIAS OBTIDAS EM ENSAIO DE COMPRESSÃO,

COMPARADAS AOS VALORES DE RESISTÊNCIA OBTIDOS PELOS FABRICANTES ... 65

7.1.1. ARQUIVO FOTOGRÁFICO DOS ENSAIOS REALIZADOS ..................................... 67


COMPARAÇÃO ENTRE OS TRAÇOS INDICADOS PELOS FABRICANTES E O TRAÇO

ALTERADO................... ........................................................................................................ 67

7.3. ANÁLISE DAS RESISTÊNCIAS OBTIDAS EM ENSAIO DE TRAÇÃO POR

COMPRESSÃO DIÂMETRAL, COMPARAÇÃO DOS TRAÇOS INDICADOS PELOS

FABRICANTES E O TRAÇO ALTERADO ............................................................................ 70

7.3.1. ARQUIVO FOTOGRÁFICO DOS ENSAIOS REALIZADOS ..................................... 71

7.4. RESISTÊNCIAS OBTIDAS EM ENSAIO DE COMPRESSÃO PARA CORPOS DE

PROVA MISTO CONCRETO-GRAUTE, COMPARAÇÃO ENTRE OS TRAÇOS INDICADOS

PELOS FABRICANTES E O TRAÇO ALTERADO ............................................................... 72

7.5. CONSIDERAÇÕES FINAIS.......................................................................................... 77

7.6. CONCLUSÕES FINAIS ................................................................................................ 77

8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .................................................................................. 78

LISTA DE FIGURAS Figura 2.1 – Fixação de base de estrutura ............................................................................ 18

Figura 2.2 – Execução de reparo em piso com microconcreto ............................................. 18

Figura 2.3 – Preparação para execução de reparo em pavimento ....................................... 19

Figura 2.5 – Preparação fixação de base de extrutura.......................................................... 19

Figura 2.4 – Preparação para o grauteamento de estrutura pré-moldadas .......................... 19

Figura 2.6 – Grauteamento de grandes áreas....................................................................... 19

Figura 3.1 – Vista frontal da embalagem............................................................................... 30

Figura 3.2 – Vista frontal da embalagem............................................................................... 33

Figura 4.1 – Detalhes do corte dos corpos-de-prova - Dimensões ....................................... 36

Figura 4.2 – Detalhes do corte dos corpos-de-prova – Vista tridimensional ......................... 36

Figura 4.3 – Moldes dos corpos-de-prova para ensaio de aderência ................................... 36

Figura 4.4 – Corpos-de-prova cortados para o ensaio .......................................................... 37

Figura 4.5 – Vista do corpo-de-prova ................................................................................... 37

Figura 4.6 – Vista dos corpos-de-prova................................................................................. 37

Figura 4.7 – Corpos-de-prova dentro da forma pronta para preenchimento ......................... 38

Figura 4.8 – Corpo-de-prova produzido através complementação dos moldes com graute 38

Figura 4.9 – Corpos-de-prova moldados da mesma forma. ................................................. 38

Figura 4.10 – Molde preenchidos com concreto convencional.............................................. 41

Figura 4.11 – Mistura - SikaGrout – Adição de água ao material seco ................................. 42

Figura 4.12 – Mistura - SikaGrout – Seqüência nº 1 ............................................................. 43

Figura 4.13 – Mistura - SikaGrout – Seqüência nº 2 ............................................................. 43

Figura 4.14 – Mistura - SikaGrout – Material pronto para uso............................................... 43

Figura 4.15 – Mistura - SikaGrout – Material pronto para uso (traço alterado) ..................... 44

Figura 4.16 – SikaGrout - Moldes recém preenchidos – traço normal .................................. 44

Figura 4.17 – SikaGrout - Moldes recém preenchidos – traço normal .................................. 45

Figura 4.18 – SikaGrout - Moldes recém preenchidos – traço alterado ................................ 45

Figura 4.19 – SikaGrout - Moldes recém preenchidos – traço alterado ................................ 45

Figura 4.20 – Fosgrout - Moldes recém preenchidos – traço normal .................................... 46

Figura 4.21 – Fosgrout - Moldes recém preenchidos – traço alterado .................................. 46

Figura 4.22 – Material de capeamento – Ensaio de compressão simples ............................ 47

Figura 4.23 – Material de capeamento – Ensaio de tração por compressão diametral ........ 48

Figura 4.24 – Moldes metálico............................................................................................... 49

Figura 4.25 – Moldes sendo preparados ............................................................................... 49

Figura 4.26 – Vista lateral – Moldes sendo preparados ........................................................ 49

Figura 4.27 – Soquete ........................................................................................................... 50

Figura 4.28 – Equipamento para ensaio de compressão ...................................................... 51

Figura 4.29 – Corpos-de-prova recebendo cura úmida......................................................... 51

Figura 7.1 – Ensaio de tração por compressão – ajuste do corpo-de-prova no equipamento

............................................................................................................................................... 67

Figura 7.2 – Ensaio de tração por compressão..................................................................... 67

Figura 7.3 – Sensível diferença na altura dos corpos-de-prova produzidos com incremento

na relação água/material seco............................................................................................... 69

Figura 7.4 – SikaGrout – Relação água/material seco = 0,12 (normal)................................. 69

Figura 7.5 – SikaGrout – Relação água/material seco = 0,18 (normal)................................. 70

Figura 7.6 – Fosgrout – Relação água/material seco = 0,12 (normal) ................................. 70

Figura 7.7 – Fosgrout – Relação água/material seco = 0,18 (normal) ................................. 70

Figura 7.8 – Ensaio de tração por compressão diametral .................................................... 72

Figura 7.9 – Vista aproximada do ensaio de tração por compressão diametral................... 72

Figura 7.6 – SikaGrout – relação água;material seco = 0,12, idade 36 horas ...................... 74

Figura 7.7 – SikaGrout – relação água/material seco = 0,18, idade 36 horas ...................... 74

Figura 7.8 – Fosgrout – relação água/material seco = 0,12, idade 36 horas ........................ 75

Figura 7.9 – Fosgrout – relação água/material seco = 0,18, idade 36 horas ........................ 75

Figura 7.10 – SikaGrout – relação água/material seco = 0,12, idade 7 dias......................... 75

Figura 7.11 – SikaGrout – relação água/material seco = 0,18, idade 7 dias......................... 76

Figura 7.12 – Fosgrout – relação água/material seco = 0,12, idade 7 dias........................... 76

Figura 7.13 – Fosgrout – relação água/material seco = 0,18, idade 7 dias........................... 76

LISTA DE TABELAS Tabela 6.1 – Resistência à compressão – Concreto convencional – Idade 7 dias ............... 57

Tabela 6.2 – Resistência à compressão – Concreto convencional – Idade 14 dias ............. 57

Tabela 6.3 – Resistência à compressão – SikaGrout relação água/material seco = 0,12 idade

36 horas................................................................................................................................. 57


7 dias ..................................................................................................................................... 58


36 horas................................................................................................................................. 58


7 dias ..................................................................................................................................... 58

Tabela 6.7 – Resistência à compressão – Fosgrout relação água/material seco = 0,12 idade

36 horas................................................................................................................................. 59


7 dias ..................................................................................................................................... 59


36 horas................................................................................................................................. 59

Tabela 6.10 – Resistência à compressão – Fosgrout relação água/material seco = 0,18

idade 7 dias ........................................................................................................................... 60

Tabela 6.11 – Resistência à tração por compressão diametral – SikaGrout relação

água/material seco = 0,12 idade 36 horas ............................................................................ 60


água/material seco = 0,12 idade 7 dias................................................................................. 60





Tabela 6.15 – Resistência à tração por compressão diametral – Fosgrout relação








Tabela 6.20 – Resistência à compressão – SikaGrout relação água/material seco = 0,12

idade 36 horas ....................................................................................................................... 63


idade 7 dias ........................................................................................................................... 63


idade 36 horas ....................................................................................................................... 63


idade 7 dias ........................................................................................................................... 64


idade 36 horas ....................................................................................................................... 64


idade 7 dias ........................................................................................................................... 64


idade 36 horas ....................................................................................................................... 65


idade 7 dias ........................................................................................................................... 65

Tabela 7.1 – Comparativo dos resultados obtidos em ensaio com dados fornecidos pelos

fabricantes ............................................................................................................................. 66

Tabela 7.2 – Comparativo dos resultados obtidos em ensaio com traço recomendado e

alterado.................................................................................................................................. 68

Tabela 7.3 – Comparativo dos resultados obtidos em ensaio com traço recomendado e

alterado.................................................................................................................................. 71

Tabela 7.4. Comparativo dos resultados obtidos em ensaio com traço recomendado e

alterado.................................................................................................................................. 73

LISTA DE GRÁFICOS

Gráfico 7.1 Comparativo dos resultados obtidos em ensaio com dados fornecidos pelos

fabricantes ............................................................................................................................. 66

Gráfico 7.2 – Comparativo dos resultados obtidos em ensaio com traço recomendado e

alterado.................................................................................................................................. 68


alterado.................................................................................................................................. 71


alterado.................................................................................................................................. 73

Aos meus filhos Rafael e Isadora,

AGRADECIMENTOS

Ao Professor Nelson Rossi pela orientação e dedicação na elaboração desse

trabalho.

Ao Sr. André Luis dos Santos pela a colaboração na produção e moldagem do

material de estudo.

Ao Sr. José Aparecido de Figueiredo pelo incentivo e por possibilitar minha ausência

em horários de jornada de trabalho para execução dos ensaios e elaboração desse trabalho.

Aos colaboradores e funcionários que trabalham nos laboratórios da Universidade da

Universidade São Francisco pelas instruções e atenção dispensadas.

Aos meus filhos e esposa pela compreensão da necessidade de ausência e falta de

atenção no período da elaboração desse trabalho.

RESUMO

Apresentar informações sobre os grautes de base mineral suas caracterisiticas,

vantagens de emprego, campos de aplicação, composição e o que se deve exigir desse

material. Investigar as fontes de falhas em sua produção baseado em ensaios práticos,

permitindo analises comparativas de resultados das resistências a compressão, a tração e

de aderência, tanto para corpos-de-prova produzidos de acordo com as recomendações de

seus respectivos fabricantes, quanto corpos-de-prova produzidos com relação água/material

seco alterada, simulando erro de preparação dos produtos e suas implicações.

Palavras-Chave: aderência, graute, resistência a c ompressão, resistência a tração,

OBJETIVO

O objetivo deste trabalho é apresentar maiores informações sobre os grautes de

base mineral abrangendo: definição, vantagens de emprego, campos de aplicação, suas

variedades, composição e o que se deve exigir desse material.

Pretende-se trazer ao conhecimento suas características e investigação de quando e

onde ocorrem as possíveis falhas em sua utilização. Tendo assim caráter de contribuição,

no sentido de auxiliar engenheiros e construtores na seleção e emprego adequado desses

materiais e alertar sobre a necessidade de elaboração de normas brasileiras, de métodos e

padronização de ensaios, para a classificação adequada, para uniformizar a utilização dos

grautes, melhorando o nível de compreensão e de domínio do tema.

Com base em ensaios práticos, propostos no intuito de oferecer subsídios para

analises comparativas de resultados das resistências a compressão, a tração e de

aderência, tanto para corpos-de-prova produzidos de acordo com as recomendações de

seus respectivos fabricantes, quanto corpos-de-prova produzidos com relação água/material

seco alterada, incrementada em 50% (cinqüenta por cento) simulando assim, possível erro

de preparação dos produtos e suas implicações.

16

1. INTRODUÇÃO

Quase que diariamente, nós envolvidos no ramo da construção nos deparamos com

novidades trazidas ao mercado pelos mais variados fabricantes. Fruto de investimentos em

pesquisas de novos componentes e processos, produzindo novos materiais e técnicas

construtivas que incluem promessas de maior eficiência, redução de prazos e custos das

obras em geral. Porém nem sempre isso se traduz em resultados práticos e claros, uma vez

que tais produtos exigem certa complexidade em seus processos de utilização,

necessidades cada vez mais distantes da capacidade e da autonomia dos canteiros de obra.

Corroborando com essas afirmações, especialistas da área de recuperação de

estruturas indicam, que existem hoje, atuando, empresas e profissionais, que motivados

pelos resultados financeiros no emprego de materiais mais caros, acabam indicando

soluções técnicas com aplicação de determinados materiais de forma equivocada. Sem o

conhecimento, muitas vezes sem qualificação técnica, e tão pouco controle na manipulação

e emprego desses materiais. Tal situação vem sendo apontada por esses especialistas

como um dos grandes problemas enfrentados por profissionais da área, inclusive com a

constatação que hoje há banalização na indicação de soluções e utilização desses

materiais.

Um desses materiais é o graute, e no enfrentamento dessa questão, com o intuito de

compreender o mecanismo gerador de deficiências, fez-se desse material objeto deste

estudo. Trata-se de material produzido por empresas de renome, em sua maioria

apresentado em embalagens de 25 kg cada, prontos para emprego dependendo somente

de adição de água.

Pretende-se com esse trabalho conhecer as características desses materiais e

investigar onde ocorrem as possíveis falhas em sua utilização. Tendo assim caráter de

contribuição, no sentido de auxiliar engenheiros e construtores na seleção e emprego

adequado desses materiais. Pretende-se ainda alertar sobre a necessidade de elaboração

de normas brasileiras, de métodos e padronização de ensaios, para a determinação e

aferição das ações dos grautes, de seus efeitos desejáveis e indesejáveis.

Dentre as muitas marcas disponíveis no mercado, duas das mais conhecidas foram

selecionadas para ter suas características analisadas, no intuito do estabelecimento das

margens de erro e suas implicações no emprego. Tal analise levará em conta não só o

17

comportamento quanto à resistência e coloração, mas também quanto as informações

fornecidas pelos fabricantes em suas embalagens, uma vez que são essas, em sua maioria

as únicas que chegam até o profissional que efetivamente o aplica.

Com este trabalho pretende-se trazer a tona o conhecimento dos efeitos da adição

descontrolada de água na mistura: alterando a relação água/material seco estabelecida pelo

fabricante, é estudado portanto a influência nesse parâmetro na:

• Resistência à compressão;

• Resistência à tração;

e

• Aderência.

Os resultados obtidos em laboratório serão comparados aos fornecidos pelos

fabricantes em suas respectivas fichas técnicas.

Todos os ensaios foram produzidos nas instalações do Laboratório de Materiais da

Construção Civil, da Universidade São Francisco em seu Campus de Itatiba.

2. GRAUTE - CONSIDERAÇÔES SOBRE O MATERIAL

2.1. DEFINIÇÃO

Os grautes (termo derivado do inglês grout: argamassa), embora compostos por

materiais semelhantes, se diferenciam do concreto e da argamassa pela peculiaridade da

mistura e pelo desempenho.

Comparável ao concreto auto-adensável, diferindo, nesse caso, principalmente quanto

às dimensões do agregado, mas dispensando igualmente a vibração (LOTURCO/2006)

Um graute é de preferência um microconcreto uma vez que as argamassas

tixotrópicas de preenchimento são ideais para espessuras menores, pois dispensam a

necessidade de formas; pode ou não apresentar expansão, dependendo do emprego. Em

alguns casos a expansão pode até ser prejudicial, deixando o material susceptível à

fissuração por retração (TULA, OLIVEIRA, HELENE/2003).

18

2.2. CAMPOS DE UTILIZAÇÃO

São produtos cujas propriedades fundamentais os qualificam para recompor o

concreto em recuperações estruturais, pois a ausência de retração é fundamental na

superposição com o concreto velho onde a retração já ocorreu.

Uma atenção especial deverá ser dada à compatibilidade com o substrato, no que se

refere ao comportamento das propriedades mecânicas (resistência e deformidade) entre

grautes e o concreto da peça a ser reparada (TULA, OLIVEIRA, HELENE/2003).

Entre suas principais características, uma das mais importantes é a de ganhos de

resistência nas primeiras idades, permitindo intervenções rápidas e eficientes.

São aplicados nas seguintes tarefas:

• Fixação de placas de base de máquinas, turbinas, compressores, equipamentos de

precisão e equipamentos pesados (vide figuras 2.1 e 2.4);

• Fixação de trilhos, monovias e pontes rolantes;

• Ancoragem de tirantes e chumbadores;

• Preenchimento de juntas entre elementos pré-moldados;

• Grauteamento em painéis, vigas e elementos pré-moldados (vide figura 2.5);

• Grauteamento em áreas de difícil acesso;

• Reparação de defeitos em estruturas de concreto (vide figuras 2.2 e 2.3);

• Serviços que exigem elevada precisão, altas resistências mecânicas e absorção de

vibrações.

Figura 2.1 – Fixação de base de estrutura

Fonte: Techne nº107

Figura 2.2 – Execução de reparo em piso

com microconcreto Fonte: Portal do concreto

19

Figura 2.3 – Preparação para execução de

reparo em pavimento Fonte: Portal do concreto

Figura 2.5 – Preparação fixação de base de

estrutura Fonte: Portal do concreto

Figura 2.4 – Preparação para o

grauteamento de estrutura pré-moldadas Fonte: Portal do concreto

Figura 2.6 – Grauteamento de grandes

áreas Fonte: Portal do concreto

2.3. EXIGÊNCIAS REQUERIDAS PARA GRAUTES

Não há no Brasil normas nem procedimentos que permitam especificar e controlar os

grautes. HELENE e LEVI (1998) recomendaram uma série de especificações para diversos

materiais de reparo, inclusive grautes, algumas das quais foram reproduzidas na tabela 2.1.

Os materiais de reparo, de forma geral, são classificados em materiais com ou sem

função estrutural. Os primeiros irão participar ativamente da nova capacidade estrutural que

o elemento irá adquirir após o reparo. Dos segundos, em geral empregados para a

recomposição do concreto de recobrimento, exige-se apenas estabilidade e capacidade de

proteção das armaduras.

20

Tabela 2.1 – Grupo de requisitos a serem especificados e controlados para graute Requisitos de utilização Requisitos de durabilidade

Segurança estrutural

Módulo de deformaçã o: de 100% A 110% do módulo do concreto do substrato. Coeficiente de dilatação térmica: mesma ordem de grandeza. Temperatura de trabalho: dentro da faixa correspondente (até 280ºC, até 800ºC, até 1200ºC). Aplicações estruturais: • Resistência à compressão (mínima) de 17

MPa aos três dias e 27,5 MPa aos 28 dias. Outros valores deverão ser especificados pelo projetista (Poston et al,2001).

• Resistência à tração por compressão diametral (mínima) de 2,5 MPa aos 28 dias. Outros valores deverão ser especificados pelo projetista (Helene e Levi, 2001).

• Resistência à tração aos 28 dias (mínima) de 8% da resistência à compressão aos 28 dias, com cura recomendada pelo fabricante (Postona et al, 2001).

• Aderência ao substrato, de acordo com a NBR 13.528 (mínima), de 1 MPa (Helene e Levi, 1998). *

• Compensação da retração plástica, sem segregação no “flow table”.

• Água de exsudação – menor que 0,2%.

Compatibilidade com o substrato: fluência, resistência à fadiga, resistência a ciclos de temperatura, resistência à abrasão/cavitação, entre outros. * Retração total aos 28 dias (50% UR, 23ºC): máximo de 4x104 mm/mm. Retração em um ano: no máximo duas vezes a retração aos 28 dias (poston et al, 2001). Ensaio de retração restringida (Anel de Coutinho: equipamento descrito por Coutinho, 1974) ou Ring Test (equipamento descrito por Shah el al,1992) sem fissuração em 28 dias (Poston et al,2001). Resistência à corrosão das armaduras: absorção capilar (máximo) de 0,25 g/cm² e altura de 2 cm (Helene e Levi; 1997). * Resistividade mínima : 200 KΩcm (Durar, 1997).* Coeficiente de carbonatação máximos (k): inferior a 2,5 mm/√ano a 25ºC, UR de 20% a 35% e concentração de CO2 em torno de 0,03% (Helene e Levi, 1998).* Penetração de íons cloretos (máxima): 4000 C(ASTM C1202/91 adaptado) (Helene e Levi, 1998).* Teor de cloretos (máxima): menor que 0,03% (Helene e Levi, 1998).

Aspecto visual

• Cor e textura superficial esperados. • Preenchimento de vazios (possibilidade de

abrigar densidade de armadura máxima).

• Mudanças de cor (resistência a UV). • Resistência à lixiviação, estimada pela

resistências penetração de água – 20 mca.

Economia

• Adequação ao capital inicial disponível. • Disponibilidade do produto. • Relação custo-benefício global levado em

consideração; mão-de-obra, tempo de execução e outros indicadores.

• Relação custo-benefício ao longo da vida de serviço, levando em consideração, ciclo de manutenção, custo de intervenção, inflação e depreciação entre outros indicadores econômicos.

Manuseio

• Peso da embalagem não maior que 25 kg. • Fácil mistura e colocação. • Dimensão máxima característica do

agregado graúdo – 9,5 mm. • Teor de ar incorporado - máximo de 5%. • Fluidez e auto-adensamento. • Espalhamento flow table maior que 240 mm. • Manutenção da fluidez: espalhamento após

45 min à 25ºC maior que 240 mm. • Tempo de expansão de 0 a 30 min.

OBS.: * ensaios facultativos

Fonte: Revista Techne Ed.nº 77

21

2.4. CLASSES DE GRAUTES

Considerando que um graute pode ser utilizado em diferentes situações, é justificável

que seja disponível no mercado uma grande variedade de produtos. Provavelmente essa

condição propiciou o desenvolvimento de produtos industriais de características diferentes,

sem seguir um padrão predeterminado. A classificação dos grautes (vide tabela 2.2) ajudaria

a organizar o mercado, serviria como uma ferramenta de especificação e permitiria o

desenvolvimento de materiais de forma mais adequada. Essa classificação facilitaria, ainda,

a normalização desses materiais (TULA, OLIVEIRA, HELENE/2003).

Tabela 2.2 – Proposta de classificação para grautes Classe Características principais Uso preferencial

Estrutural de elevada resistência

• Argamassa ou microconcreto. • Expansão controlada. • fck28 > 60 MPa.

Preenchimento de vazios confinados ou sem confinamento: ninhos, recomposição de seções de pilares e similares.

Estrutural de elevada resistência inicial

• Microconcreto (recomendável). • Retração compensada. • fck3 horas > 15 MPa.

Reparos emergências e localizados de pavimentos com liberação do tráfego após duas a três horas.

Estrutural de resistência média

• Microconcreto (recomendável). • Retração compensada. • fck28 = 35 a 50 MPa.

Reparos localizados de 25 a 300 mm de profundidade em estrutura de concreto com resistência abaixo de 40 MPa e pequenos reparos de piso

Estrutural de elevada resistência

• Microconcreto (recomendável). • Retração compensada. • fck28 > 30 MPa. • Ec28 < 27 GPa.

Reparos generalizados com elevada relação água/volume, de pavimentos e de fundo de vigas e similares.

De uso especial* (por exemplo os de elevada temperatura de trabalho)

• Classificáveis em faixas de trabalho: até 500ºC, até 800ºC e até 1200 ºC.

Reparo e manutenção de estruturas em indústrias siderúrgicas e similares.

* Entre os grautes de uso especial podem ser classificados outros, como por exemplo. os grautes para reparos submersos, os de injeção – de baixa ou alta pressão – muito utilizados na indústria de pré- moldados e na perfuração de poço de petróleo e os grautes à base de polímeros como o epóxi e o poliuretano, apropriado para reparo de rápida liberação em trilhos de metrô, pontes rolantes e estruturas sujeitas a cargas cíclicas e dinâmicas, entre outros

Fonte: Revista Techne Ed.nº 77

LOTURCO (2006) afirma que:

O graute deve apresentar fluidez, consistência tipo bombeável,

baixa ou nenhuma retração e não devem apresentar segregação e

exsudação pronunciadas.

Características como essas são necessárias para que atenda a

finalidades como: preenchimento de vazios em estruturas,

encamisamentos, reforço e recuperação de estruturas, fixação de

equipamentos a uma base, ancoragem e chumbamento de tirantes e

fixadores, por exemplo.

22

São situações específicas, em que o desempenho deve ser

absoluto e isento de suspeitas. "A palavra-chave do graute é:

uniformidade” ao que se referir à trabalhabilidade, à condição de

aplicação e ao comportamento mecânico.

A necessidade por homogeneidade, bem como por resistências

elevadas se mostram evidentes quando a aplicação do produto visa

a recuperação estrutural. Por se tratar do elemento que vai resolver

a situação problemática, o graute "não pode ser o ponto fraco da

estrutura”. O mesmo motivo justifica a difusão dos grautes

industrializados em detrimento dos produzidos in loco - embora a

água ainda seja adicionada em canteiro, pois é recomendação geral

que o uso ocorra logo após a mistura a fim de que a fluidez não se

perca.

Ainda assim, em outros casos aparentemente mais simples,

como a fixação de maquinário, a uniformidade é indispensável.

Afinal, o surgimento do graute se deu para suprir justamente a

carência por um contato perfeito e uma adequada distribuição de

cargas no apoio de máquinas no solo.

2.5. ELEMENTOS COMPONENTES DOS GRAUTES

Restrito aqui aos grautes de base cimentícia classificados como estrutural de resistência

média e/ou estrutural de elevada resistência inicial conforme Tabela 2.2, são em sua maioria

compostos por:

• Éter de polipropileno glicol (EPG);

• Estireno butadieno (SBR);

• Copolímero de acrílico estirenado (AR);

• Superplastificantes (a base de naftaleno e melamina sulfonada1);

• Aditivos expansor à base de pó de alumínio ativo;

• Cimento de alta resistência inicial (CP V ARI);

• Areia 80/100, 40/60 e 20/30;

• Agregado de quartzo;

1 O teor de melamina sulfonada é bastante baixo, apenas suficiente para conferir coesão à mistura e menor tendência à exsudação.

23

Podendo em sua composição conter:

2.5.1. ADITIVOS PLASTIFICANTES – TIPO P (REDUTORES DE ÁGUA)

MELO (2007) afirma que:

São elaborados a partir de: lignosulfatos, ácidos hidroxi-

carboxílicos ou polímeros hidroxilatos.

Melhoram a deformidade dos concretos frescos quando submetidos

a um meio de compactação, eliminando a formação de flóculos

decorrentes de forças de tração.

Essa redução, junto com a característica tixotrópica do gel de

cimento (propriedade que todo gel tem de modificar sua viscosidade

quando submetido à movimentação), resulta na plasticidade.

Substâncias que reduzem a tensão superficial da água (substâncias

tensoativas), são responsáveis pela ação dos aditivos, fazendo

aumentar a superfície de contato (maior molhabilidade) e poder de

penetração do gel de cimento.

As moléculas desses tensoativos são orgânicas, possuindo

uma extremidade hidrófoba e outra hidrófila, geralmente aniônica.

Tendo a água como veículo, as moléculas dos produtos orgânicos

são absorvidas nas superfícies dos grãos em dezenas de camadas

moleculares. O radical hidrófilo aniônico faz com que os grãos finos

se afastem, resultando na dispersão do cimento e dos finos de

tamanho equivalente. Também, torna hidrófilo o cimento, facilitando

a absorção de água.

A dispersão dos finos e a aceleração na formação do gel de

cimento reduzem o esforço de cisalhamento necessário para

movimentar e deslizar as partículas ao se lançar e adensar o

concreto. A coesão entre a pasta de finos e os agregados também

aumenta, evitando a segregação.

2.5.2. INCORPORADORES DE AR – TIPO IAR


24

Podem ser formulados com varias matérias-primas básicas:

ácido abiético, alquil-arilsulfonados, sais de ácidos graxos etc.

São tensoativos iônicos, orgânicos ou sintéticos, caracterizados por

cadeias longas de carbono, que reduzem a tensão superficial da

água.

O caráter aniônico dos incorporadores leva à dispersão dos

finos, incluindo o cimento.

Fluidifica e plastifica fortemente, devido à grande formação de

bolhas de ar que se repelem por causa das cargas de igual

polaridade atuantes em suas superfícies.

O sistema de microbolhas é estável, não se desfazendo

mediante vibração convencional. As microbolhas aderem às

partículas sólidas, implicando também numa redução na separação

das partículas sólidas da água, e, conseqüentemente, numa

significativa diminuição da exsudação.

A impermeabilidade do concreto é reforçada pelo fato de o ar

incorporado formar alvéolos, não interligados, ao longo dos capilares

oriundos da evaporação da água.

Adições excessivas do aditivo não incorporam maior volume de

ar do que sua característica química permite, mas tornam o cimento

hidrófobo, podendo levá-lo a floculação. Vale, também, lembrar que

um excesso de finos, característico de traços com alto consumo de

cimento, impede a formação de bolhas pelo fato delas somente

poderem deslocar a água.

2.5.3. ACELERADORES – TIPO A


Os aceleradores mais eficazes são feitos à base de cloreto de

cálcio. Estes aditivos facilitam a dissolução da cal e da sílica, nos

silicatos, e da alumina, nos aluminatos. Ânions fortes são os

responsáveis pela dissolução mais rápida do CaS e os cátions fortes

aceleram a dissolução da alumina e da sílica. Portanto esse tipo de

aditivo acelera as reações iniciais de hidratação e endurecimento,

especialmente do CaS.

25

A proporção desse componente no cimento e o respectivo

módulo de finura é diretamente proporcional à velocidade de

endurecimento.

O cloreto de cálcio, devido às modificações impostas no

processo de hidratação do CaS, diminui a segregação do concreto.

Porém, especialmente em dosagens superiores a 2% sobre o peso

de cimento, traz riscos de corrosão para a armadura, caso o

concreto não tenha recobrimento adequado ou tenha sido mal

dosado.

Existem ainda aceleradores à base de formiato de cálcio,

trietanolamina e vários outros sais, porém agem com menos

eficiência.

Substâncias como o silicato, o carbonato de cálcio e o

aluminato são matérias-primas básicas mais usuais dos

aceleradores de pega instantânea, indicados para tamponamentos e

para concretos planejados.

2.5.4. RETARDADORES – TIPO R


São geralmente, combinações de retardadores e plastificantes.

Podem ser constituídos de carboidratos (mono e polissacarídeos,

ácidos hidro-carboxílicos etc.) bem como de produtos inorgânicos

(sais de chumbo, fosfatos, boratos etc.).

Retardam a osmose da água nos grãos de cimento, agindo por

defloculação e adsorção, bloqueando temporariamente a dissolução

da cal, dos silicatos e aluminatos.

O retardamento, devido ao envolvimento dos grãos de cimento

por absorção, prolonga por mais tempo as reações de pega. Facilita

a dissipação de calor, diminuindo possíveis microfissuras

superficiais.

26

2.5.5. IMPERMEABILIZANTES


Os impermeabilizantes podem ser formulados a partir dos

elementos abaixo ou, então, pela conjugação dos mesmos, visando

sempre tamponar e hidrofugar os poros da argamassa.

1. Sais orgânicos, em forma líquida, pastosa ou em pó, que

reagem com a cal livre do cimento formando sais cálcicos insolúveis.

2. Materiais hidrófugos, que se diferem daqueles do primeiro

grupo apenas pela razão de já se apresentarem em sua forma fina,

não reagindo, portanto, com os componentes do cimento.

3. Géis orgânicos ou inorgânicos à base de emulsão,

constituídos de partículas globulares que, após a queda da emulsão

no meio alcalino do cimento, aglutinam-se em presença da água,

reduzindo a seção dos capilares.

2.5.6. EXPANSORES


Os aditivos expansores, constituídos basicamente de

aluminatos ou sulfoaluminatos, também contêm plastificantes em

suas formulações.

Reagem com a cal do cimento e água, desprendendo

hidrogênio o qual forma bolhas e provoca a expansão. O

plastificante presente reduz a queda da resistência provocada pela

expansão e facilita a introdução das argamassas de cimento em

locais de difícil acesso.

3. PRODUTOS EMPREGADOS NO TRABALHO

Os produtos escolhidos para análise são:

27

3.1. SIKAGROUT

A embalagem utilizada nos ensaios continha as seguintes informações:

Lote 0789000671

Validade 24/03/08

Fabricação 26/09/07 15:06:04 PART34

De acordo com boletim técnico do fabricante (julho/2005):

Argamassa auto-adensável de alta resistência para grauteamento. Descrição: SIKAGROUT® é uma argamassa pré-dosada composta de cimento Portland, areia de quartzo de granulometria selecionada e aditivos especiais convenientemente dosados. É fornecido pronto para uso, bastando a adição da água na proporção recomendada para se obter a consistência e resistência mecânica indicada. Características:

Tabela 3. 1 – Características do Sika Grout Ação Principal: Grauteamento

Ação Secundária: Alta resistência Composição básica: Cimento Portland, areia de quartzo e

aditivos especiais. Aspecto: Auto-adensável

Cor: Cinza Fonte: Boletim técnico do fabricante (julho/2005)

Propriedades: • Excelente adesividade e trabalhabilidade mantida durante um período de 30 minutos (a 20°C) após a adição de águ a ao produto. • Elevadas resistências mecânicas à compressão (iniciais e finais) com rápida desforma e liberação. • Não contém cloretos • Auto-adensável, devendo ser aplicado em espaços confinados. • Retração compensada. • Excelente resistência à carbonatação. • Versatilidade de uso devido ao alto desempenho.

Campos de Aplicação:

• Grauteamento de máquinas e equipamentos. • Prensas. • Ancoragens de tirantes de chumbadores • Britadores.

28

• Reforço de fundações, colunas e vigas de pontes. • Reparos de estruturas de concreto em geral. • Fixação de placas e tirantes. • Para grauteamentos com espessura de 10 a 50 mm .Espessuras maiores podem ser admitidas preparando um microconcreto com a adição de até 50% de brita 0 ”pedrisco” em peso (lavado e peneirado). • Alvenaria estrutural. • Pré-moldados. • Pontes Rolantes. • Compressores.

Modo de Emprego:

Preparo do Substrato:

Deverá estar perfeitamente limpo, isento de óleos, graxas, pó, restos de pintura, nata de cimento, materiais soltos, etc, sem qualquer tipo de incrustação que prejudique a perfeita aderência do SIKAGROUT® no substrato. Saturar o substrato sem deixar empoçamento de água sobre a superfície, apresentando a condição de saturada com superfície seca. Preparo do Produto: Para cada saco de 25 kg são necessários 3,50 litros de água (sem pedrisco). Recomenda-se usar um misturador de ação forçada (betoneira) ou uma hélice de mistura acoplada a uma furadeira de baixa rotação (400 a 500 rpm). Adicionar primeiro no misturador 2 litros da água de amassamento e os 25 kg do SIKAGROUT® (pó) misturando-se por 2 minutos e, em seguida adicionar o restante da água (conforme indicado). Misturando-se por 3 minutos, até a argamassa apresentar aspecto uniforme e homogêneo. Dependendo da temperatura ambiente e da consistência desejada, a quantidade de água pode variar de 3,5 a 3,75 litros, por embalagem, não fracionar as embalagens. Aplicação: O grauteamento deve ser contínuo, realizado à partir de apenas um lado do elemento estrutural, sempre lançando o SIKAGROUT® da menor distância de percurso possível. Cura: Realizar cura úmida durante no mínimo 3 dias ou aplicar membrana de cura química. Consumo:

Argamassa:

SIKAGROUT® : 2100 kgf/m³ (84 sacos a cada 1 m³ ) 1 m³ : 1000 litros.

29

Microconcreto:

SIKAGROUT ® com 50% de pedrisco (em peso): 1500 kg/m³ (60

sacos a cada 1m³) 1 m³ : 1000 litros.

Validade: 6 meses Embalagem: Saco com 25 kg. Dados Técnicos:

Tabela 3. 2 – Informações técnicas Características Argamassa Autonivelante

24 horas 3 dias 7 dias 28 dias Resistência a compressão (MPa) (ASTM C-349/02): 25 40 50 60 Relação água/produto: 0,14 litros/ kg: 3,5 I por saco de 25 kg

Relação água/produto + pedrisco (brita 0):

0,15 litros/kg: 3,75 I por saco de 25 kg +12, 5 kg de pedrisco brita 0 (50% de pedrisco).

Adição de pedrisco (brita 0):

até 50% em peso

Trabalhabilidade: 30 minutos a 25 ºC. Fonte: Boletim técnico do fabricante (julho/2005)

Dica Sika: A quantidade indicada de água poderá variar em função da consistência desejada na aplicação e fatores como temperatura, vento, dosagem de pedrisco, etc. Segurança: Em caso de contato com a pele, lavar com bastante água e sabão. Em caso de contato com os olhos, lavar imediatamente com água corrente durante 15 minutos. Solicite atenção médica (oftalmologista). Em caso de ingestão, não induzir ao vômito. Consulte um médico imediatamente. Consultar MSDS-031. Ecologia: O produto apresenta reação alcalina com a água. O produto é levemente prejudicial ao meio aquático. Impedir que chegue às águas ou solos, porque o valor de pH do produto pode influenciar no desenvolvimento de espécies aquáticas. Descarte a embalagem em local adequado, conforme regulamentação vigente.

30

Figura 3.1 – Vista frontal da embalagem

Fonte:.Revista techne nº107

3.2. FOSGROUT PLUS

A embalagem utilizada nos ensaios continha as seguintes informações:

Código 3221305

Fabricação OUT-2007

Lote 51959

De acordo com boletim técnico do fabricante (2007):

O Fosgrout Plus é um graute industrializado, pronto para uso, que requer apenas a adição da quantidade correta de água para a obtenção de um material fluido destinado ao grauteamento de seções confinadas com espessuras de até 60 mm. É composto por cimento Portland, areia de quartzo selecionada, aditivos plastificantes e compensadores de retração. Usos: • Grauteamento e fixação de bases de equipamentos, máquinas,

trilhos, tirantes, estruturas metálicas, componentes hidráulicos, postes, painéis, fundações, componentes pré-moldados, bases de elementos estruturais, entre outros;

• Preenchimento de vazios com espessuras entre 20 e 60 mm. Para espessuras maiores, deve-se adicionar até 30% de Brita 0 ou 50% de Brita 1, em massa. Nesta situação, consultar o Departamento Técnico da Anchortec para ajustes na relação água/materiais secos;

• Reparos localizados em pisos de concreto (consultar o Departamento Técnico da Anchortec para instruções de uso).

Vantagens:

31

• Versatilidade de uso devido ao alto desempenho; • Facilidade de aplicação, podendo ser vertido por gravidade ou

bombeado; • Auto-adensável; • Desenvolve altas resistências iniciais com rápida desforma e

liberação; • Altas resistências mecânicas, baixa permeabilidade e retração

compensada; • Isento de cloretos. Instruções de uso: Preparo do substrato: O substrato deve estar limpo, isento de óleos, graxas ou outros materiais contaminantes, partículas soltas ou pó. Delimitar as áreas de reparo com disco diamantado e remover o concreto deteriorado até atingir o concreto são. Armaduras existentes na estrutura devem estar limpas e isentas de produtos de corrosão. Caso seja observada qualquer contaminação nas armaduras, proceder a sua limpeza mediante o uso de jateamento abrasivo ou turbo-jateamento e posterior tratamento com Nitoprimer Zn. Para ampliar a proteção de áreas adjacentes à região da intervenção em estruturas atacadas por íon de cloro, recomenda-se a instalação de pastilhas de proteção catódica galvânica Galvashield XP. Antes da aplicação do Fosgrout Plus, saturar a superfície preparada com água evitando-se empoçamentos e deixando-a na condição de “saturada e seca”. Devido à elevada fluidez do produto, é necessário o uso de fôrmas estanques, preferencialmente seladas nas extremidades com gesso ou material equivalente de fácil remoção. Mistura: Para grandes volumes, recomenda-se usar um misturador de ação forçada ou, para apenas um conjunto, usar uma Hélice Renderoc acoplada a uma furadeira de baixa rotação (400 a 500 rpm). A relação água/materiais secos é de 0,126, o que resulta a proporção de 3,15 L de água para cada embalagem de 25 kg de Fosgrout Plus, podendo-se alterar esta relação em 5% para mais ou para menos em função da trabalhabilidade e das condições do ambiente. Colocar a quantidade de água especificada num recipiente, acionar a furadeira ou o misturador e adicionar o graute aos poucos misturando até constatar uniformidade e homogeneidade do material. O tempo de mistura varia de 3 a 5 minutos e as embalagens não devem ser fracionadas. Lançar o Fosgrout Plus imediatamente após a mistura. Dependendo do tipo de aplicação, pode-se adicionar à mistura, em massa, até 30% de brita 0 (pedrisco) ou de brita 1, transformando o graute Fosgrout Plus num microconcreto ou num concreto, respectivamente. Nestes casos, estes agregados devem ser limpos, isentos de materiais pulverulentos e secos, e a relação água/materiais secos pode sofrer alterações. Para eventuais dúvidas, consultar o Departamento Técnico da Anchortec. Aplicação:

32

A operação de lançamento do produto deve ser contínua, sempre por uma das extremidades do elemento estrutural. Sobre o substrato saturado e seco, verter o graute através da menor distância de percurso possível até o preenchimento total da seção em questão. Para a aplicação em reparos localizados de pisos de concreto, o produto deve ser lançado na cavidade a ser reparada, preferencialmente adicionado de brita 0 ou de brita 1, a quantidade de água deve ser rigorosamente controlada e a superfície de acabamento deve ser pouco trabalhada, ou seja, o desempenho deve ser realizado apenas o suficiente para a obtenção de uma superfície plana e regular. Restrições de uso: O graute Fosgrout Plus foi desenvolvido para aplicações em condições de confinamento, tais quais as descritas no item "Usos" acima. Para quaisquer outros tipos de aplicações, consultar o Departamento Técnico da Anchortec. Cura: Após a finalização dos trabalhos, preservar as fôrmas por no mínimo 24 horas. Após a desforma, aplicar cura úmida por 3 dias ou usar membrana de cura química Concure PVA. Não aplicar os produtos sob insolação direta e se necessário utilizar anteparos. Propriedades e características Massa unitária: 2,200 kg/dm³ Resistência à compressão às 48 horas (NBR 7215): 20 MPa Resistência à compressão aos 3 dias (NBR 7215): 29 MPa Resistência à compressão aos 7 dias (NBR 7215): 40 MPa Resistência à compressão aos 28 dias (NBR 7215): 52 MPa Relação água/materiais secos: 0,126 Tempo em aberto para lançamento a 25 ºC: 20 minutos Teor de cloretos: Isento Consumo teórico específico Fosgrout Plus: 2.200 kg/m3 Fornecimento e armazenagem O Fosgrout Plus é fornecido em sacos de 25 kg. Mantendo-se em local seco, ventilado e na embalagem original lacrada, sua validade é de 12 meses. Precauções As medidas de higiene e de segurança do trabalho e as indicações quanto ao fogo, limpeza e disposição de resíduos devem seguir as recomendações gerais.

33

Figura 3.2 – Vista frontal da embalagem

Fonte: Anchortec

4. METODOLOGIA E PROGRAMA EXPERIMENTAL

O objetivo é definir qual a implicação do aumento de água na relação água/material

seco e suas interferências nos resultados das resistências nos seguintes ensaios realizados:

4.1. ENSAIOS REALIZADOS

4.1.1. RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO DE CORPOS-DE-PROVA CILÍNDRICOS (NBR

5739/1994)

O conhecimento da resistência dos materiais aplicados nas situações propostas pelos

fabricantes dos grautes são de grande importância para a obtenção do resultado esperado.

De acordo com NEVILLE (1997):

O mais comum de todos os ensaios de concreto endurecido é o

de resistência à compressão, em parte porque é um ensaio fácil e,

em parte, porque muitas, embora não todas as características

desejáveis do concreto são qualitativamente relacionadas com a

resistência; mas principalmente devido à importância intrínseca da

resistência à compressão do concreto em projetos estruturais.

34

4.1.2. RESISTÊNCIA A TRAÇÃO POR COMPRESSÃO DIAMETRA L DE CORPOS-DE-

PROVA CILÍNDRICOS (NBR 7222/1994)

Aspecto fundamental na recuperação e reforço de estrutura e garantia de bons

resultados com a eliminação do problema em sua origem. De importância não inferior ao

estudo da compressão, o conhecimento da capacidade de resistência à tração é algo que

deve ser de pleno conhecimento de quem usa ou indica a utilização dos grautes. Fato que

se mostra ainda mais importante quando se trata de serviços de chumbamentos e fixações

de equipamentos.

De acordo com NEVILLE (1997):

Embora o concreto não seja normalmente projetado para

resistir à tração, o conhecimento dessa propriedade é útil para a

estimativa da carga à qual ocorre fissuração. A ausência de

fissuração é muito importante para se conservar a continuidade de

uma estrutura de concreto e, em muitos casos, para prevenção de

corrosão de armadura. Ocorre fissuração quando surgem tensões

diagonais originadas por tensões de cisalhamento, mas o caso mais

freqüente de fissuração é devido a retração contida e a gradientes

de temperatura.

4.1.3. RESISTÊNCIA DE ADERÊNCIA ENTRE GRAUTE E CONC RETO (Adaptado da

NBR 7215)

De grande importância a aderência entre substrato e graute

De acordo com CÁNOVAS (1988):

Nas estruturas de concreto não existem rebites, nem soldas

duras e isso nos permite confiar plenamente na hiperestaticidade

dos elementos. Entretanto, embora não tenhamos esse tipo de

uniões, existem as “juntas de concretagem”.

As juntas de concretagem mal realizadas manifestam-se em

forma de trincas imediatamente depois de ocorrência de

35

movimentos e recalques em fundações. A abundância de falhas que

coincidem com as juntas de concretagem, especialmente em zonas

de sísmicas, faz com que se deva ter muito cuidado e uma vigilância

muito especial na execução das mesmas, pois, se no caso de

solicitações normais quando as juntas estão bem projetadas já

costumam trabalhar sob compressão, em casos especiais podem

sofrer solicitação de flexão a cortante, muito críticas.

4.2. QUANTIDADE DE CORPOS-DE-PROVA E RESPECTIVOS EN SAIOS

Para as duas marcas de graute selecionadas foram produzidos dois traços

respectivamente. Sendo que o primeiro seguiu rigorosamente as indicações de seus

fabricantes quanto a adição de água. Já o segundo traço tem a relação água/material seco

alterado em 50% (Cinqüenta por cento) a mais na relação recomendada pelos fabricantes.

As seguintes quantidades foram produzidas e preservadas para os respectivos

ensaios:

Tabela 4.1 – Quantidade de corpos-de-prova/finalidade

IdadeRelação

água/material seco

Compressão

simples

Tração

diametralAderência

36 horas 0,12 4 4 436 horas 0,18 4 4 4

7 dias 0,12 4 4 47 dias 0,18 4 4 4

36 horas 0,12 4 4 436 horas 0,18 4 4 4

7 dias 0,12 4 4 47 dias 0,18 4 4 4

32 32 3296

Material

Total geralTotais

Sika Grout

Fosgrout

Número de corpos-de-prova / ensaios previstos

Além dos corpos-de-prova produzidos com os grautes selecionados fez-se

necessária a produção de corpos-de-prova em concreto convencionais que serviram de

base para estudo de aderência.

36

Os corpos-de-prova de concreto foram cortados num ângulo de quarenta e cinco

graus em relação a base, divididos em duas partes iguais de acordo com o desenho

esquemático a seguir:

Figura 4.1 – Detalhes do corte dos corpos-

de-prova - Dimensões

Figura 4.2 – Detalhes do corte dos corpos-

de-prova – Vista tridimensional

Para ambas as marcas os corpos-de-prova de concreto cortados, foram preparados

e devolvidos ao interior dos moldes para receber a complementação com graute conforme

esquema da figura 4.3 e como pode ser observado na seqüência de imagem de preparação,

figuras 4.4 à 4.9:

Figura 4.3 – Moldes dos corpos-de-prova para ensaio de aderência

37

Figura 4.4 – Corpos-de-prova cortados para o ensaio

Figura 4.5 – Vista do corpo-de-prova

Figura 4.6 – Vista dos corpos-de-prova

38

Figura 4.7 – Corpos-de-prova dentro da forma pronta para preenchimen to

Figura 4.8 – Corpo-de-prova produzido através complementação dos moldes com graute

Figura 4.9 – Corpos-de-prova moldados da mesma forma.

39

4.3. MATERIAIS

4.3.1. COMPONENTES (CONCRETO CONVENCIONAL)

O traço a seguir exposto e utilizado na confecção dos corpos-de-prova de concreto

convencional foi proposto pelo orientador com base em seus conhecimentos anteriores e

sua vasta prática na área. O mesmo previu resistências compatíveis com as obtidas com os

grautes e que não interferissem no objetivo deste trabalho que é estudo das características

dos grautes.

Foram produzidos 19,87 dm³ desse concreto suficientes para execução de 88 corpos-

de-prova, baseado no traço 1:1,28:0,96:0,40 (massa), respectivamente cimento, areia,

pedrisco e água.

AREIA NORMAL

Trata-se de areia que atende as prescrições da NBR 7214, material fornecido pelo IPT

com granulometria adequada ao emprego em ensaios.

Foram utilizadas as seguintes relações em massa retidas nas peneiras:

Tabela 4.1 – Agregados – Areia retida Peneira Quantidade (kg)

0,15 4,05

0,30 4,05

0,60 4,05

1,20 4,05

Total 16,20

Com massa especifica determinada pelo método Chapman =∂ r 2,60 g/cm³.

BRITA

40

Trata-se de brita que atente as prescrições da NBR 7211, previamente lavadas e

armazenas de forma eliminar toda sua umidade.

Foram utilizadas as seguintes relações em massa retidas nas peneiras:

Tabela 4.2 – Agregados – Brita retida Peneira Quantidade (kg)

2,40 4,054,80 4,056,30 4,05Total 12,15

Com massa especifica determinada pelo método Chapman =∂ r 2,67 g/cm³.

Importante aspecto no emprego dessa brita é que sua granulometria de Brita 0, garantindo

mais trabalhabilidade ao concreto.

ÁGUA

Água utilizada é aquela disponível no abastecimento das instalações do Campus de

Itatiba da Universidade São Francisco, inclusive em seu laboratório e para esse ensaio não

se fez qualquer restrição, uma vez que esta é condição próxima as das que se apresentam

em canteiros de obra.

Consumo de 5,06 kg.

CIMENTO

O cimento utilizado nesse caso é do tipo CP V–ARI da marca Cauê, com consumo de

12,66 kg.

4.3.1.1. MISTURA - CONCRETO CONVENCIONAL

Para a mistura fez-se a utilização de recipiente de aço previamente limpo onde se

adicionou todos os materiais secos, na ordem dos maiores para finos. Promoveu-se a

41

mistura manual dos materiais até que se mostrasse totalmente homogênea, o que levou

cerca de 10 minutos.

Uma vez homogênea, a mistura dos materiais secos, fez-se a adição da água em duas

etapas equivalentes.

Nova mistura manual foi promovida até a obtenção da homogeneidade que durou

cerca de 20 minutos.

4.3.1.2. ENCHIMENTO DOS MOLDES - CONCRETO CONVENCIONAL

Fez-se a moldagem dos corpos-de-prova em duas etapas, a primeira com

preenchimento total e vibrada por 20 segundos com o assentamento do concreto provocado

pelo adensamento, os moldes receberam complementação para o seu preenchimento total,

receberam vibração por mais 5 segundo. Forma então rasados e receberam acabamento

superficial do concreto vide Figura 4.10.

Figura 4.10 – Molde preenchidos com concreto convencional

4.3.2. COMPONENTES (SIKAGROUT E FOSGROUT)

Conforme ambas as descrições fornecidas pelos fabricantes em seus respectivos

boletins técnicos os materiais vem pré-dosados sendo necessária apenas a adição de água.

Após cuidadosa análise das informações fornecidas em suas respectivas embalagens,

utilizou-se as seguintes dosagens, que coincidentemente tem relação água material seco

iguais.

42

MATERIAL SECO

Para produção 6 dm³ foram utilizados 10,06 Kg.para o traço normal (aquele de acordo com

a indicação dos fabricantes) e 9,14 Kg para o traço alterado (com relação água/material

seco incrementado em 50% do volume recomendado pelo fabricante).

ÁGUA

Segue as mesmas condições descritas no item 4.3.1.

Utilizou-se 1,21 Kg de água para o traço de normal e 1,65 Kg para o traço alterado.

4.3.2.1. MISTURA - SIKAGROUT / FOSGROUT

Seguindo as recomendações dos fabricantes expostas nas embalagens dos produtos

promoveu-se a mistura manual do material seco com a adição da água. Mistura que durou

cerca de 5 minutos para cada marca. Essa mistura foi feita em recipiente de aço

previamente limpo como pode ser visto na seqüência de figuras a seguir.

Nesse momento ambas as marcas resultaram em argamassa muito pastosa e com

grande trabalhabilidade, como mencionado por MELO/2004 uma consistência próxima a do

“Milk Shake”.

Figura 4.11 – Mistura - SikaGrout – Adição de água ao materia l seco

43

Figura 4.12 – Mistura - SikaGrout – Seqüência nº 1

Figura 4.13 – Mistura - SikaGrout – Seqüência nº 2

Figura 4.14 – Mistura - SikaGrout – Material pronto para uso (traço normal)

44

Figura 4.15 – Mistura - SikaGrout – Material pronto para uso ( traço alterado)

4.3.2.2. ENCHIMENTO DOS MOLDES - SIKAGROUT / FOSGRO UT

Com objetivo de estudar o comportamento e sua capacidade de auto-adensamento os

grautes foram despejados dentro dos moldes até fosse atingido todo o preenchimento dos

mesmos, como pode ser visto nas figuras a seguir:

Figura 4.16 – SikaGrout - Moldes recém preenchidos – traço norma l

45

Figura 4.17 – SikaGrout - Moldes recém preenchidos – traço norma l

Figura 4.18 – SikaGrout - Moldes recém preenchidos – traço alt erado

Figura 4.19 – SikaGrout - Moldes recém preenchidos – traço alte rado

46

Figura 4.20 – Fosgrout - Moldes recém preenchidos – traço normal

Figura 4.21 – Fosgrout - Moldes recém preenchidos – traço alterad o

4.4. OUTROS MATERIAIS

4.4.1. DESMOLDANTE

Como desmoldante fez-se a utilização de óleo diesel, aplicado em fina camada no

interior das formas.

47

4.4.2. MATERIAL DE VEDAÇÃO

Materiais para vedação foram dispensados, uma vez que as forma apresentavam boa

estanqueidade. Fato confirmado na moldagem dos corpos-de-prova.

4.4.3. MATERIAL DE CAPEAMENTO

O material para capeamento a base de enxofre com caulim, pozolanas e outros foi

nesse caso substituído por placas devidamente aparadas do material Paviflex®, que se

mostrou eficiente nessa aplicação, uma vez que é muito resistente a carregamentos e

permite o assentamento de eventuais irregularidades das superfícies dos corpos-de-prova

como pode ser notado na figura 4.22 e 4.23.

Figura 4.22 – Material de capeamento – Ensaio de compressão sim ples

48

Figura 4.23 – Material de capeamento – Ensaio de tração por compre ssão diametral

4.5. APARELHAGEM

4.5.1. BALANÇA

Para os ensaios forma utilizadas balanças adequadas, com precisão de 0,01 g.

4.5.2. MOLDE

Foram utilizados moldes metálicos, cilíndricos com base rosqueável. Sua parede tem

medida de 3 mm de espessura e obedecem as dimensões de altura 100 ± 0,5 mm e

diâmetro de 50 ± 0,2 mm de acordo com os padrões previstos pela norma NBR 7215.

Receberam limpeza e aplicação de desmoldante como já mencionado.

49

Figura 4.24 – Moldes metálico

Figura 4.25 – Moldes sendo preparados

A escolha desse tipo de molde fez-se viável, uma vez que os agregados utilizados na

composição de traço tem dimensão máxima característica inferior a ¼ de sua dimensão

básica.

Figura 4.26 – Vista lateral – Moldes sendo preparados

50

4.5.3. SOQUETE

Para a moldagem do concreto foi utilizado soquete de acordo com a norma NBR 7215.

Figura 4.27 – Soquete

4.5.4. MESA VIBRATÓRIA

No adensamento dos moldes preenchidos com o concreto convencional fez-se a

utilização de mesa vibratória em ciclos de 20 e 5 segundos conforme descrito no item

4.3.1.2.

4.5.5. MÁQUINA DE ENSAIO

Fez-se a utilização de equipamento Forney de fabricação norte americana Modelo F-

502F-DFM/L, série 02007, ano 2002, com capacidade de 500.000 lbs, motor elétrico com

voltagem de 220 v. Equipamento dispõe de dispositivo digital de leitura dos carregamentos,

inclusive apresenta resultados e conversões a partir da informação das dimensões do corpo-

de-prova.

Para os ensaios o equipamento foi ajustado para que carregamento variassem entre

(0,25 ± 0,05) MPa/s.

51

Figura 4.28 – Equipamento para ensaio de compressão

4.6. CURA DOS CORPOS-DE-PROVA

4.6.1. CONCRETO CONVENCIONAL

Após 24 horas de sua moldagem os corpos-de-prova foram desformados e imersos em

tanque com água saturada de cal onde permaneceram até o momento de seu corte e

preparação para ensaio.

Figura 4.29 – Corpos-de-prova recebendo cura úmida

52

4.6.2. SIKAGROUT / FOSGROUT

Após 36 horas de sua moldagem os corpos-de-prova que não submetidos a ensaio

foram imersos em tanque com água saturada de cal onde permaneceram até a execução

dos ensaios.

5. RESISTÊNCIAS DOS PRODUTOS UTILIZADOS

Com já descrito e explorado anteriormente, os grautes, dentro de uma classificação

geral não podem ser precisamente classificados como argamassa e nem como concreto,

ficando assim, em classe intermediária. Mas tanto para os ensaios, quanto para escolhas

dos moldes foram orientadas pelo NBR7222(1994), NBR 7215(1997) e NBR 5739(1994).

Com base nessa documentação as resistências serão calculadas a partir das seguintes

expressões:

5.1. DETERMINAÇÃO DA RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO (NBR 7215/1997)

5.1.1. RESISTÊNCIA INDIVIDUAL

Calculadas a resistências à compressão, em MPa de cada corpo-de-prova, dividindo a

carga de ruptura pela área da seção do corpos-de-prova. Conforme expressão a seguir:

S

Pf máx

c = (1)

Onde:

cf = Resistência à compressão (MPa).

máxP = Carga de ruptura (N).

S = Área do corpo-de-prova (mm²).

53

5.1.2. RESISTÊNCIA MÉDIA (Adaptado na NBR 7215)

Média das resistências individuais, em MPa, dos 4 corpos de prova ensaiados na

mesma idade. Conforme expressão a seguir:

4

4321,

fcfcfcfcf medc

+++= (2)

Onde:

medcf , = Resistência média à compressão (MPa).

°cnf = Resistência média à compressão individual (MPa).

5.1.3. DESVIO RELATIVO MÁXIMO

Na série de quatro resultados indicados em 5.1.2, dividindo o valor absoluto da

diferença entre a resistência média e a resistência individual que mais se afaste desta

média, para mais ou para menos, pela resistência média e multiplicando este quociente por

100. A porcentagem obtida dever foi arredondada ao décimo mais próximo. Conforme

expressão a seguir:

( )%100,

,, ⋅−

=médc

médcextc

c f

ffδ (3)

Onde:

cδ = Desvio relativo máximo.

extcf , = Resistência à compressão que mais se afasta da média (MPa).

médcf , = Resistência média à compressão (MPa).

54

Como resultado do ensaio serão consignados as quatro resistências individuais, média

e o desvio relativo máximo, em cada idade.

Caso o desvio relativo máximo apurado seja superior a 6%, nova média é calculada

desconsiderando o valor discrepante, devidamente identificado com asterisco.

5.1.4. RESULTADO FINAL

O resultado final, em cada idade, é a resistência media.

5.2. DETERMINAÇÃO DA RESISTÊNCIA À TRAÇÃO POR COMPR ESSÃO DIAMETRAL

DE CORPOS-DE-PROVA CILÍNDRICOS (NBR 7222/1994)

5.2.1. RESISTÊNCIA INDIVIDUAL

Calculadas a resistências à tração por compressão é calculada em MPa de cada

corpo-de-prova multiplicando-se a carga de ruptura em kN (Pméd) por dois e seu resultado

dividido π multiplicado diâmetro do corpo-de-prova (D) em mm, pela sua altura (L) em mm.

Conforme expressão a seguir:

LD

Pmáxf t .

.2

π= (4)

5.2.2. RESISTÊNCIA MÉDIA (Adaptado do NBR 7215)

Média das resistências individuais, em MPa, dos 4 corpos de prova ensaiados na

mesma idade. Conforme expressão a seguir:

4

4321,

ftftftftf medt

+++= (5)

55

Onde:

medtf , = Resistência média à compressão (MPa).

°tnf = Resistência média à compressão individual (MPa).

5.2.3. DESVIO RELATIVO MÁXIMO (Adaptado do NBR 7215 )

Na série de quatro resultados, dividindo o valor absoluto da diferença entre a

resistência média e a resistência individual que mais se afaste desta média, para mais ou

para menos, pela resistência média e multiplicando este quociente por 100. A porcentagem

obtida dever foi arredondada ao décimo mais próximo. Conforme expressão a seguir:

( )%100,

,, ⋅−

=médt

médtextt

t f

ffδ (6)

Onde:

tδ = Desvio relativo máximo.

exttf , = Resistência à tração que mais se afasta da média (MPa).

médtf , = Resistência média à tração (MPa).

Como resultado do ensaio serão consignados as quatro resistências individuais,

médias e desvio relativo máximo, em cada idade.

Caso o desvio relativo máximo apurado seja superior a 6%, nova média é calculada

desconsiderando o valor discrepante, devidamente identificado com asterisco.


56


5.3. DETERMINAÇÃO DA RESISTÊNCIA À ADERÊNCIA POR CO MPRESSÃO (NBR

7215/1997 ADAPTADO)

Para o conhecimento da capacidade de aderência dos grautes, propôs-se o ensaio de

acordo com a descrição item 5.1, com base na situação de cunha quanto a aplicação de

cargas axiais por compressão. Como em nada mais difere do ensaio a compressão de

corpo-de-prova cilíndrico, fez-se a utilização das mesmas expressões para cálculo e

apresentação de resultados. Conforme descrito no item 5.1.1, 5.1.2 e 5.1.3.



6. RESULTADOS EXPERIMENTAIS

6.1. RESISTENCIA À COMPRESSÃO DO CONCRETO CONVENCIO NAL

Os corpos-de-prova de concreto convencional foram produzidos com uma semana, ou

seja, sete dias de antecedência em relação ao grautes. Após esse período parte foi

separada e sofreu corte para permitir a execução do ensaio de aderência mencionado no

item 4.1 e parte separada para ensaio de compressão simples e conhecimento de suas

resistências individuais e médias.

A partir do ensaio para determinação da resistência de compressão obteve-se as

seguintes cargas máximas:

57

Tabela 6.1 – Resistência à compressão – Concreto co nvencional – Idade 7 dias Pmáx Resistência(kN) (MPa)

1* 112,7 57,52 114,0 58,13 115,0 58,64 123,8 63,1

59,46,4

58,10,9d%

Corpo-de-prova

fc,médd%

fc,méd

Tabela 6.2 – Resistência à compressão – Concreto co nvencional – Idade 14 dias Pmáx Resistência(kN) (MPa)

1* 106,8 54,52 125,6 64,03 126,9 64,74 132,8 67,7

62,813,1

65,52,2d%

Corpo-de-prova

fc,médd%

fc,méd

Observação: 1 Kgf = 9,807 N.

6.2. RESISTENCIA À COMPRESSÃO DO SIKAGROUT

Obteve-se as seguintes cargas máximas e resistências à compressão para o corpos-

de-prova rompidos às 36 ± 1 horas e 7 dias da adição de água em sua mistura, com relação

água/material seco igual = 0,12:

Tabela 6.3 – Resistência à compressão – SikaGrout re lação água/material seco = 0,12 idade 36 horas Pmáx Resistência(kN) (MPa)

1 45,8 23,42 47,1 24,03 47,4 24,24 48,0 24,5

24,12,6

Corpo-de-prova

fc,médd%

58

Tabela 6.4 – Resistência à compressão – SikaGrout re lação água/material seco = 0,12 idade 7 dias Pmáx Resistência(kN) (MPa)

1* 73,9 37,72 80,1 40,83 81,8 41,74 88,8 45,3

41,49,5

40,14,1d%

Corpo-de-prova

fc,médd%

fc,méd

Corpos-de-prova rompidos às 36 ± 1 horas e 7 dias da adição de água em sua mistura,

com relação água/material seco igual = 0,18:

Tabela 6.5 – Resistência à compressão – SikaGrout re lação água/material seco = 0,18 idade 36 horas Pmáx Resistência(kN) (MPa)

1* 19,0 9,72 22,5 11,53 22,9 11,74 23,0 11,8

11,213,2

11,71,4d%

Corpo-de-prova

fc,médd%

fc,méd

Tabela 6.6 – Resistência à compressão – SikaGrout re lação água/material seco = 0,18 idade 7 dias

Pmáx Resistência(kN) (MPa)

1* 40,5 20,72 42,8 21,93 44,1 22,54 48,5 24,8

22,510,3

21,73,7d%

Corpo-de-prova

fc,médd%

fc,méd


59

6.3. RESISTENCIA À COMPRESSÃO DO FOSGROUT

Obteve-se as seguintes cargas máximas e resistências à compressão para os

corpos-de-prova rompidos às 36 ± 1 horas da adição de água em sua mistura, com relação


Tabela 6.7 – Resistência à compressão – Fosgrout re lação água/material seco = 0,12 idade 36 horas Pmáx Resistência(kN) (MPa)

1* 29,8 15,22 34,2 17,53 36,8 18,84 37,0 18,9

17,613,6

18,44,9d%

Corpo-de-prova

fc,médd%

fc,méd

Tabela 6.8 – Resistência à compressão – Fosgrout re lação água/material seco = 0,12 idade 7 dias Pmáx Resistência(kN) (MPa)

1 55,3 28,22 56,7 28,93 58,1 29,64* 67,7 34,5

30,313,9

28,92,4d%

Corpo-de-prova

fc,médd%

fc,méd

Corpos-de-prova rompindos às 36 ± 1 horas da adição de água em sua mistura, com

relação água/material seco igual = 0,18:

Tabela 6.9 – Resistência à compressão – Fosgrout re lação água/material seco = 0,18 idade 36 horas


1 16,7 8,62 16,8 8,63 17,9 9,24* 18,7 9,6

9,06,7

8,84,5d%

Corpo-de-prova

fc,médd%

fc,méd

60

Tabela 6.10 – Resistência à compressão – Fosgrout r elação água/material seco = 0,18 idade 7 dias Pmáx Resistência(kN) (MPa)

1* 23,4 12,02 37,2 19,03 38,7 19,84 38,7 19,8

17,732,0

19,52,7d%

Corpo-de-prova

fc,médd%

fc,méd


6.4. RESISTENCIA À TRAÇÃO DO SIKAGROUT

Obteve-se as seguintes cargas máximas e resistência à tração para o corpos-de-prova

rompidos às 36 ± 1 horas e 7 dias da adição de água em sua mistura, com relação


Tabela 6.11 – Resistência à tração por compressão d iametral – SikaGrout rel.água/mat.seco = 0,12 idade 36 horas Pmáx Resistência(kN) (MPa)

1* 19,0 2,42 20,1 2,63 20,5 2,64 23,3 3,0

2,712,2%

2,54,2%d%

Corpo-de-prova

d%ft,méd

ft,méd

Tabela 6.12 – Resistência à tração por compressão diametral – SikaGrout rel.água/mat. seco = 0,12 ida de 7 dias


1* 28,0 3,62 28,4 3,63 31,0 3,94 31,5 4,0

3,86,0%

Corpo-de-prova

d%ft,méd

61



Tabela 6.13 – Resistência à tração por compressão d iametral – SikaGrout rel.água/material seco = 0,18 idade 36 horas Pmáx Resistência(kN) (MPa)

1 7,3 0,92 7,3 0,93 7,8 1,04 8,2 1,0

1,07,2%

0,95,7%d%

Corpo-de-prova

d%ft,méd

ft,méd

Tabela 6.14 – Resistência à tração por compressão diametral – SikaGrout rel.água/material seco = 0,18 idade 7 dias Pmáx Resistência(kN) (MPa)

1 14,8 1,92 16,7 2,13 17,8 2,34 19,6 2,5

2,214,0%

2,11,9%d%

Corpo-de-prova

d%ft,méd

ft,méd


6.5. RESISTENCIA À TRAÇÃO DO FOSGROUT

Oteve-se as seguintes cargas máximas e resistência à tração para o corpos-de-prova

rompidos às 36 ± 1 horas e 7 dias da adição de água em sua mistura, com relação


62

Tabela 6.15 – Resistência à tração por compressão d iametral – Fosgrout rel.água/material seco = 0,12 i dade 36 horas


1 16,5 2,12 16,7 2,13 17,0 2,24 17,0 2,2

2,21,7

Corpo-de-prova

d%ft,méd

Tabela 6.16 – Resistência à tração por compressão d iametral – Fosgrout rel.água/material seco = 0,12 i dade 7 dias Pmáx Resistência(kN) (MPa)

1 27,2 3,52 27,5 3,53 28,4 3,64 30,0 3,8

3,66,0

Corpo-de-prova

d%ft,méd



Tabela 6.17 – Resistência à tração por compressão d iametral – Fosgrout rel.água/material seco = 0,18 i dade 36 horas


1 5,6 0,72 5,6 0,73 5,6 0,74* 6,5 0,8

0,810,7

0,73,0d%

Corpo-de-prova

d%ft,méd

ft,méd

Tabela 6.18 – Resistência à tração por compressão d iametral – Fosgrout relação água/material seco = 0, 18 idade 7 dias


1 14,3 1,82 14,4 1,83 14,4 1,84* 16,2 2,1

1,99,3

1,80,4d%

Corpo-de-prova

d%ft,méd

ft,méd


63

6.6. ESTUDO DA ADERÊNCIA DO SIKAGROUT

Obteve-se as seguintes cargas máximas e resistência à compressão para o corpos-de-

prova rompidos às 36 ± 1 horas e 7 dias da adição de água em sua mistura, com relação


Tabela 6.20 – Resistência à compressão – SikaGrout r elação água/material seco = 0,12 idade 36 horas Pmáx Resistência(kN) (MPa)

1 50,8 25,92 52,2 26,63 52,6 26,84* 60,4 30,8

27,611,9

26,41,4d%

Corpo-de-prova

fc,médd%

fc,méd

Tabela 6.21 – Resistência à compressão – SikaGrout r elação água/material seco = 0,12 idade 7 dias Pmáx Resistência(kN) (MPa)

1 81,3 41,52 81,5 41,63 82,5 42,14* 88,8 45,3

42,76,3

41,70,9d%

Corpo-de-prova

fc,médd%

fc,méd



Tabela 6.22 – Resistência à compressão – SikaGrout r elação água/material seco = 0,18 idade 36 horas Pmáx Resistência(kN) (MPa)

1 20,4 10,52 21,2 10,83 22,2 11,34* 23,5 12,0

11,27,6

10,94,0d%

Corpo-de-prova

fc,médd%

fc,méd

64

Tabela 6.23 – Resistência à compressão – SikaGrout r elação água/material seco = 0,18 idade 7 dias Pmáx Resistência(kN) (MPa)

1* 32,4 16,52 45,3 23,13 46,8 23,94 42,4 21,7

21,322,5

22,95,2d%

Corpo-de-prova

fc,médd%

fc,méd


6.7. ESTUDO DA ADERÊNCIA DO FOSGROUT

Obteve-se as seguintes cargas máximas e resistência à compressão para o corpos-de-

prova rompindos às 36 ± 1 horas da adição de água em sua mistura, com relação


Tabela 6.24 – Resistência à compressão – Fosgrout r elação água/material seco = 0,12 idade 36 horas Pmáx Resistência(kN) (MPa)

1* 19,0 9,72 39,7 20,33 41,5 21,24 43,7 22,3

18,447,2

21,34,5d%

Corpo-de-prova

fc,médd%

fc,méd


1 69,7 35,52 70,0 35,73 72,2 36,84* 87,4 44,6

38,216,9

36,02,2d%

Corpo-de-prova

fc,médd%

fc,méd

65

Corpos-de-prova rompindos às 36 ± 1 horas da adição de água em sua mistura, com

relação água/material seco igual = 0,18:

Tabela 6.26 – Resistência à compressão – Fosgrout r elação água/material seco = 0,18 idade 36 horas Pmáx Resistência(kN) (MPa)

1 16,7 8,62 16,8 8,63 17,9 9,24* 18,7 9,6

9,06,7

8,84,5d%

Corpo-de-prova

fc,médd%

fc,méd


1 34,4 17,62 42,1 21,53 41,2 21,04* 48,7 24,9

21,317,2

20,04,8d%

Corpo-de-prova

fc,médd%

fc,méd


7. ANALISE DOS RESULTADOS A partir dos resultados obtidos nos ensaios pode se afirmar


COMPARADAS AOS VALORES DE RESISTÊNCIA OBTIDOS PELOS FABRICANTES

Nos ensaios de resistência a compressão obteve-se resultados com significante

diferença aos apresentados pelos fabricantes em seus boletins técnicos para o traço normal

(que segue a recomendação do fabricante) conforme demonstrado na tabela 7.1 e gráfico

7.1.

66

Tabela 7.1 – Comparativo dos resultados obtidos em ensaio com dados fornecidos pelos fabricantes Marca Idade fc,méd (MPa) fc fabricante (MPa) % obtido em ensaio

em relação ao fabricante

SikaGrout 36 horas * 24,1 25 96,4SikaGrout 7 dias 40,1 50 80,2Fosgrout 36 horas ** 18,4 20 92Fosgrout 7 dias 28,9 40 72,25

** Referência do fabricante 48 horas* Referência do fabricante 24 horas

0

10

20

30

40

50

60

36 horas 7 dias

Idade

Res

istê

ncia

(M

Pa)

SikaGrout ensaio

SikaGrout dados do fabricante

Fosgrout ensaio

Fosgrout dados do fabricante

Gráfico 7.1 Comparativo dos resultados obtidos em e nsaio com dados fornecidos pelos fabricantes

Os resultados obtidos denotam que mesmo sendo produzido em laboratório, com

controle rigoroso na preparação, mistura e moldagem os grautes em questão apresentaram

variações significativas quanto as resistências relatada pelos seus fabricantes.

Quanto as condições de laboratório, é importante salientar que nas instalações onde

foram executados os ensaios (desde sua preparação, mistura, moldagem e ruptura) não

possuem condições climáticas permanentes e controladas, o que pode ter influenciado os

resultados dos ensaios, muito embora as condições de obra também sejam variáveis.

Outro aspecto importante são os tipos de ensaios e tratamento dos dados utilizados e

que produziram os resultados apresentados pelos fabricantes (dimensões dos corpos-de-

prova, sistema de cálculo, metotologia), os quais não foi possível o acesso.

67

Não se pode, portanto afirmar que os produtos não correspondem, ou não alcançam

os resultados prometidos, mas sim, desde já alertar para a necessidade de mais ensaios e

ainda uma analise profunda nas condições de aplicação, onde não se pode controlar

condições ambientais como já mencionado, e sobretudo da necessidade de normatização

dos ensaios para que resultados sejam comparáveis.

7.1.1. ARQUIVO FOTOGRÁFICO DOS ENSAIOS REALIZADOS

Figura 7.1 – Ensaio de compressão – ajuste do corpo-de-prova no equipamento

Figura 7.2 – Ensaio de compressão


COMPARAÇÃO ENTRE OS TRAÇOS INDICADOS PELOS FABRICAN TES E O TRAÇO

ALTERADO

Nos ensaios de resistência a compressão obteve-se resultados com significante diferenças:

68

Tabela 7.2 – Comparativo dos resultados obtidos em ensaio com tr aço recomendado e alterado

Marca Idadefc,méd relação a/m.s=0,12 (MPa)

fc,méd relação a/m.s=0,18 (MPa)

Perda de resistência

rel. 0,12 p/ 0,18 (%)SikaGrout 36 horas * 24,1 11,7 48,5SikaGrout 7 dias 40,1 21,7 54,1Fosgrout 36 horas ** 18,4 8,8 47,8Fosgrout 7 dias 28,9 19,5 67,5

** Referência do fabricante 48 horas* Referência do fabricante 24 horas

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

36 horas 7 dias

Idade

Res

istê

ncia

(M

Pa)

SikaGrout água/mat.seco = 0,12


Fosgrout água/mat.seco = 0,12


Gráfico 7.2 – Comparativo dos resultados obtidos em ensaio com traço recomendado e alterado

Conclui-se que há uma redução na resistência final dos grautes na casa de 50%

(cinqüenta por cento) na relação entre: Produzidos dentro das especificações dos

fornecedores e os com incremento na relação água/material seco. Isso ocorre para as duas

marcas estudadas.

Isto pode mostrar vantagens em algumas aplicações, como no caso do emprego na

recuperação estrutural, em que a compatibilidade entre resistências do concreto velho e

graute se faz necessária, porém os ensaios nos mostram que com o incremento na relação

água/material seco outros problemas podem surgir, como o caso de retrações indesejáveis,

perdas na capacidade de resistência a tração e aderência. Tal conhecimento prático

69

demandaria ainda, ensaios com controle rigoroso bem como controle na utilização do

material.

Na Figura 7.3, nota-se significativa diferença na altura dos corpos-de-prova por conta

da perda de água por exsudação, quando empregada a relação água/material seco igual a

0,18. Já nas figuras posteriores de 7.4 à 7.7 fica clara a diferença de padrão e uniformidade

de cor dos corpos-de-prova também resultados de problemas de exsudação (que pode ser

utilizado na obra, como indício de problemas na mistura).

Figura 7.3 – Sensível diferença na altura dos corpo s-de-prova produzidos com incremento na rel.água/ma terial seco

Figura 7.4 – SikaGrout – Relação água/material seco = 0,12 (normal) * note a uniformidade da cor da su perfície

70

Figura 7.5 – SikaGrout – Relação água/material seco = 0,18 (normal) * note as diferenças na coloração da superfície

Figura 7.6 – Fosgrout – Relação água/material seco = 0,12 (normal) * note a uniformidade da cor da su perfície

Figura 7.7 – Fosgrout – Relação água/material seco = 0,18 (normal) * note as diferenças na coloração da superfície

7.3. ANÁLISE DAS RESISTÊNCIAS OBTIDAS EM ENSAIO DE TRAÇÃO POR

COMPRESSÃO DIÂMETRAL, COMPARAÇÃO DOS TRAÇOS INDICAD OS PELOS

FABRICANTES E O TRAÇO ALTERADO

Nos ensaios de resistência a tração por compressão diametral obteve-se os seguintes

resultados:

71

Tabela 7.3 – Comparativo dos resultados obtidos em ensaio com traço recomendado e alterado

Marca Idadeft,méd relação a/m.s= 0,12 (MPa)

ft,méd relação a/m.s= 0,18 (MPa)


rel. 0,12 p/ 0,18 (%)SikaGrout 36 horas 2,5 0,9 36,0SikaGrout 7 dias 3,8 2,1 55,3Fosgrout 36 horas 2,2 0,7 31,8Fosgrout 7 dias 3,6 1,8 50,0

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

36 horas 7 dias

Idade

Res

istê

ncia

(M

Pa) SikaGrout água/mat.seco = 0,12




Gráfico 7.3 – Comparativo dos resultados obtidos em ensaio de tração com traço recomendado e alterado

Conclui-se que há uma redução na resistência final dos corpos-de-prova superior a

casa de 50% (cinqüenta por cento) na relação entre: Produzidos dentro das especificações

dos fornecedores e os com incremento na relação água/material seco. Isso ocorre para as

duas marcas estudadas.

7.3.1. ARQUIVO FOTOGRÁFICO DOS ENSAIOS REALIZADOS

72

Figura 7.8 – Ensaio de tração por compressão diametral

Figura 7.9 – Vista aproximada do ensaio de tração por compressão di ametral

7.4. RESISTÊNCIAS OBTIDAS EM ENSAIO DE COMPRESSÃO P ARA CORPOS DE

PROVA MISTO CONCRETO-GRAUTE, COMPARAÇÃO ENTRE OS TR AÇOS

INDICADOS PELOS FABRICANTES E O TRAÇO ALTERADO

Nos ensaios de resistência a compressão para obtenção da capacidade de resistência

de aderência obteve-se os seguintes resultados:

73

Tabela 7.4. Comparativo dos resultados obtidos em ensaio com tra ço recomendado e alterado Marca Idade fc,méd relação a/m.s=

0,12 (MPa)

fc,méd relação a/m.s=

0,18 (MPa)


rel. 0,12 p/ 0,18 %SikaGrout 36 horas 26,4 10,9 41,3SikaGrout 7 dias 41,7 22,9 54,9Fosgrout 36 horas 21,3 8,8 41,3Fosgrout 7 dias 38 20 52,6

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

36 hora 7 dias

Idades

Res

istê

ncia

(M

Pa)

SiKaGrout relação a/m.s = 0,12

SiKaGrout relação a/m.s = 0,18

Fosgrout relação a/m.s = 0,12

Fosgrout relação a/m.s = 0,18

Gráfico 7.4 – Comparativo dos resultados obtidos em ensaio, com traço recomendado e alterado

Conclui-se que no geral as resistências finais obtida nesse ensaio, demonstram

claramente que ouve uma contribuição por parte do concreto convencional na resistência

final, onde nesse caso obteve-se resistências superiores as apresentadas pelo corpos-de-

prova produzidos somente com graute.

Nota-se redução na resistência dos corpos-de-prova superior a casa de 50%

(cinqüenta por cento) na relação entre: Produzidos dentro das especificações dos

fornecedores e os com incremento na relação água/material seco; que ocorre para as duas

marcas estudadas.

Aspecto muito interessante desse ensaio é que para a idade de 36 horas a ruptura

se deu na parte composta pelo graute e logo em seguida ocorreu a perda de aderência na

interface graute-concreto (como pode ser notado na figuras de 7.6 à 7.9), já nos corpos-de-

prova ensaiados aos 7 dias ocorreu, na maioria da vezes a ruptura do corpo-de-prova tanto

em sua parte graute como a do concreto sem a perda da aderência na interface graute-

concreto, num total de 40 corpos-de-prova em um único caso a ruptura se deu por

74

descolamento (perda de aderência na interface graute-concreto). Como pode ser notados

nas figuras de 7.10 à 7.13.

Por tanto de pode-se afirmar que ambas as marcas apresentam excelentes

resultados quanto ao aspecto aderência.

Figura 7.6 – SikaGrout – relação água;material seco = 0,12 , idade 36 horas

Figura 7.7 – SikaGrout – relação água/material seco = 0,18 , idade 36 horas

75

Figura 7.8 – Fosgrout – relação água/material seco = 0,12, ida de 36 horas

Figura 7.9 – Fosgrout – relação água/material seco = 0,18, ida de 36 horas

Figura 7.10 – SikaGrout – relação água/material seco = 0,12 , idade 7 dias

76

Figura 7.11 – SikaGrout – relação água/material seco = 0,18 , idade 7 dias

Figura 7.12 – Fosgrout – relação água/material seco = 0,12, i dade 7 dias

Figura 7.13 – Fosgrout – relação água/material seco = 0,18, i dade 7 dias

77

7.5. CONSIDERAÇÕES FINAIS

Para continuidade deste trabalho, deve-se aprimorar o ensaio de aderência do concreto,

buscando condições e equações que realmente traduzem em números, a verdadeira

resistência de aderência graute-concreto.

7.6. CONCLUSÕES FINAIS

É de grande importância que na utilização e indicação dos “grautes” o profissional

conheça plenamente suas características, não só quanto ao campo de aplicação, mas as

possíveis falhas na preparação e aplicação.

A execução de ensaios práticos, prévios à utilização desses materiais, em condições

próximas as condições de obra, permitem, se não a eliminação, pelo menos a diminuição

severa de erros, até um nível aceitável para condições de obras.

É importante lembrar que nesse trabalho foram escolhidas apenas duas marcas de

graute, dentre inúmeras que podem no futuro podem fazer parte de novo trabalho em

continuidade a esse.

78

8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Anchortec http://www.anchortec.com.br/produtos/grautes/cimenticios.htm acesso 05 de

novembro de 2007.

CÁNOVAS, Manuel Fernández: Patologia e Terapia do Concreto Armado – 1ª edição,

PINI, São Paulo, 1988

LOTURCO, B. GRAUTE: Não é concreto nem argamassa . Techne, São Paulo, n 107,

fevereiro 2006.

MELO, Gabriela Saud Rezende : Microconcreto . http://www.sbrt.ibict.br acesso 04 de

novembro de 2007

NBR 14724:2002 Informações e documentação – Trabalho acadêmico – Apresentação

NBR 5738:2004 Concreto – Procedimento para moldagem e cura de corpos-de-prova

NBR 7215:1997 - Cimento Portland – Determinação da resistência à compressão

79

NBR 7222:1994 - Argamassa e concreto - Determinação da resistência à tração por

compressão diametral de corpos-de-prova

NBR 5739:1994 – Ensaio de compressão de corpos-de-prova cilíndricos

NEVILLE, Adan Matthew: Propriedades do Concreto; Traduação Salvador E.Giammusso –

2ª edição, PINI, São Paulo, 1997

Portal do concreto. http://www.portadoconcreto.com.br acesso 04 de novembro de 2007.

Sika - http://www.sika.com.br acesso 05 de novembro de 2007.

TULA, L.; OLIVEIRA, P.S.F.; HELENE, P: Grautes para Reparo . Techne, São Paulo, n 74, agosto 2003.

avaliaÇÃo da eficiÊncia de grautes...

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