Estudo da variabilidade do módulo de elasticidade de concretos produzidos com diferentes tipos de agregados graúdos

Abstract

Em razão da crescente verticalização das edificações, a especificação demódulo de elasticidade mais elevados se tornou frequente no dimensionamentodas estruturas de concreto armado. No entanto, como diversosfatores influenciam no comportamento desta propriedade, seus resultadosexibem uma grande variabilidade, tornando-se difícil prever o seuvalor. Dois pontos foram observados: A existência de uma diferençaentre os resultados experimentais e aqueles previstos pela ABNT NBR6118:2014 e também, o desconhecimento da variabilidade do módulo deelasticidade ao longo do tempo. Com o objetivo de contribuir no entendimentodesses pontos, foi proposto um programa experimental ondese estudaram concretos com três diferentes relações de água/cimento,produzidos com diferentes tipos de agregados graúdos disponíveis noEstado de Santa Catarina (gnaisse e granito) coletados ao longo dotempo. O módulo elasticidade dos diferentes tipos de concretos foramavaliados comparativamente através de ensaios estáticos e dinâmicos(velocidade de propagação de onda ultrassônica e frequência natural devibração). Coerentemente com a bibliografia consultada, a influênciado fator agregado graúdo se mostrou mais significativa na variação dosresultados de módulo de elasticidade evidenciando que, aumentar a resistência à compressão dos concretos não necessariamente resulta emum aumento nos valores de módulo. Foi observada uma variabilidadenos resultados do módulo de elasticidade ao longo do tempo, no qualse sugeriu tratá-lo como um parâmetro probabilístico obtidos a partirde ensaios experimentais prévios. Diferentemente do previsto pelomodelo prescrito na norma brasileira, concretos produzidos com agregadosgraúdos de granito e gnaisse, resultaram em valores de módulode elasticidade significativamente discrepante entre si. Os resultadosde ensaios obtidos por meio dos ensaios dinâmicos foram superiores aosvalores estático, entretanto, o quanto esses valores são superiores semostrou dependente da natureza do agregado e do ensaio adotado.

Abstract: Due to the increasing verticalization of buildings, the designation ofelevated modulus of elasticity have become more common in the designof reinforced concrete structures. However, as several factors inuencethe behavior of this characteristic, a great variability is exhibited in itsresults, making it dificult to predict its value.Two observations weremade: The existence of a dierence between the experimental resultsand those predicted by ABNT NBR 6118:2014 and also, the unfamiliarityof the variability of the modulus of elasticity over time. With theaim of contributing to the understanding of this issue, an experimentalprogram was proposed. Concretes with three diferent water-cementratios, produced with diferent types of coarse aggregates(gneiss andgranite) collected over time in Santa Catarina State were tested. Themodulus of elasticity of these diferent types of concrete was evaluatedcomparatively through dynamic and static tests (ultrasonic wavepropagation velocity and natural frequency of vibration). As the bibliographysuggests, the influence of the coarse aggregate was the mostsignicant factor to the variability of the modulus of elasticity, showingthat increasing the compression resistance of concretes does not necessarilylead to an increase in the values of modulus. It was observed avariability in the results of elasticity modulus over time and it was treatedas a probabilistic parameter obtained from the previous experimentaltests. Unlike the predicted by the model of the Brazilian standard,concretes produced with coarse aggregates of granite and gneiss resultedin values of elasticity modulus signicantly diferent. The resultsobtained through the dynamic tests were greater than those obtainedin the static tests. However, this increase was dependent on the natureof the aggregate and on the type of the test adopted.