nbr 08522 - 2003 - concreto - curva tensão deformação

8/2/2019 NBR 08522 - 2003 - Concreto - Curva Tenso Deformao

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ABNT - AssociaoBrasileira de

Normas Tcnicas

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DEZ 2003 NBR 8522

Concreto - Determinao dosmdulos estticos de elasticidade ede deformao e da curva tenso-deformao

Origem: Projeto NBR 8522:2002ABNT/CB-18 - Comit Brasileiro de Cimento, Concreto e AgregadosCE-18:301.02 - Comisso de Estudo de Mtodos de Ensaios Mecnicos paraConcretoNBR 8522 - Concrete - Determination of the static elasticity and deformationmodulus

Descriptor: ConcreteEsta Norma substitui a NBR 8522:1984Vlida a partir de 30.01.2004Incorpora a Errata 1 de 31.12.2004

Palavra-chave: Concreto 9 pginas

Sumrio

Prefcio

1 Objetivo2 Referncias normativas3 Definies4 Aparelhagem5 Corpos-de-prova de ensaio6 Preparao dos corpos-de-prova de ensaio7 Procedimento8 Relatrio do ensaioANEXO

A Compatibilizao de deformaes lidas em bases de medida independentes

Prefcio

A ABNT Associao Brasileira de Normas Tcnicas o Frum Nacional de Normalizao. As Normas Brasileiras, cujo

contedo de responsabilidade dos Comits Brasileiros (ABNT/CB) e dos Organismos de Normalizao Setorial(ABNT/ONS), so elaboradas por Comisses de Estudo (CE), formadas por representantes dos setores envolvidos, delas

fazendo parte: produtores, consumidores e neutros (universidades, laboratrios e outros).

Os Projetos de Norma Brasileira, elaborados no mbito dos ABNT/CB e ABNT/ONS, circulam para Consulta Pblica entreos associados da ABNT e demais interessados.

Esta Norma contm o anexo A, de carter normativo.

1 Objetivo

1.1 Esta Norma estabelece os mtodos para a determinao dos mdulos estticos de elasticidade e de deformao, compresso, do concreto endurecido, em corpos-de-prova cilndricos que podem ser moldados ou extrados da estrutura, eestabelece como traar o diagrama tenso-deformao.

1.2 Esta Norma define dois tipos de carregamento para a determinao de mdulos de deformao, podendo ser obtido omdulo de deformao secante ou o mdulo de elasticidade, conforme definido em 3.3 e 3.4, respectivamente, simulando a

estrutura em diferentes situaes. A escolha do plano de carga deve ser feita de acordo com 7.2.

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2 Referncias normativas

As normas relacionadas a seguir contm disposies que, ao serem citadas neste texto, constituem prescries para estaNorma. As edies indicadas estavam em vigor no momento desta publicao. Como toda norma est sujeita a reviso,recomenda-se queles que realizam acordos com base nesta que verifiquem a convenincia de se usarem as edies mais

recentes das normas citadas a seguir. A ABNT possui a informao das normas em vigor em um dado momento.

NBR 5738:2003 - Concreto - Procedimento para moldagem e cura de corpos-de-prova

NBR 5739:1994 - Concreto - Ensaio de compresso de corpos-de-prova cilndricos - Mtodo de ensaio

NBR 7680:1983 - Extrao, preparo, ensaio e anlise de testemunhos de estruturas de concreto - Procedimento

3 Definies

Para os efeitos desta Norma, aplicam-se as seguintes definies:

3.1 deformao especfica: Grandeza adimensional que expressa a variao de comprimento da base de medida de umcorpo-de-prova em relao ao seu comprimento inicial ( = L/L).

3.2 diagrama tenso-deformao: Representao grfica da relao tenso-deformao especfica, em ensaio decompresso axial simples, executado conforme indicado na seo 7.

3.3 mdulo de deformao secante (Ecs): Propriedade do concreto cujo valor numrico o coeficiente angular da reta

secante ao diagrama tenso-deformao especfica, passando pelos seus pontos A e B correspondentes (figura 1),respectivamente, tenso de 0,5 MPa e tenso considerada no ensaio.

3.4 mdulo de elasticidade ou mdulo de deformao tangente inicial (Eci)1)

: Mdulo de elasticidade ou mdulo dedeformao tangente origem ou inicial, que considerado equivalente ao mdulo de deformao secante ou cordal entre

0,5 MPa e 30% fc (ver 7.1), para o carregamento estabelecido neste mtodo de ensaio (figura 2).

3.5 base de medida: Cada trecho do corpo-de-prova onde so feitas medidas de deformao. Cada base de medida deve

ficar sobre uma geratriz do corpo-de-prova.

4 Aparelhagem

4.1 Mquina de ensaios

Mquina que cumpra com os requisitos definidos na NBR 5739. Deve ser capaz de aplicar a carga indicada na razoespecificada e mant-la ao nvel requerido.

4.2 Medidores de deformao

Os instrumentos para medir as deformaes podem ser mecnicos, eltricos, ou outros, e devem ter resoluo de1 10

-3mm e erro relativo mximo inferior a 1%.

Os medidores de deformao devem ser fixados de forma que os pontos de medio fiquem eqidistantes dos extremos do

corpo-de-prova, com tolerncia de 5 mm.

As bases de medida devem ser no mnimo duas e devem se situar em geratrizes eqidistantes no permetro do corpo-de-

prova.

A base de medida deve ser no mnimo igual a dois teros do dimetro do corpo-de-prova (2/3 d) e no mximo igual medida desse dimetro (d).

4.3 Paqumetro

Com resoluo de 0,1 mm.

5 Corpos-de-prova de ensaio

Os corpos-de-prova a serem ensaiados devem ser cilndricos, com 150 mm de dimetro e 300 mm de altura.Alternativamente, outros corpos-de-prova que cumpram de forma geral com os requisitos das NBR 5738 e NBR 7680

podem ser utilizados, sempre que a proporo comprimento/dimetro atender condio: L/d= 2. Para corpos-de-prova

moldados, o dimetro, d, deve ser maior que quatro vezes o tamanho mximo nominal do agregado grado do concreto.

________________1)

O mdulo de elasticidade pode ser considerado como um mdulo de deformao, quando se trabalha com o material no

regime elstico.



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Figura 1 - Representao esquemtica do mdulo de deformao secante (Ecs)

Figura 2 - Representaao esquemtica do mdulo de elasticidade ou mdulo de deformao tangente inicial (Eci)

6 Preparao dos corpos-de-prova de ensaio

Os corpos-de-prova devem ser moldados e armazenados de acordo com a NBR 5738. Os testemunhos de estruturas

devem ser preparados para o ensaio de acordo com a NBR 7680. As dimenses de corpos-de-prova moldados e detestemunhos extrados devem ser medidas e verificada a conformidade com a relao L/d indicada na seo 5. O dimetro

deve ser a mdia, expressa em dcimos de milmetro, de duas determinaes, efetuadas com exatido de 0,1 mm,

realizadas em duas direes aproximadamente ortogonais no tero central do corpo-de-prova. A altura deve ser a mdia,expressa em dcimos de milmetro, de duas determinaes efetuadas com exatido de 0,1 mm, realizadas em duas

geratrizes aproximadamente opostas do corpo-de-prova.

Caso sejam empregados outros procedimentos para o armazenamento, como no caso de testemunhos extrados, o fatodeve constar claramente no relatrio no ensaio.



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7 Procedimento

7.1 Determinao da resistncia compresso (fc)

A resistncia compresso do concreto deve ser determinada em dois corpos-de-prova similares, preferivelmente do

mesmo tamanho e forma dos que sero utilizados para determinar o mdulo de elasticidade, provenientes da mesmabetonada, preparados e curados sob as mesmas condies

1)e de acordo com o que estabelece a NBR 5738, devendo ser

ensaiados compresso de acordo com o que define a NBR 5739, exceto que devem ser rompidos velocidade de

carregamento definida em 7.3.2.1.

A partir do valor mdio da resistncia compresso obtida ou estimada, fc ,determinam-se os nveis de carregamento aserem aplicados conforme 7.3.2 e 7.3.3.

NOTAS

1 Quando a determinao do mdulo de elasticidade realizada em testemunhos extrados de estruturas de concreto, o ensaio de

resistncia compresso deve ser realizado em testemunhos provenientes do mesmo elemento estrutural.

2 No sendo possvel o total atendimento a esta recomendao, o fato deve ser registrado no relatrio de ensaios.

7.2 Escolha do plano de carga

O plano de carga deve ser escolhido de acordo com a tabela 1.

Tabela 1 - Escolha do plano de carga

Mdulo Diagrama tenso-deformao Aplicao Plano de carga

Elasticidade No feito o traado do

diagrama

Utilizado para caracterizar a deformabilidade

do concreto

7.3.2

Deformaosecante

Simula a estrutura em seuprimeiro carregamento (ver

7.3.3.2)

O carregamento do corpo-de-prova virgempode ser aplicvel, por exemplo, quando hinteresse na simulao de uma estrutura cuja

carga permanente prevalece

7.3.3

7.3 Determinao de deformaes e clculos

Para cada determinao de mdulo de elasticidade, de mdulo de deformao ou da curva tenso-deformao, devem serensaiados trs corpos-de-prova.

7.3.1 Posicionamento do corpo-de-prova na mquina de ensaios

O corpo-de-prova devidamente instrumentado deve ser centralizado nos pratos da mquina de ensaios de acordo com aNBR 5739.

Quando o carregamento a ser aplicado estiver fora do intervalo 0,3fc a 0,5fc, deve ser seguido o que estabelece o anexo A.

7.3.2 Determinao do mdulo de elasticidade

7.3.2.1 Aplicao da carga e leitura das deformaes

Posicionado o corpo-de-prova, aplicar o carregamento e aumentar a deformao especfica velocidade de(10 2)x10

-6s

-1, em caso de prensa com controle de deformao, ou aumentar a tenso de forma regular velocidade de

(0,25 0,05) MPa/s, at que seja alcanada uma tenso de aproximadamente 30% da resistncia compresso

do concreto (b).

NOTAS

1 Em casos especiais, a critrio do projetista da estrutura, a tenso de ensaio pode ser de at 40% da resistncia compresso do

concreto.

2 Recomenda-se adotar um valor da escala da mquina de ensaio, que mais se aproxime da carga a ser aplicada.

________________

1)Se no se dispe de corpos-de-prova da mesma betonada, a resistncia compresso pode ser estimada e esse fato deve

ser registrado no relatrio do ensaio, devendo ser mencionado tambm quais as bases adotadas para essa estimativa.



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Este nvel de tenso deve ser mantido por 60 s. Em seguida, reduzir a carga mesma velocidade do processo de

carregamento at o nvel da tenso bsica (a). Devem ser realizados mais dois ciclos de pr-carga adicionais, obedecendos mesmas velocidades de carga e descarga e mantendo as tenses extremas (a e b) constantes, alternadamente,

durante perodos de 60 s cada. Depois do ltimo ciclo de pr-carga e do perodo de 60 s sob a tenso a, registrar as

deformaes especficas lidas, a, tomadas em no mximo 30 s.

Carregar novamente o corpo-de-prova com a tenso b velocidade especificada e registrar as deformaes lidas, b,

tomadas em no mximo 30 s, aps uma espera de 60 s, como mostra a figura 3.

Quando todas as leituras de deformao tiverem sido efetuadas, aumentar a carga no corpo-de-prova velocidade

especificada at que se produza a ruptura.

Se a resistncia efetiva (fcef) compresso do corpo-de-prova diferir de fc em mais de 20%, os resultados do corpo-de-

prova devem ser descartados.

Figura 3 - Representao esquemtica do carregamento para a determinao do mdulo de elasticidade

7.3.2.2 Clculo

O mdulo de elasticidade, Eci, em gigapascals, dado pela frmula:

3

ab

ab31010

=

=

ciE

onde:

b a tenso maior, em megapascals (b =0,3fc );

a a tenso bsica, em megapascals (a= 0,5 MPa) ;

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

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

Os resultados devem ser arredondados para a primeira casa decimal e expressos em gigapascals.

7.3.3 Determinao dos mdulos de deformao secantes e traado do diagrama tenso-deformao

7.3.3.1 Determinao do mdulo de deformao secante a uma tenso indicada (n)

7.3.3.1.1 Ensaio

Uma vez ajustado o corpo-de-prova mquina de ensaio (ver 7.3.1) e, se necessrio, feita a compatibilizao de

deformao das bases de medida (anexo A), aplicar um carregamento crescente velocidade especificada em 7.3.2, compausas de 60 s nas tenses de 0,5 MPa e n, para leitura das respectivas deformaes em no mximo 30 s.

Prosseguir o carregamento velocidade especificada para obter a resistncia efetiva (fcef). Essa resistncia no deve diferirde fc em mais de 20% para o ensaio ser vlido (ver figura 4).



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7.3.3.1.2 Clculo

O mdulo de deformao secante, Ecs, a uma tenso indicada n, em gigapascals, dado pela frmula:

3

an

an31010cs

=

=E

onde:

n a tenso maior, em megapascals;

a a tenso bsica, em megapascals (a= 0,5 MPa);

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

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

Os resultados devem ser arredondados para a primeira casa decimal, expressos em gigapascals.

O mdulo de deformao secante a uma tenso indicada n pode tambm ser obtido diretamente do diagrama tenso-deformao definido em 7.3.3.2.

Figura 4 - Representao esquemtica do carregamento para a determinao do mdulo dedeformao secante a uma tenso indicada n

7.3.3.2 Traado do diagrama tenso-deformao

7.3.3.2.1 Ensaio

Uma vez ajustado o corpo-de-prova mquina de ensaio (ver 7.3.1) deve ser feita a compatibilizao das bases de medida(anexo A). Aplicar um carregamento crescente velocidade especificada em 7.3.2, com pausas de 60 s nas tensesindicadas, para as leituras de deformao seguintes:

a) leitura l0 , tenso a = (0,5 0,1) MPa;

b) leitura l2 , tenso de a 0,2 fc;

c) leitura l3 , tenso de a 0,3 fc;

d) leitura l4 , tenso de a 0,4 fc;

e) leitura l5 , tenso de a 0,5 fc;



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f) leitura l6 , tenso de a 0,6 fc;

g) leitura l7 , tenso de a 0,7 fc;

h) leitura l8 , tenso de a 0,8 fc;

i) leituras ln , a tenses iguais a (n/10) fc, at que se produza a ruptura do corpo-de-prova, anotando a tenso deruptura efetiva (fcef).

As deformaes devem ser lidas em no mximo 30 s aps as pausas de 60 s, a cada etapa de carregamento, conforme a

figura 5.

Se a resistncia efetiva (fcef) compresso do corpo-de-prova diferir de fc em mais de 20%, esse resultado deve serdescartado.

7.3.3.2.2 Traado do diagrama

Traar o diagrama tenso-deformao especfica, representando os resultados mdios das deformaes medidas no eixo

das abscissas e as tenses correspondentes no eixo das ordenadas.

Figura 5 - Representao esquemtica do carregamento para o traado do diagrama tenso-deformao

8 Relatrio do ensaio

O relatrio do ensaio deve conter as informaes definidas em 8.1 e 8.2.

8.1 Dados obrigatrios

Devem constar obrigatoriamente no relatrio do ensaio os seguintes dados:

a) identificao do corpo-de-prova ou testemunho;

b) data de preparao do concreto ou de obteno do testemunho (se for o caso);

c) condies de cura e armazenamento;



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d) idade do corpo-de-prova ou do testemunho no momento do ensaio, ou data do ensaio, caso a idade do

testemunho no seja conhecida;

e) condies do corpo-de-prova ou testemunho no momento de seu recebimento para ensaio e seu tratamento

superficial;

f) tipo e dimenses do corpo-de-prova ou testemunho;

g) data do ensaio;

h) tipo e nmero de instrumentos de medio utilizados;

i) resistncia compresso de acordo com 7.1;

j) resistncia compresso do corpo-de-prova ensaiado para determinar o mdulo esttico de elasticidade ou

deformao;

k) mdulo esttico de elasticidade ou deformao, conforme solicitado;

l) observaes consideradas de interesse (tipo de capeamento dos corpos-de-prova, presena de materiaisestranhos, anomalias na ruptura, natureza dos agregados etc).

8.2 Dados opcionais

Opcionalmente podem constar no relatrio do ensaio:

a) caractersticas especificadas no projeto (fck, Eci, Ecs , idade etc.);

b) localizao na estrutura;

c) informaes quanto aos materiais componentes do concreto.

________________

/ANEXO A



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Anexo A (normativo)Compatibilizao de deformaes lidas em bases de medida independentes

A.1 As deformaes apresentadas pelas diferentes bases de medida devem ser compatibilizadas quando o ensaio forrealizado envolvendo tenses fora do intervalo compreendido entre os nveis de carregamento 0,3 fc e 0,5 fc (exceo feita tenso bsica, a = 0,5 MPa).

A.2 O procedimento para a compatibilizao das deformaes lidas em bases de medida independentes o seguinte:

a) colocar os corpos-de-prova em posio centrada nos pratos da mquina de ensaios (centragem visual);

b) aplicar uma carga de at (no mximo) 20% da carga prevista de ruptura;

c) verificar as deformaes registradas pelos medidores;

d) caso a diferena entre as deformaes lidas nesses medidores seja maior que 20% da maior dasdeformaes lidas, descarregar o corpo-de-prova e proceder ao ajuste mais correto da centragem, girando ocorpo-de-prova;

e) aplicar novamente uma carga de no mximo 20% da carga prevista de ruptura e novamente verificar asdeformaes registradas pelos medidores;

f) repetir esse procedimento de carregar, ler as deformaes, descarregar e girar o corpo-de-prova, at que a

diferena entre as deformaes lidas no seja maior do que 20% da maior deformao, quando ter sidoconcluda a compatibil izao das bases de medida.

A.3 No caso de apenas duas bases de medida, o corpo-de-prova deve permanecer centrado geometricamente, com oplano das bases de medida passando pelo eixo de aplicao de carga.

________________


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