Determinação da resistência à tração na flexão de

ABNT/CB-18
1º PROJETO ABNT NBR 12142
ABR 2010
Concreto – Determinação da resistência à tração na flexão de corpos de
prova prismáticos
APRESENTAÇÃO
1) Este 1º Projeto de Revisão foi elaborado pela Comissão de Estudo de Métodos de Ensaio
de Concreto (CE-18:300.02) do Comitê Brasileiro de Cimento, Concreto e Agregados
(ABNT/CB-18), nas reuniões de:
23.02.2010
23.03.2010
13.04.2010
2) Este 1º Projeto de Revisão é previsto para cancelar e substituir a edição anterior (ABNT
NBR 12142:1991), quando aprovado, sendo que nesse ínterim a referida norma contin ua em
vigor;
3) Este Projeto não tem valor normativo;
4) Aqueles que tiverem conhecimento de qualquer direito de patente devem apresentar esta
informação em seus comentários, com documentação comprobatória;
5) Este Projeto de Norma será diagramado conforme as regras de editoração da ABNT
quando de sua publicação como Norma Brasileira.
6) Tomaram parte na elaboração deste Projeto:
Participante
Representante
ABCP
Rubens Curti
ABESC
Arcindo Vaquero
ABNT/CB-18
Inês Laranjeira da Silva Battagin
CONCREMAT
Vânia Felício
ELETROBRÁS
Ricardo Barbosa Ferreira
ENGEMIX
Andréia Nince
L. A. FALCÃO BAUER
Luis A. Borin
TESTE TECNOLOGIA
Elizabeth Yoshida
NÃO TEM VALOR NORMATIVO
ABNT/CB-18
1º PROJETO ABNT NBR 12142
ABR 2010
Concreto – Determinação da resistência à tração na flexão de corpos de
prova prismáticos
Concrete – Determination of tension strength in flexure of prismatic specimens
Prefácio
A Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) é o Foro Nacional de Normalização. As Normas
Brasileiras, cujo conteúdo é de responsabilidade dos Comitês Brasileiros (ABNT/CB), dos Organismos
de Normalização Setorial (ABNT/ONS) e das Comissões de Estudo Especiais (ABNT/CEE), são
elaboradas por Comissões de Estudo (CE), formadas por representantes dos setores envolvidos, delas
fazendo parte: produtores, consumidores e neutros (universidades, laboratórios e outros).
Os documentos Técnicos ABNT são elaborados conforme as regras das Diretivas ABNT, Parte 2.
O Escopo deste Projeto de Norma Brasileira em inglês é o seguinte:
Scope
This Standard establishes the test method for tension strength in flexure of concrete test specimens, by
the simply supported beam with concentrated forces in two-thirds of the span as principle.
The guidelines established in this Standard for the testing of molded test specimens are equally valid,
when applicable, for cores from concrete structures, according to ABNT NBR 7680.
NÃO TEM VALOR NORMATIVO
1/6
ABNT/CB-18
1º PROJETO ABNT NBR 12142
ABR 2010
1 Escopo
Esta Norma estabelece o método de ensaio de tração por flexão de corpos de prova de concreto,
empregando o princípio da viga simplesmente apoiada com duas forças concentradas nos terços do
vão.
As diretrizes estabelecidas nesta Norma para o ensaio de corpos de prova moldados são igualmente
válidas, sempre que aplicáveis, para os testemunhos extraídos de estruturas de concreto de acordo
com a ABNT NBR 7680.
2 Referências normativas
Os documentos relacionados a seguir são indispensáveis à aplicação deste documento. Para
referências datadas, aplicam-se somente as edições citadas. Para referências não datadas, aplicam-se
as edições mais recentes do referido documento (incluindo emendas).
ABNT NBR 5738, Concreto – Procedimento para moldagem e cura de corpos-de-prova
ABNT NBR 5739, Concreto – Ensaio de compressão de corpos-de-prova cilíndricos – Método de ensaio
ABNT NBR 7680, Concreto – Extração, preparo e ensaio de testemunhos de concreto
3 Aparelhagem
3.1 Máquina de ensaio
Deve ser utilizada a aparelhagem definida na ABNT NBR 5739.
NOTA
A ABNT NBR 5739 determina que a escala de força escolhida para o ensaio deve ser tal que a força de
ruptura do corpo-de-prova ocorra no intervalo em que a máquina foi calibrada. Convém verificar se escala adotada
para a realização deste ensaio cumpre com essa exigência.
Observar ainda as seguintes características da máquina de ensaios:
a) a distância entre apoios e pontos de aplicação de força deve permanecer constante durante o
ensaio;
b) a força deve ser aplicada normalmente à superfície do corpo de prova, evitando excentricidade;
c) a direção das reações deve ser mantida paralela à direção da força durante todo o ensaio;
d) a força deve ser aplicada de forma gradual e uniforme, evitando choques.
3.2 Dispositivo para realização do ensaio
A máquina de ensaio deve ser equipada com um dispositivo de flexão que assegure a aplicação da
força perpendicularmente às faces superior e inferior do corpo de prova, sem excentricidades.
A Figura 1 mostra esquematicamente o dispositivo auxiliar para a realização do ensaio a ser acoplado
em máquinas que não sejam equipadas para esta finalidade.
NÃO TEM VALOR NORMATIVO
2/6
ABNT/CB-18
1º PROJETO ABNT NBR 12142
ABR 2010
Corpo de prova
Rótula da prensa
Elemento de aplicação
de carga (articulado
longitudinalmente ao
corpo de prova)
Elemento de aplicação de
carga (articulado em todas
as direções)
Marca para
centralização do
corpo de prova
Face de rasamento
do corpo de prova
≥ 25 mm
d=l/3
l/3
l/3
l/3
l
Elemento de aplicação
de carga (articulado
em todas as direções)
Elemento de aplicação de
carga (articulado
longitudinalmente ao corpo
de prova)
a) Figura em perspectiva
l/3
≥ 25 mm
l
≥ 25 mm
b) Vista frontal
NÃO TEM VALOR NORMATIVO
l/3
c) Vista lateral
3/6
ABNT/CB-18
1º PROJETO ABNT NBR 12142
ABR 2010
Figura 1 — Dispositivo de ensaio
Os dois elementos de aplicação de força devem ser acoplados à rótula da máquina de ensaio. Um
desses elementos deve apresentar grau de liberdade de movimento em todas as direções de, no
mínimo, ± 4º e o outro deve articular somente no sentido longitudinal do corpo de prova. O mesmo
sistema deve ser adotado para os elementos de apoio. A força necessária para produzir a
movimentação não deve ultrapassar 0,1 % da força estimada de ruptura. As superfícies de contato das
articulações devem ser mantidas limpas e lubrificadas;
O dispositivo deve ser construído de tal forma que durante o ensaio seja mantido o paralelismo entre os
planos verticais que passam pelos eixos dos elementos de apoio e de aplicação de força, assim como
as distâncias relativas entre eles. Deve ser garantida a perfeita ortogonalidade entre os eixos da
máquina e do corpo de prova colocado no dispositivo, admitindo-se que este não contenha distorções
geométricas.
Os elementos de apoio e de aplicação de força devem apresentar forma cilíndrica na região que entra
em contato com o corpo de prova, com raio de curvatura de (12,5 ± 0,5) mm. O comprimento destes
elementos deve ser 3 mm a 5 mm maior que a largura do corpo de prova, devendo ainda na região de
contato apresentar dureza mínima de 55 HRC.
4 Corpos de prova e testemunhos de estruturas
4.1 Corpos de prova
Os corpos de prova para a realização deste ensaio devem cumprir com o que estabelece a
ABNT NBR 5738.
Na face de rasamento e na face oposta (face correspondente ao fundo da forma), devem ser traçadas
linhas de modo a facilitar a centralização do corpo de prova no dispositivo de carregamento.
4.2 Testemunhos de estruturas de concreto
Os testemunhos de estruturas, para a realização deste ensaio, devem cumprir com o que estabelece a
ABNT NBR 7680.
4.3 Condições de ensaio
Os corpos de prova que tenham sido curados em câmara úmida ou submersos em água devem ser
ensaiados imediatamente após terem sido retirados do local de cura. Se por algum motivo for
necessário transcorrer algum tempo desde a cura até o ensaio, período que deve sempre ser inferior a
3 h, os corpos de prova devem ser cobertos com pano úmido, de forma a mantê-los também úmidos até
o momento do ensaio.
NÃO TEM VALOR NORMATIVO
4/6
ABNT/CB-18
1º PROJETO ABNT NBR 12142
ABR 2010
5 Procedimento
5.1 Colocar o corpo de prova com seu lado maior, paralelo ao seu eixo longitudinal, sobre os apoios,
centrando-o entre eles. No caso de corpos de prova moldados, as faces laterais com relação à posição
de moldagem devem ficar em contato com os elementos de aplicação de força e os apoios.
5.2 Caso não se obtenha um contato perfeito entre o corpo de prova e os apoios, polir as superfícies
de contato do corpo de prova.
5.3 A força deve ser aplicada continuamente e sem choques, de forma que o aumento da tensão
sobre o corpo de prova esteja compreendido no intervalo de 0,9 MPa/min a 1,2 MPa/min.
5.4 Após a realização do ensaio, medir o corpo de prova em sua seção de ruptura, para determinar a
largura e a altura médias, com precisão de 1 mm. Estas medidas devem ser o resultado da média de
três determinações.
6 Cálculos
A resistência à tração na flexão deve ser calculada de acordo com a seguinte equação:
fct,f = F . l / b . d2
Caso a ruptura ocorra fora do terço médio, a uma distância deste não superior a 5% de l (ver Figura 2)
calcular a resistência à tração na flexão pela expressão:
P/2
l/3
P/2
l/3
l/3
≤5%l
a
l
Figura 2 — Ruptura fora do terço médio
≥25 mm
≥25 mm
fct,f = 3.F.a / b.d2
onde
fct,f é a resistência à tração na flexão, expressa em megapascals (MPa);
F é a força máxima registrada na máquina de ensaio, expressa em newtons (N);
l é a dimensão do vão entre apoios, expressa em milímetros (mm);
b é a largura média do corpo de prova, expressa em milímetros (mm);
NÃO TEM VALOR NORMATIVO
5/6
ABNT/CB-18
1º PROJETO ABNT NBR 12142
ABR 2010
d é a altura média do corpo de prova, expressa em milímetros (mm);
a é a distancia média entre a linha de ruptura na face tracionada e a linha correspondente ao apoio
mais próximo, em milímetros (mm).
7 Relatório
O relatório de ensaio deve conter as seguintes informações:
a) identificação do corpo de prova ou do testemunho de estrutura de concreto;
b) largura média do corpo de prova, calculada com aproximação de 1 mm;
c) altura média do corpo de prova, calculada com aproximação de 1 mm;
d) vão entre apoios, expresso em milímetros (mm);
e) força máxima, expressa em newtons (N);
f)
resistência à tração na flexão, expressa com três algarismos significativos, expressa em
megapascals (MPa);
g) defeitos ou anomalias que eventualmente o corpo de prova ou testemunho ensaiado possa
apresentar;
h) idade do corpo de prova ou testemunho ensaiado, quando se dispuser dessa informação.
i)
eeferência a esta Norma.
NÃO TEM VALOR NORMATIVO
6/6