Resistência à compressão do concreto - procedimento de teste de cubo e resultado em 7 dias e 28 dias de cura
Resistência à compressão do concreto - procedimento de teste de cubo e resultado em 7 dias e 28 dias de cura, oi pessoal neste artigo sabemos sobre a resistência à compressão de diferentes graus de concreto de concreto em 7 dias, 14 dias e 28 dias de cura e teste de resistência à compressão de cubo de concreto.
O que é resistência à compressão? A resistência à compressão é a capacidade do material ou estrutura de resistir ou resistir sob carga de compressão. A resistência à compressão é determinada pela capacidade do material de concreto de resistir a falhas na forma de rachaduras e fissuras. A carga máxima na qual o corpo de prova se rompe é considerada uma carga de compressão.
No ensaio de resistência à compressão do cubo de concreto observa-se a força de tração aplicada nas duas faces do corpo de prova de concreto e a compressão máxima que o concreto suporta sem ruptura.
A força de compressão atuando no corpo de prova de concreto nos ajuda a focar principalmente na resistência à compressão do concreto, porque nos ajuda a quantificar a capacidade do concreto de resistir às tensões de compressão entre estruturas, enquanto outras tensões, como tensões axiais e tensões de tração, são atendidas pelo reforço e outros meios.
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Como sabemos, a resistência à compressão é medida pela máquina de teste de resistência à compressão (CMT) . A resistência à compressão é definida como a razão da carga de compressão aplicada pela máquina CTM no cubo ou cilindro de concreto para a área da superfície da seção transversal do cubo de concreto. A resistência à compressão é representada por F que é igual a F = P/A , onde F = resistência à compressão, P = carga total aplicada pela máquina CTM & A = área de superfície da seção transversal.
Resistência à compressão do concreto em 3,7,14 e 28 dias
Geralmente a resistência do concreto é medida em psi (libra força por polegada quadrada nos EUA) e MPa (mega pascal) na Índia e em outros países. MPa em outros termos representados como N/mm2. E 1MPa = 145,038 psi.
Geralmente a resistência à compressão do concreto pode variar de 2175 psi (15 MPa) a 4350 psi (30MPa) para construção de estrutura residencial e comercial e pode exceder até 10000 psi (70MPa) para determinada estrutura específica.
Quando a carga compressiva atua em ambas as faces do cubo de concreto, ele resiste ou suporta sob carga compressiva e causa compressão. Devido à compressão o diâmetro da estrutura do cubo de concreto é aumentado e seu comprimento é diminuído e desenvolvendo tensão conhecida como tensão de compressão.
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A tensão de compressão é representada por σs, que é igual à razão entre a carga de compressão e a área da seção transversal da estrutura do cubo de concreto, tal que σs = P/A, onde P = carga de compressão e A = área da seção transversal do corpo de prova do cubo de concreto. Agora entenda com o diagrama dado.
A resistência à compressão é a carga máxima na qual o corpo de prova se rompe é considerado como uma carga de compressão representada por F ou S, que é igual à razão entre a carga de compressão e a área da seção transversal do corpo de prova, como F=P/A, onde F = compressão resistência,P = carga de compressão e A = área da seção transversal do corpo de prova.
Resistência à compressão do concreto em 3, 7,14 e 28 dias: Esta força é medida pelo teste CTM Cubos padrão de 15 cm maiores e 10 cm menores na Índia e espécimes de cilindro padrão de 15 cm e altura de 30 cm nos EUA e em alguns outros países.
O grau de concreto M25 é denotado pela letra M ou C (Europa) para mistura e seguido pela figura numérica é resistência à compressão. Assim, a resistência à compressão do concreto M25 é de 25N/mm2 (25MPa) ou 3626Psi.
Resistência à compressão de concreto de grau diferente em 3 dias
Fazendo pelo menos 3 tamanhos de cubo de concreto cada 150 mm × 150 mm × 150 mm no molde por areia de cimento e agregado de proporção diferente para diferentes graus de concreto, use haste de compactação para nivelar a superfície do molde, é mantido por 24 horas após a mistura da água concreto, após 24 horas é mantido em água para cura por 3 dias. E retirado apenas 30 minutos antes do início do teste.
Cálculo: Agora teste de cubo de concreto pela máquina CTM, supondo que uma carga de 14N/mm2/minuto seja aplicada em uma amostra de cubo de concreto de grau diferente até o colapso do cubo. A carga máxima na qual o corpo de prova se rompe é considerada uma carga de compressão. Agora, os seguintes resultados são obtidos para resistência à compressão de diferentes graus de concreto em 3 dias de cura dados na tabela
Tabela 1: resistência à compressão do concreto aos 3 dias medida em MPa (N/mm2) ou psi.
Conc. Grau MPa psi
● M10 —- 4 MPa ou 580 psi
● M15 —- 6 MPa ou 870 psi
● M20 —- 8 MPa ou 1160 psi
● M25 —- 10 MPa ou 1450 psi
● M30 —- 12 MPa ou 1740 psi
● M35 —- 14 MPa ou 2030 psi
● M40 —- 16 MPa ou 2320 psi
● M45 —- 18 MPa ou 2610 psi
● M50 —- 20 MPa ou 2900 psi
Resistência à compressão de concreto de grau diferente em 7 dias
Fazendo pelo menos 3 tamanhos de cubo de concreto cada 150 mm × 150 mm × 150 mm no molde por areia de cimento e agregado de proporção diferente para diferentes graus de concreto, use haste de compactação para nivelar a superfície do molde, é mantido por 24 horas após a mistura da água concreto, após 24 horas é mantido em água para cura por 7 dias. E retirado apenas 30 minutos antes do início do teste.
Cálculo: Agora teste de cubo de concreto pela máquina CTM, supondo que uma carga de 14N/mm2/minuto seja aplicada em uma amostra de cubo de concreto de grau diferente até o colapso do cubo. A carga máxima na qual o corpo de prova se rompe é considerada uma carga de compressão. Agora, os seguintes resultados são obtidos para resistência à compressão de diferentes graus de concreto em 7 dias de cura dados na tabela
Tabela 2: resistência à compressão do concreto aos 7 dias medida em MPa (N/mm2) ou psi.
Conc. Grau MPa psi
● M10 —- 6,5 MPa ou 940 psi
● M15 —- 9,75 MPa ou 1410 psi
● M20 —- 13 MPa ou 1890 psi
● M25 —- 16,25 MPa ou 2360 psi
● M30 —- 19,25 MPa ou 2790 psi
● M35 —- 22,75 MPa ou 3300 psi
● M40 —- 26 MPa ou 3770 psi
● M45 —- 29,25 MPa ou 4240 psi
● M50 —- 32,5 MPa ou 4710 psi
Resistência à compressão de concreto de grau diferente em 14 dias
Agora, os seguintes resultados são obtidos para resistência à compressão de diferentes graus de concreto em 14 dias de cura dados na tabela
Tabela 3: resistência à compressão do concreto aos 14 dias medida em MPa (N/mm2) ou psi.
Conc. Grau MPa psi
● M10 —- 9 MPa ou 1305 psi
● M15 —- 13,5 MPa ou 1960 psi
● M20 —- 18 MPa ou 2610 psi
● M25 —- 22,5 MPa ou 3260 psi
● M30 —- 27 MPa ou 3920 psi
● M35 —- 31,5 MPa ou 4570 psi
● M40 —- 36 MPa ou 5220 psi
● M45 —- 40,5 MPa ou 5874 psi
● M50 —- 45 MPa ou 6530 psi
Resistência à compressão de concreto de grau diferente em 28 dias
Agora, os seguintes resultados são obtidos para a resistência à compressão de diferentes graus de concreto aos 28 dias de cura dados na tabela
Tabela 4: resistência à compressão do concreto aos 28 dias medida em MPa (N/mm2) ou psi.
Conc. Grau MPa psi
● M10 —- 10 MPa ou 1450 psi
● M15 —- 15 MPa ou 2175 psi
● M20 —- 20 MPa ou 2900 psi
● M25 —- 25 MPa ou 3625 psi
● M30 —- 30 MPa ou 4350 psi
● M35 —- 35 MPa ou 5080 psi
● M40 —- 40 MPa ou 5800 psi
● M45 —- 45 MPa ou 6530 psi
● M50 —- 50 MPa ou 7250 psi
% da resistência à compressão do concreto ao longo do tempo
A relação entre a resistência do concreto em função do tempo não é linear, significa que o aumento da resistência não aumenta de acordo com a carga aplicada à medida que o tempo aumenta, mas aumentará de forma não linear.
O concreto é um conteúdo macro com agregado de areia, cimento e grosso como seu micro-ingrediente (Proporção de Mistura) e ganha sua força de 100% ao longo do tempo no estado endurecido.
O concreto ganha 16% de sua resistência inicial dentro de 24 horas, enquanto o concreto ganha 65% da resistência alvo no tempo de 7 dias de moldagem e cura.
Até 14 dias o concreto mostra 90% da resistência alvo e depois o ganho de resistência diminui e leva 28 dias para atingir 99% de sua resistência.
Não podemos julgar a resistência do concreto até que ele se torne estável. E também não vamos esperar 28 dias para julgar se o concreto é adequado para construção ou não para mantê-lo equilibrado, o concreto é testado em vários intervalos.
Tabela 5:- % de resistência à compressão do concreto ao longo do tempo
Dias % de Força
● 1 dia — 16%
● 3 dias —- 40%
● 7 dias —— 65%
● 14 dias — 90%
● 21 dias — 94%
● 28 dias — 99%
O pico máximo de ganho de resistência é observado até 14 dias, então testamos o concreto em intervalos de 7 dias, 10 dias e 14 dias e se o concreto não apresentar resultados de 90% de sua resistência total em 14 dias, a dosagem é rejeitada.
Resistência à compressão do concreto e sua importância
Como todos sabemos, o concreto é uma mistura de areia, cimento e agregado. A resistência do concreto depende de muitos fatores como resistência à compressão individual de seus constituintes (cimento, areia, agregado), qualidade dos materiais utilizados, proporções da mistura de ar, relação água-cimento, métodos de cura e efeitos da temperatura.
A resistência à compressão dá uma ideia da resistência geral e dos fatores acima mencionados. Através da realização deste teste, pode-se facilmente avaliar a resistência do concreto psi e a qualidade do concreto produzido.
Fatores que afetam a resistência à compressão do concreto
● Agregado grosso:- O concreto é feito homogêneo pela combinação de agregados, cimento, areia, água e vários outros aditivos. Mas mesmo com a mistura adequada, podem surgir algumas microfissuras devido a diferenças nas propriedades térmicas e mecânicas dos agregados graúdos e da matriz cimentícia, o que leva à ruptura do concreto.
Os tecnólogos do concreto surgiram com conceitos teóricos sobre o tamanho dos agregados, que como o tamanho do agregado sendo o principal contribuinte da resistência à compressão. Portanto, se o tamanho do agregado for aumentado, isso levaria ao aumento da resistência à compressão.
Essa teoria foi posteriormente descartada, pois experimentos provaram que agregados de maior tamanho apresentavam maior resistência nas fases iniciais, mas reduziam exponencialmente.
A única razão para esta queda de resistência foi devido à área superficial reduzida para resistência de união entre a matriz de cimento e agregados e zona de transição mais fraca.
● Entrada de ar:- A entrada de ar no concreto foi um dos conceitos desenvolvidos pelos países frios para evitar danos por congelamento e degelo. Mais tarde, como a experimentação provou os benefícios multidimensionais da entrada de ar, juntamente com a melhoria da trabalhabilidade do concreto com menor relação água/cimento.
Como a obtenção da trabalhabilidade desejada com menor teor de água ajudou a obter concretos com maior resistência à compressão que, por sua vez, leva a concretos leves com maior resistência à compressão.
● Relação água/cimento:- Estamos todos muito conscientes de como o excesso de água pode ser prejudicial à resistência do concreto. O cimento sendo o principal material ligante no concreto precisa de água para o processo de hidratação, mas isso é limitado apenas a cerca de (0,20 a 0,25)% do teor de cimento. O excesso de água acaba por ser benéfico na contribuição para a trabalhabilidade e acabamento do concreto.
O próprio aspecto em que o excesso de água é considerado prejudicial, pois à medida que a água na matriz de concreto seca, deixa grandes espaços intersticiais entre os grãos de agregado e cimento. Este espaço intersticial torna-se fissuras primárias durante o teste de resistência à compressão do concreto.
Por que testamos concreto por 7 dias, 14 dias e 28 dias?
O concreto ganha resistência máxima em 28 dias. Como no setor de construção está em jogo uma grande quantidade de capital, em vez de verificar a resistência aos 28 dias, podemos verificar a resistência em termos de resistência do concreto psi aos 7 e 14 dias para prever a resistência alvo da obra.
A partir da tabela abaixo, fica claro que o concreto ganha 16% de sua resistência em 24 horas, enquanto o concreto ganha 65% da resistência alvo no tempo de 7 dias de sua moldagem.
Até 14 dias o concreto mostra 90% da resistência alvo e depois disso o ganho de resistência diminui e leva 28 dias para atingir 99% de resistência.
Não podemos julgar a resistência do concreto até que ele se torne estável. E também não vamos esperar 28 dias para julgar se o concreto é adequado para construção ou não para mantê-lo equilibrado, o concreto é testado em vários intervalos.
Como você pode ver o concreto ganha sua resistência rapidamente até 7 e 14 dias até 90% após a cura, então aumenta gradualmente a partir daí. Portanto, não podemos prever a resistência até que o concreto chegue a esse estado estável.
Uma vez que atinge certa força aos 7 dias, então sabemos (de acordo com a tabela) que apenas 9% da força aumentará. Portanto, nos locais, normalmente testamos o concreto nesse intervalo. Se o concreto falhar em 14 dias, rejeitaremos esse lote.
Resistência à compressão do teste de cubo de concreto Procedimento e resultado
Aparelho de teste de cubo de concreto para procedimento e resultado concluído nas seguintes etapas:
● 1) Código IS:- este teste de cubo de concreto é concluído de acordo com o código IS 516
● 2) Equipamentos e Aparelhos Necessários:
a) Haste de compactação:- A haste de compactação é usada para nivelar a superfície do molde de cubo de concreto, tem 16 mm de diâmetro e 60 cm de comprimento.
b) Máquina CTM: Máquina CTM é necessária para aplicação de carga em molde de cubo de concreto, devendo ser aplicada carga mínima de 14N/mm2/minuto.
c) TRÊS tipo de molde: há dois tamanhos de molde de cubo de concreto é usado para teste, primeiro é tamanho maior de 150mm ou 15cm tem dimensão específica (l×b×h) é 150mm×150mm×150mm com tamanho agregado é 38mm e segundo tamanho menor molde de cubo de concreto tamanho é 100mm×100mm×100mm com tamanho agregado 19mm usado na Índia.
Nos EUA e em outros países, o molde de concreto cilíndrico também é usado com diâmetro de 150 mm, altura de 300 mm e tamanho do agregado é de 38 mm.
d) outro aparelho é folha G.I (para fazer concreto), agulha vibratória, bandeja e outras ferramentas.
● 3) Fatores ambientais:- para o cálculo padrão da resistência à compressão do concreto, os fatores ambientais devem ser ótimos, o número mínimo de amostras de teste deve ser 3, a temperatura deve ser 27± 2℃ e a umidade é 90%
Teste de resistência à compressão do procedimento de cubo de concreto
a) Medir a proporção seca dos ingredientes (Cimento, Areia e Agregado Grosso) em relação à desina do concreto. Os ingredientes devem ser suficientes para moldar cubos de teste.
b) primeiro misture o cimento e a areia até obter uma cor uniforme, em seguida, adicione o agregado, misture bem os ingredientes secos para obter a cor uniforme da mistura e adicione a quantidade projetada de água à proporção seca (relação água-cimento) e misture bem para obter textura uniforme
c) Encha o concreto no molde com a ajuda do vibrador e vareta de compactação usada para compactação completa e nivelamento da superfície do molde de cubo de concreto, termine o topo do concreto com espátula e bata bem até que a pasta de cimento chegue ao topo do cubos.
d) Depois de algum tempo, o molde deve ser coberto com saco vermelho e colocado em repouso por 24 horas a uma temperatura de 27± 2℃. Após 24 horas, remova a amostra do molde.
e) Manter a amostra submersa em água doce a 27± 2℃ para cura, a amostra deve ser mantida por 7,14 ou 28 dias. A cada 7 dias a água deve ser renovada. A amostra deve ser removida da água 30 minutos antes do teste e a amostra deve estar seca antes da realização do teste.
● 5) Teste do cubo de concreto: Agora coloque os cubos de concreto na máquina de teste (CTM) no centro. Os cubos devem ser colocados corretamente na placa da máquina (verifique as marcas do círculo na máquina). Alinhe cuidadosamente a amostra com a placa esférica. A carga será aplicada ao corpo de prova axialmente.
Agora aplique lentamente a carga na taxa de 14N/mm2/minuto até que o cubo desmorone.
A carga máxima na qual o corpo de prova se rompe é considerada uma carga de compressão.
● 6) Cálculo:
Resistência à compressão do concreto = Carga de compressão máxima / Área da seção transversal, Área da seção transversal = 150 mm X 150 mm = 22500 mm2 ou 225 cm2, suponha que a carga de compressão seja 563 KN, então
Resistência à compressão do concreto M25 após 28 dias = (563N/22500mm2= 25N/mm2 (20MPa) ou 3626 Psi.
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