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GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL UNIVERSIDADE PARANAENSE, CAMPUS DE TOLEDO/PR

TRABALHO FINAL DE CURSO - TFC

ALVENARIA ESTRUTURAL: ENSAIO DE RUPTURA À COMPRESSÃO DOS

BLOCOS DE CONCRETO

Fernando Augusto Zanatta1

Felipe Gustavo Isernhagen2

RESUMO: Devido ao grande crescimento da construção civil, novas tendências estão sendo utilizadas para facilitar a execução estrutural. Umas dessas tendências é o emprego de alvenaria estrutural com blocos de concreto. Alvenaria estrutural é um sistema construtivo de paredes autoportante sem que se utiliza blocos de concreto, que formam a estrutura da edificação, eliminando o uso de vigas e pilares e evitando o uso de blocos cerâmicos convencionais. Como existem muitos fornecedores em nossa região, nem sempre normatizados, os blocos de concreto podem sofrer um desvio de qualidade em sua produção, onde os mesmos devem suportar uma resistência mínima estabelecida por norma para sua utilização, visando à segurança das obras de alvenaria estrutural. Há vários tipos de ensaios que a norma12118(ABNT, 2013) estabelece para blocos de concreto, por exemplo: análise dimensional, absorção de água, área bruta, área liquida, resistência à compressão e retração por secagem. Com base na norma e no risco do desvio de qualidade dos blocos, nosso objetivo foi analisar apenas os esforços à compressão que os blocos vendidos em nossa região suportariam e verificar se eles atenderiam as exigências normativas. Após os ensaios, as empresas testadas obtiveram uma qualidade inferior ao esperado e uma defasagem comprovada dos elementos estruturais. Classificamos a empresa “A” como classe B (blocos de 4 até 8 MPa) e as empresas “B” e “C” como classe D (blocos com resistência menor que 3MPa). Pudemos concluir que o respectivo estudo de caso atingiu seu objetivo de avaliar os blocos estruturais de concreto.

Palavras-chave: Blocos. Ensaio. Resistência. Riscos. Qualidade.

ABSTRACT: Due to the great growth of construction industry, new trends are being used to facilitate structural execution. One of these trends is the use of structural masonry with concrete blocks in construction industry. Structural masonry is a constructive system of self - supporting walls in which concrete blocks are used, which form the structure of the building, eliminating the use of beams and pillars, avoiding the use of conventional ceramic blocks. Since there are many suppliers in our region, not always standardized, concrete blocks can suffer a quality deviation in their production, in which they must withstand a minimum established resistance for their use, aiming at the safety of structural masonry works. There are several types of tests that NBR 12118/2013 establishes for concrete blocks, for example: dimensional analysis, water absorption, gross area, net area, compressive strength and drying shrinkage. Based on the Standard and the risk of quality deviation of the blocks, we will only analyze the compression efforts that the blocks sold in our region support and if they meet the NBR requirements. After the tests, the tested companies obtained a lower quality than expected, obtaining a proven lag of the structural elements, with classification of company "A" as class B (blocks from 4 to 8 MPa) and companies "B" and "C" as class D (blocks with resistance less than 3MPa). In general, we can conclude that the respective case study reached its objective of evaluating the concrete blocks of concrete. Keywords: Blocks. Test. Resistance. Risks. Quality.

1 Acadêmico de Engenharia Civil, da Universidade Paranaense (UNIPAR), campus Toledo. E-mail: fernandozanatta1@hotmail.com 2 Professor Orientador, Engenheiro Civil, especialista em Engenharia de Avaliações e Perícias, do curso de Engenharia Civil, da Universidade Paranaense (UNIPAR), campus Toledo. E-mail: felipeiser@prof.unipar.com.br

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INTRODUÇÃO

Alvenaria estrutural é um método construtivo que está sendo muito utilizado,

obtendo aumento significativo nos últimos anos, com o emprego de novas técnicas

de assentamento, projetos adequados aos tipos dos blocos de concreto fabricados,

expansão do mercado civil e a crescente demanda por métodos construtivos mais

rápidos e eficazes.

As paredes de tijolos comuns, vigas e pilares são substituídas por blocos de

concreto, tornando a alvenaria em paredes autoportantes que suportam todas as

cargas permanentes e acidentais da edificação, ou seja, funciona como dois em um

juntando as funções de estrutura e vedação.

Há muitas vantagens que podemos citar no emprego desta forma de

construção, como: redução de consumo de formas de madeira, barras de aço e

concreto, com uma mobilidade de construção mais eficaz devido as dimensões dos

blocos e uma redução de custos da edificação na maioria dos casos.

Devemos ressaltar que, por terem uma função estrutural e estarem sendo

desenvolvidos atualmente em larga escala, é importante que os blocos de concreto,

sejam sempre produzidos respeitando as normas técnicas vigentes do setor. para

uma construção com segurança, qualidade e sem desperdício de dinheiro.

As normas técnicas (NBR), estabelecidas pela Associação Brasileira de

Normas Técnicas (ABNT), apresentam aos profissionais da área de engenharia as

exigências mínimas para uso de materiais e o emprego deles nas obras. Há várias

normas a serem utilizadas, entre elas o respaldo técnico para o ensaio de

resistência à compressão dos blocos de concreto, exigidospelanorma6136(ABNT,

2016)de alvenaria estrutural.

Devido à grande facilidade na produção, em que formas para blocos de

concreto são confeccionadas em casa e o concreto é produzido manualmente, os

blocos podem sofrer falta de qualidade e a grande demanda e prazos de entrega

apertados para os fornecedores tendem a resultar em um produto fora dos padrões

aceitáveis e normatizados, o que poderia ocasionar risco à construção.

Em razão a esta preocupação analisou-se, por meio de ensaios de

resistência à compressão, conforme a norma 6136(ABNT, 2016)-Blocos vazados de

concreto simples para alvenaria -requisitos, três fabricantes de blocos de concreto

3

da nossa região, para verificar se os mesmos estariam dentro das exigências

estabelecidas.

Acrescente demanda do mercado de alvenaria estrutural consolidou uma

larga escala de produção dos blocos de concretos, que tornou-se o material mais

utilizado nas obras deste segmento, ocasionando um problema de grande ênfase

em nossa região. Com base nesta crescente demanda, através de estudos

laboratoriais, verificamos se houve uma defasagem de qualidade em alguns

produtos, ou seja, se eles apresentariam um baixo nível de segurança em sua

produção, tornando a utilização dos mesmos um risco eminente e averiguamos se

os três fabricantes da nossa região estariam normatizados, dentro do padrão de

qualidade requisitado pela Associação Brasileira de Normas Técnicas.

FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

A alvenaria estrutural está difundindo-se cada vez mais no mercado da

construção civil, respaldada por normas técnicas e ensaios para testes de

verificação da segurança do uso dos elementos que a compõe e está tornando-se

um método construtivo muito utilizado por empresas deste segmento, em obras de

um ou mais pavimentos e por clientes que optam por esta aplicação devido ao

ganho de tempo e custo (MANZIONE, 2006).

1.1 ALVENARIA

Alvenaria, termo técnico denominado ao fechamento de paredes de tijolos

comuns ou com função estrutural, é utilizada em construções de grande, médio ou

pequeno porte. Apresenta a função de vedação ou a função combinada, ou seja, a

função estrutural agregada à função de vedação, tornando-se um conjunto de peças

ligadas por uma massa apropriada que forma um elemento vertical uniforme e dá as

características físicas e mecânicas para a “parede” suportar todos os intempéries

(chuvas, vento, etc) e resistir às cargas atuantes, promovendo a segurança da

alvenaria. (TAUIL; ALBERTO, 2010).

Segundo Sandes (2008), a alvenaria é um processo construtivo muito antigo,

que data do início do século XIX, época em os blocos de concreto eram maciços e

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muito pesados.Com o passar dos anos, esse processo apresentou evolução, tanto

nos elementos de vedação (blocos), quanto nos métodos de assentamento, o que

melhorou a aplicação da alvenaria nas construções. O aperfeiçoamento desses

elementos abriu um leque de possibilidades construtivas nesse segmento e com os

tipos diferenciados de blocos ocorreu uma grande demanda de produção para

atender o mercado civil. Os tipos de blocos mais comuns são: blocos de concreto,

bloco cerâmico, solo-cimento, bloco de gesso, entre outros.

1.2 ALVENARIA ESTRUTURAL OU PORTANTE

A alvenaria estrutural é um sistema construtivo que visa a vedação e a

sustentação do edifício. Surgiu como forma de substituir o método convencional

viga/pilar/laje de construção e, quando planejada, suportar todas as cargas

acidentais e permanentes(TAUIL; ALBERTO, 2010).

Segundo Neto et al., (2015) à alvenaria estrutural é uma técnica de

construção muito eficaz que vem se aperfeiçoando com o passar do tempo e busca

novas técnicas para suportar grandes vãos e /ou mais pavimentos. Iniciou-se com a

utilização de rochas maciças empilhadas umas nas outras, formando um elemento

monolítico e sustentável à todas as cargas atuantes na estrutura. Atualmente, o

princípio é o mesmo, mas com novas peças de montagem e conhecimento estrutural

elevado. Os blocos estruturais ficaram mais leve e tornou a estrutura rígida a ponto

de suportar maiores cargas ou maiores tensões.

É um processo construtivo em que as paredes têm função estrutural ou

autoportantes e são encarregadas de suportar e transmitir todas as cargas até a

fundação. Já, a alvenaria comum, apenas tem função de vedar e dividir os

cômodos(NETO, et al, 2015).

1.3 BLOCO ESTRUTURAL DE CONCRETO

Os blocos de concreto, material mais utilizado na alvenaria estrutural, têm

função importantíssima nas obras deste segmento, por isso eles apresentam um

estudo aprofundado, com normas a seguir, métodos de utilização a respeitar,

ensaios para verificação de sua qualidade, logística de armazenamento e transporte

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que fazem com que este produto esteja intacto e em perfeitas condições de uso.

(SANDES, 2008)

Figura 1 – Bloco de concreto da família M15.

Fonte: Grupo Mega Mix concretos.

Estas normas supracitadas são estabelecidas pelos órgãos regulamentadores

do setor, que buscam a segurança das obras construídas com alvenaria estrutural. A

norma 6136 -Blocos vazados de concreto simples para alvenaria – requisitos (ABNT,

2016), estabelece as dimensões adequadas, classes, resistências, porosidade,

retração entre outras finalidades para a melhor qualidade dos blocos produzidos

para a alvenaria como estrutura.

Os blocos estruturais de concreto são subdivididos em classes conforme o

uso para determinada função, exigidos pela norma6136(ABNT, 2016), que

determina os componentes específicos e os requisitos gerais que compõe cada

bloco com sua respectiva classe.

No método convencional, o bloco cerâmico é um elemento apenas de

vedação sem nenhuma função estrutural, que suporta apenas o seu peso próprio,

sem cargas adicionais. O bloco de concreto, material mais utilizado na função

combinada, por sua vez, suporta a estrutura e o fechamento de paredes (vedação) e

tem total capacidade de suportar cargas adicionais, como a carga total da estrutura

e seu peso próprio, devidamente dimensionado e calculado para esta função

(ITALIANO, 2017).

Segundo a norma6136 (ABNT, 2016), são elementos vazados de concreto

que possibilitam a construção de paredes mais espessas, se comparado com os

blocos sem função estrutural. Possuem uma maior resistência à compressão e uma

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qualidade de produção altíssima, pois sua estrutura física está relacionada à perfeita

fabricação para suportar as cargas da estrutura e seu peso próprio (SANDES, 2008).

A norma técnica classifica em 4 classes o uso dos blocos de concreto para

alvenaria estrutural nas construções. Estas classes são normatizadas, estudadas e

possibilitam aprovar o material para fabricação. Todo fabricante deve analisar as

normas para adequar-se à sua produção, pois cada classe atende a uma respectiva

função e a uma certa resistência característica dos blocos empregados(NBR 6136,

ABNT, 2007).

A família da classe A tem por finalidade de resistir no mínimo 8 MPa, suporta

maiores cargas da estrutura e é utilizada em locais com maior absorção de água,

que apresentam contato direto com intempéries.

Tabela 1 – Classificação da resistência dos blocos de concreto.

RESISTÊNCIA DOS BLOCOS DE CONCRETO CLASSIFICAÇÃO CLASSE RESISTÊNCIA

COM FUNÇÃO ESTRUTURAL A Fbk ≥ 8 MPa B 4 ≤ Fbk < 8 MPa

COM OU SEM FUNÇÃO ESTRUTURAL C Fbk ≥ 3 MPa SEM FUNÇÃO ESTRUTURAL D Fbk < 3 MPa

Fonte: Associação Brasileira de Normas Técnicas(NBR 6136, 2016).

Há vários tipos de elementos estruturais, entre eles, o bloco cerâmico

estrutural. É um bloco utilizado em construções de menores dimensões e cargas de

estrutura de baixa complexibilidade, como casas de um pavimento ou até edifícios

menores de até dois pavimentos, como os sobrados (TAUIL; ALBERTO, 2010).

Diferente do bloco cerâmico comum, o bloco de concreto tem paredes duplas

e muito mais espessas, mas ambos são feitos de argila aquecida que se transforma

em um material muito resistente para a alvenaria comum e alvenaria portante

(KALIL, 2010).

Outra diferença entre os blocos cerâmicos e os blocos de concreto são os

materiais empregados. O primeiro tem em sua composição a argila como matéria

principal e o segundo tem o cimento e seus agregados, o que faz com que os blocos

apresentem funções iguais, mas produção com materiais diferentes. A capacidade

de suportar cargas também muda, dependendo da classe e das dimensões de cada

bloco (LEMOS, 2016).

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1.4 VANTAGENS E DESVANTAGENS

A alvenaria estrutural, com o emprego dos blocos de concreto como estrutura

e vedação, traz muitas vantagens que são essenciais para uma obra de qualidade,

segura e reduzida de custos, o que proporciona ao cliente uma boa relação de custo

x benefício, se comparado aos métodos convencionais.

A mão de obra é um fator predominante na qualidade de uma construção, que

torna a alvenaria estrutural um método construtivo eficaz pois, a estrutura e a

vedação são os únicos elementos. Outro benefício é a organização do processo

construtivo, com a baixa utilização de outros materiais, como a utilização da madeira

para caixaria, tornando o canteiro de obra mais limpo e organizado (LEMOS, 2016).

Por ser um método construtivo inovador, as vantagens são inúmeras, se

comparadas com o método comum de alvenaria, tendo maior velocidade na

execução das paredes: elimina o uso de vigas, pilares e formas de madeira, reduz o

uso de mão de obra para carpintaria e com a utilização de aço pode ser dispensado

o uso de revestimento, o que ocasiona um custo menor na compra de matérias, uma

alvenaria mais uniforme e gera menos resíduos sólidos como entulho e outros

fatores (KALIL, 2010).

No entanto, há fatores negativos.Como os blocos tem função estrutural, uma

vez projetados, calculados os esforços que cada bloco suporta e montado em obra,

fica inviável o manuseio para futuras reformas da construção, ou seja, não se pode

derrubar paredes e modificar cômodos com facilidade, como em outros métodos de

edificação. Além disso, a mão de obra deve ser qualificada, uma vez que a estrutura

e a vedação são partes de um único elemento, o que exige maior controle dos

materiais utilizados (ITALIANO, 2017).

1.5 ENSAIO DE RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO

O teste de compressão ou ensaio de ruptura à compressão é feito com blocos

estruturais e, segundo a norma 12118, é a “relação de carga e área bruta do corpo

de prova quando submetido ao ensaio de compressão axial”(ABNT, 2013), ou seja,

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avalia a resistência da capacidade que a parede de alvenaria possui de suportar

cargas e ações mecânicas da estrutura, vento, choques e deformações.

Segundo a norma 6136 (ABNT, 2016), os blocos são elementos que suportam

todas as forças mecânicas da estrutura, sendo influenciadas diretamente pela sua

geometria, sua absorção de água e a sua resistência à compressão. Geometria, em

que as paredes devem ser espessas para suportar as cargas; absorção de água,

quando o material recebe chuvas e mesmo assim consegue resistir aos esforços,

chegando a sua resistência total à compressão, quando o elemento estrutural tem

condições de suportar as cargas de uma estrutura.

A norma de ensaio 12118(ABNT, 2016)descreve todos os passos que devem

ser seguidos para uma exata verificação das cargas suportadas pelos corpos de

prova. O posicionamento do bloco na prensa hidráulica é de suma importância para

manter a força concentrada no ponto exato. Deve-se imprimir uma carga uniforme,

ou seja, que varie gradativamente, evitando socos ou choques, e o corpo de prova

deve ser posicionado na prensa hidráulica, emparelhando seu centro de gravidade

com o eixo da máquina que executará o ensaio.

Outra norma a ser respeitada para a execução perfeita do ensaio é a ISO

7500-1:Materiais metálicos - calibração e verificação de máquinas de ensaio estático

uniaxial - parte 1: máquinas de ensaio de tração/ compressão - calibração e

verificação do sistema de medição da força(ABNT, 2016),que determina as

condições que a prensa hidráulica deve estar para análise e execução do teste com

perfeição. Prensa hidráulica é um dispositivo de força, que tem por finalidade medir

a quantidade de força ou carga que determinado material tende a suportar até sua

ruptura.

METODOLOGIA

Foram analisados, a partir de testes de compressão à resistência, os efeitos

mecânicos suportados pelos blocos de concreto, para verificar se eles estariam

dentro dos parâmetros estabelecidos pela norma6136(ABNT, 2016),:tendo em vista

o embasamento da problemática dos fabricantes de blocos de concreto para

alvenaria estrutural.

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Há vários tipos, tamanhos e resistência de blocos de concreto no mercado.

De acordo com pesquisas em campo, o bloco M15 (14cmx19cmx39cm) é o mais

utilizado e vem sendo opção para obras em andamento. Por isso, será utilizado

como base este bloco para o ensaio à compressão, atendendo a norma 12118

:Blocos vazados de concreto simples para alvenaria – métodos de ensaio(ABNT,

2014), que estabelece todos os parâmetros e etapas do processo.

A primeira etapa do processo de testes e ensaios foi analisar os blocos que

foram testados e deveriam atender a norma vigente. Para tal, buscou-se três

fornecedores da região, que estariam inseridos no mercado da construção civil, e

avaliou-se seis blocos fabricados por cada um deles. Esta quantidade foi definida

pelo item 6.5.1, da norma6136 (ABNT, 2016) que determina esta quantia de testes,

devido ao desconhecimento do valor de desvio padrão do fornecedor ao fabricar os

blocos em suas respectivas empresas.

Figura 2 – Blocos de concreto para ensaio à compressão de três fabricantes diferentes.

Fonte: elaborado pelo pesquisador.

A segunda etapa é a regularização dos corpos de prova em que, conforme a

norma 12118“todos os corpos de prova devem ser ensaiados de modo que a carga

seja aplicada na direção do esforço que o bloco deve suportar” (ABNT, 2013). Dessa

forma, as faces foram lixadas e removeu-se qualquer excesso de concreto, deixando

o bloco regularizado e uniforme para receber carga uniforme em todos os pontos,

sem concentrar em apenas um local. A prensa hidráulica foi utilizada como

equipamento de ensaio.

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Figura 3 – Prensa hidráulica utilizada para execução dos ensaios de ruptura.

Fonte: elaborado pelo pesquisador.

Após a devida conformidade com os passos descritos, a carga máxima

suportada pelo bloco de concreto foi analisada. Nosso corpo de prova foi colocado

na prensa hidráulica, onde aplicou-se as forças em direção ao eixo do bloco para

rompê-lo. Verificamos assim a carga máxima de ruptura que ele suportou.

Figura 4 – Bloco de concreto sendo rompido pela prensa hidráulica.

Fonte: elaborado pelo pesquisador.

Este resultado de carga deu início a conta para chegarmos ao valor da tensão

em megapascal (MPa), conforme a norma determina para cada bloco de concreto.

Mas, para isso, precisávamos do valor da área bruta total do bloco testado, que não

descontaria os valores dos furos, para o cálculo. Ou seja, para o cálculo da área

bruta efetuamos a multiplicação da largura do bloco vezes o seu comprimento em

milímetros (mm), o que resultou na área bruta de cada elemento em milímetros

quadrados (mm²).

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Figura 5 – Análise Dimensional dos blocos de concreto.

Fonte: laboratório Itambé.

Com base nos valores do relatório de ensaio, calculamos o esforço máximo

suportado pelo bloco de concreto estrutural, conforme a norma, obtendo os valores

na unidade de megapascal (MPa), pela fórmula básica de tensão que foi igual a

força dividida pela área do bloco.

Equação 1 –tensão mecânica.

= Tensão (megapascal)

F= Força (newtons)

A= Área (milímetros quadrados)

Após o valor em MPa dos blocos ensaiados, concluímos que estes elementos

obedeciam às condições mínimas que a norma 6136(ABNT, 2016) exige para o uso

de blocos de concreto classe “A”.

Figura 6 – Blocos de concreto após ensaio de resistência a compressão.

Fonte: elaborado pelo pesquisador.

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A última etapa dos cálculos foi a verificação da média de carga suportada

pelo lote de milheiro dos blocos de concreto, que está normatizada pela NBR

6136:2016, em que buscamos estimar por meio de fórmulas matemáticas pré-

determinadas, a quantidade de carga que um lote produzido pelas três empresas

poderia suportar sem conhecer o valor do desvio padrão do fabricante.

Equação 2 – Estimativa da Resistência do lote de blocos produzido.

Valor estimado de resistência característica à compressão do bloco (Fbk,est)

é calculado pela expressão:

𝐹𝑏𝑘, 𝑒𝑠𝑡 = 2.fb(1) + fb(2) + ⋯ fb(i = 1)

i − 1− 𝑓𝑏𝑖

Sendo: 𝑖 = , 𝑠𝑒𝑛𝑓𝑜𝑟𝑝𝑎𝑟𝑜𝑢𝑖 =

, 𝑠𝑒𝑛𝑓𝑜𝑟𝑖𝑚𝑝𝑎𝑟

Em que:

fbk,est é a resistência característica estimada da amostra, expressa em

megapascal(MPa).

fb(1), fb(2),…, fbi são os valores de resistência à compressão individuais dos

corpos de provada amostra, ordenados crescentemente.

n é igual à quantidade de blocos da amostra.

Não se deve tomar para fbk,est valor menor que ψ.fb(1), adotando-se para ψ

os valores da tabela 2 ,em função da quantidade de blocos da amostra.

Tabela 2 - valores de ψ em função da quantidade de blocos.

Quantidade de blocos

6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 18

ψ 0,89 0,91 0,93 0,94 0,96 0,97 0,98 0,99 1 1,01 1,02 1,04

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RESULTADOS

Com a regularização dos blocos com retífica, em que deixamos as faces

superiores e inferiores dos blocos planas e niveladas para que recebessem as

cargas em toda a área de contato sem concentrar em apenas um ponto especifico,

realizamos os ensaios dos três fabricantes da região com seis unidades de cada,

todos do mesmo dia, em que a data de coleta até a data dos ensaios ultrapassou os

28 dias, tempo para cura do concreto. As empresas que forneceram os blocos já os

fabricavam há algum tempo, assim, todos os blocos estariam em perfeitas

condições para atingir a resistência máxima de ruptura.

Para a realização dos ensaios à compressão, aplicamos as cargas nos

blocos, observando a tensão de ruptura dos mesmos e suas dimensões. A avaliação

da resistência característica de ruptura dos blocos de concreto para alvenaria

estrutural gerou os valores de resistência média de cada fabricante.

Figura 7 – Gráfico da resistência média em relação a norma classe A.

Neste gráfico pudemos conferir a diferença entre os fabricantes em relação à

resistência média dos blocos. Outra análise, é a resistência de cada bloco individual,

observando que há uma variância em relação a cada unidade do milheiro produzido

nas fábricas. Essa variação é ocasionada geralmente pela má qualidade na

produção, ou seja, falta do controle de qualidade destas empresas.

5,95

2,822,45

8

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

A B C NORMA

VA

LO

R E

M M

PA

FABRICANTES E NORMA CLASSE "A"

RESISTÊNCIA MÉDIA DOS BLOCOS DE CONCRETO

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Figura 8 – Gráfico dos blocos ensaiados da empresa A.

Figura 9 – Gráfico dos Blocos ensaiados da empresa B

Figura 10 – Gráfico dos Blocos ensaiados da empresa C

Com base nos elementos ensaiados, podemos calcular o valor do Fbk,

estático, que determinou o valor da resistência do milheiro produzido pelas

empresas. Este valor foi utilizado para o cálculo de projeto para alvenaria

autoportante, onde o projetista estima por meio de fórmulas matemáticas, a

5,645,51

6,206,28

6,21

5,89

5,4

5,6

5,8

6

6,2

6,4

0 1 2 3 4 5 6 7

Re

sis

tên

cia

em

MP

a

BLOCOS

RESISTÊNCIA INDIVIDUAL DOS BLOCOS -EMPRESA "A"

2,70

2,72

2,73

2,99

2,72

3,02

2,6

2,7

2,8

2,9

3

3,1

0 1 2 3 4 5 6 7Re

sis

tên

cia

em

MP

a

BLOCOS

RESISTÊNCIA INDIVIDUAL DOS BLOCOS -EMPRESA "B"

2,22

2,322,70

2,67

2,502,28

00,5

11,5

22,5

3

0 1 2 3 4 5 6 7Res

istê

nci

a em

MP

a

BLOCOS

RESISTÊNCIA INDIVIDUAL DOS BLOCOS -EMPRESA "C"

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resistência máxima dos blocos de concreto para dimensionamento da estrutura.

Conforme os cálculos nos anexos, verificamos o valor do Fbk, est de cada empresa.

Tabela 3 – Resistência a compressão Fbk, est.

Resistência à compressão Fbk, est

Empresa Resistência Fbk, estático (MPa)

A 5,26

B 2,728

C 2,18 Fonte: norma 6136 (ABNT, 2016) CONCLUSÃO

O bloco de concreto é um elemento construtivo que vem ganhando espaço no

mercado da construção. Várias empresas optaram pela produção dos blocos de

concreto, o que acarretou AA necessidade de produção em larga escala deste

produto, em que se pode fabricar milhares de blocos por dia. Devido ao aumento de

produção, aumentou-se o descuido na dosagem de concreto e outros fatores, que

influenciaram na falta de controle de qualidade destes elementos estruturais,

implicando assim em uma defasagem do produto na questão de resistência à

compressão e esforços que os blocos de concreto deveriam suportar.

Este trabalho analisou se as empresas fabricantes estavam dentro dos

índices mínimos de norma para a produção dos blocos de concreto para alvenaria

estrutural da classe A, em que eles deveriam chegar há uma tensão de ruptura

maior ou igual a 8 MPa, tendo em vista que seriam fabricados com a finalidade de

suportar cargas altas e seriam utilizados em obras de grandes complexibilidade ou

em locais de piores tensões de uma edificação, como os locais abaixo do nível do

solo.

Constatou-se que as empresas não estavam de acordo com a classe

desejada e produziam produtos abaixo do nível esperado. Uma empresa estava

dentro da classe B, em que sua carga de ruptura ficou na faixa de 4 a 8 MPa e os

blocos poderiam ter a função estrutural, mas com os elementos utilizados acima do

nível do solo. Já, nas outras duas empresas, a carga de ruptura não ultrapassou

3MPa, ficando classificada como classe D, ou seja, elas poderiam utilizar seus

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blocos apenas como elementos de vedação, pois os blocos não suportariam

qualquer tipo de carga permanente e carga móvel.

Concluímos que o respectivo estudo de caso atingiu o objetivo de avaliar os

blocos de concreto produzidos em nossa região, verificando a qualidade e a

resistência do material, tendo como princípio básico o uso das normas de alvenaria

estrutural como respaldo técnico prático e teórico.

REFERÊNCIAS

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE CIMENTO PORTLAND. Má qualidade dos blocos de concreto pode comprometer a obra. São Paulo, 2004. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS.NBR 6156: Máquina de ensaio de tração e compressão - verificação - método de ensaio, 1983. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7184: Blocos vazados de concreto simples para alvenaria – determinação da resistência a compressão, 1992. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS.NBR 12118: Blocos vazados de concreto simples para alvenaria – métodos de ensaio, 2013. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS.NBR 6136: Blocos vazados de concreto simples para alvenaria — requisitos, 2016. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS.NBR ISO 7500-1: Materiais metálicos - calibração e verificação de máquinas de ensaio estático uniaxial. Parte 1: Máquinas de ensaio de tração/ compressão - calibração e verificação do sistema de medição, 2016. BLOG CERÂMICA MÔNACO. Diferença entre alvenaria estrutural e alvenaria de vedação; Disponível em: <https://ceramicamonaco.com.br/blog/alvenaria-de-vedacao-alvenaria-estrutural>. Acesso em: 15 de out. de 2018. BLOG MASSA CINZENTA. Ensaio de ruptura dos blocos de concreto; 2014. Disponível em: <http://www.cimentoitambe.com.br/video-labs/ensaio-de-ruptura-de-blocos>. Acesso em: 15 de out. de 2018. BLOG MEGA MIX CONCRETOS. Bloco estrutural família M15; Disponível em : <https://www.grupomega.ind.br/pre-moldados/blocos-e-canaletas/bloco-estrutural-de-concreto-19x19x39>Acesso em: 20 de out. de 2018.

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ITALIANO, R. S. Alvenaria estrutural utilizando blocos cerâmicos estruturais e comparação com obras em alvenaria convencional. Congresso Brasileiro de Engenharia de Produção. Ponta Grossa, 2017. KALIL, S. B.; LEGGERINI, M. R. Estruturas mistas: alvenaria estrutural. Curso de Graduação. Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul. Porto Alegre. 2010. 86p. LEMOS, J. A. O. Requisitos mínimos exigidos em obras de alvenaria estrutural. Trabalho de conclusão de curso apresentado ao curso de graduação em engenharia civil da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), 2016. MANZIONE, L. Estudo de métodos de planejamento do processo de projeto de edificação. Dissertação de mestrado. Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, 2006. NETO, A. P. P.; PELUSO, E. O.; CARVALHO, V. T. A. Alvenaria estrutural: empreendimento Flora Park II. Curso de graduação em engenharia civil. Universidade Federal de Goiás (UFG), Goiânia, 2015. SANDES, V. S. Estudo sobre a qualidade dos blocos de concreto em fábricas de Feira de Santana. 61p. Monografia (graduação em engenharia civil) – Departamento de Tecnologia – Curso de engenharia civil - Universidade Estadual de Feira de Santana, Feira de Santana, 2008. SILVA, A. F. da. Avaliação da resistência a compressão da alvenaria estrutural. Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual Paulista. Faculdade de Engenharia de Ilha Solteira, 2007. TAUIL, C. A.; NESE, F. J. M. Alvenaria estrutural. 1. Ed. PINI. São Paulo, 2010.

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ANEXOS/ APÊNDICES

1.6 ANEXOS DOS RESULTADOS DOS ENSAIOS

ENSAIO DE RUPTURA À COMPRESSÃO DOS BLOCOS DE CONCRETO

NBR 12118/2013 e NBR 6136/2016 - Blocos vazados de concreto simples para alvenaria Analise Dimensional e Determinação de resistência a compressão.

BLOCO DE CONCRETO M15 (14,19,39 cm) - EMPRESA "A"

Corpo de

prova

Comp. (mm)

Largura (mm)

Altura (mm)

Área (mm²)

Carga Ruptura

(N)

Resistência (Mpa)

1 391 140 190 54.740 309.200 5,648520278

2 390 141 190 54.990 303.300 5,515548282

3 392 140 191 54.880 340.600 6,206268222

4 391 141 191 55.131 346200 6,279588616

5 390 140 190 54.600 339350 6,215201465

6 390 140 192 54.600 321700 5,891941392

Resistência características a compressão (Media) 5,959511376

Data de fabricação: NÃO ESPECIFICADA Data do ensaio: 01/10/2018

Data de Coleta: 11/09/2018 Idade na data do ensaio: > 28 DIAS

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ENSAIO DE RUPTURA À COMPRESSÃO DOS BLOCOS DE CONCRETO

NBR 12118/2013 e NBR 6136/2016 - Blocos vazados de concreto simples para alvenaria Analise Dimensional e Determinação de resistência a compressão.

BLOCO DE CONCRETO M15 (14,19,39 cm) - EMPRESA "B"

Corpo de

prova

Comp. (mm)

Largura (mm)

Altura (mm)

Área (mm²)

Carga Ruptura

(N)

Resistência (Mpa)

1 391 140 191 54.740 148250 2,708257216

2 390 141 190 54.990 150050 2,728677941

3 390 140 192 54.600 149500 2,738095238

4 391 141 190 55.131 165150 2,995592316

5 392 140 190,5 54.880 149300 2,72048105

6 390 141 190 54.990 166400 3,026004728

Resistência características a compressão (Media) 2,819518082

Data de fabricação: NÃO ESPECIFICADA Data do ensaio: 01/10/2018

Data de Coleta: 11/09/2018 Idade na data do ensaio: > 28 dias

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ENSAIO DE RUPTURA A COMPRESSÃO DOS BLOCOS DE CONCRETO

NBR 12118/2013 e NBR 6136/2016 - Blocos vazados de concreto simples para alvenaria Analise Dimensional e Determinação de resistência a compressão.

BLOCO DE CONCRETO M15 (14,19,39 cm) - EMPRESA "C"

Corpo de

prova

Comp. (mm)

Largura (mm)

Altura (mm)

Área (mm²)

Carga Ruptura

(N)

Resistência (Mpa)

1 390 141 190 54.990 122500 2,22767776

2 390,5 140,5 190 54.865 127400 2,322052665

3 390 141 190,5 54.990 149000 2,709583561

4 391 140,5 191 54.936 147150 2,678595808

5 390 140,5 191 54.795 137050 2,501140615

6 391 140,5 190,5 54.936 125550 2,285407432

Resistência características a compressão (Média) 2,454076307

Data de fabricação: NÃO ESPECIFICADA Data do ensaio: 01/10/2018

Data de Coleta: 11/09/2018 Idade na data do ensaio: > 28 dias

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1.7 ANEXOS DE CÁLCULO

Cálculo da fórmulaFbk,est para estimativa da resistência a compressão do milheiro produzido pelas três empresas para os blocos de concreto.

EMPRESA “A”

Dados:

fb 1 = 5,51

fb 2 = 5,64

fb 3 = 5,89

n = 6 (número de blocos ensaiados)

𝑖 =𝑛

2 , 𝑠𝑒𝑛𝑓𝑜𝑟𝑝𝑎𝑟; 𝑖 =

6

2 𝒊 = 𝟑

𝐹𝑏𝑘, 𝑒𝑠𝑡 = 2.fb(1) + fb(2) + ⋯ fb(i = 1)

i − 1− 𝑓𝑏𝑖

𝐹𝑏𝑘, 𝑒𝑠𝑡 = 2.5,51 + 5,64

3 − 1− 5,89

𝑭𝒃𝒌, 𝒆𝒔𝒕 = 5,26 MPa

𝐹𝑏𝑘, 𝑒𝑠𝑡 < 𝜓. 𝑓𝑏(1)

𝐹𝑏𝑘, 𝑒𝑠𝑡 < 0,89 .5,51

𝑭𝒃𝒌, 𝒆𝒔𝒕 < 4,90 MPa

O valor Fbk,est do milheiro da empresa “A” é de 5,26 MPa.

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EMPRESA “B”

Dados:

fb 1 = 2,70

fb 2 = 2,728

fb 3 = 2,72

n = 6 (número de blocos ensaiados)

𝑖 =𝑛

2 , 𝑠𝑒𝑛𝑓𝑜𝑟𝑝𝑎𝑟; 𝑖 =

6

2 𝒊 = 𝟑

𝐹𝑏𝑘, 𝑒𝑠𝑡 = 2.fb(1) + fb(2) + ⋯ fb(i = 1)

i − 1− 𝑓𝑏𝑖

𝐹𝑏𝑘, 𝑒𝑠𝑡 = 2.𝟐, 𝟕𝟎 + 𝟐, 𝟕𝟐𝟖

𝟑 − 𝟏− 𝟐, 𝟕𝟎

𝑭𝒃𝒌, 𝒆𝒔𝒕 =2,728 MPa

𝐹𝑏𝑘, 𝑒𝑠𝑡 < 𝜓. 𝑓𝑏(1)

𝐹𝑏𝑘, 𝑒𝑠𝑡 < 0,89 . 𝟐, 𝟕𝟎

𝑭𝒃𝒌, 𝒆𝒔𝒕 < 2, 𝟒𝟎 MPa

O valor Fbk, est do milheiro da empresa “B” é de 2,728 MPa.

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EMPRESA “C”

Dados:

fb 1 = 2,22

fb 2 = 2,28

fb 3 = 2,32

n = 6 (Número de blocos ensaiados)

𝑖 =𝑛

2 , 𝑠𝑒𝑛𝑓𝑜𝑟𝑝𝑎𝑟; 𝑖 =

6

2 𝒊 = 𝟑

𝐹𝑏𝑘, 𝑒𝑠𝑡 = 2.fb(1) + fb(2) + ⋯ fb(i = 1)

i − 1− 𝑓𝑏𝑖

𝐹𝑏𝑘, 𝑒𝑠𝑡 = 2.𝟐, 𝟐𝟐 + 𝟐, 𝟐𝟖

𝟑 − 𝟏− 𝟐, 𝟑𝟐

𝑭𝒃𝒌, 𝒆𝒔𝒕 = 2,18 MPa

𝐹𝑏𝑘, 𝑒𝑠𝑡 < 𝜓. 𝑓𝑏(1)

𝐹𝑏𝑘, 𝑒𝑠𝑡 < 0,89 . 𝟐, 𝟐𝟐

𝑭𝒃𝒌, 𝒆𝒔𝒕 < 1, 𝟗𝟕𝟓𝑴𝑷𝒂

O valor Fbk, est do milheiro da empresa “C” é de 2,18 MPa.