Ensaio de Resistência à Compressão

     A resistência dos materiais tem como objetivo estudar o comportamento de um material submetido a esforços. O ensaio de compressão mede a resistência aos esforços de compressão, suportados por uma peça, onde a peça sofre uma força vertical externa, em que a tendência é uma redução do elemento na direção dessa força de compressão.

         Realizamos o ensaio com base na Norma ABNT NBR 8492: Tijolo de Solo cimento – Análise dimensional, determinação da resistência à compressão e da absorção de água – Método de ensaio.

     O ensaio de compressão foi realizado no laboratório de cerâmica do SENAI dendezeiros, utilizando a máquina universal de ensaios Emic DL20000, através do método de ensaio MET-01 COMP BLOCO 9x19. 

Fig. 1 Visita ao laboratório de cerâmica

Fig. 2 Máquina universal de ensaios Emic

         Foi necessária a preparação dos corpos de prova para o ensaio, iniciamos nivelando os CPs para que a força fosse aplicada em toda superfície, em seguida calculamos a área, medindo o diâmetro e altura de cada CP, a área é necessária para configurar os parâmetros da máquina antes de dar início ao ensaio.

Fig. 3 Nivelando a superfície dos corpos de prova

Fig. 4 a) Corpos de prova antes da aplicação da força; b) Corpos de prova após aplicação da força.

         Após finalização dos ensaios, é gerado um gráfico Tensão x Deformação, que apresenta a tensão máxima atingida por cada corpo de prova.

Gráfico 01 - Ponto da curva correspondente ao nível de colapso 2,000%

Tabela 01 - Ensaio de Compressão

Nosso objetivo era aumentar a resistência à compressão do tijolo, a partir dos resultados apresentados na tabela 01 e no Gráfico 01, o corpo de prova 7 possui a formulação com maior resistência à compressão em relação aos outros.

Ensaio de Absorção de Água

      A absorção de água de um material está relacionada com sua resistência mecânica, quanto menor a absorção menor será o espaço entre as partículas para que a água penetre no material, o que garante uma maior resistência mecânica.

     Realizamos o ensaio com base na Norma ABNT NBR 8492: Tijolo de Solo-cimento – Análise dimensional, determinação da resistência à compressão e da absorção de água – Método de ensaio.

      Inicialmente, colocamos os corpos de prova para secar na estufa por 24 horas, a uma temperatura de 110ºC, para obter a massa do corpo de prova seco. Após este período, retiramos os corpos de prova da estufa, e deixamos em repouso até atingir a temperatura ambiente. Em seguida, com o auxílio de uma bacia com água, imergimos os 8 corpos de prova por 24 horas. E por fim, depois de retirar a água secamos superficialmente com uma toalha e pesamos, para obter a massa do corpo de prova saturado.

Fig. 1 Corpos de prova para ensaio de absorção

Fig. 2 Corpos de prova na estufa

Fig. 3 Corpos de prova imersos 

     Com o resultado das medições das massas, calculamos os valores individuais de absorção de água dos corpos de prova, expressos em porcentagem (%), através da fórmula:

A = (m_{2 -}  m_{1 /} m₁)  X 100

      

Onde:

A: é a absorção de água (%);

m_1: é a massa do corpo de prova seco em estufa (g);

m₂: é a massa do corpo de prova saturado (g).

Tabela 01 - Ensaio de absorção

Nosso objetivo era reduzir a absorção de umidade do tijolo, a partir dos resultados apresentados na Tabela 01, o corpo de prova 7 possui a formulação com menor absorção de água em relação aos outros.

Densidade

É a massa por unidade de volume de uma substância, ou seja, é uma medida de quanto material está comprimido em um determinado espaço. A densidade existe para determinar a quantidade de matéria que está presente em uma determinada unidade de volume. Seu cálculo é feito pela divisão da massa do objeto pelo seu volume, como demonstrado abaixo:

Densidade = massa

                      Volume

Tabela 01 – Ensaio de densidade

O nosso objetivo era reduzir a densidade do tijolo, a partir dos resultados apresentados na tabela 01, o corpo de prova 5 possui a formulação com menor densidade em relação aos outros.

Desenvolvendo o relatório...

O relatório, como o nome já diz, é um relato detalhado sobre o experimento, tem como objetivo principal informar aos leitores com clareza todo desenvolvimento do experimento que estamos realizando. E para nós estudantes, também tem um valor, onde aprendemos a organizar os dados, as informações e os resultados alcançados.

Nosso relatório está em andamento, iniciamos a elaboração da fundamentação teórica, criando um texto introdutório, justificando nossas escolhas, além de detalhar os métodos utilizados no processo e os materiais definidos.

Fig. 1 Reunião da equipe para elaboração do relatório

Formulação

Conforme resultados apresentados na ferramenta Minitab, fizemos 8 misturas para confecção dos 8 corpos de prova. Criamos uma tabela de pesagem com o auxílio do excel para calcular a quantidade de material que deve ser pesado para confeccionar os corpos de prova.

Fig. 1 Tabela de pesagem

 Inicialmente pesamos os moldes dos corpos de prova, em seguida pesamos os materiais utilizados nas formulações.

Fig. 2 Pesagem do molde do corpo de prova

Fig. 3 Pesagem dos materiais

PREPARANDO O SOLO PARA MISTURA

            A mistura foi manual, utilizamos bandejas e luvas como auxílio. Misturamos o arenoso com o cimento na proporção apresentada na tabela de pesagem, logo após adicionamos os aditivos, que são a lama de mármore e o pó de borracha. 

Fig. 4 Misturando os materiais

Após essa mistura, a formulação é umedecida com água gradativamente até que a mistura fique homogênea.

Fig. 5 Umedecendo a mistura

Após estabilização da mistura, colocamos o material no molde para secagem à temperatura ambiente. Os corpos de prova secaram durante 1 semana (7 dias). 

Fig. 6 Inserindo a formulação no molde

Fig. 7 A esquerda, mistura umedecida. A direita, mistura curada

Até a próxima,

Equipe MALVT. 

Confecção do molde para o corpo de prova

Conforme os resultados do minitab, confeccionamos 8 moldes para os corpos de prova através das normas ABNT-Associação Brasileira de Normas Técnicas, utilizamos como base a norma NBR 7680- Concreto Extração, preparo, ensaio e análise de testemunhos de estruturas de concreto. A norma prescreve as especificações da confecção de corpos de prova cilíndricos. Neste primeiro momento foi realizado somente a preparação do molde para os corpos de prova.

Segundo a norma, é necessário o uso de uma base e um cilindro complementar, utilizamos um tubo de PVC com diâmetro de 7,5 cm, posicionamos e fixamos o tubo, e marcamos com o auxílio de uma régua e de um lápis alturas de 15 cm, pois de acordo com a norma a altura do corpo de prova deve ser o dobro do diâmetro, os pedaços do tubo foram cortados com uma serra.

Fig. 1 Tubo PVC fixado

Fig. 2 Marcação das alturas para o corte

Fig. 3 Cilindros complementares

Fig. 4 Alguns integrantes da MALVT no momento da confecção do molde

Fig. 5 Molde do corpo de prova

Até a próxima,

Equipe MALVT.

Ferramenta de Análise Estatística de Experimentos

Outra ferramenta utilizada pela equipe Malvt é o planejamento de experimento, mas conhecida entre estudantes e profissionais da área como DOE – Design Of Experiments. Para determinar as variáveis que mais influenciarão o desempenho do nosso processo, vamos realizar experimentos, onde escolhemos níveis para as variáveis de interesse, executando o experimento em combinações desses níveis. Utilizamos como ferramenta de auxílio o software denominado Minitab, que é um programa de computador semelhante a uma planilha eletrônica com fins estatísticos. Com o objetivo de realizar experimentos de forma eficiente e econômica optamos fazer experimentos fatoriais, onde cada fator assume apenas dois níveis. Utilizamos fatoriais fracionados, pois assim foi permitida a redução das corridas, que consequentemente reduziu o tempo e o custo do processo. Randomizamos o experimento para que a sequência da preparação da mistura e confecção dos corpos de prova seja aleatória. 

Aplicamos está ferramenta para definir a porcentagem de cada material utilizado na mistura para confecção dos primeiros corpos de prova.  Foram definidos através do software 8 corridas. Os resultados estão apresentados na imagem abaixo.

            

   Fig. 1 Resultados gerados pelo Minitab

Os sinais negativos e positivos representam os níveis baixo e alto de cada fator, ou seja, definição da utilização da menor ou maior porcentagem de determinado material. A coluna do arenoso será completada conforme a porcentagem dos outros materiais.

Até a próxima,

Equipe MALVT.