Estimativa da resistência do concreto à compressão por meio da velocidade de propagação dos pulsos ultrassônicos na pasta do concreto

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia CivilEsse trabalho propõe um procedimento alternativo para a estimativa da resistência à compressão do concreto através do método da velocidade de pulsos ultrassônicos (VPU). Este procedimento considera que a velocidade do concreto é dependente da proporção volumétrica e da VPU nos seus constituintes. Considera também, que a VPU nos agregados permanece inalterada durante o processo de hidratação e, em decorrência disso, entende que o único constituinte a sofrer alteração nas propriedades elásticas e, consequentemente, na velocidade de propagação dos pulsos ultrassônicos é a pasta de cimento. Portanto, propõe uma relação baseada na correlação entre a VPU através da pasta do concreto e a resistência à compressão do concreto, tendo como pré-requisito básico o conhecimento prévio da proporção volumétrica dos constituintes e a VPU através dos agregados miúdos e graúdos. Para analisar o procedimento proposto foram produzidas misturas de concreto com três relações água/cimento, 0,48, 0,55 e 0,65, e com três teores de pasta, 28%, 32% e 36%. Empregaram-se cimento CP V-ARI-RS, agregados graúdos granitos e diabásicos, agregados miúdos de britagem, e aditivo polifuncional. Além disso, foram produzidas misturas com cimento CP IV-32, utilizando agregado granítico. Tanto a VPU quanto a resistência à compressão foram determinadas em diversas idades, empregando-se corpos-de-prova cilíndricos de 10 x 20 cm. Empregando-se o procedimento proposto foi possível obter coeficientes de determinação (r2) elevados entre a VPU na pasta e a resistência à compressão do concreto, independente do tipo de agregado, tipo de cimento, teor de pasta e dimensão máxima característica. Este procedimento revela-se apropriado para aplicação em indústrias de pré-moldados, pré-fabricados e em concreteiras.This work presents an alternative procedure to estimate concrete compressive strength based on the ultrasonic pulse velocity method (UPV). The proposed procedure considers that UPV in concrete depends on the volumetric proportions and the individual UPV of its constituents. It also considers that UPV in aggregates remains constant during the hydration process. Thus, cement paste is the only concrete constituent that undergoes changes in its elastic properties, including its UPV. This procedure proposes a relationship based on the dependence of UPV in cement paste and concrete compressive strength. The volumetric proportions of the concrete constituents and the UPV in the aggregates are therefore necessary to have been previously established. In order to verify the proposed procedure, concrete mixtures with water to cement ratios of 0.48, 0.55 and 0.65 were produced. Three paste contents were used within each w/c mixture (28%, 32% and 36%). Brazilian cement type CP V-ARI-RS, granitic and basaltic coarse aggregates, crushed fine aggregates and chemical admixtures were also used in the concrete mixtures. Moreover, some concrete mixtures with Brazilian cement type CP IV-32 were also produced. Both UPV and compressive strength of all concrete mixtures were determined at several ages using 10 x 20 cm cylindrical specimens. The proposed procedure was able to yield high coefficients of determination for the relationship between UPV in cement paste and concrete compressive strength regardless the type of aggregate, the type of cement, the paste content of the concrete mixtures. This procedure may be useful to be applied in precast plants and concrete plants