Proposta para simplificação de ensaios destrutivos e não-destrutivos para o monitoramento do ganho de resistência de pavimentos de concreto para fast-track

Abstract

A construção de pavimento de concreto de cimento Portland para liberação rápida, conhecido como fast-track, é uma boa solução principalmente para reparos em locais onde não se pode interromper o tráfego por um período muito grande, cujas técnicas são abrangentes, servindo para obras de construção, reconstrução ou para execução de camadas superpostas. Normalmente o ensaio utilizado para verificar a resistência do concreto para pavimentação é o de resistência à tração na flexão. Em função da grande variabilidade deste ensaio e da demora dos resultados, uma vez que o corpo-de-prova é normalmente ensaiado em laboratório na idade em que se deseja saber a resistência, engenheiros que executam ou fiscalizam obras de pavimento de concreto para fast-track demonstram certa insatisfação com relação a este procedimento. Alternativamente, uma opção promissora para este monitoramento é a utilização dos ensaios de maturidade e ultra-som, que avaliam indiretamente a resistência do concreto in situ. Para contribuir nesta área do conhecimento, realizaram-se ensaios de resistência à tração na flexão, resistência à compressão, maturidade e ultra-som (método direto e indireto), em concretos, argamassas e pastas com cimento Portland de alta resistência inicial (CPV-ARI), para avaliar a possibilidade de correlações entre os ensaios de resistência à tração na flexão e os de ultra-som e maturidade. Os fatores controláveis foram a relação água/cimento (0,25-0,35-0,45) e a idade (1-2-3-7-28 dias). A diferença dos resultados de energia aparente de ativação (maturidade) utilizando diferentes tipos de corpos-de-prova não foi significativa em relação ao corpo-de-prova recomendado pela ASTM C 1074. Encontrouse um coeficiente de correlação de 95,4% entre os resultados de resistência à tração na flexão dos ensaios e os previstos pelo ensaio de maturidade. Não se constatou diferença significativa entre os resultados de velocidade ultra-sônica para os diferentes métodos de ultra-som utilizados. Todos os métodos de ultra-som apresentaram bons coeficientes de correlação com a resistência à tração na flexão, sendo que para o método indireto com três pontos de recepção obteve-se um coeficiente de correlação de 80,8% para as idades de até 24 horas e de 76,4% considerando todas as idades ensaiadas. Portanto, tanto o ensaio de ultra-som como o de maturidade mostraram-se eficazes para estimar a resistência à tração em idades iniciais, o que pode facilitar o controle de concreto para fast-track em campo.

The construction of concrete pavement made of Portland cement for fast use, known as fasttrack, is a good solution, mainly for restoration in places where traffic cannot be disrupted for long. Fast-track concrete pavement techniques are broad, and can be used for construction, reconstruction, and resurfacing. For determining concrete strength in pavement, the flexural strength test is usually used. Since this test presents high variability and demands more time because the specimen is usually tested in laboratories at certain selected ages, engineers who carry out or monitor fast-track concrete pavement projects have shown some dissatisfaction with this procedure. Alternatively, a promising option to monitor this work is the use of maturity and ultra-sound tests, which evaluate concrete strength directly in situ. In order to contribute to this area of knowledge, I have carried out flexural strength, compressive strength, and maturity and ultra-sound (direct and indirect methods) tests in concrete, mortar, and Portland cement paste with high early strengths (CPV-ARI) to evaluate possible correlations among the flexural strength tests and the maturity and ultra-sound ones. The controllable factors were the water-cement ratio (0.25-0.35-0.45) and the age (1-2-3-7-28 days). The difference in the results of the apparent activation energy (maturity), using different types of specimens, was not meaningful if compared to the specimen recommended in ASTM C 1074. Among the results of the flexural strength tests and the ones obtained in the maturity test, the correlation coefficient has been found to be 95.4%. No meaningful difference was found among the results of ultra-sonic speed for the different ultra-sound methods. All ultra-sound methods have shown good correlation coefficients with flexural strength: for the indirect method with three reception points, the correlation coefficient has been found to be 80.8% at ages up to 24 hours, and 76.4% at all test ages. Therefore, both the ultra-sound and the maturity tests have proven to be efficient to estimate tensile strength at early ages; thus, help control fast-track concrete in the field.