Método de teste padrão ASTM C642 para densidade, absorção e vazios em concreto endurecido

A norma "ASTM C642 Método de Ensaio Padrão para Densidade, Absorção e Vazios em Concreto Endurecido", desenvolvida pela Sociedade Americana de Ensaios e Materiais (ASTM), descreve um método de ensaio para determinar a densidade, a porcentagem de absorção e a porcentagem de vazios em concreto endurecido. Este método de ensaio é útil no desenvolvimento de dados necessários para conversões entre massa e volume de concreto. Pode ser usado para determinar a conformidade do concreto com as especificações e para demonstrar variações de local para local dentro de uma massa de concreto.

Sempre que possível, a amostra deve consistir em várias peças de concreto separadas, cada uma das quais deve ser testada separadamente. As peças separadas podem ser cilindros, núcleos ou vigas de qualquer formato ou tamanho desejado, mas cada peça deve ter um volume não inferior a 350 cm³ (ou aproximadamente 800 g para concreto de peso normal) e cada peça deve estar livre de rachaduras, fissuras ou bordas quebradas visíveis.

O procedimento é especificado na norma da seguinte forma:

• Massa seca em estufa: A massa das porções é determinada e seca em estufa a 100 °C a 110 °C por pelo menos 24 horas. Após a retirada de cada amostra da estufa, deixe-a esfriar até 20 a 25 °C ao ar seco (de preferência em um dessecador) e determine sua massa. Se a amostra estiver relativamente seca quando a massa for determinada pela primeira vez e a segunda massa for muito próxima da primeira, ela é considerada seca.

Se a amostra estiver úmida quando sua massa for determinada pela primeira vez, ela é colocada na estufa para um segundo período de secagem de 24 horas, e sua massa é determinada novamente. Se o terceiro valor controlar o segundo, a amostra é considerada seca. Em caso de dúvida, a amostra é seca novamente em intervalos de 24 horas até que os valores de controle de massa sejam obtidos. Se a diferença entre os valores obtidos de dois valores de massa consecutivos exceder 0,5% do menor valor, as amostras são devolvidas à estufa para um período adicional de secagem de 24 horas, e o processo é repetido até que a diferença entre quaisquer dois valores consecutivos seja inferior a 0,5% do menor valor obtido.

• Massa saturada após imersão: Após a secagem final, resfriamento e determinação da massa, a amostra é imersa em água a aproximadamente 21 °C por pelo menos 48 horas, até que duas leituras consecutivas da amostra seca na superfície, com intervalos de 24 horas, mostrem um aumento de massa inferior a 0,5% do valor maior. A superfície da amostra é seca removendo-se a umidade superficial com uma toalha, e a massa é determinada.
• Massa saturada após a fervura: A amostra, processada conforme descrito acima, é colocada em um recipiente adequado coberto com água da torneira e fervida por 5 horas. Deixa-se esfriar até uma temperatura final de 20 a 25 °C por perda natural de calor ao longo de pelo menos 14 horas. A umidade da superfície é removida com uma toalha e a massa da amostra é determinada.
• Massa aparente imersa: Após imersão e fervura, a amostra é suspensa por um fio e sua massa aparente na água é determinada.

Utilizando os valores de massa determinados, são feitos os seguintes cálculos de acordo com a fórmula fornecida na norma:

• Porcentagem de absorção após imersão
• Porcentagem de absorção após imersão e fervura
• Densidade aparente seca
• Densidade aparente após imersão
• Densidade aparente após imersão e ebulição
• Densidade aparente
• Porcentagem de volume de poros permeáveis ​​(vazios)

Em resumo, a ASTM C642 é uma norma amplamente utilizada que fornece procedimentos padronizados para determinar as propriedades físicas básicas do concreto endurecido, como densidade, absorção e volume de vazios permeáveis. Essas propriedades são indicadores importantes da qualidade, durabilidade e resistência do concreto a danos ambientais, como ciclos de congelamento e degelo, penetração de água e ataque químico.

O objetivo desta norma é avaliar a capacidade de absorção de água de uma amostra de concreto. Isso reflete sua porosidade e potencial de durabilidade em ambientes agressivos. Este método de ensaio é aplicável a amostras de concreto endurecido de formatos e tamanhos padronizados, como cilindros ou núcleos, e é frequentemente utilizado em avaliações de controle de qualidade e durabilidade.

Os parâmetros básicos de teste desta norma são:

• Densidade (volume, aparente e seca em estufa): Mede a massa por unidade de volume do concreto, incluindo e excluindo poros permeáveis.
• Absorção: Indica o aumento percentual de peso quando o concreto é imerso em água e representa a absorção de água através dos poros capilares.
• Volume de vazios permeáveis: Representa a porção de concreto constituída por vazios interligados que podem absorver água ou outros líquidos.

Maior absorção e teor de vazios geralmente se traduzem em menor durabilidade. Esta norma é usada para comparar diferentes misturas de concreto ou métodos de cura. Ela garante que os materiais atendam aos níveis de desempenho específicos do projeto ou exigidos pela norma. Os métodos descritos são valiosos na otimização de misturas e aditivos de concreto para maior durabilidade e desempenho.

A norma ASTM C642 é importante pelos seguintes motivos:

• A durabilidade do concreto é indicada por: A absorção e o teor de vazios estão diretamente relacionados ao desempenho do concreto em ambientes agressivos (por exemplo, áreas com gelo e degelo, áreas marinhas ou áreas expostas a produtos químicos). Alta absorção de água geralmente indica maior permeabilidade, o que pode permitir a entrada de substâncias nocivas como cloretos ou sulfatos, levando à corrosão ou deterioração.
• Auxilia na seleção de materiais e no projeto de misturas: Esta norma auxilia engenheiros a otimizar projetos de misturas para requisitos específicos de durabilidade, comparando resultados de testes de diferentes misturas de concreto. É particularmente útil em projetos que exigem concreto de baixa permeabilidade (por exemplo, barragens, pontes, reservatórios).
• Ajuda a prever o desempenho a longo prazo: O teor de vazios e a densidade determinados por este teste são indicadores úteis da vida útil e das necessidades de manutenção. Ajuda a prever problemas como rachaduras, retração ou perda de resistência devido ao movimento interno da água.
• Oferece suporte ao controle e garantia de qualidade: utilizado em testes de produção de rotina para garantir consistência e conformidade com as especificações. Fornece uma referência mensurável para aceitar ou rejeitar lotes de concreto.
• Avalia os efeitos da cura e compactação: A cura e compactação adequadas reduzem vazios e aumentam a densidade.
• Importante para infraestruturas expostas à água: em túneis, estruturas marítimas, estações de tratamento de águas residuais e plataformas de estacionamento, o concreto é constantemente exposto à umidade. Esta norma garante que o material seja pouco permeável e resistente a danos causados ​​pela água.
• Exigido em normas: Muitos códigos de construção nacionais e internacionais e especificações de concreto referem-se a esta norma para avaliação de durabilidade.

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