Open-access Chemical curing effects on in loco structural concrete strength evolution

AC Ambiente Construído Ambiente Construído 1415-8876 1678-8621 Associação Nacional de Tecnologia do Ambiente Construído - ANTAC Abstract The compressive strength evolution of concrete is water availability and temperature dependent on its surroundings. Water restriction reduces the hydration rate of Portland cement and, consequently, the compressive strength. The increase in temperature enhances hydration and compressive strength at early ages. Opposite behavior can be observed at more advanced ages. In the present study, class C30 machined structural concrete, used in a predominantly residential construction development, was subjected to different curing conditions to analyze the effects on compressive strength at 3, 7, and 28 days. The reference curing procedure followed regulatory guidelines (NBR 5738). In the laboratory, the concrete was cured in air and sealed condition's using PVC film. At the site (on site), the concrete was chemically cured with the paraffinic hydrocarbon emulsion. Alternative curing procedures reduced the compressive strength of the concrete at all ages analyzed, with a variation between 7 and 30%. Chemical curing was the one that resulted in a great reduction in the concrete's compressive strength, despite the evolution of mass loss due to drying being similar to that of air curing. Introdução O desenvolvimento da microestrutura da matriz cimentícia do concreto ao longo do tempo é dependente da disponibilidade de água e da temperatura (Joshaghani et al., 2019). O cimento Portland na sua essência (clínquer + gipsita) requer uma relação água/cimento mínima de aproximadamente 0,42 para que ocorra a plenitude da hidratação (Neville, 1997; Verma; Rawat, 2018; Whiting; Snyder, 2003). Nos concretos estruturais convencionais (classe de resistência à compressão de C20 a C50) (Atsbha; Zhutovsky; 2022; Patel; Shah, 2015; Rahimi et al., 2023), normalmente executados com cimento de alta resistência inicial, a relação água/cimento supera a demanda mínima de água. Nestes casos, o fornecimento de água externa ao concreto não precisa ser obrigatoriamente realizado, desde que se mantenha a água de mistura disponível para a hidratação do cimento por meio de um procedimento de cura adequado e eficiente. Nas situações onde maiores classes de resistência à compressão são necessárias e, consequentemente, menores relações água/cimento (< 0,42), é de suma importância disponibilizar água extra ao concreto por meio de um procedimento de cura úmida (Verma; Rawat, 2018; Whiting; Snyder, 2003). No presente trabalho será abordado o efeito da cura química sobre a resistência à compressão de corpos de prova de concreto expostos em ambiente externo (outdoor), no próprio local de lançamento. Os trabalhos que buscam avaliar os efeitos deste tipo de cura estão pautados na exposição em ambientes controlados ou em ambientes laboratoriais (indoor), o que para fins de compreensão do desempenho dos agentes de cura é extremamente pertinente. Por outro lado, a exposição in loco tende a ser mais hostil, ou seja, a eficiência da cura química está propensa a ser minorada. Portanto, o objetivo do trabalho é contribuir com o conhecimento acerca da eficiência da cura química em condição próxima à real de aplicação, por meio de estudo de caso em empreendimento predominantemente residencial situado na região Nordeste do Brasil. Referencial teórico A cura do concreto tem por objetivo primordial evitar a evaporação parcial da água de mistura, de forma a manter as condições adequadas para a hidratação do cimento (Pawar; Kate, 2020). Deve ser iniciada na maior brevidade possível após o lançamento, adensamento e acabamento superficial do concreto. O procedimento de cura utilizado para comprovação da qualidade e uniformidade do concreto requer, após 24 horas da moldagem, a imersão dos corpos de prova em solução saturada de hidróxido de cálcio a 23 ± 2 ºC ou a armazenagem em câmara úmida à temperatura de 23 ± 2 ºC e umidade relativa do ar superior a 95%, conforme as prerrogativas da NBR 5738 (ABNT, 2016). Sob estes condicionantes o concreto se manterá saturado e as reações de hidratação do cimento ocorrerão em situação idealizada. Como consequência, os resultados de resistência à compressão representam a potencialidade máxima do concreto para a faixa de temperatura pré-estabelecida. Nas aplicações práticas, os mais variados procedimentos de cura aplicados às estruturas dificilmente possibilitarão a obtenção de valores de resistência à compressão equivalentes àqueles observados na condição saturada (cura submersa ou em câmara úmida) (Atsbha; Zhutovsky, 2022). Por mais rigoroso que seja a cura úmida realizada in loco, dificilmente todas as superfícies do concreto se manterão saturadas ao longo do tempo. Nas superfícies horizontais até é possível se manter uma lâmina de água ou aplicar um substrato encharcado que impeça ou minimize a evaporação da água. Já nas superfícies verticais e nos planos inclinados, as dificuldades são significativas. Nas pesquisas, a eficiência e as implicações dos variados procedimentos de cura sobre as propriedades mecânicas e a durabilidade do concreto são normalmente estudadas em corpos de prova, por meio de ensaios em ambientes controlados que permitem uma análise comparativa dos resultados (Atsbha; Zhutovsky, 2022; Surana; Pillari; Santhanam, 2017; Wang et al., 2023; Whiting; Snyder, 2003). Na ausência de cura ocorre redução significativa da resistência à compressão e dos parâmetros de durabilidade, pois a camada próxima à superfície do concreto perde água para o meio, a uma taxa de evaporação dependente do calor de hidratação do cimento, da temperatura ambiente e do concreto (incidência solar), da velocidade do vento e da umidade relativa do ar (Potdar; Abraham; Kakade, 2023). A gradativa redução na disponibilidade de água interfere na taxa de hidratação do cimento, podendo, inclusive, causar a sua paralisação. A espessura da zona afetada pela cura está diretamente relacionada com a envoltória ambiental que circunda o concreto, ou seja, os impactos na resistência à compressão e, sobretudo, nas características microestruturais da camada de cobrimento, variam de acordo com a interação microclima/superfície do concreto. Nas estruturas, além destes efeitos, a falta de restrição à evaporação da água propicia retração plástica por secagem, potencializando a fissuração do concreto (Bushlaibi; Alshamsi, 2002; Joshaghani et al., 2019; Pawar; Kate, 2020; Surana; Pillari; Santhanam, 2017). A Figura 1 apresenta as consequências da ausência de cura sobre a resistência à compressão de argamassas quando expostas em ambientes com condições controladas. Figura 1 Resistência à compressão relativa de corpos de prova de argamassa curados ao ar em relação àqueles submetidos à cura úmida Fonte: adaptado de Whiting e Snyder (2003) e Surana et al. (2017). A redução na resistência à compressão pode ser observada de forma significativa nas primeiras idades, atingindo valores da ordem de 45% aos 28 dias. Nas argamassas, a evaporação da água tende a ser maior do que no concreto (Whiting; Snyder, 2003), ou seja, os efeitos da ausência de cura são menos pronunciados neste último, porém não menos importantes. A Tabela 1 apresenta alguns trabalhos recentes que abordam os efeitos da ausência de cura sobre a resistência à compressão de concretos de classes entre C30 e C50, detalhando os corpos de prova utilizados e as condições de cura úmida e ao ar. Os efeitos da cura ao ar são apresentados na Figura 2, sob a forma de resistência à compressão relativa à cura úmida. Tabela 1 Trabalhos científicos recentes que abordam os efeitos da cura ao ar sobre a resistência à compressão de concretos de classes entre C30 e C50 Autores Resistência 1 28 dias (MPa) Corpos de prova Cura úmida (condições) Cura ao ar (condições) Assunção, Almeida e Gomes (2021) 49,6 Cilíndrico(Ø10x20 cm) ImersãoSolução saturada de cal Ambiente(sem detalhamento) Borrero et al. (2021) 48,8 Cilíndrico(Ø10x20 cm) Câmara úmida Ambiente(sem detalhamento) Faria et al. (2021) 33,3 Cilíndrico(Ø10x20 cm) ImersãoSolução saturada de cal Ambiente laboratorial (interno) Atsbha e Zhutovsky (2022) 41,8 Cúbico(a = 10 cm) Imersão (28 dias)Solução saturada de cal Sala climatizada(23 ºC/55% UR) Wang et al. (2023) 43,8 Cilíndrico(Ø10x20 cm) Câmara úmida(23 ºC/95% UR) Ambiente laboratorial(22 ºC/50% UR) Nota: 1 Resistência à compressão média, aos 28 dias, dos corpos-de-prova submetidos à cura úmida sob as respectivas condições descritas. Figura 2 Resistência à compressão relativa de concretos curados ao ar em relação àqueles submetidos à cura úmida Fonte: adaptado de Assunção, Almeida e Gomes (2021), Borrero et al. (2021), Faria et al. (2021), Atsbha e Zhutovsky (2022) e Wang et al. (2023). Os resultados apresentados na Figura 2 evidenciam que a ausência de cura reduz a resistência à compressão relativa do concreto ao longo do tempo. Aos 28 dias, a redução variou entre 14 e 36%. O amplo intervalo de variação ocorre em função das condições de exposição ao ar, sobretudo pela temperatura e umidade relativa, e também pela composição do concreto, com ênfase no tipo e consumo (kg/m3) de cimento Portland. Atiş et al. (2005) demonstraram que os efeitos da cura ao ar (20 ± 2 ºC/65% UR) são dependentes da relação água/cimento e do consumo de cimento por metro cúbico. O aumento destas variáveis potencializa a redução na resistência à compressão relativa do concreto. A Figura 3 apresenta as tendências observadas por Atiş et al. (2005). Os concretos misturados na relação água/cimento igual a 0,30, independentemente do consumo de cimento, pouco foram impactados pela ausência de cura. Nas relações água/cimento superiores a 0,35, houve redução progressiva na resistência à compressão em decorrência da ausência de cura, potencializada pelo maior consumo de cimento. Figura 3 Efeitos da relação água/cimento e do consumo de cimento na resistência à compressão, aos 28 dias, de concretos curados ao ar (20 ± 2 ºC/65% UR) em comparação àqueles curados por imersão Fonte: adaptado de Atiş et al. (2005) Na relação água/cimento 0,60, por exemplo, os concretos com resistência à compressão entre 31,6 e 37,6 MPa, apresentaram redução nesta propriedade variando de 5 a 18%. A região hachurada (a/c ≥ 0,42) representa concretos que são autossuficientes em relação à demanda de água para a hidratação do cimento, ou seja, não carecem de fonte externa de água. Por outro lado, esses concretos são mais sensíveis à ausência de cura, evidenciando a necessidade de práticas que minimizem a evaporação parcial da água de mistura do concreto para que a redução da resistência à compressão não seja expressiva. Portanto, em concretos de baixa relação água/cimento (a/c < 0,42) é imperativo o fornecimento de fonte externa de água para garantir a hidratação do cimento (Whiting; Snyder, 2003). Já nos concretos com maiores relações água/cimento, a cura úmida ou por selagem superficial é essencial para mitigar a redução da resistência à compressão. Os procedimentos úmidos são, na maioria das vezes, difíceis de serem executados de forma eficiente nos canteiros de obra em função da logística necessária. A lâmina d’água, aspersão de água, névoa de água ou substrato encharcado (sacos de juta, serragem, areia, etc) são procedimentos que podem ser utilizados, porém demandam muitos insumos e mão-de-obra, sobretudo em regiões de clima quente e baixa umidade relativa, onde o fornecimento contínuo de água é necessário (Atsbha; Zhutovsky, 2022). Os procedimentos de cura por selagem, sejam eles por meio de filmes de polietileno (lonas) ou por compostos de cura química, constituem importante possibilidade de uso em concreto com grande relação área/volume (lajes, pisos e pavimentos). Os filmes de polietileno são leves, quimicamente inertes, resistentes ao rasgo, impermeáveis à água e flexíveis, o que os torna adequados e de simples aplicação em estruturas complexas (Atsbha; Zhutovsky, 2022; Memadam; Lakshmi, 2019). Apesar destas características, o uso de filmes de polietileno não apresenta a versatilidade dos compostos de cura química, os quais podem ser utilizados também em superfícies verticais (se necessário). As emulsões poliméricas base água ou VOC (compostos orgânicos voláteis) configuram um procedimento de manutenção da umidade por meio da interposição de uma membrana de baixa permeabilidade entre a superfície do concreto e o ambiente. Desta forma, a perda de água do concreto por evaporação pode ser significativamente reduzida. A polimerização das emulsões e a consequente formação da membrana protetora requer a eliminação, por evaporação, do veículo volátil (água ou VOC), o que implica em um período de tempo para que a superfície do concreto seja, de fato, selada. Diferentemente dos procedimentos de cura úmida, onde é necessário supervisão corriqueira e fornecimento constante de água, a cura química por selagem requer apenas agilidade na aplicação da emulsão, sem a necessidade de atividades complementares ao longo do tempo (Rahimi et al., 2023). O desempenho de compostos de cura química com baixo (<350 g/L) e alto (350 g/L < VOC < 700 g/L) teores de VOC foram avaliados por Whiting e Snyder (2003) em corpos de prova de argamassa. As tendências observadas pelos autores são apresentadas na Figura 4. A ausência de cura resultou em redução de 46% na resistência à compressão aos 28 dias. O uso de compostos de cura química causou redução entre 25 e 45% em comparação à argamassa curada em solução saturada com cal. Os resultados evidenciam uma tendência de maior eficiência dos compostos de cura química com altos teores de VOC. Figura 4 Efeitos de compostos de cura química na resistência à compressão relativa de argamassas em relação à cura submersa Fonte: adaptado de Whiting e Snyder (2003). Os compostos de cura química, apesar de contribuir para a retenção da água de mistura do concreto, podem propiciar a evaporação parcial desta água, com consequente redução na resistência à compressão. A magnitude destes efeitos está relacionada com a prévia homogeneização da emulsão, com o rigor da aplicação conforme as recomendações do fabricante e, também, com as possíveis microfissuras formadas na membrana polimerizada após a evaporação do veículo volátil (água ou VOC) (Atsbha; Zhutovsky, 2022; Potdar; Abraham; Kakade, 2023; Whiting; Snyder, 2003). A compilação de alguns trabalhos que abordam os efeitos da cura química sobre a resistência à compressão de concretos é apresentada na Tabela 2. Nestes trabalhos, as análises são realizadas por comparação com as resistências à compressão dos concretos submetidos à cura úmida. No trabalho de Atsbha e Zhutovsky (2022), a cura úmida foi realizada até 28 dias e, após este período, as amostras foram expostas em ambiente com temperatura de 23 ± 2 ºC e umidade relativa de 55 ± 5%. A Figura 5 apresenta as confrontações da cura química com a cura úmida, sob a forma de resistências à compressão relativas. É evidente que a cura química causa redução na resistência à compressão deste as primeiras idades, atingindo valores entre 2 e 16% aos 28 dias. As tendências observadas representam exposições dos corpos de prova curados quimicamente em ambientes controlados ou não especificados. A priori, considera-se que a exposição não especificada foi realizada em ambiente laboratorial, ou seja, ambiente interno (indoor). Tabela 2 Trabalhos científicos que abordam os efeitos da cura química sobre a resistência à compressão de concretos de classes entre C25 e C65 Autores Resistência128 dias (MPa) Corpos deprova Cura úmida(condições) Cura química (aplicação) Reddy (2013) 66,1 Cúbico(a = 15 cm) Imersão Emulsão parafínicaRetirada do moldeUma camadaExposição: não especificado Atsbha e Zhutovsky (2022) 41,8 Cúbico(a = 10 cm) Imersão (28 dias)Solução saturada de cal Copolímero acrílico base águaRetirada do molde (24h)Duas camadasExposição: 23 ºC/55% UR Rahimi et al.(2023) 28,3 Cilíndrico(Ø15x30 cm) ImersãoÁgua (23 ± 5 ºC) Emulsão base águaRetirada do moldeUma camadaExposição: não especificado Wang et al.(2023) 43,8 Cilíndrico(Ø10x20 cm) Câmara úmida(23 ºC/95% UR) Produto não especificadoRetirada do molde (24h)Uma camadaExposição: 22 ºC/50% UR Nota: 1 Resistência à compressão média, aos 28 dias, dos corpos-de-prova submetidos à cura úmida sob as respectivas condições descritas. Figura 5 Resistência à compressão relativa de concretos submetidos à cura química em relação àqueles submetidos à cura úmida Fonte: adaptado de Reddy (2013), Atsbha e Zhutovsky (2022), Rahimi et al. (2023) e Wang et al. (2023). A análise global das referências bibliográficas utilizadas no presente trabalho evidencia que a cura química é parcialmente eficiente em reter a água de mistura do concreto, pois parte desta água é evaporada, impactando negativamente na resistência à compressão. A Figura 6 resume as tendências observadas nos trabalhos dos diversos autores que abordam os efeitos da cura ao ar e da cura química sobre a resistência à compressão do concreto aos 28 dias. De forma geral, a aplicação do agente de cura foi realizada na desmoldagem dos corpos de prova, ou seja, depois de transcorridas 24 horas. Figura 6 Redução percentual na resistência à compressão, aos 28 dias, de concretos quando da ausência de cura (cura ao ar) ou curados quimicamente (membrana) em relação à cura úmida Fonte: adaptado de Assunção, Almeida e Gomes (2021), Atsbha e Zhutovsky (2022), Borrero et al. (2021), Faria et al. (2021), Rahimi et al. (2023), Reddy (2013) e Wang et al. (2023). Nos canteiros de obra, a depender das condições climáticas e por recomendação dos fabricantes e das boas práticas construtivas, a aplicação do agente de cura química deve ser realizada de forma mais precoce. Normalmente a aplicação é realizada quando se observar a secagem superficial do concreto e a possibilidade de transitar sobre o mesmo. No caso da exposição de corpos de prova próximo aos locais de lançamento (outdoor) há alteração significativa do microclima que interage com o concreto em relação àqueles expostos em ambientes laboratoriais (indoor). A incidência solar e a ação dos ventos submetem o concreto a condições mais severas de exposição, que tendem a potencializar a evaporação da água de mistura. Em climas quentes e com baixas umidades relativas, a redução na resistência à compressão ocorre em virtude da maior temperatura de cura, resultado do aquecimento do concreto pela radiação solar, e pela maior taxa de evaporação de água (Bushlaibi; Alshamsi, 2002). Sob estas premissas, o presente trabalho tem por objetivo avaliar os efeitos decorrentes da cura química na resistência à compressão de concreto estrutural usinado utilizado na execução de uma das lajes nervuradas de um empreendimento predominantemente residencial e contribuir com o conhecimento acerca da utilização deste procedimento de cura. Material e método Material O material objeto do estudo foi um concreto usinado bombeável de classe C30 (fck = 30 MPa) utilizado para a execução de parte da estrutura de empreendimento predominantemente residencial, situado no município de Barreiras, Bahia. Conforme o fornecedor, o concreto fora executado com cimento de alta resistência inicial, utilizando areia natural quartzosa e uma mistura de agregados graúdos de origem calcária, classificados como brita 0 (9,5 mm) e brita 1 (19,0 mm), além de aditivo polifuncional e retardador de pega. A dosagem foi realizada para a obtenção de abatimento do tronco de cone (slump) de 120 ± 20 mm. A amostra de concreto utilizada no estudo foi retirada de um caminhão betoneira dentre os vários utilizados para a execução parcial da laje do pavimento térreo do empreendimento. Método Previamente ao detalhamento da metodologia utilizada é apresentado, na Figura 7, um fluxograma conciso do planejamento experimental, com o objetivo de delinear, de forma resumida, as etapas realizadas para a obtenção dos resultados a serem analisados no presente trabalho. Figura 7 Fluxograma conciso do planejamento experimental A partir de um determinado caminhão betoneira, com capacidade de 8 m3, foi retirada uma amostra de concreto para a verificação da conformidade do abatimento do tronco de cone. Após o ateste da conformidade, foi retirada uma amostra de concreto capaz de permitir a moldagem de 55 corpos de prova (CP’s) cilíndricos de Ø10x20 cm. Desta amostra, 9 CP’s foram moldados pela empresa responsável pelo controle tecnológico do concreto e os outros 46 CP’s foram moldados pelo autor deste trabalho, o que permite a confrontação dos resultados de resistência à compressão dos CP’s submetidos à cura submersa, conforme as prerrogativas na NBR 5738 (ABNT, 2016). Abatimento do tronco de cone e moldagem e cura dos corpos de prova O ensaio de abatimento do tronco de cone foi realizado previamente ao lançamento do concreto no caminhão bomba, seguindo as diretrizes da norma NBR 16899 (ABNT, 2020). Na sequência, 46 corpos de prova (CP’s) cilíndricos (Ø10x20 cm) foram moldados de acordo com as diretrizes da norma NBR 5738 (ABNT, 2016), ou seja, em 2 camadas com a aplicação de 12 golpes por camada. Findada a moldagem, 16 CP’s foram mantidos no canteiro de obras, em local protegido da incidência solar e cobertos por filme de polietileno, e os outros 30 CP’s foram transportados para ambiente laboratorial e cobertos com plástico bolha. A distância entre o empreendimento e o laboratório é de aproximadamente 250 metros. Desta forma, a temperatura ambiente e a umidade relativa entre os locais de exposição podem ser consideradas praticamente iguais. A moldagem dos CP’s ocorreu no dia 31/05/2023 às 15 horas. No dia 01/06/2023, às 7 horas, os CP’s mantidos no canteiro de obras foram desmoldados. Na sequência foram transportados para a laje e dispostos exatamente no local onde fora lançado o concreto do caminhão betoneira utilizado no estudo. Neste caso, os CP’s foram retirados das fôrmas 16 horas após a moldagem. Esta iniciativa foi realizada em virtude da logística adotada pela empresa executora, a qual optou por aplicar o agente de cura química na laje no dia seguinte à moldagem, às 8 horas. A aplicação do agente de cura na laje foi realizada por meio de um rolo de pintura com sobreposição de aproximadamente 10 cm entre as faixas. A Figura 8 apresenta os CP’s dispostos na laje, antes e após a aplicação do agente de cura com pincel. Figura 8 Corpos de prova dispostos na laje, antes e após a aplicação do agente de cura O agente de cura químico utilizado foi uma emulsão de hidrocarbonetos parafínicos, de cor branca, densidade de 1,0 g/cm3 e teor de sólidos entre 11 e 13%. O consumo recomendado pelo fabricante é de 0,20 kg/m2. Ao completar 1 dia, as temperaturas experimentadas pelos CP’s expostos na laje foram medidas com termômetro de infravermelho da marca Minipa, modelo MT-395A. Essa ação, realizada às 15 horas, teve por objetivo determinar a temperatura dos CP’s no horário de maior temperatura diária ao longo do período de 28 dias. No laboratório, o procedimento de cura padrão, conforme a NBR 5738 (ABNT, 2016), foi realizado em 12 CP’s, os quais foram retirados das fôrmas e imersos em solução saturada de cal após 24 horas da moldagem (temperatura média da solução: 24,1 ºC). A cura ao ar foi realizada em 9 CP’s por meio de exposição em bancada laboratorial, sem incidência solar, ou seja, em ambiente coberto e sob variação das condições climáticas diárias (temperatura e umidade relativa). A cura selada foi realizada em 9 CP’s por meio de filme plástico de PVC. A selagem foi realizada com a aplicação do filme em 6 camadas. Estes CP’s foram dispostos na mesma bancada daqueles destinados à cura ao ar. O início destes procedimentos de cura também ocorreu 24 horas após a moldagem. A Figura 9 apresenta os CP’s acondicionados no ambiente laboratorial durante as primeiras 24 horas e, também, os CP’s expostos à cura ao ar e selada. A temperatura ambiente no entorno dos CP’s no momento da exposição variou entre 28,6 e 29,5 ºC, com umidade relativa de 60%. Figura 9 Corpos de prova de concreto acondicionados em ambiente laboratorial nas primeiras 24 horas e corpos de prova expostos à cura ao ar e cura selada Ensaio de variação de massa Nas idades de 3, 7 e 28 dias, uma amostra de CP’s de cada um dos procedimentos de cura teve a massa determinada em balança com precisão de 0,1 g. Os CP’s submetidos à cura submersa foram retirados da solução (4 CP’s/idade), secos superficialmente com pano úmido e imediatamente pesados. A massa média destes CP’s foi utilizada como referência para a comparação com as médias dos demais procedimentos de cura (ar, selada e química). Na cura ao ar e selada foram utilizados 3 CP’s por idade e, na cura química, 5 CP’s para 3 e 7 dias e 6 CP’s para 28 dias. Os CP’s expostos no canteiro de obras foram recolhidos nos dias de ensaio. A análise nas idades de interesse, além dos valores absolutos, foi realiza por meio da massa relativa média dos diferentes procedimentos de cura em relação à massa média obtida na cura submersa. As perdas de água por evaporação nos procedimentos de cura alternativos (ar, selada e química), também em relação à cura submersa, foram determinadas e expressas em relação à área exposta dos CP’s (g/m2). A área exposta de cada CP foi considerada igual a 0,07854 m2. Ensaio de resistência à compressão axial Nas idades de 3, 7 e 28 dias, após a determinação das massas, as superfícies planas dos CP’s foram retificadas e, na sequência, realizados os ensaios de resistência à compressão. A prensa da marca EMIC, com capacidade de 2.000 kN, foi utilizada nos ensaios, executados conforme as diretrizes da NBR 5739 (ABNT, 2018). Os resultados dos CP’s submetidos à cura submersa foram confrontados com aqueles obtidos pela empresa responsável pelo controle tecnológico do concreto do empreendimento. Neste caso, foram rompidos 3 CP’s por idade de ensaio. Dados climáticos Os dados climáticos utilizados para caracterizar a exposição, principalmente dos CP’s curados quimicamente, foram obtidos na estação meteorológica automática A402 – Barreiras, Bahia. A distância linear entre a estação e o empreendimento é de aproximadamente 3.000 metros. A velocidade do vento não foi considerada na análise, pois não há medição deste parâmetro na estação meteorológica. Durante o período de análise (28 dias) não houve qualquer evento de precipitação na região. Esta época do ano (maio/junho) é caracterizada por um período de estiagem, ou seja, clima quente com ampla variação da umidade relativa ao longo do dia. Análise estatística A partir dos resultados experimentais de massa e resistência à compressão foi realizada a análise estatística para verificação, em cada idade de ensaio, se há ou não, variação significativa entre os diferentes procedimentos de cura. A verificação da normalidade dos dados, em cada idade, foi realizada pelo teste de Shapiro-Wilk. Constatada a normalidade, foi realizada a análise de variância (ANOVA) em conjunto com o teste de comparação múltipla de médias (Tukey), considerando um intervalo de confiança de 95%. Resultados e discussões Previamente à apresentação dos resultados experimentais serão abordados os dados climáticos regionais referentes ao período de 28 dias do estudo, iniciando pelo dia 31/05/2023 (moldagem) até 28/06/2023 (ensaio de resistência à compressão). O registro destas informações é importante em virtude da taxa de evaporação de água do concreto ser dependente do microclima que o circunda. Embora não seja objetivo avaliar com exatidão as condições microclimáticas do entorno da estrutura, tais informações permitem relacionar os efeitos sobre a cura do concreto e, consequentemente, sobre a evolução da sua resistência à compressão. A Figura 10 apresenta a variação da temperatura e da umidade relativa, bem como os valores máximo e mínimos, a cada hora, registrados pela estação meteorológica nas primeiras 24 horas após a moldagem dos corpos de prova (CP´s). Figura 10 Dados climáticos (temperatura e umidade relativa) referentes às primeiras 24 horas após a moldagem dos corpos de prova No momento da moldagem dos CP´s (dia 31/05/2023 às 15 horas), a condição climática era de 32 ºC e 38% de umidade relativa (Ponto 1). O transcorrer da concretagem da laje se estendeu até, aproximadamente, 22 horas. Diante disto, a empresa responsável pela execução optou por realizar a aplicação do agente de cura química somente no outro dia, no início do expediente. Tal iniciativa também foi adotada para os CP´s para que a condição de exposição a partir da aplicação do agente de cura fosse a mais próxima possível daquela observada na laje. Convém salientar que nas primeiras 16 horas, os CP´s foram mantidos no canteiro de obras cobertos por um filme de polietileno, o que difere da exposição da laje, a qual foi mantida sem qualquer ação de cura neste período de tempo. A porção da laje do estudo ficou exposta a uma alta temperatura e baixa umidade relativa nas primeiras 3 horas, a partir da qual a temperatura começou a diminuir e a umidade relativa aumentar significativamente. O avançar do período noturno resultou em um aumento progressivo da umidade relativa, seguido de um decréscimo da temperatura, o que reduz a taxa de evaporação de água do concreto. Até o alvorecer do próximo dia (15 horas da moldagem), a umidade relativa se manteve acima de 85% o que, apesar de não ser o ideal, contribuiu para manter o concreto com maior nível de umidade. A desmoldagem (Ponto 2) foi realizada no dia 01/06/2023 às 7 horas e, na sequência, às 8 horas (Ponto 3), foi aplicado o agente de cura na laje e nos CP´s. A partir deste horário, a temperatura começou a aumentar e a umidade relativa a diminuir, até atingir, após 24 horas, valores similares aqueles observados no momento da moldagem. Na Figura 11 são apresentados os dados climáticos referentes às idades de 1, 3, 7 e 28 dias do concreto. Os dados evidenciam que as tendências diárias se mantiveram ao longo do período do estudo, de tal forma que as temperaturas máximas e mínimas são semelhantes, o que também foi observado para a umidade relativa. Figura 11 Dados climáticos (temperatura e umidade relativa) referentes às idades de 1, 3, 7 e 28 dias do concreto As amplitudes térmicas e as variações de umidade relativa nas idades de interesse foram semelhantes, ou seja, as condições de exposição foram praticamente as mesmas ao longo dos 28 dias de permanência dos CP´s sobre a laje da estrutura. A Figura 12 sintetiza as faixas de temperatura e umidade relativa experimentadas diariamente pelo concreto da laje e dos CP´s. Temperaturas máximas levam às umidades relativas mínimas e vice-versa. Figura 12 Temperaturas e umidades relativas máximas e mínimas ao longo do período de 28 dias de exposição do concreto Variação de massa Nas idades de interesse (3, 7 e 28 dias), foi recolhida parte dos CP’s expostos no canteiro de obras (laje) e encaminhados ao laboratório para determinação da massa em conjunto com os CP’s expostos nas outras condições de cura (submersa, selada e ar). A Figura 13 apresenta os valores médios de massa dos CP’s nas diferentes idades e os respectivos desvios padrão. Os CP’s de referência (REF), submetidos à cura submersa, apresentaram massas saturada superfície seca próximas a 3.800 gramas nas diferentes idades. Figura 13 Massa média e desvio padrão dos CP’s nas idades de 3, 7 e 28 dias A cura por selagem com filme de PVC e exposição em ambiente laboratorial (indoor) foi a que mais se aproximou da referência, porém houve perda de massa por evaporação de água. As perdas de massa nesta condição de cura variaram entre 20 e 74 gramas em relação às respectivas referências. Na ausência de qualquer procedimento de cura (AR), com os CP’s expostos no mesmo local daqueles selados com filme de PVC (indoor), foi verificado maiores perdas de massa, ou seja, valores entre 68 e 134 gramas. Portanto, o filme de PVC foi capaz de mitigar a perda de água por evaporação, com tendência de maior eficiência nas primeiras idades (até 7 dias). Os CP’s curados quimicamente (QUI) apresentaram perda de massa por evaporação de água entre 59 e 137 gramas, ou seja, valores similares àqueles observados na cura ao ar (AR). Convém salientar que a temperatura média dos CP’s curados ao ar (indoor), medida 24 horas após a moldagem, era de 29,2 ºC (termômetro de infravermelho), enquanto as temperaturas dos CP’s expostos na laje do empreendimento (outdoor), na mesma idade, variaram entre 43,8 ºC (regiões dos CP’s sem incidência solar direta) e 58,3 ºC (regiões dos CP’s com incidência solar). Desta forma fica evidente que a evaporação da água de mistura do concreto tende a ser potencializada quando da exposição no local de lançamento do concreto (Bushlaibi; Alshamsi, 2002) e, mesmo assim, o agente de cura química mostrou eficiência em mitigar a perda de água, apesar de não apresentar o mesmo desempenho do filme de PVC, utilizado em condição de exposição laboratorial (indoor). De acordo com Chyliński, Michalik e Kozicki (2022), os compostos de cura química podem apresentar diferentes níveis de retenção de água, contudo, independentemente da sua eficiência, é incentivada a sua utilização, ou seja, é melhor executar cura química do que não realizar qualquer procedimento de cura. A Figura 14 apresenta a massa relativa média dos CP’s submetidos aos procedimentos alternativos em relação à cura submersa. Na cura por selagem com filme de PVC (SEL), independentemente da idade, as perdas de massa relativas representaram valores inferiores a 2%. Já na cura ao ar (AR) e química (QUI), as perdas de massa relativas variaram entre 1,6 e 3,5%. Os valores, apesar de diminutos, impactam na hidratação do cimento, sobretudo na camada próxima à superfície do corpo de prova (casca). Figura 14 Massa relativa dos CP’s submetidos a procedimentos de cura alternativos em relação à cura submersa (REF) Nesta região, denominada Zona Afetada pela Cura (ZAC) – Curing Affected Zone (CAZ) (Potdar; Abraham; Kakade, 2023), a umidade relativa nos poros reduz gradualmente da parte mais interna para a superfície. A hidratação das fases silicato do clínquer (C3S e C2S) é significativamente reduzida quando a umidade relativa no entorno dos grãos atinge valores próximos a 80%, podendo cessar completamente para menores valores (Jensen et al., 1999). Como consequência, menores teores de C-S-H serão formados nesta região, além de fissuração na zona de transição e formação de vazios (Chyliński; Michalik; Kozicki, 2022). Desta forma, a resistência à compressão do concreto, determinada por meio de ensaios em corpos de prova, será fatalmente impactada. Na ausência de cura ou em condição de parcial retenção da água de mistura do concreto, conforme ocorre a secagem da superfície por evaporação, a água contida nos poros da matriz hidratada tende a percolar pela microestrutura em direção à região externa, ampliando a espessura da ZAC. Quão maior a ZAC, maiores os danos microestruturais que, na macroescala, implica em redução da resistência à compressão do concreto (Chyliński; Michalik; Kozicki, 2022). A maior hostilidade do microclima de exposição dos CP’s na laje (outdoor) em comparação àquele do laboratório (indoor) tende a agravar os danos causados na microestrutura, sobretudo pela maior variação de massa esperada para o concreto exposto in loco. Entretanto, a análise dos resultados evidenciou que a aplicação do agente de cura química foi capaz de evitar parcialmente a evaporação da água de mistura, ou seja, caso houvesse exposição na laje sem qualquer procedimento de cura, as perdas de massa seriam mais acentuadas. Esta tendência comportamental foi observada por Chyliński, Michalik e Kozicki (2022) por meio de microscopia eletrônica de varredura (MEV) e sistema de energia dispersiva (EDS) em concretos sem qualquer procedimento de cura e com aplicação de agente de cura química. Na ausência de cura, os autores constataram a presença de C-S-H mal formado, ligação prejudicada entre os produtos hidratados formados e os grãos de clínquer e fissuras na zona de transição. Quando houve aplicação do agente de cura, observaram uma microestrutura bem formada, com C-S-H denso. A zona de transição entre os grãos de clínquer e de agregados com o gel de C-S-H estava selada e bem aderida. As perdas de água por unidade de área, decorrente da evaporação em função dos diferentes meios de exposição e procedimentos de cura do concreto, são apresentadas na Figura 15. Figura 15 Perda de água por unidade de área decorrente de diferentes procedimentos de cura do concreto em relação à cura submersa O filme de PVC aplicado sobre os CP’s manteve certa eficiência nas primeiras idades. A partir de 3 dias, houve perda de massa mais acentuada na forma de vapor d’água, atingindo valor próximo a 940 g/m2. Neste caso, há que se considerar que o filme de PVC apresenta diferentes graus de permeabilidade para pequenas moléculas gasosas, incluindo o vapor d’água (Siracusa, 2012). Portanto, a eficiência do filme está relacionada com a sua espessura e número de camadas aplicadas sobre o CP’s de concreto. Nos CP’s curados ao ar, a perda de água aos 3 dias foi de 868 g/m2, valor 2,8 vezes maior do que aquele observado na cura selada (PVC). A perda de água foi intensificada para 1.287 g/m2 aos 7 dias e atingiu 1.708 g/m2 aos 28 dias. A análise conjunta destes resultados, a partir de CP’s expostos na mesma condição (indoor), evidencia que a interposição de uma barreira física entre o concreto e o ambiente dificulta a perda de água para o meio, mas não a impede totalmente. Na cura química (outdoor), onde os CP’s estavam sujeitos a um amplo gradiente de temperatura diário devido à incidência solar, foi constatada perda de massa próxima daquelas observadas na cura ao ar (indoor). A maior agressividade da exposição no canteiro de obras (outdoor) não foi capaz de intensificar a perda de água por evaporação observada na cura ao ar (indoor), ou seja, o agente de cura química, ao formar a membrana sobre o concreto, foi capaz de mitigar a perda de água por evaporação. A eficiência da membrana parafínica formada depende da sua capacidade de cobertura e, também, da microfissuração que ocorre durante a cura (secagem do produto) e os ciclos diários de aquecimento e resfriamento. A análise de variância (ANOVA) em conjunto com o teste de comparação múltipla de médias (Tukey) (Tabela 3), para um intervalo de confiança de 95%, indicou que não houve diferença significativa de perda de massa entre a cura submersa e a selada (PVC) nas diferentes idades estudadas. O mesmo ocorreu entre a cura ao ar e química, também nas diferentes idades. A Tabela 3 apresenta os agrupamentos dos resultados da análise estatística realizada sobre os resultados de massa dos CP’s. Nas idades de 3 e 28 dias, a cura por selagem (PVC) pode integrar tanto o grupo A quanto o B. Tabela 3 Agrupamentos de variações de massa dos procedimentos de cura decorrentes da ANOVA/Tukey 3 dias 7 dias 28 dias Cura Médias (g) Grupos Cura Médias (g) Grupos Cura Médias (g) Grupos REF 3796,6 A REF 3794,4 A REF 3815,8 A PVC 3772,9 AB PVC 3773,7 A PVC 3741,9 AB QUI 3737,5 B QUI 3705,5 B AR 3681,6 B AR 3728,4 B AR 3693,3 B QUI 3678,7 B Resistência à compressão As evoluções de resistência à compressão do concreto submetido a diferentes procedimentos de cura são apresentadas na Figura 16. O primeiro conjunto de dados representa os resultados do controle tecnológico do concreto (CON), realizado por empresa prestadora de serviços. Esses resultados, também decorrentes de cura submersa, estão em sintonia com aqueles obtidos no presente estudo (REF), com variação média mais expressiva na idade de 3 dias. Figura 16 Resistência à compressão e desvio padrão do concreto submetido a diferentes procedimentos de cura O concreto submetido ao procedimento de cura da norma NBR 5738 (ABNT, 2016) atingiu resistência média, aos 28 dias, de 40 MPa, o que lhe atribui conformidade diante da classe C30 (fck = 30 MPa) estipulada em projeto. Nos procedimentos de cura alternativos já foram observadas reduções na resistência à compressão aos 3 dias, o que se perpetuou nas demais idades. As menores reduções na resistência ocorreram na cura selada (SEL), seguido da cura ao ar (AR), onde os CP’s foram expostos em ambiente laboratorial (indoor). Aos 3 e 7 dias, apesar da maior perda de água nos CP’s expostos ao ar, os resultados de resistência se equipararam aos observados na cura selada. Diferença mais expressiva foi observada entre 7 e 28 dias onde, na cura selada, houve um aumento de 6,3 MPa frente a 1,4 MPa na cura ao ar. A exposição dos CP’s em ambiente laboratorial (indoor), selados ou não, reduziu a resistência à compressão do concreto em relação àqueles submetidos à cura submersa. Na cura ao ar, apesar da maior perda de massa em relação à cura selada, os efeitos sobre a resistência à compressão só foram perceptíveis aos 28 dias. De acordo com a NBR 12655 (ABNT, 2022), os concretos submetidos aos procedimentos de cura selada e ao ar estão em conformidade com o critério de aceitação quando considerada a amostragem total. Isto porque os valores médios de resistência à compressão do caminhão betoneira amostrado, aos 28 dias, foram superiores a 30,0 MPa. De acordo com Atsbha e Zhutovsky (2022), qualquer procedimento de cura diferente da condição idealizada (cura submersa ou em câmara úmida) deve resultar, aos 28 dias, em resistência à compressão superior à observada no concreto curado durante 7 dias em condição normatizada. Aos 7 dias, o concreto de referência (CON e REF) apresentou uma resistência média de 33,2 MPa. Na cura selada (SEL) foi observado, aos 28 dias, valor superior ao obtido na referência. O mesmo não foi observado para a cura ao ar (AR), a qual apresentou resistência média de 31,8 MPa. Isto evidencia que manter o concreto em ambiente interno (indoor) sem qualquer procedimento de cura não é uma prática recomendada, mesmo que o valor absoluto de resistência média aos 28 dias supere a resistência à compressão característica de projeto. Portanto a adoção de um procedimento de cura é imprescindível para a adequada hidratação do cimento, sobretudo na região externa (casca) do elemento concretado. Essa prática não visa apenas aprimorar a resistência à compressão, mas também melhorar as propriedades da microestrutura com o intuito de potencializar a durabilidade do concreto. O procedimento de cura química foi o que apresentou as maiores reduções na resistência à compressão durante o período de tempo analisado. Aos 3 dias, a resistência foi de 23,8 MPa, valor 15% inferior ao observado na cura ao ar (28,0 MPa), apesar das perdas d’água por evaporação similares. Portanto, os efeitos sobre a resistência à compressão não podem ser atribuídos somente à evaporação parcial da água de mistura. Os ciclos de aquecimento e arrefecimento experimentados pelos CP’s expostos na laje (outdoor) ao longo dos dias impactaram na microestrutura da matriz cimentícia hidratada. O aquecimento propiciado pela incidência solar aumenta o grau de hidratação, enquanto os ciclos de grande amplitude térmica potencializam a microfissuração. O efeito conjunto decorrente da perda d’água e dos danos microestruturais potencializou a redução na resistência à compressão do concreto. A tendência observada aos 3 dias também ocorreu aos 7 e 28 dias, ou seja, apesar da perda de água similar à cura ao ar ao longo do tempo, a resistência à compressão foi minorada com maior intensidade quando da realização da cura química e exposição no local de lançamento do concreto (outdoor). Conforme relato de Bushlaibi e Alshamsi (2002), amostras de concreto mantidas em ambientes externos (outdoor) tendem a apresentar menores resistências à compressão quando comparadas com amostras mantidas em ambiente interno (indoor), independentemente do procedimento de cura utilizado. Os autores atribuem esse comportamento à maior taxa de evaporação de água e aos produtos de hidratação mal formados em virtude das maiores temperaturas de cura. A Figura 17 apresenta a resistência à compressão relativa dos procedimentos de cura alternativos em relação à cura submersa (REF). A cura por selagem (SEL) causou redução média de 10% na resistência à compressão do concreto. A cura ao ar também causou redução média de 10% nos primeiros 7 dias, atingindo 21% aos 28 dias. Este valor está em sintonia com aqueles apresentados na literatura para condições controladas ou laboratoriais de exposição (ver Figura 6). Na cura química e exposição na laje (outdoor), a redução na resistência à compressão aos 3 dias foi de 24%, passando para 25% aos 7 dias e atingindo 30% aos 28 dias. O resultado obtido aos 28 dias (30%) foi significativamente maior do que aqueles apresentados na literatura (2 a 16%) (ver Figura 6). Este comportamento está atrelado à perda de água por evaporação e, também, aos ciclos térmicos diários, os quais intensificaram os efeitos sobre a resistência à compressão do concreto. Figura 17 Resistência à compressão relativa dos CP’s submetidos a procedimentos de cura alternativos em relação à cura submersa (REF) Os agrupamentos decorrentes da análise de variância (ANOVA) em conjunto com o teste de comparação múltipla de médias (Tukey) são apresentados na Tabela 4. A análise evidenciou que houve diferença significativa entre os procedimentos de cura. Os resultados do controle tecnológico (CON) e da referência (REF) não apresentaram diferença significativa, independentemente da idade do concreto. As curas selada (SEL) e ao ar (AR) não apresentaram diferença significativa em todas as idades analisadas. Nas idades mais avançadas (7 e 28 dias), a cura selada integrou o grupo da referência, enquanto a cura ao ar se manteve neste grupo somente nos primeiros 7 dias. A cura química nunca integrou o grupo da referência e aos 28 dias não apresentou diferença significativa em relação à cura ao ar. Tabela 4 Agrupamentos de resistência à compressão dos procedimentos de cura decorrentes da ANOVA/Tukey 3 dias 7 dias 28 dias Cura Médias (MPa) Grupos Cura Médias (MPa) Grupos Cura Médias (MPa) Grupos REF 31,5 A CON 33,4 A REF 40,2 A CON 28,7 AB REF 32,9 A CON 38,4 A AR 28,0 AB PVC 30,5 A PVC 36,8 AB PVC 27,0 BC AR 30,4 A AR 31,8 BC QUI 23,8 C QUI 24,6 B QUI 28,2 C As confrontações, aos 28 dias, da resistência característica à compressão (fck = 30 MPa) com a resistência à compressão de dosagem (NBR 12655) (ABNT, 2022), a resistência à compressão de projeto (NBR 6118) (ABNT, 2014) e as resistências à compressão decorrentes dos diferentes procedimentos de cura são apresentadas na Figura 18. A determinação da resistência à compressão de dosagem (fcm) considerou a condição A da norma NBR 12655 (ABNT, 2022), o que implica em um desvio padrão de 4,0 MPa. Logo, a resistência à compressão de dosagem passou a ser 36,6 MPa. A resistência à compressão de projeto (fcd) foi estabelecida utilizando o coeficiente de ponderação da resistência no estado limite último para combinações normais (γc = 1,4), resultando em 21,4 MPa. Figura 18 Confrontações, aos 28 dias, da resistência à compressão característica utilizada na execução do empreendimento com as resistências à compressão de dosagem, projeto e dos diferentes procedimentos de cura utilizados no estudo O concreto submetido à cura submersa conforme as recomendações da NBR 5738 (ABNT, 2016), representado pelos resultados do controle tecnológico (CON) e referência (REF), atingiu 40,3 MPa aos 28 dias, valor superior à resistência à compressão de dosagem (36,6 MPa). Portanto, o concreto do caminhão betoneira utilizado na execução da laje do empreendimento apresentou conformidade segundo os preceitos da norma NBR 12655 (ABNT, 2022). Neste caso, a resistência à compressão do concreto foi 88% superior à estabelecida para o projeto estrutural (21,6 MPa). Essa resistência à compressão (40,3 MPa) representa a potencialidade máxima do concreto para as condições de cura estabelecidas na norma. Os concretos curados por selagem (SEL) e ao ar (AR), apesar de apresentarem redução na resistência à compressão, se mantiveram acima de 30 MPa (fck), o que lhes garante, no mínimo, valor superior a 48% da resistência de projeto (fcd). Na cura química (QUI), a resistência à compressão média do concreto foi de 28,2 MPa, valor inferior ao fck. Isto significa que o concreto possui potencialidade para atender a classe de resistência de projeto (C30), porém as condições de proteção e cura utilizadas não desempenharam satisfatoriamente. A margem de segurança média em relação à resistência de projeto foi reduzida para 32%. As probabilidades de ocorrência de resistências à compressão do concreto inferiores à resistência de projeto (21,4 MPa) são apresentadas na Tabela 5, considerando na análise estatística o número de CP’s ensaiados, aos 28 dias, para cada uma das condições de cura e um desvio padrão de 4,0 MPa, conforme diretriz da norma NBR 12655 (ABNT, 2022) para concreto da classe C30. As determinações das probabilidades foram realizadas por meio da tabela t de Student, apresentada em Fonseca e Martins (2011). O reduzido número de corpos de prova ensaiados em cada procedimento de cura tende a aumentar a probabilidade de ocorrência de resistência à compressão abaixo daquela utilizada em projeto. No caso da cura submersa, onde a resistência do concreto foi avaliada por meio de duas amostragens (CON e REF), as probabilidades de não atendimento da resistência de projeto foram de 2,2 e 1,0%. O resultado médio de resistência observado pela empresa responsável pelo controle tecnológico (CON) foi superior àquele obtido no estudo laboratorial (REF), porém a probabilidade de não atendimento apresentou comportamento inverso, resultado do menor número de CP’s ensaiados no primeiro caso. Tabela 5 Probabilidade da resistência do concreto ser inferior à resistência de projeto, considerando o desvio padrão indicado na norma NBR 12655 para a condição A (4,0 MPa) PROCEDIMENTO DE CURA CON REF SEL AR QUI Resistência à compressão média – 28 dias (MPa) 40,4 40,2 36,8 31,8 28,2 Desvio padrão – Condição A (NBR 12655 (MPa)) 4,0 Número CP’s ensaiados (amostra) 3 4 3 3 6 Graus de liberdade 2 3 2 2 5 Resistência à compressão de projeto (MPa) 21,4 Resistência do concreto – resistência de projeto (MPa) 19,0 18,8 15,4 10,4 6,8 t Student (Res. Concreto – Res. Projeto)/desvio padrão 4,75 4,70 3,85 2,60 1,70 Probabilidade: Resistência Concreto < Resistência Projeto 2,2% 1,0% 3,3% 6,9% 8,4% Na cura por selagem (SEL) a resistência foi de 36,8 MPa, valor superior à resistência média de dosagem (36,6 MPa) e, mesmo assim, houve 3,3% de probabilidade de não atendimento da resistência de projeto. Na cura ao ar (AR), onde a resistência média foi superior à resistência característica à compressão (30,0 MPa), foi determinada uma probabilidade de 6,9% de ocorrência de não atendimento. Por fim, a situação mais crítica foi observada na cura química (QUI), onde houve 8,4% de probabilidade de não atendimento da resistência de projeto. Na hipótese do concreto apresentar resistência à compressão exatamente igual à resistência característica à compressão (fck = 30,0 MPa), para um número infinito de amostras, ainda existiria a probabilidade de ocorrência de resultados inferiores à resistência de projeto (21,4 MPa). Esse valor seria de 1,7%, ou seja, 98,3% estariam acima do valor mínimo estipulado como parâmetro de dimensionamento da estrutura. Conclusões As análises dos resultados de variação de massa e resistência à compressão ao longo do tempo permitem as seguintes conclusões: a cura submersa do concreto foi a mais eficiente e a que resultou nos maiores valores de resistência à compressão; os procedimentos de cura por selagem via filme de PVC ou membrana polimérica (química) reduzem a perda de água por evaporação, mas não a impedem totalmente; a ausência de cura em conjunto com a exposição em ambiente laboratorial (indoor) resultou em perdas de água por evaporação do concreto similares às observadas na cura química, onde houve exposição no canteiro de obras (outdoor). Apesar das perdas de água similares, as evoluções na resistência à compressão foram distintas. Na cura ao ar, maiores valores de resistência à compressão foram observados; a perda de massa por evaporação parcial da água de mistura não é o único parâmetro de influência sobre a resistência à compressão do concreto. Os ciclos de aquecimento e arrefecimento em conjunto com a perda de água causaram redução mais intensa nesta propriedade; os efeitos da ausência de cura em exposição laboratorial (indoor) foram mais pronunciados a partir de 7 dias. Nas primeiras idades, a evolução da resistência à compressão foi similar àquela observada na cura por selagem com filme de PVC; a aplicação do agente de cura química após 16 horas do lançamento do concreto e exposição no canteiro de obras (outdoor) reduziu a resistência à compressão, em relação à cura submersa, em 24% aos 3 dias. A redução atingiu 30% aos 28 dias; o controle tecnológico do concreto realizado unicamente por meio da resistência à compressão de corpos de prova submetidos à cura úmida (submersa ou câmara úmida) não pode ser considerado como critério exclusivo para o ateste de conformidade do concreto que foi submetido, na prática, à cura química por aplicação de emulsão de hidrocarbonetos parafínicos. Neste caso, é constatada a resistência à compressão potencial do concreto, sem avaliar a eficiência do procedimento de cura química; a cura química é uma prática interessante por sua versatilidade, porém causa redução na resistência à compressão do concreto quando comparado àquele curado em condição idealizada. Tal fato decorre da evaporação parcial da água e da exposição a ciclos diários de aquecimento/arrefecimento. Em climas quentes e propensos a baixas umidades relativas seria interessante aumentar a classe de resistência do concreto para contornar a problemática decorrente da adoção do procedimento de cura química; e a adoção da cura química como procedimento de proteção do concreto contra a evaporação parcial da água de mistura é uma prática interessante e recomendada para situações onde a cura úmida é de difícil realização. A cura ao ar em ambiente externo, com incidência solar e ação de ventos, deve ser evitada. A cura química tende a restringir parcialmente a evaporação de água decorrente das ações microclimáticas e ser mais eficiente do que a cura ao ar. Agradecimentos Ao engenheiro civil Lucas Andrade Corrêa e o encarregado Marildo Rodrigues Pego Martins, os quais disponibilizaram a amostra de concreto e permitiram o irrestrito acesso ao empreendimento para a realização deste trabalho. Aos acadêmicos do curso de Engenharia Civil da Universidade Federal do Oeste da Bahia (UFOB), Diego Oliveira Barreto, Felipe dos Santos Mendes, Gabriel Victor de Carvalho Lima e Lucas Amorim de Souza, pelo auxílio na moldagem dos corpos de prova e nas atividades laboratoriais. HOPPE FILHO, J. Efeitos da cura química in loco sobre a evolução da resistência à compressão de concreto estrutural. Ambiente Construído, Porto Alegre, v. 25, e138679, jan./dez. 2025. Referências ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 12655: concreto de cimento Portland: preparo, controle, recebimento e aceitação: procedimento. Rio de Janeiro, 2022. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS NBR 12655: concreto de cimento Portland: preparo, controle, recebimento e aceitação: procedimento Rio de Janeiro 2022 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 16899: concreto: determinação da consistência pelo abatimento do tronco de cone. Rio de Janeiro, 2020. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS NBR 16899: concreto: determinação da consistência pelo abatimento do tronco de cone Rio de Janeiro 2020 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 5738: concreto: procedimento para moldagem e cura de corpos de prova. Rio de Janeiro, 2016. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS NBR 5738: concreto: procedimento para moldagem e cura de corpos de prova Rio de Janeiro 2016 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 5739: concreto: ensaio de compressão de corpos de prova cilíndricos. Rio de Janeiro, 2018. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS NBR 5739: concreto: ensaio de compressão de corpos de prova cilíndricos Rio de Janeiro 2018 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6118: projeto de estruturas de concreto: procedimento. Rio de Janeiro, 2014. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS NBR 6118: projeto de estruturas de concreto: procedimento Rio de Janeiro 2014 ASSUNÇÃO, W. R.; ALMEIDA, G. M.; GOMES, L. G. Análise estatística da influência do tipo de cura na resistência mecânica do concreto de cimento Portland. Revista de Ciência e Tecnologia (RCT), v. 7, 2021. ASSUNÇÃO W. R. ALMEIDA G. M. GOMES L. G. Análise estatística da influência do tipo de cura na resistência mecânica do concreto de cimento Portland Revista de Ciência e Tecnologia (RCT) 7 2021 ATIŞ, C. D. et al. Influence of dry and wet curing conditions on compressive strength of silica fume concrete. Building and Environment, v. 40, n. 12, p. 1678–1683, 2005. ATIŞ C. D. Influence of dry and wet curing conditions on compressive strength of silica fume concrete Building and Environment 40 12 1678 1683 2005 ATSBHA, T. G.; ZHUTOVSKY, S. The effect of external curing methods on the development of mechanical and durability-related properties of normal-strength concrete. Construction and Building Materials, v. 324, Article 126706, 2022. ATSBHA T. G. ZHUTOVSKY S. The effect of external curing methods on the development of mechanical and durability-related properties of normal-strength concrete Construction and Building Materials 324 126706 126706 2022 BORRERO, E. L. S. et al.An experimental study on concrete’s durability and mechanical characteristics subjected to different curing regimes. Civil Engineering Journal, v. 7, n. 4, p. 676–689, 2021. BORRERO E. L. S An experimental study on concrete’s durability and mechanical characteristics subjected to different curing regimes Civil Engineering Journal 7 4 676 689 2021 BUSHLAIBI, A. H.; ALSHAMSI, A. M. Efficiency of curing on partially exposed high-strength concrete in hot climate. Cement and Concrete Research, v. 32, n. 6, p. 949–953, 2002. BUSHLAIBI A. H ALSHAMSI A. M Efficiency of curing on partially exposed high-strength concrete in hot climate Cement and Concrete Research 32 6 949 953 2002 CHYLIŃSKI, F.; MICHALIK, A.; KOZICKI, M. Effectiveness of curing compounds for concrete. Materials, v. 15, n. 7, 2022. CHYLIŃSKI F MICHALIK A KOZICKI M Effectiveness of curing compounds for concrete Materials 15 7 2022 FARIA, C. S. et al. Análise da influência do método de cura na evolução da resistência à compressão do concreto com o tempo. In: CONGRESO LATINOAMERICANO DE PATOLOGÍA DE LA CONSTRUCCIÓN, 16.; CONGRESO LATINOAMERICANO DE CONTROL DE CALIDAD EN LA CONSTRUCCIÓN, 18., 2021. Proceedings [...] 2021. FARIA C. S Análise da influência do método de cura na evolução da resistência à compressão do concreto com o tempo CONGRESO LATINOAMERICANO DE PATOLOGÍA DE LA CONSTRUCCIÓN, 16.; CONGRESO LATINOAMERICANO DE CONTROL DE CALIDAD EN LA CONSTRUCCIÓN, 18. 2021 Proceedings 2021 FONSECA, J. S.; MARTINS, G. A. Curso de estatística. 6. ed. São Paulo: Atlas, 2011. FONSECA J. S. MARTINS G. A. Curso de estatística 6. ed. São Paulo Atlas 2011 JENSEN, O. M. et al.Clinker mineral hydration at reduced relative humidities. Cement and Concrete Research, v. 29, n. 9, p. 1505–1512, 1999. JENSEN O. M. Clinker mineral hydration at reduced relative humidities Cement and Concrete Research 29 9 1505 1512 1999 JOSHAGHANI, A. et al. Investigating the effects of curing quality on key concrete pavement surface properties. Transportation Research Record: Journal of the Transportation Research Board, v. 2673, n. 11, p. 71–80, 2019. JOSHAGHANI A Investigating the effects of curing quality on key concrete pavement surface properties Transportation Research Record: Journal of the Transportation Research Board 2673 11 71 80 2019 MEMADAM, J. J.; LAKSHMI, T. V. S. V. Strength and density characteristics of M-30 concrete using coloured polythene sheets curing. International Journal of Recent Technology and Engineering, v. 8, n. 2, p. 1080–1082, 2019. MEMADAM J. J. LAKSHMI T. V. S. V. Strength and density characteristics of M-30 concrete using coloured polythene sheets curing International Journal of Recent Technology and Engineering 8 2 1080 1082 2019 NEVILLE, A.M. Propriedades do concreto. São Paulo: PINI, 1997. NEVILLE A.M Propriedades do concreto São Paulo PIN 1997 PATEL, V.; SHAH, N. The durability of normal strength concrete: an experimental study. WIT Transactions on Engineering Sciences.Materials Characterisation VII, v. 90, p. 195–203, 2015. PATEL V SHAH N The durability of normal strength concrete: an experimental study WIT Transactions on Engineering Sciences.Materials Characterisation VII 90 195 203 2015 PAWAR, Y.; KATE, S. Curing of concrete: a review. International Research Journal of Engineering and Technology, v. 7, n. 8, p. 1820–1824, 2020. PAWAR Y KATE S Curing of concrete: a review International Research Journal of Engineering and Technology 7 8 1820 1824 2020 POTDAR, N. M.; ABRAHAM, S. M.; KAKADE, V. Assessment of efficacy of curing practices in concrete. Materials Today: Proceedings, In Press, 2023. POTDAR N. M. ABRAHAM S. M. KAKADE V. Assessment of efficacy of curing practices in concrete Materials Today: Proceedings In Press 2023 RAHIMI, M. Z. et al. Research on the influence of curing strategies on the compressive strength and hardening behaviour of concrete prepared with Ordinary Portland Cement. Case Studies in Construction Materials, v. 18, 2023. RAHIMI M. Z. Research on the influence of curing strategies on the compressive strength and hardening behaviour of concrete prepared with Ordinary Portland Cement Case Studies in Construction Materials 18 2023 REDDY, K. V. K. A comparative study on methods of curing concrete: influence of humidity. International Journal of Engineering Research and Applications, v. 3, n. 3, p. 1161–1165, 2013. REDDY K. V. K A comparative study on methods of curing concrete: influence of humidity International Journal of Engineering Research and Applications 3 3 1161 1165 2013 SIRACUSA, V. Food packaging permeability behaviour: a report. International Journal of Polymer Science, v. 2012, Article ID 302029, 2012. SIRACUSA V Food packaging permeability behaviour: a report International Journal of Polymer Science 2012 Article ID 302029 2012 SURANA, S.; PILLAI, R. G.; SANTHANAM, M. Performance evaluation of curing compounds using durability parameters. Construction and Building Materials, v. 148, p. 538–547, 2017. SURANA S PILLAI R. G SANTHANAM M Performance evaluation of curing compounds using durability parameters Construction and Building Materials 148 538 547 2017 VERMA, V. K.; RAWAT, A. Assessment of the effectiveness of different curing practices. Journal of Ceramics and Concrete Sciences, v. 3, n. 2, p. 1–8, 2018. VERMA V. K. RAWAT A Assessment of the effectiveness of different curing practices Journal of Ceramics and Concrete Sciences 3 2 1 8 2018 WANG, Y. et al. Effect of curing conditions on the strength and durability of air entrained concrete with and without fly ash. Cleaner Materials, v. 7, 2023. WANG Y Effect of curing conditions on the strength and durability of air entrained concrete with and without fly ash Cleaner Materials 7 2023 WHITING, N. M.; SNYDER, M. B. Effectiveness of Portland cement concrete curing compounds. Transportation Research Record: Journal of the Transportation Research Board, v. 1834, n. 1, p. 59–68, 2003. WHITING N. M. SNYDER M. B. Effectiveness of Portland cement concrete curing compounds Transportation Research Record: Journal of the Transportation Research Board 1834 1 59 68 2003
location_on
Associação Nacional de Tecnologia do Ambiente Construído - ANTAC Av. Osvaldo Aranha, 93, 3º andar, 90035-190 Porto Alegre/RS Brasil, Tel.: (55 51) 3308-4084, Fax: (55 51) 3308-4054 - Porto Alegre - RS - Brazil
E-mail: ambienteconstruido@ufrgs.br
rss_feed Stay informed of issues for this journal through your RSS reader
Accessibility / Report Error