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NOV 1989
ABNT-Associação Brasileira de Normas Técnicas
NBR 10786
Concret Conc reto o end endur urec ecid ido o - Determ Determin inaa ão do coeficiente de ermeabilidade à á ua
Sed e: Rio de Jane iro iro Av. Trez Treze e d e M aio, 13 - 28 andar CEP20003-900 - Ca ixa Posta l 1680 Rio d e Ja neiro - RJ Tel.: PABX PABX (021) 210-3122 Tele x: (021) 34333 ABNT- BR Endere ç o Teleg rá fico: NORMATÉCNICA º
Método de ensaio
Cop yright ght © 1990, 1990, ABNT–Ass –Assoc iaç ã o Bra Bra sileira de No rma sTéc nica s Printe Printe d in Bra Bra zil/ l/ Imp resso resso n o Brasil Tod os os direitos reserva reserva do s
Origem: Projeto 18:004.07-001/1988 18:004.07-001/1988 CB-18 - Comitê Brasileiro de Cimento, Concreto e Agregados CE-18:004.07 - Comissão de Estudo de Concreto Endurecido NBR 10786 - Hardened concrete - Determination of the water permeability coefficient Method of test Descriptor: Concrete Reimpressão da MB-3057, de MAIO 1989 Palavra-chave: Concreto
SUMÁRIO 1 Objetivo 2 Documentos complementares 3 Definição 4 Aparelhagem 5 Execução do ensaio 6 Resultados
1 Objetivo Esta Norma prescreve o método para a determinação do coeficiente de permeabilidade do concreto endurecido, através de percolação de água sob pressão.
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cável a fluxos de fluido viscoso, em meio poroso, em regime laminar e permanente com a vazão de água numa direção, submetida a um gradiente de pressão, que atravessa uma seção do concreto.
4 Aparelhagem 4.1 A finalidade do aparelho de permeabilidade é forçar a água através do corpo-de-prova e medir a velocidade de percolação a uma determinada pressão que pode ser facilmente controlada e regulada.
4.2 Os aparelhos são projetados para permitir que sejam
2 Documentos complementares
medidas as vazões de entrada e saída de água. A vazão de entrada é medida na escala presa ao reservatório de água e a vazão de saída, pela água coletada.
Na aplicação desta Norma é necessário consultar:
4.3 Um esquema do aparelho é mostrado na figura e
NBR 5738 - Moldagem e cura de corpos-de-prova de concreto, cilíndricos ou prismáticos - Procedimento NBR 7680 - Extração, preparo, ensaio e análise de testemunhos de estruturas de concreto - Procedimento
3 Definição Para os efeitos desta Norma é adotada a definição de 3.1.
3.1 Coeficiente de permeabilidade à água Coeficiente que expressa a velocidade de percolação de água no concreto, definido a partir da Lei de Darcy, apli-
consiste basicamente de: a) fonte de pressão - a pressão pressão deve ser fornecida fornecida por por uma garrafa garrafa de ar comprimido ou nitrogênio gasoso, de maneira que a pressão da linha principal seja 4MPa; a linha principal é ligada ao reservatório pelos reguladores individuais capazes de transmitir pressões de 0 (zero) a 3,5 MPa, para a linha de cada bujão; - este tipo de regulador regulador torna a operação flexível, flexível, posto que a pressão no aparelho pode ser variada individualmente para alimentar qualquer pressão desejada até, no máximo, 3MPa;
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b) reservatório de água - podem ser ser utilizados dois reservatórios reservatórios de tamanhos diferentes, sendo que o maior deve ser usado para corpos-de-prova mais porosos, porquanto deve ter capacidade para alimentar água suficiente durante a noite; c) bujões
- a saliência na base fixa o cilindro de ensaio no lugar e previne o vazamento do composto selante quando sob pressão; o topo deve ser seguro contra uma gaxeta da ordem de 2 mm de espessura; d) acessórios - manômetro com com capacidade capacidade máxima de 3,5 MPa;
- os bujões que irão conter os corpos-de-prova devem ser projetados a fim de que a água, entrando no topo da tampa do bujão sobre a superfície superior dos corpos-de-prova, passe através do concreto até a base, sem vazão lateral; esses bujões devem resistir a uma pressão de 4MPa; - o diâmetro interno dos bujões deve ser suficiente para deixar espaço de 12,5 mm em volta do corpo-de-prova para o composto de vedação;
- válvulas válvulas e tubulações tubulações resistentes resistentes a pressões pressões de 3,5 MPa no corpo-de-prova; - jateador jateador de areia para para limpar as superfíci superfícies es do corpo-de-prova ou outro equipamento de efeito equivalente. Nota: Caso seja utilizado piche como material selante, deve-se dispor de fonte de aquecimento para aquecer o composto selante.
Figura - Esquema do aparelho de permeabilidade
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5 Execução do ensaio
5.2.7 A vazão de entrada deve ser verificada freqüente-
5.1 Corpos-de-prova
mente durante o primeiro dia, e uma a duas vezes por dia no restante do ensaio, de acordo com as suas necessidades.
5.1.1 Os corpos-de-prova devem ser cilíndricos, moldados segundo a NBR 5738 ou extraídos segundo a NBR 7680, com as características constantes na Tabela.
5.2.8 Deve ser também determinado o tempo decorrido
5.1.2 Os corpos-de-prova devem ser em número de três,
5.2.9 Todas as leituras devem ser registradas.
no mínimo.
5.1.3 Os corpos-de-prova moldados, de dimensões 150 mm x 150 mm, devem ser obtidos a partir dos corposde-prova de 150 mm x 300 mm, serrando-se 75 mm de cada extremidade e aproveitando-se para ensaios os 150 mm centrais. Nota: Recomenda-se que a idade do corpo-de-prova para início do ensaio seja de 28 dias ou 91 dias, contados após a moldagem. Podem ser realizados ensaios em outras idades, desde que haja interesse das partes envolvidas.
5.2 Procedimento de ensaio
até o início da vazão de saída.
5.2.10 O ensaio deve ser contínuo e por período, de aproximadamente, 500 horas. Nota: Se for usada vedação com piche d e estearina, devem ser adotados os seguintes procedimentos: a) assentar a base do corpo-de-prova na flange d o bujão por meio de gesso; b) aquecer o piche de estearina até, aproximadamente, 230°C 230°C e derramá-lo entre o corpo-de-prova e o bujão, previamente aquecido, até preencher totalmente o espaço, em tantas camadas quantas necessárias;
5.2.1 Deve ser retirada a nata de todas as superfícies dos corpos-de-prova, preferencialmente com jato de areia. Em seguida, suas superfícies laterais devem receber camada de material de vedação.
5.2.2 O bujão apropriado para o corpo-de-prova deve ser cuidadosamente limpo, para remover qualquer sujeira existente, antes da amostra ser usada para ensaio, e, no espaço existente entre o corpo-de-prova e o bujão, deve ser colocado material que garanta perfeita vedação.
5.2.3 O corpo-de-prova deve ser colocado no bujão na
c) após o término do ensaio, o bujão deve ser retirado do aparelho e aquecido, de modo a facilitar a retirada do corpo-de-prova.
6 Resultados 6.1 Coeficiente de permeabilidade O coeficiente de permeabilidade deve ser calculado pela expressão:
mesma posição relativa de moldagem. K
=
5.2.4 A água utilizada no ensaio deve ser obrigatoria-
Q.L A.H
mente destilada. Onde: t ampa deve estar se5.2.5 Antes de começar o ensaio, a tampa guramente fixada ao bujão, o qual deve ser, então, conectado no lugar, e o reservatório, totalmente cheio de água. Após todas as conexões terem sido fechadas, o ar é admitido, e a pressão de 2 MPa deve ser gradualmente aplicada na razão de 0,4 MPa a cada 30 minutos.
K = coeficiente de permeabilidade (cm/s)
5.2.6 O desnível inicial no indicador do reservatório, du-
A = área da seção transversal do CP (cm 2)
rante o período de incremento de pressão, deve ser dispensado nos cálculos, por ter sido causado pela reação elástica do sistema.
H = altura da coluna d’água correspondente à pressão utilizada (cm)
Q = vazão de entrada (cm3 /s) L = altura do corpo-de-prova (cm)
Tabela - Características dos corpos-de-prova Dimensão máxi ma características do agregado (mm)
D i men sões m ín i mas do corpo-de-prova ( mm)
Método de obtenção do corpo-de-prova
D i âm et r o
Altura
D máx. < 38
150
150
Moldado ou extraído
38 < D máx. < 76
250
250
M o l d ad o
76 < D máx. < 152
450
450
M o l da d o
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6.2 Procedimento de cálculos 6.2.1 O volume de água que penetra no corpo-de-prova (em cm3) é determinado multiplicando-se a diferença de leitura no tubo medidor de água (em cm) pelo fator tanque (em cm3 /cm). O referido fator, característico de cada reservatório de água, deve ser determinado previamente e expressa o volume do reservatório correspondente a 0,1 cm, lido na escala.
6.2.2 No decorrer do ensaio, traça-se a curva “tempo x volume acumulado de água medido na entrada”, na qual é verificada a variação de vazão “Q” ao longo do tempo.
T1 = tempo que pode ser adotado como início de fluxo uniforme, sendo, sendo, no mínimo 250 horas mais metade do tempo requerido para início da vazão de saída (s) T2 = tempo de duração do ensaio, da ordem de 500 horas.
6.3 Relatório de ensaio O relatório de ensaio deve conter todas as informações que, de alguma forma, contribuem para a interpretação dos resultados, a saber:
6.2.3 A vazão “Q” utilizada nos cálculos deve ser determinada traçando-se uma tangente à curva no trecho de fluxo uniforme e calculando-se:
a) identificação do concreto; b) características de dosagem;
Q
V 2 V1 T2 T1 −
=
−
Onde: Q = vazão de entrada (cm3 /s) V1 = volume acumulado de água medido na entrada, no início do fluxo uniforme (cm3) V2 = volume acumulado de água medido na entrada, após o período de fluxo uniforme (cm 3)
c) dimensões dos corpos-de-prova; d) método de obtenção dos corpos-de-prova; e) idade do concreto no início do ensaio; f) curva “tempo “tempo x volume volume acumulad acumulado o de água medido na entrada”; g) coeficiente de permeabilidade.
