Investigação de trincas e micro trincas em dormentes de concretos da Estrada de Ferro Trombetas, por
meio das análises de carbonatação e variação da resistência característica do concreto à compressão
Julho/2019
ISSN 2179-5568 – Revista Especialize On-line IPOG - Goiânia - Ano 10, Edição nº 17 Vol. 01 Julho/2019
Investigação de trincas e micro trincas em dormentes de concretos da
Estrada de Ferro Trombetas, por meio das análises de carbonatação e
variação da resistência característica do concreto à compressão
Paulo Ricardo Maretti Mira – [email protected] e [email protected]
MBA Gerenciamento de Obras Qualidade e Desempenho da Construção
Instituto de Pós-Graduação - IPOG
Santarém, PA, 01 de Agosto de 2018
Resumo
Este trabalho acadêmico tem por objetivo analisar a presença de carbonatação em concreto de 20
corpos de prova extraídos de 02 fabricantes de dormentes de concreto protendido com idades de 16, 24
e 30 anos, aplicados na Estrada de Ferro Trombetas e realizar o teste de resistência característica do
concreto à compressão – fck, de cada corpo de prova para verificar se o resultado obtido está igual ou
superior a 45 Mpa, conforme norma NBR 7680-1. Foram realizadas análises visuais para identificar
carbonatação do concreto dos corpos de provas e análise estatísticas por meio do uso do ANOVA para
verificar o comportamento dos resultados do teste de resistência característica do concreto à
compressão – fck dos corpos de provas, analisando se existe correlação entre o resultado encontrado,
com a idade dos corpos de prova, tipos de fabricantes, bolhas nos corpos de prova, irregularidade da
base dos corpos de prova e variação do fator K1. Constata-se após análise que as micros trincas e
trincas existente nas amostras dos 20 dormentes de concreto protendidos em que se foi extraídos os
corpos de provas não têm ligação com carbonatação do concreto. Entende-se que a resistência
característica do concreto à compressão – fck dos corpos de provas não existe nenhuma correlação
direta com as variáveis pré-determinadas no estudo.
Palavras-chave: Dormente de concreto protendido. Carbonatação. Resistência à compressão do
concreto. Análise estatística. Micro trincas.
1. Introdução
Ao longo dos seus 39 anos de existência, a Estrada de Ferro Trombetas (EFT), ferrovia localizada no
Oeste do Pará do Brasil, pertencente à Mineração Rio do Norte SA, escoa minério extraído e
beneficiado na Mina para o Porto através de uma ferrovia composta por 36 km, sendo destes 27 km de
linha singela.
Para os próximos anos estão previstos o escoamento de 15 milhões de toneladas útil transportada por
ano na ferrovia (MTUT). Quando analisado o volume de carga bruta transportada, o volume projetado
é de 25 milhões de tonelada brutas transportada por ano (MTBT). Diariamente são trafegados pela
ferrovia 14 pares de trens, correspondendo 50.000 ton./dia.
Atualmente, a linha singela da EFT é composta por aproximadamente 45.000 dormentes de concreto
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protendido de bitola métrica e possui 675 MTBT acumulados (Figura 1).
De acordo com Magalhães (2012), os dormentes são elementos que se situam na direção transversal ao
eixo principal da via, posicionado entre os trilhos e o lastro.
Os dormentes são elementos que são aplicados sobre o lastro, com a finalidade de suportar os trilhos
em sua superfície. São posicionados com certo afastamento, e, entre estas brechas, é adicionado o
lastro. O objetivo principal do dormente é absorver os esforços gerados entre contato roda e trilho e
retransmiti-los para o lastro. Geralmente são fabricados de aço, madeira ou concreto.
De acordo com a NBR 11709 (2010), os projetos estruturais dos dormentes de concreto consistem
basicamente no dimensionamento à flexão de suas seções transversais principais devido ao tipo de
carregamento e apoio elástico distribuído sobre o lastro, os demais esforços solicitantes resultam em
tensões pouco significativas frente aquelas geradas pelos os momentos fletores. São consideradas
como seções transversais principais as seções que passam pelo centro das mesas de apoio dos trilhos e
pelo o centro dos dormentes. São considerados como requisitos de desempenho à flexão os momentos
fletores positivos e negativos máximos que atuam nessas seções transversais principais, aos quais os
dormentes de concreto deverão resistir, com a devida margem de segurança, para desempenhar seu
papel de suporte dos trilhos numa determinada condição de solicitação e tráfego.
Nos anos de 1988 a 1990, foram substituídos todos os dormentes de madeira de lei com fixação rígida
por dormentes de concreto protendido com fixação elástica. Atualmente, possuem-se três fabricantes
de dormentes de concreto protendido aplicados na EFT.
Por meio de inspeções sensitivas realizadas ao longo da Linha Singela (26,8 km) no ano de 2015 pela a
equipe de manutenção da via permanente, identificou-se a necessidade de substituição de 2134 peças
de dormentes de concreto, sendo destas, 895 peças de dormentes de concreto com trinca no sentido
longitudinal paralela a armação metálica do dormente, representadas em 02 fabricantes de dormentes
da EFT.
Pretende-se analisar através de amostragem dos 895 dormentes se as trincas existentes são oriundas do
processo de carbonatação do concreto.
De acordo com a norma brasileira – NBR 5426, plano de amostragem e procedimentos na inspeção por
atributos, utilizando o nível S4 para definição do volume representativo para amostragem de
dormentes, determinou-se testes em 20 peças dormentes, cuja moda da idade de fabricação dos
dormentes é de 24 a 30 anos para o fabricante A e de 16 anos para fabricante B.
Será extraído um corpo de prova de cada dormente de concreto, para analisar a presença de
carbonatação no concreto e resistência característica do concreto à compressão – fck de cada corpo de
prova para verificar a resistência dos mesmos.
Caso seja identificado carbonatação dos dormentes de concreto, será realizado um prognóstico de vida
útil dos dormentes para consideração de vida útil de dormentes da EFT ainda aplicado na linha férrea.
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Figura 1 – Quantidade de dormentes inservíveis identificados por Km de linha férrea
Fonte: Mineração Rio do Norte (dados internos), 2018
2. Metodologia
Prospecção de dormentes de concreto protendidos
Através de inspeção sensitiva a pé, verificou-se a distância entre dormentes utilizando como referência
a distância aplicada nos dormentes vizinhos e avaliaram-se os dormentes inservíveis e os dormentes
que já apresentam algum tipo de desvio, mas que no momento não apresentaram necessidade de troca
imediata e podem ser monitorados para trocas futuras.
Foram classificados como dormente inservível aquele que não consegue desenvolver mais as suas
principais atividades de fixação de trilhos e de dissipação de esforços gerados através do contato roda
x trilho e distribuir para o lastro ferroviário. Para essa análise foram considerados os seguintes pontos
nos dormentes: olhais amassados, trincas no sentido longitudinal e transversal, ausência de material em
sua estrutura e estrutura metálica exposta.
Extração e análise de resistência à compressão dos corpos de provas dos dormentes de concreto
protendidos
Realizou-se a extração de testemunhos de 20 dormentes de concreto protendidos para determinação da
resistência característica do concreto à compressão – fck. O método de ensaio consistiu em retirar
amostras (testemunhos cilíndricos) do concreto da estrutura em análise.
O equipamento utilizado para tal foi uma perfuratriz elétrica rotativa, com uso de broca diamantada
com 42 mm de diâmetro interno, refrigerada à água, que corta in loco, sem impactos. Em virtude da
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dificuldade de extração devido o espaçamento das cordoalhas existentes nos dormentes e para respeitar
a relação altura e diâmetro do corpo de prova, o procedimento executado não atendeu na integra a
NBR 7680 “Extração, preparo, ensaio e análise de testemunhos de estruturas de concreto”, pois não foi
possível respeitar o diâmetro mínimo e as orientações para definição do local de extração dos
testemunhos recomendado por norma. Somente 25% dos corpos de provas extraídos respeitaram a
definição do local de extração conforme norma.
O valor de resistência para dormentes de concretos protendidos dever ser igual ou superior a 45 MPa.
Os corpos de provas foram rompidos conforme NBR 5739 “Concreto – Ensaio de Compressão de
corpos de prova cilíndricos”, teste esse realizado em parceria com o “FCK - Laboratório de Concretos
e Solos Ltda”, localizado na cidade de Santarém – PA. A correção do resultado do fck foi conforme a
NBR 7680.
Carbonatação no concreto
Após extração dos corpos de provas dos dormentes de concreto protendido, realizou-se limpeza dos
corpos de prova com água e escovão. As amostras secaram a temperatura ambiente. Em seguida as
amostras foram borrifadas com uma solução de fenolftaleína (10g de fenolftaleína em 700 cm³ de
etanol e 300 cm³ de água destilada).
Realizaram-se duas inspeções visuais nos corpos de provas, sendo a 1ª inspeção após 1 hora e a 2ª
inspeção após 24 horas da aplicação do produto. A alteração de cor da solução aplicada para a cor final
violeta indica que o concreto não sofre carbonatação. A carbonatação será caracterizada caso a solução
aplicada no concreto fique incolor.
Durante a avaliação dos corpos de prova é importante medir os pontos que ficaram incolores, pois é
possível calcular o avanço da frente de carbonatação no concreto até a armadura metálica.
Análises estatísticas
Realizamos análise estatística através da ANOVA para entendermos o comportamento dos resultados
de resistência característica do concreto à compressão – fck dos corpos de prova analisados.
Os resultados significativos devem apresentar valores F crítico maior que valores de F, e valores de P
menores que 0,01. Foi utilizado o valor de alfa igual a 0,01 em virtude da amostragem dos grupos não
serem homogêneas.
3. Resultados
Integridade dos dormentes da Estrada de Ferro Trombetas
Em um período de 04 dias no ano de 2015, foi realizada prospecção visual nos dormentes de concreto
protendidos aplicados ao longo da extensão dos 26,8 km de linha singela da Estrada de Ferro
Trombetas (EFT). Um total de 895 dormentes foi classificado como inservíveis, ou seja, já não
desempenhavam as suas funções de projeto (Figura 2).
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Estes dormentes foram removidos da linha férrea principal e parte dos dormentes reaplicados numa
linha de serviço do estaleiro de soldas aluminotérmicas da manutenção ferroviária, em virtude da baixa
velocidade admitida nesse trecho (5 km/h).
Figura 2 – Prospecção e classificação de dormentes. Por ronda a pé, avaliamos a distância entre dormentes
utilizando como referência a distância aplicada nos dormentes vizinhos e a classifica-se os dormentes como
inservível para posterior programação de manutenção preventiva baseados nos seguintes desvios: fixação de
trilhos em dormentes faltando um ou mais grampos (A); estrutura metálica exposta (B); trincas
comprometendo a fixação do trilho no dormente (C); dormente comprometendo a geometria da linha (D);
grampo aplicado no trilho sem calço (E); e trilhos aplicados sobre dormentes sem palmilha (F). Por outro
lado, os dormentes foram considerados servíveis na ausência de material comprometendo a estrutura do
dormente (G), quando as trincas na estrutura do dormente não comprometiam sua estrutura (H) ou quando
estruturas metálicas expostas não comprometiam a integridade do dormente (I).
Fonte: MIRA (2013)
As principais características observadas nos dormentes inservíveis foram trincas em fases iniciais e
evoluídas paralelo às barras da armadura metálica.
Em geral, observou-se uma quantidade maior de defeitos no início e no final da linha férrea (Tabela 1).
26% dos dormentes apresentaram algum tipo de defeito nos primeiros 5km da estrada, enquanto 60%
dos dormentes defeituosos estavam localizados nos últimos 5km da linha.
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As degradações centralizada de dormentes nesses 02 pontos indicados são devido a descarrilamento
ferroviário em anos anteriores.
Km Defeitos Km Defeitos Km Defeitos Km Defeitos
0 176 7 4 14 4 21 5
1 42 8 11 15 4 22 130
2 5 9 2 16 0 23 259
3 7 10 25 17 2 24 67
4 6 11 5 18 3 25 65
5 2 12 8 19 6 26 16
6 2 13 29 20 10
Tabela 1 – Quantidade de dormentes inservíveis identificados por Km de linha férrea
Fonte: Dados produzidos pelo o autor (2015)
Avaliação da ocorrência de carbonatação do concreto dos dormentes
Devido ao fato da EFT ser localizada na Floresta Amazônica, Oeste do Pará, onde condições
ambientais variáveis como umidade relativa, temperatura e sazonalidade pluviométrica (Tabela 2)
contribuem para danificar as estruturas de concreto, decidiu-se avaliar os níveis de carbonatação dos
dormentes de concreto protendido.
Variáveis Umidade Relativa (%) Pluviometria (mm) Temperatura (°C)
Média 82,6 199,6 27,9
Amplitude 19,15 242,94 4,10
Variância 36,15 5.988 1,17
Desvio Padrão 6,01 77,38 1,08
Coeficiente de Variação 7,28% 38,76% 3,88%
Tabela 2 – Condições ambientais da região onde a Estrada de Ferro Trombetas está localizada
Fonte: Dados produzidos pelo o autor (2018)
A amostragem utilizada para este teste consistiu de 20 peças de dormentes coletadas aleatoriamente a
partir dos 895 dormentes retirados da linha principal.
Dos dormentes selecionados, 14 amostras eram do fabricante A e 6 do fabricante B. As idades das
amostras eram de 24 e 30 anos para o fabricante A e 16 anos para fabricante B.
Em todas as amostras foi realizada a extração de um corpo de prova no ano de 2018. Padronizou-se o
ponto de extração das amostras próximo ao ponto de assentamento do trilho ferroviário, devido ser
local de maior recebimento de esforços oriundos do contato roda-trilho (Figura 3).
Após coletadas, as 20 amostras foram submetidas ao teste de carbonatação. Observou-se que nas duas
inspeções sensitivas (visual), todas as amostras reagiram com a solução de fenolftaleína aplicada,
ficando com uma cor próxima ao violeta (Figura 4).
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Este resultado indica que não houve acidificação do concreto que compõem os dormentes devido às
variações ambientais.
Figura 3 – Procedimento para coleta das amostras de dormente. Para coletar a amostragem de
cada dormente, foi utilizada uma perfuratriz elétrica rotativa (A) com broca diamantada de 42
mm de diâmetro (B). (C) Identificação de dormente insersível com trinca longitudinal paralela a
armadura metálica. (D) Local selecionado no dormente para obtenção do corpo de amostra (E e
F).
Fonte: Dados produzidos pelo o autor (2018)
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Figura 4 – Teste de carbonatação. Imagens ilustrativas coloração resultante do teste. A primeira imagem da
esquerda representa a amostra antes do teste.
Fonte: Dados produzidos pelo o autor (2018)
Análise da resistência dos corpos de amostras
Após 24 horas de realizado o teste de carbonatação, as amostras dos dormentes foram analisadas pelo
ensaio destrutivo em laboratório para verificar a resistência característica do concreto à compressão –
fck (Tabela 3, Figura 5).
Corpo de
Prova h d h/d fci,ext,inicial (A) K1 K2 K3 K4 fci,ext (B) % (B/A)
1 4,9 4,1 1,20 31,5 -0,09 0,12 0,05 -0,04 32,8 4%
2 4,9 4,2 1,17 44,3 -0,1 0,12 0,05 -0,04 45,6 3%
3 5,3 4,1 1,29 43,5 -0,07 0,12 0,05 -0,04 46,1 6%
4 5,7 4,1 1,39 27,7 -0,06 0,12 0,05 -0,04 29,6 7%
5 6,4 4,2 1,52 48,7 -0,05 0,12 0,05 -0,04 52,6 8%
6 5,7 4,1 1,39 23,6 -0,06 0,12 0,05 -0,04 25,3 7%
7 6,1 4,2 1,45 26,4 -0,05 0,12 0,05 -0,04 28,5 8%
8 5,3 4,1 1,29 38,1 -0,07 0,12 0,05 -0,04 40,4 6%
9 6,4 4,2 1,52 45,5 -0,04 0,12 0,05 -0,04 49,6 9%
10 5,6 4,2 1,33 24,5 -0,06 0,12 0,05 -0,04 26,2 7%
11 6,4 4,2 1,52 25,5 -0,04 0,12 0,05 -0,04 27,8 9%
12 5,4 4,1 1,32 38,6 -0,07 0,12 0,05 -0,04 40,9 6%
14 5,7 4,2 1,36 23,6 -0,06 0,12 0,05 -0,04 25,3 7%
18 7,4 4,2 1,76 33,6 -0,02 0,12 0,05 -0,04 37,3 11%
13 6,6 4,1 1,61 26,6 -0,04 0,12 0,05 -0,04 29,0 9%
15 7,1 4,2 1,69 35,3 -0,03 0,12 0,05 -0,04 38,8 10%
16 5,1 4,2 1,21 17 -0,08 0,12 0,05 -0,04 17,9 5%
17 6,2 4,2 1,48 27,7 -0,05 0,12 0,05 -0,04 29,9 8%
19 3,8 4,1 0,93 29,7 -0,14 0,12 0,05 -0,04 29,4 -1%
20 6,7 4,2 1,60 43 -0,04 0,12 0,05 -0,04 46,9 9%
Tabela 3 – Resultados obtidos com o teste de compressão
H: altura; D: diâmetro; FCK: resistência característica do concreto à compressão
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Fonte: FCK Laboratório de Concreto e Solos Ltda, com adaptações (2018)
Figura 5 – Teste de resistência característica do concreto à compressão. Imagens ilustrativas do teste de
compressão realizadas com as amostras de dormente.
Fonte: FCK Laboratório de Concreto e Solos Ltda (2018)
Os resultados obtidos através da análise destrutiva de resistência característica do concreto a
compressão, tiveram os seus valores corrigidos conforme NBR 7680-1: Concreto — Extração,
preparo, ensaio e análise de testemunhos de estruturas de concreto, Parte 1: Resistência à compressão
axial. De acordo com a NBR 11709: Dormentes de Concreto, a resistência característica do concreto à
compressão (FCK) para a fabricação dos dormentes não deve ser inferior a 40 MPa para dormentes bi-
blocos de concreto armado e de 45 MPa para dormentes monobloco de concreto protendido, de acordo
com as classes de resistência C40 e C45 da NBR 8953.
Em análise aos resultados, 25% dos corpos de provas resistiram à compressão superior a 45 Mpa, e
80% destes corpos foram fabricados em 1988 pelo fabricante A.
Os corpos de prova foram analisados de acordo com algumas variáveis.
Em análise quanto à idade dos dormentes (Tabelas 4 e 5), observou-se que a maioria dos dormentes
fabricados em 1988 tende a apresentar maiores valores FCK, mas nenhuma significância estatística foi
encontrada.
Ano Contagem FCK (Média + DP)
1988 11 38,9 + 10,1
1994 3 31,5 + 7,1
2002 6 32,0 + 9,9
Tabela 4 – Resultados da variação da resistência à
compressão de acordo com a idade do dormente
FCK: resistência característica do concreto; DP: Desvio Padrão
Fonte: Dados produzidos pelo o autor (2018)
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Fonte da variação SQ gl MQ F valor-P F crítico
Entre grupos 208,4 2 104,2 1,14 0,344 6,11
Dentro dos grupos 1557,9 17 91,6
Total 1766,2 19
Tabela 5 – Teste ANOVA realizado nas amostras de acordo com a idade do dormente
Fonte: Dados produzidos pelo o autor (2018)
As amostras também foram analisadas quanto ao fabricante (Tabelas 6 e 7), porém nenhuma
correlação com a resistência à compressão foi observada.
Fabricante Contagem FCK (Média + DP)
A 14 36,3 + 9,6
B 6 32,0 + 9,9 Tabela 6 – Resultados da variação da resistência à compressão
de acordo com o fabricante do dormente
FCK: resistência característica do concreto à compressão; DP: Desvio Padrão
Fonte: Dados produzidos pelo o autor (2018)
Fonte da variação SQ gl MQ F valor-P F crítico
Entre grupos 77,8 1 77,8 0,83 0,374 8,28
Dentro dos grupos 1688,4 18 93,8
Total 1766,2 19 Tabela 7 – Teste ANOVA realizado nas amostras de acordo com o fabricante do dormente
Fonte: Dados produzidos pelo o autor (2018)
Um dos defeitos observados antes da análise destrutiva foi a presença de bolhas no concreto dos
corpos de prova. A maioria das amostras (85%) apresentavam bolhas. Destas, 24% apresentavam
grande quantidade de bolhas (nível alto), 35% apresentavam níveis moderados e 41% apresentavam
níveis baixos (Tabela 8).
Embora os corpos de prova com ausência de bolhas apresentaram os valores mais baixos de FCK,
nenhuma significância foi detectada entre a presença de bolhas e a resistência do concreto (Tabela 9).
Presença de Bolhas Contagem FCK (Média + DP)
Ausente 3 31,0 + 14,0
Nível Baixo 7 36,8 + 9,8
Nível Moderado 6 36,0 + 7,3
Nível Alto 4 37,7 + 11,7
Tabela 8 – Resultados da variação da resistência à compressão em
virtude da presença de bolhas no concreto
FCK: resistência característica do concreto à compressão; DP: Desvio Padrão
Fonte: Dados produzidos pelo o autor (2018)
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meio das análises de carbonatação e variação da resistência característica do concreto à compressão
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Fonte da variação SQ gl MQ F valor-P F crítico
Entre grupos 124,5 3 41,5 0,40 0,752 5,29
Dentro dos grupos 1641,8 16 102,6
Total 1766,2 19
Tabela 9 – Teste ANOVA realizado nas amostras de acordo com a presença de bolhas no concreto
Fonte: Dados produzidos pelo o autor (2018)
Em análise aos resultados obtidos o fator irregularidade da base dos corpos de prova não geram
correlações com os resultados de resistência a compressão (Tabelas 10 e 11).
Base dos Corpos Contagem FCK (Média + DP)
Irregular 5 35,9 + 8,5
Moderado 6 31,9 + 10,9
Regular 9 36,6 + 10,0 Tabela 10 – Resultados da variação da resistência à compressão em
virtude da irregularidade da base dos corpos de prova
FCK: resistência característica do concreto à compressão; DP: Desvio Padrão
Fonte: Dados produzidos pelo o autor (2018)
Fonte da variação SQ gl MQ F valor-P F crítico
Entre grupos 84,6 2 42,3 0,428 0,659 6,11
Dentro dos grupos 1681,6 17 98,9
Total 1766,2 19
Tabela 11 – Teste ANOVA realizado nas amostras de acordo com a irregularidade da base dos corpos de prova
Fonte: Dados produzidos pelo o autor (2018)
Em análise aos resultados obtidos o fator K1 dos corpos de prova não gera correlação com os
resultados de resistência a compressão (Tabelas 12 e 13).
K1 Contagem FCK(Média)
-0.02 1 37,3
-0.03 1 38,8
-0.04 4 38,3
-0.05 3 37,0
-0.06 4 26,6
-0.07 3 42,5
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-0.08 1 17,9
-0.09 1 32,8
-0.10 1 45,6
-0.14 1 29,4
Tabela 12 – Resultados da variação da resistência à
compressão em virtude às variações do fator K1
FCK: resistência característica do concreto à compressão
Fonte: Dados produzidos pelo o autor (2018)
Fonte da variação SQ gl MQ F valor-P F crítico
Entre grupos 966,9 9 107,4 1,34 0,325 4,94
Dentro dos grupos 799,3 10 79,9
Total 1766,2 19
Tabela 13 – Teste ANOVA realizado nas amostras de acordo com os valores de K1
Fonte: Dados produzidos pelo o autor (2018)
4. Discussão
Este estudo pretendeu avaliar as alterações presentes nos dormentes de concreto inservíveis que foram
coletados retrospectivamente da Estrada de Ferro Trombetas. Além da análise visual, uma amostragem
de 20 peças de dormentes selecionados aleatoriamente foi coletada, e os corpos de prova foram
submetidos aos testes de carbonatação e de resistência característica do concreto à compressão.
De acordo com a NBR 7680-1: Concreto - Extração, preparo, ensaio e análise de testemunhos de
estruturas de concreto Parte 1: Resistência à compressão axial, a extração deve ser precedida de uma
verificação experimental do posicionamento das armaduras, como, por exemplo, com a utilização de
um detector de metais, concomitantemente com o estudo do projeto estrutural. A operação de extração
deve ser realizada considerando as recomendações gerais de uso da aparelhagem previstas pelo
fabricante do equipamento de extração. Para seguir as recomendações estabelecidas pela norma
referente aos locais de extração do testemunho, teve-se que adotar o diâmetro de 42 mm para os corpos
de provas extraídos dos dormentes para não cortar a cordoalha da armadura metálica para evitar a
quebra do dente da broca diamantada durante o processo de extração do testemunho. A norma
recomenda que o valor mínimo a ser considerado para o diâmetro é de 50 mm, porém não foi possível
seguir o diâmetro recomendado.
A retirada do testemunho após o corte deve ser feita de forma que se provoque um esforço ortogonal
ao eixo do testemunho, em seu topo, rompendo o concreto em sua base. Este esforço pode ser
provocado pela introdução de uma ferramenta nas interfaces entre o testemunho e o orifício, em
posições alternadas, usando a ferramenta como alavanca, com o necessário cuidado para não romper as
bordas do testemunho.
Investigação de trincas e micro trincas em dormentes de concretos da Estrada de Ferro Trombetas, por
meio das análises de carbonatação e variação da resistência característica do concreto à compressão
Julho/2019
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Ainda de acordo com a norma NBR 7680-1, os testemunhos devem ser íntegros, isentos de fissuras,
segregação, ondulações, e não podem conter materiais estranhos ao concreto, como pedaços de
madeira. Testemunhos que apresentem defeitos como os citados devem ser descartados.
Quando da verificação de heterogeneidade do concreto e existência de alterações internas nos
testemunhos, os resultados destes devem ser descartados.
Testemunhos que apresentam alterações internas (descontinuidades) e concreto heterogêneo indicam
deficiências nas operações de concretagem da estrutura, que devem ser identificadas e relatadas, e
podem servir ao objetivo de verificar a qualidade da execução, mas não servem ao propósito de medir
a resistência à compressão do concreto.
Cada testemunho deve ser detalhadamente observado antes e após a ruptura, sendo carregado até sua
total desagregação. Devem ser anotadas e documentadas com fotos todas as eventuais irregularidades
observadas.
Os resultados obtidos no ensaio de resistência à compressão axial dos testemunhos extraídos devem ser
identificados por fci,ext,inicial.
Esses resultados devem ser corrigidos pelos coeficientes k1 a k4, e os resultados obtidos, após essas
correções, devem ser informados como fci,ext.
Durante a extração dos testemunhos dos dormentes de concreto da EFT, foram coletados testemunhos
com as imperfeições citadas pela norma, porem não se descartou esses corpos de prova para os testes
de análise carbonatação e de resistência característica do concreto à compressão, tendo como objetivo
de comparar os resultados com os valores obtidos em testemunhos íntegros. Essa análise fez-se
necessária para saber o comportamento de um dormente inservível aplicado na linha férrea, referente
aos indicadores carbonatação e resistência característica do concreto à compressão – fck.
De acordo com Ferreira (2013), existem variáveis que influenciam a velocidade e a profundidade de
carbonatação, os quais podem ser classificados em fatores construtivos e fatores ambientais. Os fatores
construtivos são: a relação água/cimento, o cobrimento, os tipos e o teor de cimentos e adições, cura,
adensamento, fissuração e resistência à compressão do concreto. Os fatores ambientais são: a
concentração de CO2 na atmosfera, a umidade relativa do ambiente, a temperatura e o efeito de
proteção da chuva. Um dos efeitos do processo de carbonatação são microfissuras, oriundas pela
formação dos novos produtos que ocasionam aumento de volume, resultando na alteração da estrutura
dos poros e modificando as condições de penetração dos gases envolvidos no processo.
5. Conclusão
Constata-se após análise que as micro trincas e trincas existente nas amostras dos 20 dormentes de
concreto protendidos em que se foi extraído os corpos de provas não têm ligação com carbonatação do
concreto.
Entende-se que a resistência característica do concreto à compressão dos corpos de provas não existe
uma correlação direta com as trincas dos dormentes, uma vez que o fck obtido nos corpos de prova não
apresenta correlação entre idade das amostras, fabricante, bolhas (brocas), irregularidade das bases e
variação do fator K1.
Investigação de trincas e micro trincas em dormentes de concretos da Estrada de Ferro Trombetas, por
meio das análises de carbonatação e variação da resistência característica do concreto à compressão
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6. Agradecimentos
À Ana Cláudia Maretti-Mira pela ajuda técnica científica concedida a mim na elaboração desse artigo.
À FCK Laboratório de Concretos e Solos Ltda, que realizou o rompimento dos corpos de provas que
foram usados como objeto de estudo desse projeto.
À equipe de Manutenção Ferroviária da Estrada Trombetas que realizaram a extração dos corpos de
prova.
Aos Engenheiros Marcus Camargo, Roberto Gurgel, Matheus Mazolla, Rafael Brito, Frederico Diniz,
Danilo de Luccas e Bernardo Bandeira pela ajuda em esclarecimentos técnicos referente ao assunto
abordado aqui nesse material.
7. Referências
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 5426: Planos de amostragem e
procedimentos na inspeção por atributos. Rio de Janeiro: Abnt, 1985. 63 p.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 5739: Concreto - Ensaio de
compressão de corpos-de-prova cilíndricos. Rio de Janeiro: Abnt, 1994. 4 p.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7680-1: Concreto — Extração,
preparo, ensaio e análise de testemunhos de estruturas de concreto Parte 1: Resistência à compressão
axial. versão corrigida ed. Rio de Janeiro: Abnt, 2015. 24 p.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 11709: Dormentes de concreto -
Projeto, materiais e componentes. 3 ed. Rio de Janeiro: Abnt, 2010. 97 p.
BRINA, H. L. Estrada de ferro. 2. ed. Belo Horizonte, Universidade Federal de Minas Gerais, 1983.
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COUTO, Rafael Aredes. AVALIAÇÃO PROBABILÍSTICA DA VIDA ÚTIL DE ESTRUTURAS
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(Mestrado) - Curso de Engenharia de Estruturas, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo
Horizonte, 2017.
FERREIRA, Murillo Batista. ESTUDO DA CARBONATAÇÃO NATURAL DE CONCRETOS
COM DIFERENTES ADIÇÕES MINERAIS APÓS 10 ANOS DE EXPOSIÇÃO. 2013. 197 f.
Dissertação (Mestrado) - Curso de Construção Civil, Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2013.
HANAI, João Bento de. Fundamentos do Concreto Protendido. São Carlos: E-book, 2005. 110 p.
RIPPER, Vicente Custódio Moreira de Souza Thomaz. PATOLOGIA E REFORÇO DE
CONCRETO. São Paulo: Pini, 2009.
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permanente. São Luís: curso de especialização em Engenharia Ferroviária, 2012.
MIRA, Paulo Ricardo Maretti. PROPOSTA DE PLANO DE MANUTENÇÃO DE VIA
PERMANENTE PARA ESTRADA DE FERRO TROMBETAS (EFT): Aplicação de melhores
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MORE: Mecanismo online para referências, versão 2.0. Florianópolis: UFSC Rexlab, 2013.
Disponível em: ‹ http://www.more.ufsc.br/ › . Acesso em: 30/07/2018.
STEFFLER, Fábio. Via permanente aplicada: guia teórico e prático. Rio de Janeiro: Ltc, 2013. 314
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