Editorial Publicado em 14 out 2025

A determinação da penetração de água sob pressão em concreto endurecido

Redação

O concreto endurecido é o material solidificado do concreto, caracterizado pela sua resistência mecânica, especialmente à compressão, e por propriedades como durabilidade e baixa manutenção, resultantes da reação de hidratação entre cimento e água. Seus principais conceitos incluem a resistência à compressão e tração, permeabilidade, absorção de água, e deformações como retração e fluência, avaliadas por ensaios em corpos de prova, que são fundamentais para o seu uso estrutural em edificações e pontes. Há especificações normativas para o método de determinação da penetração de água sob pressão em concreto endurecido, com agregados de dimensão máxima com característica de 37,5 mm.

O concreto endurecido pode absorver água sob pressão por meio da pressão hidrostática, que força a água para os poros, e da ação capilar, que puxa a água para os canais. A relação água-cimento do concreto e a presença de microfissuras ou defeitos estruturais influenciam sua porosidade, enquanto a baixa resistência do concreto pode levar à expansão dos microporos e ao aumento do teor de umidade sob alta pressão.

A NBR 10787 de 09/2011 - Concreto endurecido — Determinação da penetração de água sob pressão descreve o método de ensaio sendo que se pode ser utilizado qualquer tipo de equipamento que consiga acomodar o corpo de prova e transmitir as pressões de água preconizadas em face de ensaio. É recomendável que o equipamento permita a observação das demais faces do corpo de prova enquanto a pressão estiver sendo exercida.

O equipamento empregado para a aplicação de pressão (ver figuras abaixo) deve permitir a entrada de água por um orifício centralizado com o local de posicionamento do corpo de prova e deve ser dotado de manômetro, válvula reguladora de pressão, reservatório para água e tubulações com registros de acordo com as condições definidas a seguir: manômetro com fundo de escala de 1,5 MPa e resolução de 0,01 MPa; válvula reguladora de pressão capaz de reduzir a pressão ao nível desejado no ensaio; e reservatório para água, estanque e dimensionado para suportar com segurança a pressão de ensaio. O reservatório deve ter capacidade de armazenamento de água sufi ciente para realização do ensaio.

Sugere-se um dispositivo para verificar possíveis vazamentos; registros, conexões e tubulações, adequados para suportar com segurança a pressão indicada para ensaio; anel ou disco de vedação de material compressível, com seção transversal circular e diâmetro interno compatível com a dimensão do corpo de prova, e capaz de evitar vazamento.

As fôrmas devem ter dimensões internas que permitam a moldagem dos corpos de prova definidos. Devem ser estanques, de material não absorvente e não atacável pelos componentes do concreto. Devem ser suficientemente rígidas para suportar o uso normal em obra e laboratório.

Deve ser utilizada água potável no ensaio. Os corpos de prova e testemunhos devem ser prismáticos ou cilíndricos. Quando cilíndricos, devem ter 150 mm de diâmetro e altura de 150 mm; quando prismáticos, devem ter seção quadrada de 250 mm de lado e altura de 125 mm.

Os corpos de prova cilíndricos devem ser obtidos a partir da moldagem de corpos de prova de 150 mm de diâmetro e 300 mm de altura, serrados ao meio após o período de cura, utilizando-se a parte inferior do corpo de prova para a realização deste ensaio. O agregado graúdo deve ter dimensão máxima nominal igual ou inferior a 37,5 mm.

Caso o concreto contenha agregados com dimensões superiores a 37,5 mm, a amostra deve ser submetida ao peneiramento definido na NBR NM 36, de maneira a se obter quantidade suficiente de material que permita a realização do ensaio. Os corpos de prova devem ser moldados de acordo com a NBR 5738.

Devem ser moldados no mínimo três corpos de prova, provenientes de uma mesma amassada, para cada idade de ensaio. No caso de testemunhos extraídos, o ensaio pode ser realizado com apenas dois testemunhos.

Os corpos de prova prismáticos podem ser moldados em posição vertical ou horizontal, dependendo da direção prevista para a pressão de água, de maneira que o ensaio represente o mais aproximadamente possível as condições reais de solicitação. A moldagem dos corpos de prova, uma vez iniciada, não pode sofrer interrupção.

O adensamento a ser adotado na moldagem dos corpos de prova deve ser compatível com a consistência do concreto, medida pelo abatimento do tronco de cone (NBR NM 67), e seguir as prescrições da NBR 5738. Para a cura, após a moldagem, os corpos de prova devem ser convenientemente protegidos contra perda de umidade.

Após a desmoldagem, os corpos de prova devem ser imersos em água saturada com cal ou armazenados em câmara úmida até a idade de ensaio. A temperatura e a umidade de cura devem obedecer ao estabelecido na NBR 5738.

Os corpos de prova ou testemunhos devem ser secos ao ar por um período de 24 h antes do início do ensaio. A superfície de aplicação da pressão de água deve ser circular, com diâmetro igual à metade do diâmetro ou da aresta do corpo de prova, como estabelecido na norma.

A área da face a ser exposta à pressão de água deve ser escarificada, de modo a torná-la rugosa e eliminar a película superficial, pouco permeável. A superfície ao redor da área escarificada deve impedir a passagem da água aplicada sob pressão.

Caso necessário, deve ser selada com material de baixa permeabilidade, não reagente quimicamente com os constituintes do concreto. O corpo de prova deve ser colocado sobre o anel ou disco de borracha localizado sobre o perfil metálico inferior, dentro da canaleta circular de fixação do anel ou disco.

Centralizar o corpo de prova sobre o anel ou disco de vedação e abaixar o parafuso do perfil metálico superior, até que a placa de pressão se apoie sobre o corpo de prova. Apertar o parafuso, procurando dar perfeita vedação entre o anel ou disco e o corpo de prova.

Os corpos de prova devem ser posicionados de tal forma que a pressão de água possa ser exercida de baixo para cima ou de cima para baixo, sempre na face previamente preparada. Os corpos de prova devem ser ensaiados à idade de 28 dias ou outra idade previamente estabelecida entre as partes interessadas.

Após o posicionamento dos corpos de prova, abrir o registro para a entrada de água, permitindo que ela ocupe todo o volume do reservatório e das tubulações, com transbordamento através

da válvula de alívio. Fechar a válvula de alívio e abrir a válvula de admissão de água dos corpos de prova.

Aplicar pressão a (0,1 ± 0,01) MPa durante 48 h. Aumentar a pressão a (0,3 ± 0,03) MPa, mantendo-a por 24 h. Aumentar a pressão de (0,7 ± 0,07) MPa, mantendo-a também por 24 h.

Alguns casos específicos podem requerer a aplicação de pressões diferentes das especificadas nesta norma, fato que deve ser previamente estabelecido entre as partes e devidamente registrado no relatório do ensaio. Observar se há presença de água em qualquer das superfícies não expostas diretamente à pressão de água durante o ensaio.

A pressão atuante e o instante da observação devem ser anotados. Caso seja observada percolação total de água através do corpo de prova ou saída pelas laterais, o ensaio deve ser interrompido. Liberar toda a pressão confinada e retirar o corpo de prova do conjunto.

A seguir, secar as superfícies dos corpos de prova com o auxílio de pano absorvente. Imediatamente após a retirada e secagem superficial do corpo de prova, este deve ser partido ao meio, ortogonalmente à face onde foi exercida a pressão.

Para isto podem ser utilizadas, por exemplo, duas barras de aço, de seção circular, centradas em faces opostas do corpo de prova, sobre as quais se exerce pressão para partir o corpo de prova. Devem ser anotadas, durante a realização do ensaio, as condições de temperatura e umidade ambientes.

A cada observação durante o ensaio, anotar a pressão e o instante da observação. Logo após a divisão do corpo de prova em duas partes, medir a profundidade máxima de penetração de água e registrar (por desenho ou fotografia) a distribuição da água penetrante. Registrar a máxima penetração de água em milímetros, arredondando a unidade.

Considerar como resultado do ensaio de penetração de água, para o concreto ensaiado, a média das máximas penetrações individuais dos corpos de prova, expressa em milímetros e arredondada ao 1 mm mais próximo. O relatório de ensaio deve conter todas as informações que contribuam para a interpretação dos resultados e, obrigatoriamente: a identificação do concreto; as dimensões e forma dos corpos de prova; a idade dos corpos de prova e data do ensaio; o sentido de aplicação da pressão; a direção do lançamento do concreto no local da extração, no caso de testemunhos; a temperatura e umidade relativa do ambiente da sala de ensaio; a distribuição (desenho/foto) das penetrações de água de cada corpo de prova; a penetração máxima individual dos corpos de prova; a média das máximas penetrações dos corpos de prova; e as observações particulares efetuadas durante o ensaio (perdas de água pelas laterais e outras).

Na interpretação dos resultados deste ensaio é importante levar em consideração que a permeabilidade do concreto é influenciada por diversos fatores, como processo de compactação, cura, existência de juntas, fissuras, diferenças de homogeneidade do material, entre outros. O fato de um concreto ter apresentado baixa penetração de água no ensaio não deve ser estendido automática e indiscriminadamente à estanqueidade das respectivas estruturas. A comparação de resultados é válida, portanto, apenas para o material concreto.