Guia

Primeiro movimento, relaxação de carga e os modos de rotura das ancoragens

Em resumo

O primeiro movimento é a carga a partir da qual uma ancoragem começa a deslocar-se, normalmente considerada a 0,1 mm. A BS 8539 exige que seja registado em todos os ensaios em obra. Uma leitura que desce depois de parar o carregamento é muitas vezes relaxação de carga, e não rotura: volte a carregar até ao mesmo nível e uma ancoragem em bom estado mostra pouca descida adicional.

Este guia explica como os ensaios em obra são planeados e realizados de acordo com a norma BS 8539:2012+A1:2021. Não substitui a norma, os dados do fabricante da ancoragem nem as instruções do projetista ou engenheiro responsável pela obra, que define o plano de ensaios, as cargas e os coeficientes. Um ensaio regista o que aconteceu no dia; não aprova uma fixação para utilização.

Valores principais

Primeiro movimentoNormalmente registado a 0,1 mm de movimento
Precisão do comparador0,02 mm ou melhor
Leituras ao medir o movimento em detalhePelo menos 10 patamares de carga até à carga de rotura prevista
Ponto de paragem ao carregar até à rotura ancoragens de ensaio preliminar após uma roturaCerca de 1,0 mm de movimento
Tempo para atingir a carga máxima num ensaio até à rotura, sem medição detalhada do movimento60 a 90 segundos
Movimento admissível num ensaio de provaNenhum

O que é o primeiro movimento?

O primeiro movimento é a carga a partir da qual uma ancoragem começa a deslocar-se no material base e, em obra, é normalmente lido a 0,1 mm de movimento. É importante porque uma ancoragem que se move sob a sua carga de serviço pode ter resistência suficiente e, ainda assim, não ser adequada; por isso, a BS 8539:2012+A1:2021 exige-o em todos os ensaios em obra. (Os ensaios em obra segundo um Documento de Avaliação Europeu não o exigem.)

Não é preciso determinar o momento exato. Quando uma ancoragem começa a mover-se, normalmente consegue ver-se, e a carga quase não varia entre 0,1 e 0,2 mm.

Conte com um valor elevado quando a ancoragem fixa algo contra a superfície. Num suporte bem apertado a uma parede, por exemplo, uma ancoragem em bom estado normalmente não apresenta movimento significativo até a carga ultrapassar largamente a resistência recomendada pelo fabricante.

Como se regista o primeiro movimento?

Na maioria dos ensaios, observe a junta onde a placa de tração encontra o material base, à vista ou com um apalpa-folgas, e anote a carga quando esta abre. Se estiver a puxar a partir de uma união acima de uma porca apertada ao binário de instalação, observe antes a anilha sob essa porca: a carga a que fica folgada é o primeiro movimento.

Quando o engenheiro pretende que o movimento seja medido com rigor, monte um comparador:

  1. Escolha um comparador com precisão de 0,02 mm ou melhor.
  2. Coloque-o na sua própria base, afastado da ponte (que flete sob carga) e de qualquer betão que possa levantar. Nunca o fixe à ponte.
  3. Aponte-o para a ancoragem o mais diretamente possível; um quadro de tração com o comparador no interior, apoiado na cabeça do parafuso, funciona bem.
  4. Anote a leitura com carga zero e depois carregue em pelo menos 10 patamares até à carga de rotura prevista.
  5. Em cada patamar, aguarde que a carga e o movimento estabilizem e registe ambos em conjunto.

Um aparelho de ensaio digital com módulo de deslocamento pode traçar o gráfico de carga e movimento por si. A medição detalhada torna cada ensaio muito mais lento, pelo que só se faz quando o engenheiro o pede, como acontece em alguns trabalhos críticos para a segurança, para que o movimento possa ser comparado com a Avaliação Técnica Europeia da ancoragem.

O que é a relaxação de carga?

A relaxação de carga é a descida gradual da leitura numa ancoragem em bom estado depois de parar o carregamento. É normal e é por isso que, ao carregar por patamares, se aguarda que a leitura estabilize antes de ler a carga e o movimento em conjunto. A causa é a tensão em torno da ancoragem a dissipar-se no material base; abranda ao longo da vida da ancoragem, mas nunca para por completo.

Como distinguir o relaxamento de carga de uma ancoragem em rotura?

Volte a carregar até ao mesmo nível: uma ancoragem em relaxamento quase não volta a perder carga, enquanto uma em rotura volta a perder carga e desliza ainda mais para fora.

Esta verificação é especialmente importante nas ancoragens químicas. Não rompem de forma súbita: depois de perdida a aderência, ainda pode ser necessária uma força elevada para extrair a ancoragem, pelo que uma ancoragem química em rotura pode parecer que continua a segurar.

A que velocidade deve ser aplicada a carga?

Aplique a carga de forma contínua, atingindo a carga de prova em cerca de 30 segundos ou a carga de rotura em 60 a 90 segundos, exceto quando o deslocamento estiver a ser medido por patamares.

Acorde o critério de paragem antes de um ensaio até à rotura ou de um ensaio preliminar. Quando a carga ultrapassa a força de aperto resultante do binário de aperto, é normal ocorrer algum deslocamento; o engenheiro indica se deve ser registado. O engenheiro pode também definir um limite de deslocamento considerado rotura: pare nesse ponto e indique o limite no relatório. Quando as 5 ancoragens de ensaio preliminar forem carregadas até à rotura depois de uma ter rompido, pare a cerca de 1.0 mm para limitar os danos e considere essa carga como carga de rotura. Consulte ensaios preliminares.

Como rompem as ancoragens?

As ancoragens rompem num de três pontos: na própria ancoragem, na sua fixação no furo ou no material de base à sua volta. Os ensaios ao corte acrescentam mais um modo, o arrancamento por alavanca (pry-out), em que a ancoragem é arrancada por efeito de alavanca. Identifique a rotura pelo elemento que cedeu.

Modos de rotura, agrupados pelo elemento que cede

O que cedeuModo de roturaO que se observa em obra
A própria ancoragemRotura do parafusoO parafuso ou varão parte
A fixação da ancoragemArrancamento (pull-out)A ancoragem desliza para fora inteira, sem danos no material de base à sua volta
A fixação da ancoragemAtravessamento (pull-through) ou deslocamento excessivoA ancoragem atravessa a fixação ou desloca-se mais do que o ensaio permite
A fixação da ancoragemRotura de aderência da resinaA aderência rompe por corte. Normalmente, a resina descola da parede do furo ao longo dos dois terços superiores do varão e do próprio varão no terço inferior
A fixação da ancoragemRotura combinada de aderência e coneUma ancoragem química sai com um cone pouco profundo de betão ainda agarrado junto à superfície
O material de baseCone de betãoUma porção de betão em forma de cone solta-se juntamente com a ancoragem; meça as suas dimensões
O material de baseFissuração ou destacamentoO material de base fissura ou destaca-se à superfície
O material de baseFendimentoO material de base fende-se
Apenas ensaios de corteArrancamento por alavanca (pry-out)A ancoragem é extraída do furo por efeito de alavanca, possivelmente dobrada mas não partida, e o material de base fica danificado

O que deve ser registado quando uma ancoragem falha?

Registe o modo de rotura, a carga e, caso se tenha soltado um cone de material, as suas dimensões. Descreva o aspeto da ancoragem e do material circundante após o ensaio, incluindo fissuras. Se a ancoragem não falhou, retire a carga e registe qualquer deslocamento residual.

Retire ou marque todas as ancoragens ensaiadas até à rotura, ou que não atingiram a carga de prova, para que nunca entrem em serviço. O relatório de ensaio regista o que aconteceu. Não indica a causa da falha nem os passos seguintes, a menos que o técnico de ensaio tenha qualificação para o avaliar, e não aprova a fixação. Consulte o que deve constar de um relatório de ensaio em obra.

É permitido algum deslocamento num ensaio de prova?

Não é permitido qualquer deslocamento num ensaio de prova. Qualquer deslocamento observado deve ser registado e conta como falha. Normalmente, basta uma verificação visual. A nossa página calculadora de cargas de ensaio mostra como se calculam as cargas de prova e de ensaios preliminares. Consulte ensaios de prova explicados.

Mais perguntas

Fontes

  1. BS 8539:2012+A1:2021 Code of practice for the selection and installation of post-installed anchors in concrete and masonry, BSI

Veja a carga em tempo real e a carga máxima em simultâneo

Os Staht t25 e t60 mostram a carga em tempo real e a carga máxima num único ecrã, com a app Staht Connect para Android e iOS.

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