Corpo de prova de concreto: 10x20, 15x30 e prismático, moldagem e cura (NBR 5738), quantos moldar e rompimento

Corpo de prova de concreto é uma amostra do concreto fresco, moldada em cilindro de 10 × 20 cm ou 15 × 30 cm, ou em prisma de 15 × 15 × 50 cm, adensada em camadas, curada úmida a (23 ± 2) °C e rompida numa idade definida, em geral 7 e 28 dias, para verificar se o concreto entregue atinge a resistência especificada no projeto. A moldagem e a cura seguem a ABNT NBR 5738:2015; o rompimento à compressão, a NBR 5739:2018; e quantos corpos de prova moldar, a NBR 12655. O número que dimensiona a prensa: um cilindro 10 × 20 de concreto de 30 MPa rompe com cerca de 236 kN, e um 15 × 30 do mesmo concreto, com cerca de 530 kN.

Em resumo:

• Cilindros: altura igual ao dobro do diâmetro; o 10 × 20 tem 78,54 cm² de seção e o 15 × 30, 176,71 cm². O diâmetro tem de ser pelo menos três vezes a dimensão máxima do agregado graúdo.
• Moldagem manual: 2 camadas de 12 golpes no 10 × 20 e 3 camadas de 25 golpes no 15 × 30, com haste de aço de 16 mm.
• Cura: pelo menos 24 h na forma (48 h no prisma), depois solução saturada de hidróxido de cálcio ou câmara úmida a (23 ± 2) °C até o ensaio.
• Quantos moldar: não há regra por metro cúbico. A NBR 12655 trabalha com o exemplar, de dois corpos de prova por idade, e com lotes de concreto.
• Resultado: do par de corpos de prova, vale o maior valor, não a média.

O conceito de corpo de prova em geral, para metais, plásticos e outros materiais, está no artigo sobre corpo de prova. Aqui o assunto é só o concreto, na ordem em que o corpo de prova vive: o que ele mede, o formato, a forma, a moldagem, a cura, o preparo das bases, o rompimento, a quantidade e a leitura do resultado.

O que é o corpo de prova de concreto e o que ele mede

O corpo de prova (CP) é a parte do concreto que vai ao laboratório no lugar da estrutura. No recebimento, uma amostra é tirada do caminhão-betoneira ou da betoneira da obra, colocada em formas padronizadas, adensada e curada em condições controladas. Semanas depois, os corpos de prova são rompidos numa prensa ou numa máquina universal de ensaios, e a força máxima, dividida pela área da seção, dá a resistência à compressão do concreto, f_c, em MPa. O rompimento costuma ser feito por um laboratório de controle tecnológico, de preferência acreditado pela Cgcre/Inmetro segundo a ABNT NBR ISO/IEC 17025.

O ponto que muda a leitura do resultado é este: o corpo de prova mede a resistência potencial do concreto entregue, não a resistência da estrutura. Ele é adensado com um método fixo, curado submerso ou em câmara úmida a temperatura constante e rompido numa idade exata. Na estrutura, o concreto foi lançado e vibrado de outro jeito e curou ao sol, ao vento e ao frio. Padronizar tudo o que acontece depois da mistura é o que permite comparar um caminhão com outro e uma concreteira com outra: se o resultado ficou baixo, a diferença tem de estar no concreto, e não no tratamento do corpo de prova.

O valor de comparação é o f_ck, a resistência característica que o projetista especifica aos 28 dias. O significado estatístico do f_ck está no guia do ensaio de compressão. Três normas cuidam do caminho entre o caminhão e o laudo:

1. ABNT NBR 5738:2015: como moldar e curar os corpos de prova cilíndricos e prismáticos e como preparar as bases do cilindro antes do ensaio. Não vale para concreto de abatimento zero ou misturas secas, como as de tubos, blocos, barragens e concreto compactado com rolo.
2. ABNT NBR 5739:2018: como romper o cilindro à compressão e calcular o f_c.
3. ABNT NBR 12655: quantos corpos de prova moldar, como agrupá-los e quando o lote de concreto é aceito.

Existem ainda dois outros corpos de prova de concreto que não se confundem com o moldado para aceitação. O primeiro é o corpo de prova curado junto da estrutura, previsto na própria NBR 5738, que serve para avaliar se a proteção e a cura da obra foram adequadas; ele aparece na seção sobre cura. O segundo é o testemunho, um cilindro extraído da estrutura pronta pela NBR 7680-1, usado quando o concreto não foi aceito pelos corpos de prova moldados.

Tipos e dimensões: cilindro 10 × 20, 15 × 30 e prisma

A NBR 5738 prevê dois formatos. O cilíndrico, rompido à compressão, tem altura igual ao dobro do diâmetro, e o diâmetro pode ser de 10, 15, 20, 25, 30 ou 45 cm, com tolerância de 1 % no diâmetro e de 2 % na altura. Na prática de controle tecnológico, quase tudo é 10 × 20 cm ou 15 × 30 cm. O prismático, de seção quadrada, é rompido à flexão e serve para medir a resistência à tração na flexão. A norma chama de dimensão básica o diâmetro do cilindro ou a menor aresta do prisma, e é com ela que se definem o tamanho mínimo e o número de camadas. O cubo de 150 mm, comum em textos estrangeiros, é corpo de prova da norma europeia EN 12390-1 e não está previsto na NBR 5738.

O tamanho mínimo vem do agregado: a dimensão básica tem de ser pelo menos três vezes a dimensão máxima nominal do agregado graúdo do concreto. A razão é física. Uma pedra grande num molde pequeno ocupa uma fração relevante da seção, cria vazios junto da parede, onde o concreto não consegue envolvê-la, e faz o resultado depender de onde a pedra caiu. Com a relação de 3 para 1, o corpo de prova representa o concreto como material, e não como um conjunto de pedras isoladas. Na prática, o 10 × 20 serve para agregado de até 33 mm (100/3) e o 15 × 30, para até 50 mm. Partículas maiores que a máxima nominal, encontradas ocasionalmente na amostra, são retiradas por peneiramento.

Dentro dessa regra, a escolha entre 10 × 20 e 15 × 30 é de logística e de equipamento. O 15 × 30 tem 3,375 vezes o volume do 10 × 20 (5,3 L contra 1,6 L): com concreto de cerca de 2.400 kg/m³, pesa perto de 12,7 kg, contra 3,8 kg do menor. A área da seção é 2,25 vezes maior, e é isso que pesa na prensa: para a mesma resistência, o 15 × 30 exige 2,25 vezes a força. Por isso o 10 × 20 se tornou o padrão das obras com agregado usual, e o 15 × 30 fica para agregados maiores e para ensaios que pedem um corpo de prova maior, como o do módulo de elasticidade do concreto.

O prisma segue a Tabela 1 da NBR 5738, que liga a dimensão básica ao comprimento mínimo e ao vão do ensaio de flexão da NBR 12142. A seção mínima é de 100 mm, e a tolerância das dimensões fica abaixo de 2 %, sem passar de 2 mm:

Dimensão básica do prisma	Comprimento mínimo	Vão de ensaio
100 mm	350 mm	300 mm
150 mm	500 mm	450 mm
250 mm	800 mm	750 mm
450 mm	1.400 mm	1.350 mm

Em todas as linhas o vão é três vezes a dimensão básica, e o comprimento deixa 25 mm além de cada apoio. O usual é o de 150 mm: 15 × 15 × 50 cm, com vão de 450 mm.

A força que rompe cada corpo de prova é a resistência multiplicada pela área da seção, e é ela que define a capacidade da máquina. O esquema abaixo desenha os três corpos de prova na mesma escala, com as cotas, a área e a força de ruptura para concretos de 25, 30 e 40 MPa. No prisma, a força vem da fórmula da flexão com cargas nos terços do vão; como a resistência à tração na flexão não é medida no cilindro, os valores do quadro são uma estimativa pelas relações da NBR 6118 e servem só como ordem de grandeza: entre 27 e 38 kN, muito abaixo dos cilindros.

A forma: o que a NBR 5738 exige do molde

A forma, ou molde, é o recipiente em que o concreto fresco toma o formato do corpo de prova. Uma das perguntas mais buscadas sobre o tema é o "valor do corpo de prova de concreto", e a resposta depende do que se compra: a forma, que é equipamento do laboratório, ou o ensaio, que é serviço. Os preços variam com o fornecedor e não são tratados aqui; o que a norma fixa são os requisitos que a forma tem de cumprir, e são eles que separam uma forma que dura anos de uma que compromete o resultado:

• Material: laterais e base de aço ou de outro material não absorvente, que não reaja com o cimento e mantenha a forma durante a moldagem. Um molde que absorve água rouba água do concreto junto da parede.
• Base: rígida e plana, com tolerância de planeza de 0,05 mm, porque a face de baixo do cilindro vira uma das bases do ensaio.
• Estanqueidade: o conjunto de molde e base não pode deixar vazar água; juntas que vazam são vedadas com material que não reaja com o cimento.
• Geratrizes: não se aceitam moldes cilíndricos bipartidos com as bordas da abertura desencontradas, o que deixaria um degrau ao longo do cilindro.
• Controle geométrico periódico: as dimensões são verificadas com exatidão de 0,1 mm, e a perpendicularidade e a planeza, com 0,05 mm, com frequência que depende do uso e sempre que houver anomalia.

A norma não proíbe plástico: proíbe material absorvente, reativo ou que se deforme. A diferença entre aço e plástico está na vida útil e na manutenção da geometria ao longo de centenas de desformas, que é exatamente o que o controle geométrico verifica. Antes de cada moldagem, a forma e a base recebem uma camada fina de óleo mineral ou de outro desmoldante que não reaja com o cimento: o excesso escorre para o fundo e se mistura ao concreto da base.

Como moldar o corpo de prova pela NBR 5738

A moldagem tem quatro etapas: tirar e registrar a amostra, escolher o método de adensamento pelo abatimento, encher o molde em camadas adensadas e rasar o topo. A norma recomenda que o moldador seja qualificado pela NBR 15146-1, porque um corpo de prova mal moldado não tem conserto depois.

Amostra e abatimento

A amostra de concreto fresco é coletada pela ABNT NBR 16886:2020, que substituiu a NBR NM 33, citada no texto da NBR 5738:2015. O laboratório registra a data, a hora em que a água foi adicionada à mistura, o local de aplicação do concreto, a hora da moldagem e o abatimento. Esses registros permitem, mais tarde, separar um problema do concreto de um problema de tempo, como um caminhão que esperou demais na obra.

O abatimento (slump) é a medida de consistência do concreto fresco: quanto um tronco de cone de concreto, desmoldado, abaixa sob o próprio peso, em milímetros. É feito pela ABNT NBR 16889:2020, que substituiu a NBR NM 67, ou pela NBR 15823, no concreto autoadensável. A porção de concreto usada no abatimento é descartada e não vai para os moldes. A NBR 5738 usa o abatimento para escolher o adensamento:

Classe	Abatimento A	Método de adensamento
S10	10 ≤ A < 50 mm	mecânico
S50	50 ≤ A < 100 mm	mecânico ou manual
S100	100 ≤ A < 160 mm	mecânico ou manual
S160	160 ≤ A < 220 mm	manual
S220	A ≥ 220 mm	manual

A lógica é a energia necessária. Um concreto seco, de abatimento baixo, não se acomoda com golpes de haste e precisa de vibração. Um concreto fluido se acomoda quase sozinho, e vibrá-lo faria a pedra afundar e a pasta subir, a segregação. O concreto autoadensável dispensa o adensamento.

Adensamento manual: camadas e golpes

Adensar é expulsar o ar preso no concreto fresco: o ar que fica no corpo de prova reduz a resistência medida, e um corpo de prova com bolhas mede a moldagem, não o concreto. No adensamento manual, a ferramenta é a haste de adensamento: uma barra de aço lisa, de (16,0 ± 0,2) mm de diâmetro e 600 a 800 mm de comprimento, com ponta semiesférica. O concreto entra com uma concha de seção em U, em camadas de volume aproximadamente igual, e cada camada recebe um número fixo de golpes da Tabela 3 da norma:

Corpo de prova	Camadas, adensamento mecânico	Camadas, adensamento manual	Golpes por camada (manual)
cilindro de 100 mm (10 × 20)	1	2	12
cilindro de 150 mm (15 × 30)	2	3	25
cilindro de 200 mm	2	4	50
cilindro de 250 mm	3	5	75
cilindro de 300 mm	3	6	100
cilindro de 450 mm	5	só mecânico	não se aplica
prisma de 100 mm	1	1	75
prisma de 150 mm	1	2	75
prisma de 250 mm	2	3	200
prisma de 450 mm	3	só mecânico	não se aplica

Os números da tabela têm uma lógica que ajuda a não errar. No adensamento manual dos cilindros, a altura dividida pelo número de camadas dá sempre cerca de 100 mm por camada (200/2, 300/3, 400/4, 500/5, 600/6), que é a profundidade que a haste consegue adensar. E o número de golpes cresce com a área da seção: do 10 × 20 ao cilindro de 300 mm, cada golpe corresponde a algo entre 6,3 e 7,1 cm² da seção, ou seja, a densidade de golpes é praticamente a mesma em todos os tamanhos. Essa leitura é nossa, não da norma, mas explica por que o 15 × 30 leva mais do dobro de golpes do 10 × 20.

Quando o abatimento passa de 160 mm, o concreto já é fluido o bastante para que menos camadas bastem: a norma manda reduzir o número de camadas à metade, arredondando para cima. O esquema abaixo mostra as duas moldagens usuais no adensamento manual, com camadas de cerca de 100 mm e a haste atravessando a camada de cima até entrar uns 20 mm na de baixo, que é o que costura uma camada na outra.

O procedimento, com as nossas palavras:

1. Remisturar a amostra para que fique uniforme e colocar o concreto com a concha, girando ao redor da borda do molde para distribuí-lo de forma simétrica; nivelar com a haste antes de golpear.
2. Na primeira camada, a haste atravessa toda a espessura, sem bater na base do molde, com os golpes distribuídos em toda a seção.
3. Nas camadas seguintes, a haste atravessa a camada e penetra cerca de 20 mm na anterior.
4. Depois de cada camada, bater de leve na face externa do molde até fechar os furos deixados pela haste.
5. A última camada leva concreto em excesso, para que, adensada, encha o molde inteiro. Completar o molde com concreto depois de adensar a última camada não é aceito.

Adensamento com vibrador

No adensamento mecânico, o vibrador de imersão tem frequência de pelo menos 100 Hz (6.000 vibrações por minuto) e elemento vibrante com diâmetro entre 19 mm e um quarto da dimensão básica, no cilindro, ou um terço, no prisma. Mesas vibratórias e vibradores externos trabalham acima de 50 Hz e precisam prender o molde firmemente. O molde recebe toda a camada antes de vibrar. No cilindro, o vibrador entra uma única vez por camada, no centro; no prisma, em pontos afastados mais ou menos de uma aresta, evitando o centro. A vibração para quando a superfície fica relativamente lisa e quase não aparecem mais bolhas de ar. Vibrar demais segrega o concreto. O vibrador sai devagar, ainda ligado, para não deixar furo, e na camada de cima pode entrar cerca de 20 mm na anterior.

Rasamento e manuseio

Depois da última camada, o topo é rasado: nivelado com a borda do molde com uma régua metálica ou uma colher de pedreiro. O ideal é moldar no próprio lugar onde o corpo de prova vai passar as primeiras horas. Se não der, ele é levado logo após o rasamento, sem trepidação, golpe ou inclinação, porque o concreto ainda fresco segrega e perde a forma do topo.

Cura inicial, desforma e transporte

A cura inicial é o período em que o corpo de prova fica na forma, endurecendo. Os moldes ficam sobre uma superfície horizontal rígida, sem vibração, em local protegido das intempéries, cobertos com material não reativo e não absorvente, como uma placa ou lona plástica, para o concreto não perder água. O prazo mínimo é de 24 h para o cilindro e 48 h para o prisma. Desmoldar antes é admitido em casos especiais, e o fato deve constar no relatório.

Os dois números têm razão de ser. Nas primeiras horas, o concreto ainda não tem resistência para ser manuseado: desformar cedo lasca as bordas e pode fissurar o corpo de prova por dentro. O prisma, mais longo e mais pesado, trabalha à flexão quando é levantado sem apoio contínuo, e por isso espera o dobro. A cobertura existe porque a água que evapora do topo nas primeiras horas é água que falta para a hidratação do cimento e deixa uma camada superficial porosa, justamente a que vai virar uma das bases do ensaio.

Depois da cura inicial, os corpos de prova de aceitação são desmoldados e identificados antes de seguir para a cura. Se precisarem viajar até o laboratório, vão dentro das formas, depois de endurecidos, ou, já desmoldados, em caixas rígidas com serragem ou areia molhada. O objetivo é o mesmo nos dois casos: não deixar o corpo de prova secar nem levar pancada no caminho.

Cura úmida até a idade de ensaio

A cura final é a permanência do corpo de prova de aceitação, da desforma até o ensaio, em ambiente saturado de umidade e com temperatura controlada. Desmoldado e identificado, ele vai imediatamente para uma de duas condições e fica nela até o ensaio:

• solução saturada de hidróxido de cálcio (água saturada de cal) a (23 ± 2) °C; ou
• câmara úmida a (23 ± 2) °C, com umidade relativa do ar acima de 95 %.

Os corpos de prova não podem ficar sob gotejamento nem em água corrente, e não devem ser empilhados. A temperatura pode ser mantida em outras faixas previstas na norma, (21 ± 2), (25 ± 2) ou (27 ± 2) °C, desde que registrada no relatório. Câmaras úmidas e tanques de cura têm requisitos próprios na ABNT NBR 9479.

Cada detalhe protege a comparação entre resultados. O cimento só continua a se hidratar com água disponível, e a velocidade da hidratação depende da temperatura: dois corpos de prova do mesmo concreto, curados a 18 °C e a 28 °C, chegam aos 28 dias com resistências diferentes. A cal na água existe porque o concreto contém hidróxido de cálcio; em água pura, ele se dissolve e é carregado para fora das camadas superficiais, e a água já saturada de cal impede essa perda. Água corrente e gotejamento lavam a superfície pelo mesmo motivo, e empilhar impede a água de chegar a todas as faces.

Na foto, uma câmara úmida de laboratório: os cilindros de concreto ficam nas prateleiras até a idade de ensaio, a forma metálica bipartida aberta mostra como o corpo de prova é desmoldado, e o prisma na bancada é o corpo de prova do ensaio de tração na flexão.

Duas exceções completam a seção de cura da NBR 5738. O concreto leve sai da cura aos 7 dias e fica ao ar, a (23 ± 2) °C e umidade relativa de (50 ± 15) %, até o ensaio. E há o corpo de prova moldado para verificar a proteção e a cura da obra: depois de desmoldado, ele volta para cima da estrutura, perto de onde a amostra foi tirada, e recebe a mesma proteção e a mesma cura que ela. Para ensaio aos 28 dias, fica pelo menos 21 dias na obra; em outras idades, pelo menos três quartos da idade de ensaio; no laboratório, vai para a câmara úmida até ser rompido. Esse corpo de prova responde se o concreto da estrutura está ganhando resistência nas condições reais, o que interessa para decidir desforma, retirada de escoramento ou protensão. Ele não serve para aceitar o concreto, porque mede também a cura da obra.

Preparo das bases: retificação e capeamento

Antes do ensaio à compressão, as duas bases do cilindro precisam ser planas e perpendiculares ao eixo. O topo rasado nunca sai perfeito, e uma base irregular encosta no prato da prensa só em alguns pontos: a força se concentra ali, e o corpo de prova rompe pela ponta antes de o concreto chegar ao limite. A NBR 5738 prevê dois processos:

• Retificação: remoção mecânica de uma camada fina das bases com ferramenta abrasiva, numa máquina com dispositivo que garanta a perpendicularidade. A superfície fica lisa, sem ondulações, e sem falha de planicidade que interfira na resistência.
• Capeamento: uma camada fina de material aderente, quimicamente compatível com o concreto, fluido na aplicação, liso e plano depois de endurecer e com resistência compatível com a do concreto. É aplicado com um dispositivo chamado capeador, que garante a perpendicularidade, e a espessura não pode passar de 3 mm em cada base.

A norma descreve requisitos, não materiais: o enxofre é o material tradicional de capeamento, mas qualquer material que atenda aos requisitos serve. Outros processos, como as almofadas de neoprene não aderidas, são admitidos se forem avaliados antes por comparação estatística com corpos de prova retificados e os resultados forem compatíveis. A norma americana equivalente, a ASTM C1231/C1231M, regula essas almofadas e não as admite em ensaio de aceitação de concreto abaixo de 10 MPa ou acima de 80 MPa.

O limite de 3 mm tem duas razões. A primeira é a rigidez: o material de capeamento é mais deformável que o concreto, e uma camada grossa se espalha para os lados sob a carga, criando tração na borda da base. A segunda é a geometria: a altura usada no ensaio inclui o capeamento, e a relação entre altura e diâmetro tem limite, como mostra a seção de interpretação.

Idade de ensaio e rompimento

O rompimento, ou ruptura, do corpo de prova é o ensaio de compressão da ABNT NBR 5739: o cilindro é carregado numa prensa até quebrar, e a força máxima dividida pela área da seção dá a resistência f_c. A idade do corpo de prova conta a partir da moldagem, não da chegada ao laboratório. As idades usuais são 7 e 28 dias: a de 28 dias é a referência do f_ck e da aceitação; a de 7 dias acompanha a evolução da resistência e antecipa problemas, mas não aprova nem reprova concreto. O projeto pode especificar outras idades, como 3 ou 63 dias. A NBR 5739 dá uma tolerância para cada idade:

Idade de ensaio	Tolerância
24 h	± 0,5 h
3 dias	± 2 h
7 dias	± 6 h
28 dias	± 24 h
63 dias	± 36 h
91 dias	± 48 h

Para uma idade fora da tabela, a tolerância é interpolada. Entre a retirada da cura e o ensaio, o corpo de prova não pode secar: a NBR 5739 pede que ele seja rompido logo depois de sair da condição úmida. O esquema abaixo junta todas as etapas que este artigo explicou até aqui, da moldagem ao rompimento, com os prazos de cada uma e um exemplo de janela de rompimento para um corpo de prova moldado às 9 h de 1º de outubro.

Os detalhes do método estão no guia do ensaio de compressão de concreto pela NBR 5739: o cilindro é centrado entre os pratos e carregado de forma contínua, sem choques, com a tensão crescendo a 0,45 ± 0,15 MPa/s até a ruptura, e a resistência é f_c = 4F/(πD²), com F em newtons, D em milímetros e o resultado em MPa, relatado com três algarismos significativos. O guia traz ainda as exigências da máquina e dos pratos, a correção da força quando a relação entre altura e diâmetro fica abaixo de 1,94, os tipos de ruptura A a G e o conteúdo do relatório.

Prisma e compressão diametral

O concreto resiste mal à tração, e tracioná-lo diretamente é difícil, porque a garra concentra tensão num material frágil. Por isso a tração do concreto é medida de forma indireta, em dois ensaios que usam os corpos de prova deste artigo.

O prisma de 15 × 15 × 50 cm é rompido à flexão pela ABNT NBR 12142:2010: apoiado num vão de 450 mm e carregado por duas forças iguais nos terços do vão, ele trabalha com momento constante no terço médio e rompe no ponto mais fraco dessa região. A carga entra pelas faces laterais da moldagem, com o prisma girado 90°, e a tensão cresce de 0,9 a 1,2 MPa/min. Com ruptura no terço médio, a resistência à tração na flexão é f_ct,f = F·ℓ/(b·d²). É a resistência que governa a dosagem de pavimentos e pisos de concreto, que trabalham à flexão. A teoria do ensaio está no artigo sobre o ensaio de flexão.

A compressão diametral, pela ABNT NBR 7222:2011, usa o mesmo cilindro 10 × 20 ou 15 × 30, deitado entre duas tiras de chapa de fibra, de largura 0,15 vez o diâmetro e 3,5 mm de espessura, cada uma usada uma única vez. A compressão ao longo de duas geratrizes opostas traciona o plano diametral vertical, e o cilindro se parte ao meio. A tensão cresce a 0,05 ± 0,02 MPa/s, e a resistência é f_ct,sp = 2F/(π·d·ℓ). Os dois ensaios estão detalhados no guia da NBR 5739, citado na seção anterior.

Quantos corpos de prova moldar: exemplar, lote e amostragem

A pergunta "quantos corpos de prova por m³ de concreto" não tem resposta em metros cúbicos, porque a NBR 12655 não conta volume: conta exemplares e lotes. As regras abaixo são as da NBR 12655:2015, conforme a apresentação da norma pela ABCP; a edição vigente é a de 2022, que incorporou a Emenda 1.

Exemplar. É o conjunto de pelo menos dois corpos de prova da mesma betonada (a carga de um caminhão ou de uma betoneira), moldados no mesmo ato e rompidos na mesma idade. A resistência do exemplar é o maior dos dois valores, não a média. O motivo é que o concreto dentro dos dois cilindros é o mesmo, e defeitos de moldagem, cura ou preparo das bases só podem reduzir a resistência medida, nunca aumentá-la; o valor maior é o mais próximo da resistência real daquela betonada. Cada idade de ensaio exige o seu exemplar: rompendo aos 7 e aos 28 dias, cada betonada amostrada rende 4 corpos de prova.

Lote. É a porção de concreto avaliada em conjunto. O lote é limitado pelo critério mais exigente entre três: volume de 50 m³ nos elementos comprimidos ou submetidos a compressão e flexão, ou de 100 m³ nos elementos em flexão simples; um andar; e 3 dias de concretagem, que podem se distribuir em até 7 dias com interrupções.

Com esses dois conceitos, a norma prevê dois tipos de controle:

• Amostragem total: todas as betonadas são amostradas, cada uma com o seu exemplar, e cada exemplar é comparado ao f_ck. Não há estimativa estatística, porque a população inteira é conhecida.
• Amostragem parcial: só parte das betonadas é amostrada, escolhidas ao acaso, e o lote precisa de pelo menos 6 exemplares de betonadas diferentes para concretos de até 50 MPa, ou 12 acima disso. Com os exemplares, calcula-se o f_ck estimado (f_ck,est), e o lote é aceito se f_ck,est ≥ f_ck.

Na amostragem parcial, o cálculo depende do número de exemplares n. Com 20 ou mais, f_ck,est = f_cm − 1,65·s_d, com a média e o desvio-padrão do lote, como mostra o guia do ensaio de compressão. Entre 6 e 19 exemplares, os valores são postos em ordem crescente, f₁ ≤ f₂ ≤ ... ≤ f_n, e, com m = n/2 (desprezando o mais alto se n for ímpar):

f_ck,est = 2·(f₁ + f₂ + ... + f_m−1)/(m − 1) − f_m, sem ficar abaixo de ψ₆·f₁.

O coeficiente ψ₆ é tabelado pela NBR 12655 em função de n e da condição de preparo do concreto; para 6 exemplares na condição A, a mais controlada, vale 0,92. A fórmula usa só a metade mais fraca dos exemplares, porque o que interessa ao f_ck é a cauda inferior da distribuição. O exercício 4 aplica a conta.

É daí que vem o "4 a 6 corpos de prova por caminhão" da prática de obra: na amostragem total com rompimento aos 7 e 28 dias, são 4 por betonada (dois exemplares), e muitas obras moldam mais um par como reserva. A reserva é uma decisão da obra, não uma exigência da norma. O exercício 3 mostra como o número total muda com o tipo de controle e com o elemento estrutural.

Exercícios resolvidos

Os exercícios abaixo aplicam, em ordem, o tamanho do corpo de prova, a moldagem, a quantidade, a aceitação e a idade. Os dados são exemplos montados para este artigo.

1. Força de ruptura e capacidade da máquina. Um laboratório recebe cilindros de um concreto C30 e espera resultados de até 40 MPa aos 28 dias. Qual a força máxima no 10 × 20 e no 15 × 30, e que capacidade atende?

• Áreas: A₁₀ = π × 100²/4 = 7.854 mm²; A₁₅ = π × 150²/4 = 17.671 mm².
• Forças a 40 MPa: F₁₀ = 40 × 7.854 = 314.159 N, ou 314,2 kN; F₁₅ = 40 × 17.671 = 706.858 N, ou 706,9 kN.
• Resistência máxima que cada capacidade rompe, sem folga: 300 kN rompem o 10 × 20 até 300.000/7.854 = 38,2 MPa e o 15 × 30 até 17,0 MPa; 600 kN, até 76,4 MPa e 34,0 MPa; 1.000 kN, até 127 MPa e 56,6 MPa.
• Conclusão: para o 10 × 20 até 40 MPa, 300 kN não bastam e a máquina de 600 kN atende com folga; para o 15 × 30 a 40 MPa, é preciso 1.000 kN. O prisma do mesmo concreto, na flexão, rompe na casa de 30 a 40 kN (pelo esquema das dimensões), e cabe num dispositivo de flexão de 300 kN com muita folga.

2. Camadas num concreto fluido. Um concreto tem abatimento de 180 mm. Como moldar o 15 × 30 e o 10 × 20?

• 180 mm está na classe S160 (160 ≤ A < 220 mm): adensamento manual.
• Acima de 160 mm, as camadas caem à metade, arredondando para cima. 15 × 30: 3/2 = 1,5, ou seja, 2 camadas de 25 golpes. 10 × 20: 2/2 = 1 camada de 12 golpes.

3. Quantos corpos de prova moldar. Uma laje de 120 m³ de C30 é concretada num único dia, num andar, com 15 caminhões de 8 m³, e os corpos de prova serão rompidos aos 7 e 28 dias.

• Amostragem total: 15 betonadas × 2 idades × 2 corpos de prova = 60 corpos de prova.
• Amostragem parcial: a laje trabalha em flexão simples, então o lote vai até 100 m³, e 120 m³ formam 2 lotes, por exemplo de 8 e de 7 caminhões. Cada lote precisa de 6 exemplares de betonadas diferentes; moldando-os nas duas idades: 2 lotes × 6 exemplares × 2 idades × 2 corpos de prova = 48 corpos de prova.
• Se o mesmo volume fosse de pilares, o limite seria 50 m³, e os 120 m³ virariam 3 lotes de 5 caminhões. Com só 5 betonadas por lote, não se formam 6 exemplares de betonadas diferentes, e o caminho é amostrar todas as betonadas, o que volta aos 60 corpos de prova. O enquadramento do elemento é decisão do projeto; o exercício mostra só por que não existe "corpos de prova por m³".

4. Aceitação por amostragem parcial. Um lote de 45 m³ de C25, preparado na condição A, tem 6 exemplares aos 28 dias. Os pares, em MPa: (25,8; 26,1), (26,4; 27,0), (27,8; 27,1), (28,5; 28,0), (29,2; 28,6) e (30,4; 29,9).

• Valor de cada exemplar, o maior do par, em ordem crescente: 26,1; 27,0; 27,8; 28,5; 29,2; 30,4.
• n = 6, então m = 3. f_ck,est = 2 × (26,1 + 27,0)/(3 − 1) − 27,8 = 53,1 − 27,8 = 25,3 MPa.
• Limite inferior: ψ₆·f₁ = 0,92 × 26,1 = 24,0 MPa. Como 25,3 > 24,0, vale 25,3 MPa.
• Como 25,3 MPa ≥ 25 MPa, o lote é aceito. Se o laboratório tivesse usado a média de cada par, os valores mais baixos cairiam e o resultado poderia reprovar um concreto bom.

5. Janela de rompimento. Um corpo de prova foi moldado em 1º de outubro, às 9 h. Aos 7 dias, a idade nominal é 8 de outubro às 9 h, e a tolerância de ± 6 h abre a janela das 3 h às 15 h desse dia. Aos 28 dias, a idade nominal é 29 de outubro às 9 h, e a tolerância de ± 24 h vai das 9 h de 28 de outubro às 9 h de 30 de outubro. Um corpo de prova de 28 dias rompido na segunda-feira seguinte, 2 de novembro, está fora do método.

Como interpretar o resultado

O laudo traz números, e a maior parte das discussões entre obra, concreteira e laboratório nasce da leitura deles. Estes são os pontos em que profissionais mais erram.

Rompeu abaixo do fck: foi o concreto ou o corpo de prova?

Primeiro, separar o que é resultado de aceitação. Um corpo de prova isolado, ou um exemplar de 7 dias, não reprova concreto: na amostragem total, compara-se ao f_ck o exemplar de 28 dias, pelo maior valor do par; na parcial, o f_ck,est do lote. Se o resultado de aceitação ficou baixo, a investigação segue a ordem do caminho do corpo de prova: a diferença entre os dois corpos de prova do exemplar (uma diferença grande indica defeito em um deles, não no concreto); o tipo de ruptura, já que fraturas rentes à base, os tipos F e G da NBR 5739, apontam para capeamento ou base mal preparados; e os registros de moldagem, cura inicial, transporte, temperatura da cura, idade e capeamento. Só quando o corpo de prova está limpo de suspeita a dúvida passa para o concreto. Do lado do concreto, as causas típicas são a dosagem na central e a água acrescentada na obra para recuperar o abatimento, que aumenta a relação água/cimento e reduz a resistência; por isso a nota de entrega, com o horário de carregamento, e o abatimento medido na moldagem entram na investigação. Nesse caso, a NBR 12655 manda o projetista avaliar a estrutura com o valor obtido e, se for preciso, extrair testemunhos pela NBR 7680-1.

Por que o exemplar vale o maior valor, e não a média?

Porque os dois corpos de prova saíram da mesma betonada no mesmo minuto: o concreto é o mesmo. O que os diferencia é o que aconteceu depois, e quase tudo o que pode dar errado, como bolha de ar, perda de água, base torta ou pancada no transporte, reduz a resistência medida. Não há defeito de moldagem que torne um corpo de prova mais resistente que o concreto. Assim, o maior valor é a melhor estimativa da resistência da betonada, e a média penalizaria o concreto por um erro do ensaio. A dispersão entre os dois, por sua vez, é a medida da qualidade da moldagem e do ensaio, que o Anexo B da NBR 5739 transforma num indicador do laboratório.

O 10 × 20 e o 15 × 30 dão o mesmo resultado?

Não necessariamente. Os dois são normativos, mas em corpos de prova menores a chance de conter um defeito crítico é menor, e o efeito de escala tende a dar resistência um pouco maior no cilindro menor. Há estudos brasileiros que encontraram a tendência contrária, o que mostra que a diferença depende do concreto, do agregado e da qualidade da moldagem. A consequência prática é não misturar tamanhos dentro de um mesmo controle e manter o tamanho que o contrato e o projeto preveem.

Por que a cura é a 23 °C e úmida, se a obra não é?

Porque o corpo de prova de aceitação mede o concreto que a concreteira entregou, não a cura que a obra fez. Se cada corpo de prova curasse no clima da sua obra, um concreto entregue no inverno pareceria pior que o mesmo concreto entregue no verão. A cura da obra tem um corpo de prova próprio, o que fica sobre a estrutura, e ele responde a outra pergunta: se a estrutura já pode ser desformada ou protendida.

Por que o capeamento grosso pode invalidar o corpo de prova?

Pela relação entre altura e diâmetro. A NBR 5739 mede a altura do corpo de prova incluindo o capeamento e não aceita relação acima de 2,06. Um molde 10 × 20 com 200 mm exatos, capeado com 3 mm em cada base, fica com 206 mm, exatamente no limite. Se o molde estiver no extremo da tolerância de altura da NBR 5738, 2 % ou 204 mm, mesmo um capeamento dentro do limite leva a altura a 210 mm e a relação a 2,10, fora do método; nesse caso, só a retificação, que remove material, mantém o cilindro na faixa. O controle geométrico dos moldes e o limite de capeamento são, juntos, o que mantém o cilindro dentro dela.

O resultado de 7 dias prevê o de 28 dias?

Só como tendência, e para o mesmo concreto. A fração da resistência final atingida aos 7 dias depende do tipo de cimento, das adições e da relação água/cimento, e nenhuma das normas citadas aqui fixa uma proporção entre as duas idades. Um resultado de 7 dias abaixo do histórico daquele traço é um alerta para acompanhar o de 28 dias, não um motivo de rejeição.

Erros comuns

Os erros mais frequentes na obra e no laboratório, em ordem do caminho do corpo de prova:

1. Usar o molde pequeno com agregado grande. O diâmetro tem de ser pelo menos três vezes a dimensão máxima do agregado.
2. Completar o molde depois de adensar a última camada. A norma não aceita; a última camada entra com excesso e é rasada.
3. Manter o número de camadas em concreto fluido. Acima de 160 mm de abatimento, as camadas caem à metade.
4. Vibrar concreto fluido. Nas classes S160 e S220, o adensamento é manual.
5. Deixar o corpo de prova ao sol, sem cobertura, nas primeiras 24 h, ou transportá-lo fresco. Perde água, fissura e chega ao laboratório com o topo deformado.
6. Curar em água corrente, sob gotejamento ou com os corpos de prova empilhados.
7. Deixar o corpo de prova secar entre a cura e o ensaio.
8. Capear com mais de 3 mm por base ou sem capeador. A base fica fora de esquadro, e as rupturas F e G aparecem.
9. Usar neoprene sem a comparação estatística com corpos de prova retificados que a NBR 5738 exige para outros processos.
10. Romper fora da tolerância de idade. Aos 28 dias, a janela é de ± 24 h.
11. Tirar a média do exemplar. Vale o maior valor.
12. Tratar "6 corpos de prova por caminhão" como norma. A norma define exemplar e lote; o par extra é reserva da obra.
13. Usar o corpo de prova curado na obra para aceitar o concreto. Ele mede a cura da estrutura.
14. Citar a NBR NM 33 e a NBR NM 67 como vigentes. Foram canceladas em 12/2020 e substituídas pelas NBR 16886 e NBR 16889.
15. Seguir PDF antigo da NBR 5738. A edição de 2003 trazia outra tabela de camadas e golpes e o remate do topo com pasta de cimento, que não aparece na edição de 2015.
16. Confundir corpo de prova de concreto com o de cimento ou de argamassa. O cimento é ensaiado em corpos de prova cilíndricos de argamassa normal, pela NBR 7215; a argamassa de assentamento e revestimento, em prismas de 4 × 4 × 16 cm, pela NBR 13279.

Equipamento para romper corpos de prova de concreto

O corpo de prova vira número numa máquina de compressão. A Biopdi fabrica dois tipos de equipamento para isso. A prensa elétrica e hidráulica é dedicada à compressão e atende a rotina de rompimento de cilindros. A máquina universal de ensaios de coluna dupla faz, na mesma estrutura, a compressão do cilindro com pratos de compressão de 300 kN, a compressão diametral com os mesmos pratos e as tiras, e a flexão do prisma com o dispositivo de flexão de 300 kN, em quatro pontos.

A capacidade segue o exercício 1: a máquina de 300 kN rompe o 10 × 20 até cerca de 38 MPa, sem folga; cilindros de classes mais altas e o 15 × 30 pedem a máquina de 600 kN ou a de 1.000 kN. A célula de carga da linha M2 é classe 1 pela ABNT NBR ISO 7500-1:2023; a classe que vai para o relatório da NBR 5739 é a da máquina montada, verificada no laboratório de calibração. O software BioLab calcula f_c, f_ct,sp e f_ct,f a partir das dimensões e emite o relatório. A ruptura do concreto é brusca e lança fragmentos, e a proteção do operador segue a NR-12 em máquinas de ensaio. O painel abaixo mostra a máquina, o papel de cada parte no ensaio de corpos de prova de concreto e os dois acessórios usados.

A Biopdi fabrica as máquinas; a moldagem, a cura e o ensaio ficam com o laboratório. Para comparar os modelos, veja o guia da máquina universal de ensaio; a configuração para cada ensaio é definida no orçamento.

Normas citadas: edição e situação em 30/09/2026

A tabela reúne as normas deste artigo, com a edição e a situação conferidas em 30/09/2026 nos catálogos da Target e do Busca Normas, para as ABNT, e na loja da ASTM; a edição vigente das NBR 5738, 5739, 12655, 12142, 16886, 16889 e 7680-1 foi reconferida em 01/10/2026 no catálogo da Target. As normas ABNT são vendidas pela ABNT e não têm link aqui.

Norma	Assunto	Edição e situação
ABNT NBR 5738	moldagem e cura de corpos de prova	2015, versão corrigida de 06/2016 (Errata 1), vigente, confirmada em 04/2024
ABNT NBR 5739	compressão de cilindros	2018, vigente, confirmada em 12/2023
ABNT NBR 12655	preparo, controle, recebimento e aceitação	2015 com Emenda 1, edição de 02/2022, vigente
ABNT NBR 12142	tração na flexão de prismas	2010, vigente
ABNT NBR 7222	tração por compressão diametral	2011, vigente
ABNT NBR 9479	câmaras úmidas e tanques de cura	2006, vigente, confirmada em 01/2025
ABNT NBR 16886	amostragem de concreto fresco	2020, vigente, confirmada em 01/2025 (substituiu a NBR NM 33)
ABNT NBR 16889	abatimento do tronco de cone	2020, vigente, confirmada em 01/2025 (substituiu a NBR NM 67)
ABNT NBR 7680-1	testemunhos extraídos da estrutura	2015, vigente
ASTM C31/C31M	moldagem e cura em campo (EUA)	C31/C31M-26b, ativa
ASTM C1231/C1231M	almofadas não aderidas (neoprene)	C1231/C1231M-23, ativa