Ensaio de esmagamento (crush test): ECT, FCT, RCT e BCT

O ensaio de esmagamento (crush test) comprime um corpo de prova entre dois pratos até ele colapsar e registra a força máxima. Em embalagem de papelão ondulado há cinco ensaios: ECT (borda, em kN/m ou lbf/in), FCT (plano, em kPa), RCT (anel de papel), CMT (miolo ondulado) e BCT (caixa inteira). O ECT entra na fórmula de McKee para estimar o BCT.

Neste guia, "crush test" é ensaio de materiais e embalagens: não é teste de personalidade nem ensaio de britador de mineração. O guia explica o que cada um dos cinco ensaios mede, a direção da carga, as fórmulas e as unidades nos dois sistemas, o que significam 32 ECT e 44 ECT, a fórmula de McKee resolvida, o efeito da umidade, as normas ISO, TAPPI, ASTM e ABNT com edição conferida em 13/10/2026, exemplos resolvidos e os erros mais comuns. O conceito geral de carga de compressão, com tensão, deformação e embarrilamento, está no artigo sobre o ensaio de compressão.

O que é o ensaio de esmagamento (crush test)

Ensaio de esmagamento é o ensaio de compressão levado até o colapso da peça, em que o resultado é a força máxima que ela suporta antes de amassar, flambar ou romper. A diferença em relação ao ensaio de compressão de um corpo de prova maciço está no que se mede. No ensaio de compressão clássico, de concreto ou de metal, o interesse é uma propriedade do material: a tensão de ruptura ou o escoamento, em MPa. No ensaio de esmagamento, o interesse costuma ser a capacidade de uma estrutura: uma chapa de papelão com ondas, um anel de papel, uma caixa, um tubo, um núcleo de colmeia. Por isso o resultado sai muitas vezes como força (N, kN, lbf), força por comprimento (kN/m, lbf/in) ou força por área (kPa), e não como tensão no material.

Resistência ao esmagamento (crush resistance) é a força máxima que a peça suporta nesse ensaio, expressa da forma que a norma define. O uso mais frequente é em embalagem: papel, papelão ondulado e caixas, que ocupam a maior parte deste guia. O mesmo nome aparece em tubos plásticos e de concreto, em núcleos de painéis sanduíche e em células de bateria, tratados numa seção própria mais adiante.

Força, carga e tensão de esmagamento

Três termos aparecem misturados em livros e buscas, e cada um tem um significado preciso:

• Força de esmagamento (crushing force) é a força máxima registrada no ensaio, no instante em que a peça colapsa. Unidade: N ou kN; nos Estados Unidos, lbf (1 lbf = 4,448 N).
• Carga de esmagamento (crushing load) é o mesmo valor visto do lado do projeto: a carga que, aplicada à peça em serviço, provoca o colapso. Em embalagem, é a carga que uma caixa suporta antes de ceder na pilha.
• Tensão de esmagamento (crushing stress) é a força dividida pela área que resiste, em kPa ou MPa. No FCT, a força se divide pela área do disco de papelão e o resultado sai em kPa. Em projeto de juntas rebitadas e de pinos, o mesmo termo designa a pressão de contato entre o pino e a parede do furo, calculada como a força dividida pela área projetada (diâmetro × espessura da chapa).

Resistência ao esmagamento e resistência à compressão

Em material frágil, a resistência ao esmagamento (crushing strength) é a própria resistência à compressão; em metal dúctil, não existe um valor único de esmagamento, e o que se usa é o limite de escoamento à compressão. Concreto, tijolo, cerâmica, pedra e ferro fundido cinzento rompem por fratura quando comprimidos: a tensão no instante da ruptura é a resistência ao esmagamento, e os textos antigos de resistência dos materiais usam as duas expressões como sinônimos. A norma de tubos de concreto da ASTM, por exemplo, chama de "external load crushing strength" a carga de ruptura do tubo.

Um aço de baixo carbono se comporta de outro jeito. Comprimido, ele escoa, encurta e embarrila; a força continua subindo porque a seção aumenta, e o corpo de prova vira um disco sem romper. Por isso a pergunta "qual a resistência ao esmagamento do aço" (crushing strength of steel) não tem resposta na forma de uma ruptura: o valor de projeto é o limite de escoamento à compressão, que em aço é próximo do de tração. A capacidade de um metal de resistir ao esmagamento é, na prática, a sua resistência ao escoamento sob compressão, somada à sua capacidade de deformar sem trincar. O artigo de propriedades mecânicas dos materiais mostra como essas propriedades se relacionam.

Os cinco ensaios de esmagamento do papelão ondulado

O papelão ondulado tem cinco ensaios de esmagamento, cada um para um nível da embalagem: RCT e CMT avaliam o papel; ECT e FCT, a chapa de papelão; BCT, a caixa pronta. A chapa de papelão de parede simples é formada por duas capas (liners) planas e um miolo ondulado (o medium, ou papel de onda) colado entre elas. A capa trabalha como a mesa de uma viga e o miolo como a alma: separa as capas, dá rigidez e resiste ao achatamento. Cada ensaio isola uma dessas funções.

A tabela resume o que cada ensaio mede, o corpo de prova e o resultado. As normas de cada um, com edição e status, estão na seção de normas, ao fim do guia.

Ensaio	O que mede	Corpo de prova e carga	Resultado
ECT (edge crush test), resistência de coluna	resistência da chapa à compressão pela borda	tira de 100 × 25 mm em pé, ondas na vertical, carga no plano da chapa	kN/m (lbf/in)
FCT (flat crush test), esmagamento plano	resistência das ondas ao achatamento	disco ou quadrado de 100 cm², carga perpendicular à chapa	kPa
RCT (ring crush test), esmagamento do anel	resistência do papel à compressão pela borda	tira de papel enrolada em anel num suporte	N ou kN/m
CMT (concora medium test)	resistência do miolo ondulado ao achatamento	papel de onda ondulado em laboratório, colado em fita	N
BCT (box compression test), compressão de caixa	carga que a caixa suporta	caixa inteira entre pratos	N ou kN (lbf)

Da folha à caixa

Os cinco ensaios formam uma cadeia. O fabricante de papel controla RCT e CMT, porque são eles que dizem quanto a capa e o miolo vão contribuir; o fabricante de chapa controla ECT e FCT; o usuário da embalagem quer saber o BCT, que depende do ECT da chapa e da geometria da caixa. O esquema abaixo mostra os cinco ensaios lado a lado, com o corpo de prova entre os pratos e a direção da força: no ECT, a tira está em pé, com as ondas na vertical; no FCT, a chapa está deitada e a força tenta achatar as ondas; no RCT, a tira de papel forma um anel apoiado num suporte; no CMT, o miolo ondulado está colado numa fita; no BCT, a caixa inteira vai à máquina.

A lógica da cadeia é que a caixa empilhada falha por compressão vertical das paredes, com as ondas em pé. Esse é exatamente o carregamento do ECT, e por isso o ECT é o ensaio que melhor prevê o BCT. O FCT entra por outro motivo: se as ondas forem achatadas na conversão (impressão, vincagem, manuseio), a chapa perde espessura, e a espessura também entra na resistência da caixa.

Edge crush test (ECT): resistência de coluna

O edge crush test (ECT), chamado no Brasil de ensaio de resistência de coluna, mede a força máxima por unidade de comprimento que uma tira de papelão ondulado suporta quando comprimida pela borda, com as ondas na vertical. É o ensaio de esmagamento mais buscado e o mais usado em especificação, porque o resultado se relaciona com a resistência da caixa à compressão. Em inglês ele também aparece como column crush test e edgewise crush resistance.

Como o ECT é feito

Pela ISO 3037:2022, o método sem parafina nas bordas, o roteiro é este:

1. Condicionar as amostras pela ISO 187 e cortar e ensaiar os corpos de prova na mesma atmosfera.
2. Retirar as amostras longe de vincos, juntas e fechamentos, sem dobras, amassados ou marcas de máquina; a norma destaca o efeito das ondulações da capa (washboarding).
3. Cortar os corpos de prova com 100,0 ± 0,5 mm de comprimento, perpendicular às ondas, e 25,0 ± 0,5 mm de altura, na direção das ondas, com serra de alta rotação ou cortador de lâminas paralelas do tipo Billerud. As bordas carregadas precisam ficar limpas, retas, paralelas e perpendiculares às capas.
4. Apoiar o corpo de prova em pé, sobre uma das bordas de 100 mm, no prato inferior de uma máquina de pratos fixos (a norma remete à ISO 13820, que fixa os requisitos dos pratos). Dois blocos-guia, um de cada lado, evitam que ele tombe no início.
5. Comprimir a 12,5 ± 0,25 mm/min e afastar os blocos-guia quando a força chega a cerca de 50 N.
6. Registrar a força máxima com resolução de 1 N, até o colapso.
7. Descartar o corpo de prova que flambou (curvou em "C") ou tombou, e ensaiar outros até ter 10 resultados válidos.

A qualidade do corte é a maior fonte de erro. A própria ISO 3037 registra que só o dispositivo de corte pode mudar o resultado em até 5 %, e a ZwickRoell, fabricante de máquinas, avisa que faca e guilhotina de alavanca não dão bons resultados. Uma borda esmagada pela lâmina colapsa antes do resto da tira e baixa o ECT.

Direção da carga no ECT

A força do ECT é vertical, com as ondas em pé: ela age no plano da chapa, pela borda, na direção do eixo das ondas (é assim que a ISO 3037 define). Cada onda trabalha como uma pequena coluna, travada pelas capas. Descrições que dizem que a carga do ECT é "perpendicular ao papelão" confundem o ECT com o FCT: a carga perpendicular à chapa é a do esmagamento plano. O esquema da seção anterior mostra as duas situações lado a lado.

Fórmula do ECT e unidades

O ECT é a força máxima média dividida pelo comprimento do corpo de prova: R = F̄_max / l. Com a força em newtons e o comprimento em milímetros, o resultado sai em N/mm, que é o mesmo que kN/m; a ISO 3037 pede o resultado com duas casas, em kN/m. Como o comprimento é sempre 100 mm, a conta fica ECT (kN/m) = 0,01 × F̄_max (N). Nos Estados Unidos, o ECT sai em lbf/in, e a conversão é 1 lbf/in = 4,448 N ÷ 0,0254 m = 175,1 N/m = 0,1751 kN/m (cálculo da Biopdi). Uma faixa comercial de 10 a 60 lbf/in corresponde, portanto, a 1,75 a 10,5 kN/m; conversões que trazem "0,6 a 3,4 kN/m" para a mesma faixa estão erradas.

O gráfico abaixo mostra a curva força × deslocamento de um corpo de prova de ECT, com os números do exemplo 1 deste guia. A força sobe quase em linha reta enquanto a tira se comprime, arredonda perto do pico Fmax e cai de repente quando as capas flambam localmente e as ondas colapsam. Só o pico entra na conta. A linha pontilhada marca os 50 N em que os blocos-guia são afastados. O trecho depois da queda não entra no resultado, como mostra o gráfico abaixo.

O deslocamento no eixo horizontal é o da travessa da máquina, e ele não serve para calcular a rigidez da chapa. Garbowski e colaboradores (Materials, 2021) compararam a rigidez obtida pela travessa com a medida por correlação digital de imagem no próprio corpo de prova e encontraram uma subestimativa de quase três vezes: a deformação dos pratos, do assentamento e das bordas entra no deslocamento da travessa. O mesmo estudo mediu ECT de 7,6 N/mm num papelão comercial, coerente com o valor do fabricante. Quem precisa da rigidez mede a deformação no corpo de prova, não na máquina.

O que significam 32 ECT e 44 ECT

"32 ECT" significa que o papelão tem ECT de pelo menos 32 lbf/in, ou 5,60 kN/m; não significa que a caixa aguenta 32 libras. O número vem da regra de classificação de embalagens do transporte rodoviário dos Estados Unidos, a Rule 41 (Item 222 da NMFC), cujo selo impresso na aba da caixa é o Box Maker's Certificate (BMC). Para cada grau de ECT, a regra fixa o peso bruto máximo do volume e a soma máxima das dimensões externas (comprimento + largura + altura). A tabela abaixo traz os graus de parede simples conforme reproduzidos por fabricantes de caixas (Crown Packaging, 2023), com a conversão para SI feita pela Biopdi:

Grau (lbf/in)	ECT mínimo (kN/m)	Peso bruto máximo	Soma C + L + A máxima
23 ECT	4,03	20 lb (9,1 kg)	40 in (102 cm)
26 ECT	4,55	35 lb (15,9 kg)	50 in (127 cm)
29 ECT	5,08	50 lb (22,7 kg)	60 in (152 cm)
32 ECT	5,60	65 lb (29,5 kg)	75 in (191 cm)
40 ECT	7,01	80 lb (36,3 kg)	85 in (216 cm)
44 ECT	7,71	95 lb (43,1 kg)	95 in (241 cm)
55 ECT	9,63	120 lb (54,4 kg)	105 in (267 cm)

Na parede dupla, a mesma tabela vai de 42 ECT (80 lb) a 82 ECT (180 lb); na tripla, de 67 a 112 ECT (240 a 300 lb). Lojas de caixas publicam outra tabela, de "carga máxima recomendada", em que 32 ECT aparece com 40 lb e 44 ECT com 65 lb. As duas leituras convivem: a do BMC é um limite de transporte para o volume; a do varejo é uma recomendação conservadora de conteúdo. Nenhuma das duas diz quanto uma caixa aguenta empilhada: isso depende das dimensões da caixa e se estima pela fórmula de McKee ou se mede no BCT.

ECT ou teste Mullen (burst)

Antes do ECT, a classificação americana usava o teste Mullen, de estouro (burst): uma membrana de borracha pressiona a chapa até ela estourar, e o resultado é uma pressão, em kPa ou lbf/in², escrita com o sinal "#" (200# é 200 lbf/in²). As normas são a ISO 2759, para papelão, e a TAPPI T 810. O Mullen mede a resistência da chapa a furar e rasgar por pressão; não é um ensaio de esmagamento e não prevê o empilhamento. Por isso a indústria migrou para o ECT, que mede a propriedade que a caixa usa na pilha.

As equivalências de mercado são 32 ECT para 200# e 44 ECT para 275#, em parede simples (Crown Packaging, The Boxery). A troca tem efeito no material: segundo a The Boxery, uma chapa 44 ECT pesa 149 lb por 1.000 ft², contra 175 lb da 275#, cerca de 15 % menos papel para a mesma faixa de uso. UPS e FedEx aceitam 200# ou 32 ECT para volumes de até 30 lb (13,6 kg), segundo a Safe Load Testing.

Métodos de ECT que não se comparam

Há quatro famílias de método de ECT, e a introdução da ISO 3037 avisa que os resultados delas não se correlacionam. A primeira corta um retângulo e ensaia sem nenhum tratamento: é a ISO 3037. A segunda mergulha as bordas carregadas em parafina para evitar que elas colapsem antes do resto: ISO 13821:2020 e TAPPI T 811. A terceira estreita o corpo de prova no meio para forçar a ruptura longe das bordas (JIS Z 0403-2). A quarta prende as bordas em garras: TAPPI T 839. A ISO 3037 dá valores menores que a maioria das outras, por causa do efeito de borda, e foi escolhida como método de qualidade por ser a mais simples e por se correlacionar com a compressão da caixa.

A consequência prática é que um ECT só se compara com outro ECT do mesmo método, e que a fórmula usada para prever o BCT precisa ter sido ajustada com ECT do mesmo método. Uma especificação que diz "ECT mínimo de 7 kN/m" sem dizer a norma está incompleta.

Flat crush test (FCT): esmagamento plano

O flat crush test (FCT), ou ensaio de esmagamento plano, mede a resistência das ondas do papelão ondulado ao achatamento por uma força perpendicular à superfície da chapa. Ele avalia a qualidade do miolo e da formação das ondas: um FCT baixo indica onda mal formada ou papel de onda fraco, e prevê perda de espessura na impressão e na conversão. A ISO 3035:2025 vale para papelão de face simples e de parede simples; não se aplica a parede dupla nem a micro-ondulado, porque com duas ondas em série não se sabe qual cedeu primeiro.

Fórmula do FCT

O FCT é a força máxima dividida pela área do corpo de prova: FCT = F_max / A, em kPa. Com o corpo de prova usual de 100 cm² (0,01 m²), a conta fica FCT (kPa) = F_max (N) ÷ 10. Um disco de 112,8 mm de diâmetro tem área de π × 56,4² ≈ 9.993 mm², praticamente 100 cm², e por isso os cortadores circulares de FCT têm essa medida (Mecatécnica; conta da Biopdi). Também se usa corpo de prova de 50 cm². Em unidade americana, 1 psi = 6,895 kPa.

Um erro comum em páginas de fabricantes é dar o FCT em kN/m. O FCT é força por área, então a unidade é kN/m², que é o kPa; kN/m é a unidade do ECT. Segundo a ZwickRoell, ondas mais baixas dão FCT maior (há mais ondas por área e cada uma é mais curta), micro-ondas podem passar de 10 kN no corpo de prova de 100 cm², e uma máquina de 5 kN atende graus de até 500 kPa.

Curva com vários picos

A curva do FCT não tem um pico só. As ondas de uma chapa real não têm todas a mesma altura: as mais altas encostam primeiro no prato, cedem, e a força cai um pouco antes de as seguintes assumirem a carga. O resultado é uma sequência de picos e vales, que a ZwickRoell descreve, e o valor do ensaio é o do colapso definido pela norma, não o maior pico depois que as ondas já foram achatadas. Esse padrão de colapso, com as ondas cedendo em sequência, é também o que se vê ao inspecionar o corpo de prova depois do ensaio, e é o que modelos numéricos de papelão tentam reproduzir.

Suporte rígido e viga flexível

A TAPPI tem dois métodos de FCT. A T 825 comprime o corpo de prova entre pratos rígidos, como a ISO 3035. A T 808 usa uma viga flexível no lugar de um dos pratos, método clássico que dá valores significativamente menores que a T 825. Os dois resultados não se comparam, e a especificação precisa dizer qual método vale.

Ring crush test (RCT) e CMT: ensaios do papel

RCT e CMT são os ensaios de esmagamento do papel, feitos antes de ele virar papelão: o RCT mede a resistência da capa ou do miolo à compressão pela borda, e o CMT mede a resistência do miolo já ondulado ao achatamento. São os ensaios que permitem ao fabricante de papel prever o ECT e o FCT da chapa que será produzida.

Ring crush test (RCT)

No ring crush test, uma tira estreita de papel ou cartão (12,7 mm de largura, segundo a ZwickRoell) é enrolada em anel e encaixada num suporte com uma ranhura circular, de modo que só uma borda fique exposta. O prato superior comprime o anel pela borda até o colapso. O formato de anel resolve um problema: uma tira reta de papel, em pé, flambaria antes de esmagar; enrolada, ela ganha estabilidade. O resultado é a força máxima ou essa força dividida pelo comprimento da tira, ensaiando separadamente a direção de máquina e a transversal do papel.

A ISO 12192:2011 vale para papel e cartão de 100 µm a 580 µm de espessura e avisa que, abaixo de 280 µm, o resultado mistura flambagem e compressão. A TAPPI T 822 om-22 foi desenvolvida para espessuras de 0,28 a 0,61 mm. Para papel mais fino, o ensaio de compressão em vão curto (SCT, ISO 9895 e TAPPI T 826) mede a compressão pura num vão de poucos milímetros e é a alternativa.

CMT (concora medium test)

No CMT, uma tira de papel de onda é ondulada em laboratório, num ondulador de rolos aquecidos, colada numa fita adesiva para manter o passo das ondas e comprimida no plano, como num FCT sem capas. O resultado é a força máxima, em N. A ISO 7263-1:2018 trata da onda A, e a ISO 7263-2, da onda B; a TAPPI T 809 om-22 apresenta o CMT como estimativa do FCT que o miolo vai dar na chapa.

Compressão de caixa (BCT) e fórmula de McKee

O BCT (box compression test) comprime a caixa inteira entre dois pratos até o colapso e mede a carga máxima que ela suporta, em N ou lbf; é o ensaio que responde quanto peso a caixa aguenta. As normas são a ASTM D642-25, a ISO 12048:1994, a TAPPI T 804 e, no Brasil, a ABNT NBR 6739. A caixa pode ser ensaiada vazia, montada e fechada como vai ao transporte, ou cheia, e a carga pode ser aplicada nas faces, nas arestas ou nos cantos, conforme a D642.

Como é o ensaio de compressão de caixa

A caixa condicionada vai entre dois pratos maiores que ela, e a máquina aproxima os pratos com velocidade constante até a força passar por um máximo. Na foto, uma caixa de papelão ondulado fechada está sendo comprimida entre os pratos de aço: a lateral abaulou e o primeiro vinco de flambagem apareceu perto do canto. É o padrão típico do BCT, porque os cantos são as regiões mais rígidas da caixa e concentram a carga; a parede entre eles flamba para fora, e o colapso começa onde a parede encontra o canto.

O tipo de prato muda o resultado. A ASTM D642 registra que pratos fixos, paralelos e travados, tendem a romper a caixa pelo ponto mais forte, enquanto um prato articulado, que se inclina, a rompe pelo ponto mais fraco. O relatório precisa dizer qual foi usado. A ISO 12048 trata também do ensaio de empilhamento: a caixa cheia é mantida sob carga constante por um tempo, o que mede a fluência, e não só o pico.

Fórmula de McKee

A fórmula de McKee estima o BCT de uma caixa a partir do ECT do papelão, da espessura da chapa e do perímetro da caixa: BCT = 5,87 × ECT × √(h × Z). Nela, h é a espessura do papelão e Z é o perímetro da caixa, Z = 2 (C + L), com C o comprimento e L a largura. A constante 5,87 é adimensional (a Wikipedia a traz com mais uma casa, 5,876), e por isso a fórmula funciona em qualquer sistema coerente: ECT em lbf/in com h e Z em polegadas dá BCT em lbf; ECT em N/mm com h e Z em milímetros dá BCT em N. É a forma simplificada da equação publicada por McKee, Gander e Wachuta em 1963 (Paperboard Packaging, v. 48, n. 8), que na forma completa usa a rigidez à flexão da chapa.

O esquema abaixo mostra as grandezas da fórmula numa caixa RSC (regular slotted container, a caixa de abas comuns), com os números do exemplo 4: o perímetro Z em azul na base, a espessura h no detalhe da chapa e o resultado de 555 lbf (2,47 kN) para uma caixa de 16 × 12 in em papelão 32 ECT de onda C. A altura A não entra na forma simplificada.

A fórmula tem limites claros. Vale para caixa RSC com as ondas na vertical, em proporções usuais; não considera furos, alças, impressão pesada, abas desalinhadas nem vincos fora do lugar. Como lembra a Westpak, laboratório de ensaios de embalagem, a estimativa não substitui o BCT medido em caixa condicionada, e o BCT não é a carga de empilhamento admissível: ele é a carga de colapso em ensaio rápido, em atmosfera padrão.

Da compressão à pilha: umidade, tempo e arranjo

Uma caixa empilhada num armazém fica semanas sob carga, em umidade variável, muitas vezes desalinhada sobre o palete. Cada um desses fatores reduz a carga que ela suporta em relação ao BCT de laboratório:

• Umidade: o papel absorve água e perde rigidez. É o fator de maior peso.
• Tempo sob carga: o papelão sofre fluência e pode colapsar sob uma carga constante menor que o BCT, depois de dias ou semanas.
• Arranjo da pilha: caixas empilhadas em coluna, canto sobre canto, aproveitam a rigidez dos cantos; empilhadas em amarração (desencontradas), perdem parte dela. Abas para fora da borda do palete e frestas entre as tábuas também reduzem a capacidade.
• Furos e alças: tiram material justamente das paredes que carregam a pilha.

O gráfico abaixo mostra o efeito da umidade relativa (φ) no ECT de um papelão de onda B, em porcentagem do valor de referência de 4,51 kN/m (Mrówczyński et al., Applied Sciences, 2024). A 20 °C, o ECT fica perto do valor de referência até 70 %, cai para 76 % a 80 % de umidade e para 45 % a 90 %; a 10 °C e 90 %, chega a 41 %. No mesmo estudo, com seis papelões diferentes, o ECT mínimo ficou entre 22 % e 41 % do valor de referência, conforme a onda; o gráfico abaixo traz só a onda B.

Por isso o mercado aplica um fator de segurança sobre o BCT ou sobre a estimativa de McKee. Fabricantes de caixas citam fatores de 3:1 a 5:1 conforme o tempo de armazenagem e a umidade, e perdas de 30 % a 50 % do BCT em umidade alta (President Container Group). São práticas de mercado, não requisitos de norma; quem tem um caso crítico mede o BCT e faz o ensaio de empilhamento nas condições reais.

Exemplos resolvidos do ensaio de esmagamento

Os exemplos abaixo são ilustrativos, com números coerentes com as faixas publicadas, e as contas são da Biopdi. As conversões usam 1 lbf = 4,448 N, 1 in = 25,4 mm e 1 lbf/in = 0,1751 kN/m.

1. ECT de um lote de parede simples (ISO 3037). Dez corpos de prova válidos de 100 mm, condicionados a 23 °C e 50 % de umidade relativa e ensaiados a 12,5 mm/min, deram força máxima média F̄_max = 560 N. ECT = 560 N ÷ 100 mm = 5,60 kN/m. Em unidade americana: 5,60 ÷ 0,1751 = 32,0 lbf/in. O papelão atende o grau 32 ECT, no limite. Se um dos corpos de prova tivesse flambado, ele seria descartado e substituído, e não entraria na média.

2. Quanto um 44 ECT precisa dar na máquina. 44 lbf/in × 0,1751 = 7,71 kN/m. No corpo de prova de 100 mm, a força máxima média mínima é 7,71 N/mm × 100 mm = 771 N. Esse é o número que o laboratório compara com a média dos dez corpos de prova.

3. FCT de uma onda C. Um corpo de prova de 100 cm² (0,01 m²) colapsou a 2.500 N. FCT = 2.500 N ÷ 0,01 m² = 250.000 Pa = 250 kPa (36,3 psi). Pela conta rápida, 2.500 ÷ 10 = 250 kPa. O valor é ilustrativo: não há fonte revisada de FCT típico por tipo de onda, e cada fabricante especifica o seu.

4. McKee numa caixa RSC. Caixa de 16 × 12 in (406 × 305 mm), papelão 32 ECT de onda C com espessura h = 0,156 in (3,96 mm, valor de catálogo; na caixa real, medir). Perímetro: Z = 2 × (16 + 12) = 56 in. Raiz: √(0,156 × 56) = √8,736 = 2,956 in. BCT = 5,87 × 32 × 2,956 = 555 lbf. Em SI: ECT = 5,604 N/mm, Z = 1.422,4 mm, √(3,962 × 1.422,4) = 75,07 mm, BCT = 5,87 × 5,604 × 75,07 ≈ 2.470 N (2,47 kN), o mesmo que 555 × 4,448. A conferência nos dois sistemas mostra que a constante é adimensional.

5. Da estimativa à pilha. A mesma caixa, cheia, pesa 13 kg, ou 13 × 9,807 = 127,5 N. Na atmosfera padrão e sem fator de segurança, 2.470 ÷ 127,5 = 19,4: a caixa de baixo suportaria 19 caixas sobre ela (pilha de 20). Usando como ilustração a retenção do papelão de onda B a 10 °C e 90 % de umidade (41 % do ECT de referência) e supondo o BCT proporcional ao ECT, como na fórmula de McKee: 2.470 × 0,41 = 1.013 N, e 1.013 ÷ 127,5 = 7,9, ou seja, 7 caixas sobre a de baixo (pilha de 8). Com fator de segurança de 3:1 na atmosfera padrão: 2.470 ÷ 3 = 823 N, e 823 ÷ 127,5 = 6,5, ou 6 caixas sobre a de baixo (pilha de 7). A fluência e o arranjo da pilha reduzem ainda mais esses números, e por isso a decisão final vem do ensaio.

Condicionamento e erros comuns

Todo ensaio de esmagamento de papel e papelão começa pelo condicionamento na atmosfera padrão da ISO 187:2022, 23 °C e 50 % de umidade relativa, com 27 °C e 65 % permitidos em países tropicais. A mesma norma recomenda chegar ao equilíbrio a partir de uma umidade mais baixa, porque o papel tem histerese: a umidade de equilíbrio depende de o papel ter secado ou umedecido até ali. Como o gráfico de umidade mostrou, alguns pontos de umidade mudam o ECT de forma mensurável; resultados de laboratórios que condicionam de jeitos diferentes não se comparam.

Os erros que mais distorcem o resultado, ou a leitura dele:

1. Não condicionar, ou condicionar numa atmosfera e ensaiar em outra.
2. Cortar mal o corpo de prova de ECT, com faca ou guilhotina de alavanca: borda esmagada colapsa antes e baixa o resultado.
3. Usar outra velocidade sem registrar: a ISO 3037 pede 12,5 mm/min, e 10 mm/min, comum em algumas regiões, muda o valor.
4. Aceitar corpo de prova que flambou ou tombou no ECT, em vez de descartar e repor.
5. Comparar ECT de métodos diferentes (sem parafina, com parafina, com garra) ou usar uma fórmula de BCT ajustada com outro método.
6. Fazer FCT em parede dupla, fora do escopo da ISO 3035.
7. Comparar FCT de suporte rígido e de viga flexível (TAPPI T 825 e T 808).
8. Trocar unidades: ECT é força por comprimento (kN/m), FCT é força por área (kPa), Mullen é pressão (kPa ou lbf/in²); "200#" não quer dizer que a caixa aguenta 200 lb, e "32 ECT" não quer dizer 32 lb.
9. Ignorar o tipo de prato no BCT: fixo e articulado dão resultados diferentes.
10. Aplicar McKee fora do domínio (caixa que não é RSC, com furos ou alças) ou tratar o resultado como carga de empilhamento.
11. Citar a norma errada: ECT é ISO 3037, FCT é ISO 3035, RCT é ISO 12192 e CMT é ISO 7263. Textos que trocam esses números, ou que citam uma "ISO 14260" (que não existe), induzem compras e especificações erradas.

A tabela resume os pontos de controle por ensaio:

Ensaio	Ponto crítico	Consequência
Todos	condicionamento pela ISO 187	umidade alta derruba o resultado
ECT	corte, velocidade, flambagem	borda ruim e tombamento baixam o ECT
FCT	escopo e método de apoio	parede dupla e viga flexível não se comparam
RCT	espessura do papel	abaixo de 280 µm, flambagem entra no resultado
BCT	tipo de prato, fluência	prato articulado acha o ponto fraco; pilha cede abaixo do BCT

Outros crush tests: tubos, colmeias e baterias

Fora da embalagem, o nome "crush test" aparece em ensaios de tubos, de núcleos de painéis sanduíche e de segurança de embalagens e baterias, cada um com a sua norma. Em todos, o princípio é o mesmo: uma força de compressão aplicada à peça inteira, até uma deformação definida ou até o colapso.

• Tubo plástico entre placas paralelas: a ASTM D2412-21 comprime um segmento de tubo termoplástico ou de resina reforçada entre duas placas e determina a rigidez do tubo (pipe stiffness) e a carga em deflexões especificadas.
• Tubo de concreto: a ASTM C497/C497M-25 traz a resistência ao esmagamento por carga externa, no ensaio de três cutelos (three-edge bearing); no Brasil, os tubos de concreto seguem a ABNT NBR 8890.
• Núcleo de colmeia (honeycomb) e espumas de painéis sanduíche: a ASTM C365/C365M-22 comprime o núcleo perpendicular às faces (flatwise), ensaio comum na indústria aeroespacial. O cisalhamento do mesmo núcleo segue a ASTM C273, tratada no artigo sobre o ensaio de cisalhamento.
• Embalagens de transporte de material radioativo: os regulamentos de transporte preveem um ensaio de esmagamento em que uma placa cai sobre o volume; laboratórios nacionais, como o Oak Ridge National Laboratory, nos Estados Unidos, mantêm instalações para esses ensaios.
• Células e baterias de lítio: o Manual de Ensaios e Critérios da ONU, seção 38.3, inclui um ensaio de impacto e esmagamento das células para o transporte.

Compressão axial de peças maciças, como pilares, blocos e corpos de prova de concreto, é ensaio de compressão, não de esmagamento, e está no artigo de ensaio de compressão.

Máquina para ensaio de esmagamento: crush tester ou máquina universal

O ensaio de esmagamento pede uma máquina de compressão com pratos planos e paralelos, velocidade constante e célula de carga dimensionada à força do ensaio; pode ser um crush tester dedicado ou uma máquina universal de ensaios com pratos de compressão. O crush tester é um equipamento compacto, de pratos guiados, feito para ECT, FCT, RCT e CMT, com faixa de força de poucos quilonewtons. A máquina universal faz os mesmos ensaios com os acessórios de cada norma, faz o BCT quando os pratos são maiores que a caixa, e faz também os outros ensaios do laboratório, como tração de papel e de filmes. A ZwickRoell, por exemplo, faz ECT, RCT, FCT e CMT com um mesmo conjunto de acessórios numa máquina universal de coluna simples.

As forças envolvidas orientam a escolha da célula de carga. A tabela abaixo usa os números deste guia (cálculo da Biopdi):

Caso	Conta	Força máxima
ECT de 32 lbf/in em 100 mm	5,60 kN/m × 0,1 m	560 N
ECT de 112 lbf/in (parede tripla) em 100 mm	19,6 kN/m × 0,1 m	1,96 kN
FCT de 250 kPa em 100 cm²	250 kPa × 0,01 m²	2,5 kN
BCT da caixa do exemplo 4	McKee	2,47 kN

Os acessórios são o que muda de um ensaio para outro. A ISO 3037 pede máquina de pratos fixos conforme a ISO 13820, que define planicidade e paralelismo dos pratos, e blocos-guia para o ECT; o RCT pede o suporte com ranhura circular; o FCT, um cortador de 100 cm²; o CMT, o ondulador de laboratório; o BCT, pratos maiores que a caixa. Esses acessórios são definidos por cada norma e precisam ser conferidos contra ela antes do ensaio.

O ensaio de esmagamento na máquina universal Biopdi

A máquina universal de ensaios Biopdi faz ensaios de compressão com pratos de compressão de 1 kN, 50 kN e 300 kN, e a ABNT NBR 6739, de compressão de embalagem de papelão ondulado, está entre as normas que a página da máquina lista. Para os ensaios de papelão, a Biopdi fornece os acessórios de ECT, RCT e FCT para a máquina universal: blocos-guia de ECT, suporte de anel de RCT e prato de esmagamento plano de FCT. A configuração para a norma de cada cliente se define com a equipe técnica da Biopdi. O painel abaixo mostra a máquina, a função de cada parte no ensaio de esmagamento e os pratos de compressão.

A regra de escolha é dimensionar a célula de carga à força esperada e conferir o vão e o curso para o tamanho do corpo de prova. Os ensaios de papel e de chapa ficam abaixo de alguns quilonewtons, e a máquina portátil, de 200 N a 1 kN, tem a aplicação "filmes, papel, fios, fitas e componentes pequenos" na sua ficha; os ensaios de caixa pedem vão e pratos compatíveis com a caixa. Todos os modelos da tabela chegam à velocidade de 12,5 mm/min do ECT. O software BioLab, na configuração de tração e compressão, registra a curva e calcula força máxima e posição máxima; a divisão pelo comprimento (ECT) ou pela área (FCT) é a conta mostrada nos exemplos. Para comparar modelos e configurações, veja como escolher uma máquina universal de ensaio.

Aplicação	Faixa	Modelo Biopdi
Papel, filmes, fitas e componentes pequenos	200 N a 1 kN; 0,02 a 600 mm/min	MBIOI-1P-M2 portátil
Chapas de papelão, polímeros, espumas	2 a 10 kN; 0,02 a 500 mm/min; vão de 150 mm	MBIOI-10-M2
Peças maiores, metais, compósitos	5 a 50 kN; 0,02 a 500 mm/min; vão de 425 mm	MBIOII-50-M2

O esmagamento é um dos ensaios mecânicos que a mesma máquina universal faz. A exatidão da força depende da calibração do sistema de medição, tratada no artigo sobre a calibração da máquina universal pela NBR ISO 7500-1, e a escolha da faixa de medição, no artigo sobre a célula de carga.

Normas do ensaio de esmagamento

As normas do ensaio de esmagamento de papelão são a ISO 3037 (ECT), a ISO 3035 (FCT), a ISO 12192 (RCT), a ISO 7263 (CMT) e a ISO 12048 e a ASTM D642 (BCT), com as equivalentes TAPPI e ABNT. A tabela traz a edição e o status conferidos no catálogo da ISO, na loja da ASTM e no catálogo da TAPPI em 13/10/2026. As normas ABNT aparecem sem edição, porque a edição e o status vigentes não foram confirmados no catálogo da ABNT na data deste guia.

Norma e edição	Ensaio	Observação
ISO 3037:2022	ECT, borda sem parafina	6ª edição; substituiu a de 2013; parede simples, dupla e tripla
ISO 13821:2020	ECT, borda parafinada	substituiu a de 2002
TAPPI T 811 om-23 e T 839 om-24	ECT, parafinado (T 811) e com garra (T 839)	não se comparam com a ISO 3037
ISO 3035:2025	FCT	4ª edição; substituiu a de 2011; só face simples e parede simples
TAPPI T 825 om-24 e T 808	FCT, suporte rígido (T 825) e viga flexível (T 808)	resultados diferentes entre si
ISO 12192:2011	RCT	confirmada em 2022; 100 a 580 µm
TAPPI T 822 om-22	RCT, suporte rígido	desenvolvida para 0,28 a 0,61 mm
ISO 7263-1:2018 e ISO 7263-2	CMT, onda A (1) e onda B (2)	parte 1 confirmada em 2024; substituiu a ISO 7263:2011
TAPPI T 809 om-22	CMT	estima o FCT potencial
ISO 12048:1994	BCT e empilhamento de embalagem cheia	confirmada em 2022
ASTM D642-25	BCT de embalagens e cargas unitárias	faces, arestas ou cantos; prato fixo ou articulado
TAPPI T 804 om-24	BCT	método TAPPI de compressão de caixa
ISO 187:2022	condicionamento	3ª edição; 23 °C e 50 % UR; 27 °C e 65 % UR nos trópicos
ABNT NBR 6737, NBR ISO 3035, NBR ISO 12192, NBR ISO 7263 e NBR 6739	ECT, FCT, RCT, CMT e BCT	equivalentes brasileiras; conferir edição e status no catálogo da ABNT

Duas observações sobre o status. Textos antigos e páginas de fornecedores ainda citam a ISO 3037:2013, a ISO 3035:2011 e a ISO 13821:2002, todas substituídas. E as normas de outros crush tests citadas neste guia estão nestas edições: ASTM D2412-21, ASTM C497/C497M-25 e ASTM C365/C365M-22.