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CENTRO PAULA SOUZA ESCOLA TÉCNICA ESTADUAL PRESIDENTE VARGAS Curso técnico em edificações BEATRIZ LIMA DA SILVA CONCRETO ARMADO Confecção manual e mecanizada; adensamento manual e mecanizado; lançamento e cura MOGI DAS CRUZES 2020 CENTRO PAULA SOUZA ESCOLA TÉCNICA ESTADUAL PRESIDENTE VARGAS Curso técnico em edificações BEATRIZ LIMA DA SILVA CONCRETO ARMADO Confecção manual e mecanizada; adensamento manual e mecanizado; lançamento e cura Trabalho apresentado à disciplina de Técnicas e Práticas Construtivas de Superestrutura, Vedação e Cobertura ministrada pelo professor José Luís Coccaro, para a obtenção de nota no curso técnico em edificações da ETEC Presidente Vargas. MOGI DAS CRUZES 2020 SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO ........................................................................................................... 4 2. CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS .............................................................................. 5 2.1 Concreto armado ................................................................................................ 5 2.1.1 Confecção do concreto armado .................................................................. 5 2.1.2 Lançamento .................................................................................................. 6 2.1.3 Adensamento ............................................................................................... 6 2.1.4 Cura do concreto armado ............................................................................ 8 3. METODOLOGIA DE EXECUÇÃO ............................................................................. 9 4. EXEMPLOS DE APLICAÇÃO (FOTOS) .................................................................. 13 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ............................................................................ 17 4 1. INTRODUÇÃO Concreto armado é um tipo de estrutura que utiliza armações feitas com barras de aço. É constituído basicamente pelo concreto (mistura de cimento, água, pedra e areia) em conjunto com as ferragens. Estas armações de aço são necessárias para atender à deficiência do concreto em resistir a esforços de tração e são indispensáveis na execução de peças como pilares, vigas e lajes, por exemplo. Dessa forma, o concreto armado possui tanto a resistência à compressão, quanto a resistência a tração, sendo um material com vasta aplicação na área da Construção Civil. O concreto pode ser preparado no canteiro de obras ou fornecido por usinas, que possuem um controle mais preciso e seguro da mistura de componentes. A confecção do concreto deve atender requisitos básicos de modo que garanta a homogeneidade da mistura dos componentes, isto é, os materiais devem estar bem distribuídos em toda a massa de concreto. Há duas formas de se fazer a mistura do concreto: a manual e a mecanizada. Lançamento é a operação de colocação do concreto nas fôrmas. Nesta etapa, o maior cuidado é evitar a segregação do concreto, que consiste na separação dos materiais. O adensamento tem como objetivo obrigar o concreto a preencher os vazios formados durante a operação de lançamento, eliminando as locas e retirando o ar aprisionado. Os processos de adensamento podem ser manuais (por meio de socamento ou apiloamento) e mecânicos (por meio de vibração ou centrifugação). Logo após a concretagem, procedimentos devem ser adotados com a finalidade de evitar a evaporação prematura da água necessária à hidratação do cimento. A este conjunto de procedimentos dá-se o nome de “cura” do concreto. A cura além de promover e proteger a perfeita hidratação do cimento, evita também o aparecimento de fissuras devidas à retração. 5 2. CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS 2.1 Concreto armado Concreto armado é uma estrutura que utiliza armações feitas de barras de aço em conjunto com o concreto. As ferragens têm como objetivo resistir aos esforços de tração e tornar a edificação mais resistente. O concreto é um material composto, constituído por cimento, água, agregado miúdo (areia) e agregado graúdo (pedra ou brita). O concreto pode também conter adições e aditivos químicos, com a finalidade de melhorar ou modificar suas propriedades básicas. De modo geral, na construção de um elemento estrutural em Concreto Armado, as armaduras de aço são previamente posicionadas dentro da fôrma (molde), e em seguida o concreto fresco é lançado para preencher a fôrma e envolver as armaduras, e simultaneamente o adensamento vai sendo feito. Após a cura e o endurecimento do concreto, a fôrma é retirada e assim origina-se a peça de Concreto Armado. 2.1.1 Confecção do concreto armado O preparo do concreto deve atender requisitos básicos de modo que garanta a homogeneidade da mistura dos componentes, isto é, os materiais devem estar bem distribuídos em toda a massa de concreto. Dessa forma, existem duas formas de se fazer a mistura do concreto: a manual e a mecânica. • Confecção manual: O preparo manual do concreto é normalmente empregado em obras de pequeno porte, sendo bastante satisfatório quando as quantidades de material são pequenas. Recomenda-se que cada “massada”, ou cada mistura de concreto, seja feita para um traço correspondente a um saco de cimento. A mistura é feita com a utilização de ferramentas tais como pás ou enxadas. Estas operações devem ser realizadas em locais próprios, sobre um estrado ou superfície plana impermeável e resistente como chapas metálicas ou pisos de concreto ou cimento. • Confecção mecanizada: No preparo mecanizado, a mistura é feita por um equipamento denominado “betoneira”, que proporciona a mistura por tombamento do material. A betoneira 6 consiste num tambor, com paletas internas, que gira em torno de um eixo. O giro do tambor com as paletas proporciona a mistura dos materiais que encontram-se no seu interior. Nesses casos obtém-se uma mistura mais homogênea e uma maior produção do que no processo manual. Entretanto, como é um equipamento eletromecânico, exige instalação adequada na obra e treinamento para sua operação. Existe, ainda, o concreto usinado ou pré-misturado. Trata-se de um concreto pronto, que pode ser comprado ao invés de ser feito na obra. É fornecido por empresas especializadas, também chamadas centrais ou usinas de concreto. Este tipo de concreto é indicado nos casos em que o volume é maior ou não há espaço ou pessoal suficiente para fazer o concreto na obra. 2.1.2 Lançamento Lançamento é o processo de colocação do concreto nas fôrmas. O principal cuidado nesta etapa é evitar que o material se separe. O concreto deverá ser lançado o mais próximo possível de sua posição final, evitando-se incrustação de argamassa nas paredes das formas e nas armaduras. A altura de queda livre não poderá ultrapassar 2 metros. Para peças estreitas e altas, o concreto deverá ser lançado por janelas abertas na parte lateral, ou por meio de funis ou trombas. 2.1.3 Adensamento O adensamento de concreto consiste na movimentação do material em questão, tendo a finalidade de diminuir o número de vazios, bolhas de ar e excesso de água do interior da massa, de tal forma que se obtenha um concreto denso e compacto. O processo deve ser feito durante e imediatamente após o lançamento do concreto. De forma geral, este processo provoca a saída do ar, facilitando o arranjo interno dos agregados. Assim, melhoram o contato do concreto com as fôrmas e as ferragens. O correto adensamento do concreto evita que a mistura fique porosa e desuniforme, influenciando, justamente e diretamente, na durabilidade e resistência. 7 O adensamento depende fundamentalmente da trabalhabilidade do material. Algumas peças exigem adensamento lentoe concreto fluido outras permitem concreto menos plásticos e com adensamento mais enérgico. O adensamento de concreto pode ser feito de duas maneiras: por meio de processos manuais (socamento ou apiloamento) ou de processos mecânicos (vibração ou centrifugação). • Adensamento manual: Esse tipo de processo pode ser feito com peças de madeira ou barras de aço que atuam como soquete e empurram o concreto para baixo, expulsando o ar incorporado e eliminando os vazios. A camada de concreto deve ser submetida a choques repetidos, sendo mais importante o número de golpes do que a energia de cada um desses golpes. O adensamento manual do concreto é feito por camadas do material, com espessura máxima de 15 a 20 cm para concreto sem slump. Já para um concreto mais trabalhável, de 5 a 12 cm. O processo de adensamento deve cessar assim que aparecer na superfície do concreto uma camada lisa de cimento e elementos finos. Em peças de grande altura como pilares, deve-se acompanhar o enchimento com batidas de martelo na fôrma de modo a escutar onde possam ter ficado espaços vazios. Trata-se de um processo que exige experiência e tem baixa eficiência, de modo que deve ficar restrito a serviços de pequeno porte devido à dificuldade de um correto acabamento. • Adensamento mecanizado: O adensamento mecânico usualmente é feito através de vibradores de imersão. Os vibradores de imersão são compostos por uma fonte de energia, que pode ser um motor elétrico, pneumático ou de combustão interna, e por um eixo flexível, chamado de mangueira. Além de ter uma cabeça vibrante, chamada de agulha, que pode ter seção transversal circular, que é a mais comum, ou de outros formatos. O adensamento mecanizado é o único procedimento admissível para obras de médio e grande porte. A vibração do concreto deve ser feita imediatamente após o lançamento do material. Esse processo deve ser executado conforme a consistência do concreto, introduzindo e retirando a agulha do adensador lentamente. Em geral, 15 segundos são suficientes para adensar a área em que a agulha está imersa. 8 O adensamento mecanizado apresenta várias vantagens sobre o adensamento manual como: aumento da compacidade; aumento da resistência; maior homogeneidade; economia de cimento e mão-de-obra; diminuição da retração; redução da permeabilidade; aumento da durabilidade. Existe, ainda, o adensamento mecânico por método externo. Nesse método são usados vibradores de superfície (réguas, plataforma e máquinas vibroacabadoras) ou vibradores externos (mesas vibratórias, vibradores de parede de fôrmas e rolos compactadores vibratórios). Os vibradores externos são fixados diretamente à parede da fôrma e não tocam, de fato, o concreto. A vibração externa é preferida em situações nas quais colunas ou concretagens pesadas de ferragem podem causar emaranhamento da cabeça de um vibrador interno. 2.1.4 Cura do concreto armado A cura do concreto é uma operação que pretende evitar a retração hidráulica nas primeiras idades do concreto quando sua resistência ainda é pequena. A perda de água se dá por vários motivos tais como exposição ao sol, vento, exsudação etc., e provocam um processo cumulativo de fissuração. Ou seja, a cura é o conjunto de medidas que tem como finalidade evitar a evaporação prematura da água necessária à hidratação do cimento. Consiste em realizar o controle do tempo, temperatura e condições de umidade após o lançamento do concreto nas fôrmas. A realização da cura é fundamental para a garantia da resistência desejada na estrutura, pois evita a ocorrência de fissuração plástica do concreto. Na obra, a cura do concreto pode ser feita pelos seguintes métodos: − Manutenção das superfícies do concreto constantemente úmidas, através de irrigação periódica (ou até mesmo por inundação do concreto), após a pega; − Recobrimento das superfícies com areia ou sacos de aniagem rompidos, que são mantidos sempre úmidos; − Molhagem das fôrmas, no caso de pilares; − Aplicação de aditivos (agente de cura); − Recobrimento das superfícies com papéis impermeáveis especiais, que impedindo a evaporação, dispensam o uso de água. 9 3. METODOLOGIA DE EXECUÇÃO • Processo de confecção manual do concreto I. Primeiro coloca-se a areia, numa camada de aproximadamente 15 cm; II. Em seguida adiciona-se o cimento e mistura-se bem, usando enxadas e pás; III. A mistura de cimento e areia deve ser feita até apresentar cor homogênea; IV. Juntam-se as britas e prossegue-se com a mistura até ficar bem homogênea; V. A camada deve apresentar agora uma altura de aproximadamente 20 cm; VI. Abre-se um buraco no meio da camada e adiciona-se a água aos poucos, misturando-a, tomando o cuidado para que a mesma não escorra da mistura; VII. Mistura-se bem até obter uma massa plástica (moldável) e homogênea; • Processo de confecção mecânica do concreto I. Com a betoneira já funcionando, colocam-se inicialmente as pedras e metade da água, misturando-se por um minuto. Isso é feito para “lavar” a betoneira; II. Adiciona-se o cimento e, por fim, a areia e o restante da água; III. O tempo total de mistura deve ser de 3 a 4 minutos. • Processo de execução do lançamento I. O concreto deve ser lançado logo após a mistura, não sendo permitido entre o fim deste e o do lançamento, intervalo superior a uma hora; II. As formas devem ser molhadas antes do lançamento e ser estanques; III. O concreto deverá ser lançado o mais próximo possível de sua posição final, evitando-se incrustação de argamassa nas paredes das fôrmas e nas armaduras; IV. A altura máxima de lançamento em concretagens comuns é de 2 metros, acima do qual devem-se utilizar janelas; V. Lance o concreto em camadas horizontais de 15 cm a 30 cm, a partir das extremidades em direção ao centro das fôrmas; VI. A nova camada deve ser lançada antes do início de pega da camada inferior; VII. As camadas de lançamento devem ter espessura de máxima igual a ¾ do comprimento do vibrador. • Processo de execução do adensamento manual 10 I. Providencie os equipamentos necessários para os golpes, que podem ser peças de madeira ou barras de aço; II. Para a realização do adensamento por socamento, a barra deve penetrar parcialmente na camada inferior. Já no método de apiloamento, deve-se aplicar golpes nas camadas do concreto com a utilização de um soquete, sendo que, é mais importante o número de golpes do que a energia de cada um; III. O adensamento manual do concreto é feito por camadas do material, com espessura máxima de 15 a 20 cm para concreto sem slump. Já para um concreto mais trabalhável, de 5 a 12 cm. • Processo de execução do adensamento mecanizado I. Providencie os equipamentos necessários, que podem ser vibradores de imersão (agulha), vibradores de superfície (réguas ou placas vibratórias, acabadoras de superfície), vibradores externos (vibradores de fôrma, mesas vibratórias e rolos compactadores vibratórios); II. Determine a altura das camadas em função do equipamento utilizado; III. Inicie o adensamento imediatamente após o lançamento do concreto; IV. O vibrador de imersão deve penetrar cerca de 5 cm na camada inferior; V. O adensamento mecânico de concreto deve ser executado conforme a consistência do concreto, introduzindo e retirando a agulha do adensador lentamente. Em geral, 15 segundos são suficientes para adensar a área em que a agulha está imersa; VI. Evite o adensamento a menos de 10 cm da parede da fôrma devido ao aparecimento de bolhas de ar e perda de argamassa; VII. Desaconselha-se vibrar além do necessário, pois em excesso pode ser pior do que a falta de vibração, causando a segregação dos agregados e o afloramento superficial da água de hidratação; VIII. Evite o transporte do concreto com o equipamento de adensamento. • Processo de execução da cura I. Deve-se adotar um sistemade cura, podendo ser por irrigação periódica, recobrimento úmido das superfícies, aplicação de aditivos ou recobrimento com papéis impermeáveis; 11 II. A cura deve ser iniciada assim que a superfície concretada tenha resistência à ação da água; III. O concreto deve estar saturado com água até que os espaços ocupados pela água sejam inteirados por produtos da hidratação do cimento; IV. Recomenda-se a cura por um período mínimo de 7 dias; V. Todo processo de cura deve ser contínuo, evitando-se processos intermitentes. Basicamente, o processo completo de concretagem se divide em: Concretagem de pilares I. Lavar as formas antes da concretagem; II. Para pilares acima de 3,50 metros, devem ser abertas janelas nas formas para executar a concretagem em etapas de 2,50 metros. Se o diâmetro do pilar permitir a descida do vibrador dentro da forma, o mesmo poderá ser executado; III. Concretar em camadas com espessura aproximada de 3/4 do comprimento da agulha do vibrador. Essa recomendação é válida também para cortinas e muros de arrimo; IV. Para garantir a aderência entre o aço e o concreto, nunca vibre a armadura. Da mesma forma, deve-se evitar vibrar as formas, para garantir sua integridade e reaproveitamento; V. Após a conclusão dos pilares, conferir novamente o prumo. Concretagem de vigas e lajes I. Lavar as formas da laje antes da concretagem; II. Lançar o concreto o mais próximo de sua posição final para evitar acúmulo de concreto em um único ponto, o que sobrecarregará o escoramento; III. Verificar, no momento do lançamento, se não ocorrem deslocamento da ferragem e outros elementos; IV. Espalhar o concreto com auxílio de pás e enxadas; V. Nunca vibrar a armadura, para garantir a aderência entre o aço e o concreto. Da mesma forma, deve-se evitar vibrar as formas, para garantir sua integridade e possível reaproveitamento futuro; 12 VI. Sarrafear o concreto entre as mestras definidas com auxílio do nível a laser e, em seguida vibrar com a régua vibratória; VII. Executar o acabamento final de acordo com o especificado em projeto; VIII. Realizar a cura úmida tão logo a superfície permita, molhando as peças por um período mínimo de três dias consecutivos, para que a superfície das peças permaneça sempre úmida. 13 4. EXEMPLOS DE APLICAÇÃO (FOTOS) Figura 1 – Confecção manual do concreto Figura 2 – Confecção manual do concreto Figura 3 – Confecção mecanizada do concreto (em betoneira) 14 Figura 4 – Lançamento do concreto Figura 5 – Adensamento manual por apiloamento Figura 6 – Adensamento mecanizado por vibrador de imersão 15 Figura 7 – Adensamento mecanizado com régua vibratória Figura 8 – Cura do concreto por irrigação periódica Figura 9 – Cura do concreto por cobrimento úmido 16 Figura 10 – Cura do concreto por aplicação de aditivos Figura 11 – Cura do concreto por recobrimento da superfície 17 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Concretagem - práticas. Comunidade da Construção. Disponível em: <http://comunidadedaconstrucao.com.br/sistemas-construtivos/3/concretagem- praticas/execucao/60/concretagem-praticas.html>. Acesso em 14 out. de 2020. FIORATTI, Netúlio Alarcon. PROCESSO DE PRODUÇÃO DO CONCRETO. Disponível em: <http://netulio.weebly.com/uploads/9/0/6/6/9066781/processo_de_produo_do_concre to.pdf>. Acesso em 14 out. de 2020. JÚNIOR, Tarley Ferreira de Souza. ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO. Disponível em: <http://www.tooluizrego.seed.pr.gov.br/redeescola/escolas/27/2790/30/arquivos/File/ Disciplinas%20Conteudos/Quimica%20Subsequente/Quimica%20Inorganica/Carlos _3Sem_Concreto.pdf>. Acesso em 14 out. de 2020. Lançamento e adensamento do concreto. Portal Educação. Disponível em: <https://siteantigo.portaleducacao.com.br/conteudo/artigos/cotidiano/lancamento-e- adensamento-do-concreto/43294>. Acesso em 15 out. de 2020. Mistura e Preparo do Concreto: Mecânica e Manual. ConstruFacil RJ – Portal da Construção Civil. Disponível em: <https://construfacilrj.com.br/mistura-e- preparo-do-concreto/>. Acesso em 14 out. de 2020. O que é adensamento de concreto e por que esse processo é tão importante?. Tecnosil. Disponível em: <https://www.tecnosilbr.com.br/o-que-e- adensamento-de-concreto-e-por-que-esse-processo-e-tao-importante/>. Acesso em 14 out. de 2020. PEREIRA, Caio. Concretagem – Passo a passo. Escola Engenharia. Disponível em: https://www.escolaengenharia.com.br/concretagem/. Acesso em 14 out. de 2020. 18 PEREIRA, Caio. O que é Concreto Armado?. Escola Engenharia. Disponível em: < https://www.escolaengenharia.com.br/concreto-armado/>. Acesso em 14 out. de 2020. PÉRTILE, JAQUELINE. Propriedades do concreto. Disponível em: <http://sinop.unemat.br/site_antigo/prof/foto_p_downloads/fot_7077aula_4_- _pyopyiedades_do_concyeto_pdf.pdf>. Acesso em 14 out. de 2020. RECOMENDAÇÕES PARA A PRODUÇÃO DE ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO EM EDIFÍCIOS. Disponível em: <http://www.pcc.usp.br/files/text/publications/TT_00004.pdf>. Acesso em 14 out. 2020.