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M an ua l d e P av im en ta çã o de C on cr et o P ar te 1 : M ei o- fio , m ur et a, c al ça da e a pl ic aç õe s pa ra m úl tip lo s pr op ós ito s As ilustrações não representam nenhuma obrigação. Os dados técnicos estão sujeitos a alterações sem aviso prévio. Os dados de desempenho dependem das condições operacionais. Nº 2232714 60-50 PO - 11/09 © por Wirtgen GmbH 2009 Impresso na Alemanha Wirtgen GmbH Reinhard-Wirtgen-Strasse 2 · 53578 Windhagen · Alemanha Fone: +49 (0) 26 45 / 131-0 · Fax: +49 (0) 26 45 / 131-242 Internet: www.wirtgen.com · E-mail: info@wirtgen.com Manual de Pavimentação de Concreto Parte 1: Meio-fio, mureta, calçada e aplicações para múltiplos propósitos Manual de Pavimentação de Concreto Parte 1: Meio-fio, mureta, calçada e aplicações para múltiplos propósitos Índice 1 Conceito básico das pavimentadoras de concreto para múltiplos propósitos 9 1.1 Componentes da pavimentadora 12 1.2 Plataforma do operador 14 1.3 Opções de configuração da pavimentadora 16 2 Exemplos de máquinas e aplicações 23 2.1 Modelos de máquinas e faixas de desempenho 26 2.1.1 Pavimentadora de concreto SP 150 26 2.1.2 Pavimentadora de concreto SP 250 27 2.1.3 Pavimentadora de concreto SP 500 28 2.2 Exemplos de aplicação 29 2.2.1 Produção de meios-fios 29 2.2.2 Produção de perfis de meios-fios e sarjetas 30 2.2.3 Produção de muretas de proteção 31 2.2.4 Produção de canais 32 2.2.5 Pavimentação de lajes 33 3 Logística de obra 35 3.1 Princípios básicos 38 3.2 Instalação do fio de guia 42 4 Preparação da base 47 4.1 A base dos perfis de concreto 50 4.2 Preparando a base com um trimmer 52 5 Alimentação de concreto 55 5.1 Correia transportadora 58 5.2 Transportadora de caracol 60 5.3 Alimentação transversal 62 5.4 Despejando a mistura de concreto à frente da pavimentadora 64 5.5 Calha e moega 65 5.6 Barra de ligação 66 6 Concreto/Moldes 69 6.1 Função e projeto do molde 72 6.2 Opções de molde 74 6.3 Funções adicionais 78 6.3.1 Molde combinado 78 6.3.2 Depressor de meio-fio 80 6.3.3 Chapas laterais 81 6.3.4 Suporte de montagem do molde 82 6.3.5 Montagem ajustável do molde 84 6.3.6 Sistema de troca rápida de montagem de molde 86 6.4 Classificação básica de diferentes tipos de moldes 88 6.5 Moldes especiais 90 7 Compactação de concreto 97 7.1 Funcionalidade do vibrador 100 7.2 Projetos de vibradores 102 7.2.1 Vibradores retos 102 7.2.2 Vibradores curvos 102 7.3 Tipos de operação de vibradores 103 7.3.1 Vibradores elétricos 103 7.3.2 Vibradores hidráulicos 103 7.4 Raio teórico eficaz do vibrador 104 7.5 Posicionamento dos vibradores 106 7.5.1 Aplicações de offset 106 7.5.2 Pavimentação de lajes 108 7.6 Definição da frequência 110 8 Cura 113 8.1 Proteção climática 116 8.1.1 Tratamento com compostos de cura 116 8.1.2 Lonas de cura 118 8.1.3 Umidade contínua com água 119 Índice 8.2 Corte de juntas 120 8.2.1 Juntas de contração 120 8.2.2 Juntas de expansão 122 8.3 Vedação de juntas 123 8.4 Métodos de ensaio de concreto 124 8.4.1 Ensaio de concreto fresco 124 8.4.1.1 Ensaios para definir a consistência do concreto 125 8.4.1.2 Definição do teor de ar por meio do método de medição de pressão 134 8.4.2 Ensaio de concreto endurecido 136 9 Concreto armado 141 9.1 Fundamentos do concreto armado 144 9.2 Tipos de concreto armado 146 10 Operação da máquina 151 10.1 Exigência de um sistema de controle 154 10.2 Operação da máquina por meio de um fio de guia 156 10.2.1 Controle de nível 156 10.2.2 Controle de direção 157 10.2.3 Comportamento da máquina em relação à posição do sensor de direção durante o seu avanço em linha reta 158 10.2.4 Comportamento da máquina sem um sensor adicional de direção durante o seu deslocamento pelo raio externo 160 10.2.5 Comportamento da máquina com um sensor adicional de direção durante o seu deslocamento pelo raio externo 162 10.2.6 Comportamento da máquina durante a direção pelo raio interno 164 10.3 Operação da máquina por meio de sistema 3D 166 10.3.1 Avaliação do sistema de controle 3D 166 10.3.2 Modelo de terreno digital com o uso de GPS/GNSS 166 10.3.3 Sistemas de medidas ópticas 168 10.3.4 Funcionalidade 170 10.3.5 Benefícios 171 11 Parâmetros que influenciam o processo de pavimentação 173 11.1 Mistura do concreto 176 11.2 Parâmetros de pavimentação 178 11.3 Configurações da máquina 179 11.4 Interação entre o peso da máquina e a flutuabilidade do concreto 180 12 Erros de pavimentação e suas correções 183 12.1 Exemplos e medidas corretivas recomendadas 186 13 Fundamentos de projetos 195 13.1 Requisitos do concreto 198 13.1.1 Requisitos do concreto para pavimentação offset 198 13.1.2 Requisitos do concreto para pavimentação de lajes 199 13.2 Capacidade de pavimentação 200 13.2.1 Capacidade de pavimentação em offset 200 13.2.2 Capacidade de pavimentação de lajes 201 13.3 Capacidade de transporte do equipamento de alimentação 202 13.3.1 Capacidade de transporte da transportadora de caracol 202 13.3.2 Capacidade de transporte da correia transportadora 204 14 Ciência do concreto 207 14.1 Composição da mistura de concreto 210 14.2 Agregados e curva de classificação 212 14.3 Propriedades do concreto 217 14.4 Características diferenciadoras 218 14.5 Produção em uma central dosadora 219 14.6 Causas da baixa qualidade do concreto 220 15 Bibliografia e créditos das imagens 223 Pavimentadoras de concreto Wirtgen – Presença global de uma década 6 //7 1.1 Componentes da pavimentadora 12 1.2 Plataforma do operador 14 1.3 Pavimentadora 16 1 Conceito básico das pavimentadoras de concreto para múltiplos propósitos 8 //9 10 //11 As pavimentadoras de concreto para múltiplos propósitos são comprovadamente a escolha certa para a produção de canais, muretas de proteção e meios-fios. Elas trabalham em uma operação contínua, já que não exigem formas nem moldes estáticos. Em aplicações de offset, os moldes são montados ao lado da pavimentadora. Já nas aplicações de pavimentação inset, eles são montados entre as esteiras da máquina. As pavimentadoras de concreto da Wirtgen são projetadas para serem compactas e, assim, minimizarem as exigências de espaço no canteiro de obras. Uma ampla gama de opções de moldes pro- porciona uma série de aplicações distintas. As pavimentadoras se destacam por sua alta flexibilidade. Elas são capazes de produzir desde pequenos meios-fios até muretas de proteção, lajes e outras seções transversais de grande porte. 1.1 Componentes da pavimentadora Pata articulada para o ajuste das esteiras às condições da obra Tanque de água A plataforma do operador oferece uma ótima visibilidade tanto da máquina como da obra O molde pode ser ajustado tanto no lado esquerdo como no direito da máquina Caracol transversal para a alimentação de moldes montados longe de um lado do chassi da máquina Trens de esteiras hidraulicos, com ajustes individuais e dirigíveis Chassi telescópico 12 //13 Transporte do concreto (pode ser por caracol, como mostra a fi gura, ou correia transportadora) Chassi reforçado O molde pode ser ajustado tanto no lado esquerdo como no direito da máquina Coluna de elevação, ampliável para um lado mediantesistema telescópico, com cilindro de elevação para regular a altura dos trens de esteiras Motor diesel A pavimentadora é controlada a partir de uma plataforma do operador projetada de acordo com conceitos ergonômicos. Dependendo da apli- cação, o painel do operador pode ser colocado no lado esquerdo ou direito da máquina, para que o operador tenha o máximo de visibilidade dos co- mandos, da obra e das funções do equipamento. Sistemas de comando altamente automatizados simplificam o trabalho do operador e possibilitam uma operação com altas taxas de produtividade. 1.2 Plataforma do operador A plataforma do operador proporciona uma visibilidade excepcional de todos os pontos 14 //15 A plataforma do operador foi projetada de acordo com conceitos ergonômicos 1.3 Opções de configuração da pavimentadora As pavimentadoras de concreto apresentam um conceito modular, que oferece um alto grau de flexibilidade. Várias possibilidades de disposição das esteiras, de montagem dos moldes e de ajuste dos sistemas de alimentação de concreto permitem que a máquina atenda a uma ampla gama de situações. As pavimentadoras de concreto são equipa- das com três ou quatro esteiras. As máquinas utilizadas para a pavimentação de perfis menores normalmente exigem apenas três esteiras. As esteiras dianteiras podem ser montadas em patas rígidas ou articuladas. A pata articulada permite que a esteira seja ajustada à esquerda ou à direita da máquina. Alguns modelos, equipados com uma suspensão ajustável da esteira na frente do chassi, oferecem opções adicionais de ajuste à esquerda ou à direita da máquina. Todas essas opções de ajuste permitem que a estabilidade da máquina seja adaptada às condições da obra. Dependendo da aplicação, a esteira dianteira pode ser posicionada dentro ou fora das dimensões de largura do chassi da máquina. Em alguns modelos, as esteiras traseiras podem ser deslocadas de forma telescópica para aumentar a estabilidade da máquina durante a pavimentação de lajes de concreto com grandes larguras. Os moldes podem ser ajustados tanto no lado esquerdo como no direito da máquina. Um suporte telescópico possibilita que o molde seja ajustado vertical e horizontalmente. O ajuste telescópico permite o uso de moldes em offset de diferentes tamanhos, permitindo que a pavimentadora lide com qualquer obstáculo com segurança. O sistema de transporte por correia ou caracol pode ser montado em pontos diferentes da máquina. Com uma ampla gama de possibilidades de movimento e ajuste, o transportador pode alimentar o concreto da moega na maioria das aplicações em inset ou offset. Dica do especialista: • Ajuste a posição das esteiras às condições da obra! • Posicione as esteiras para alcançar o máximo de estabilidade da máquina! 16 //17 Opção 1: Máquina com três esteiras para trabalhos em offset Transportadora de caracol Molde montado no lado esquerdo Pata traseira totalmente retraída Mureta de proteção (offset)Pata dianteira Sentido de trabalho 1.3 Opções de confi guração da pavimentadora Opção 2: Máquina com quatro esteiras para trabalhos em offset Sistema de transporte por caracol Caracol transversal Pata traseira totalmente retraída Mureta de proteção (offset) Pata dianteira articulada Molde montado no lado direito Sentido de trabalho 18 //19 Opção 3: Máquina com quatro esteiras para pavimentação inset de lajes de concreto. Correia transportadora Pata traseira totalmente deslocada de forma telescópica Ciclovia/Via rural (inset) Pata dianteira articulada Molde montado entre as esteiras Sentido de trabalho 1.3 Opções de confi guração da pavimentadora Opção 4: Máquina com quatro esteiras para trabalhos em offset Pata traseira totalmente retraída Mureta de proteção (offset) Pata dianteira articulada Molde montado no lado esquerdo Sentido de trabalho Correia transportadora e caracol transversal 20 //21 Opção 5: Máquina com quatro esteiras para pavimentação em offset de lajes de concreto. Correia transportadora Pata traseira direita totalmente retraída Pata traseira esquerda totalmente deslocada de forma telescópica Ciclovia/Via rural (offset) Pata dianteira articulada Molde montado no lado esquerdo Sentido de trabalho 2.1 Modelos de máquinas e faixas de desempenho 26 2.1.1 Pavimentadora de concreto SP 150 26 2.1.2 Pavimentadora de concreto SP 250 27 2.1.3 Pavimentadora de concreto SP 500 28 2.2 Exemplos de aplicação 29 2.2.1 Produção de meios-fios 29 2.2.2 Produção de perfis de meios-fios e sarjetas 30 2.2.3 Produção de muretas de proteção 31 2.2.4 Produção de canais 32 2.2.5 Pavimentação de lajes 33 2 Exemplos de máquinas e aplicações 22 //23 24 //25 As pavimentadoras de concreto em offset se destacam por sua ampla gama de aplicações na produção de perfis de concreto. Para atender a exigências específicas, os vários modelos de pavimentadoras apresentam diferenças de tamanho, peso, potência e funcionalidade. As máquinas são capazes de produzir perfis de geometrias diversas, tais como sarjetas de escoamento, canais, meios-fios e vias estreitas, além de muretas de proteção de até 2,20 m (7’3”) de altura. Os perfis podem ser produzidos em conformidade com várias normas nacionais ou podem ser personalizados de acordo com praticamente qualquer formato. O conceito modular das pavimentadoras de concreto, com o uso de interfaces padronizadas, permite a montagem facilitada de diferentes moldes de concreto. 2.1 Modelos de máquinas e faixas de desempenho * = Favor consultar a fábrica em relação a larguras especiais e opcionais. ** = Os pesos dependem da configuração e da largura de trabalho da máquina. 2.1.1 Pavimentadora de concreto SP 150 Pavimentadora de concreto SP 150 Largura de pavimentação* até 1,5 m / 4’11” inset Altura máxima em offset 1.000 mm / 3’3” Potência do motor 60 kW / 82 PS / 80 HP Peso operacional** 8,8 – 11,1 t / 19.400 – 24.500 lbs Número de esteiras 3 Tração Hidráulica/esteiras Molde em offset Sim Esta pavimentadora de concreto da Wirtgen é ideal para meios-fios, meios-fios com sarjetas, muretas de proteção, calçadas e outras aplicações em offset. Ela pode ser ajustada rapidamente para trabalhar em ambos os lados. O design compacto da máquina garante a facilidade de seu transporte. 26 //27 2.1.2 Pavimentadora de concreto SP 250 * = Favor consultar a fábrica em relação a larguras especiais e opcionais. ** = Os pesos dependem da configuração e da largura de trabalho da máquina. Pavimentadora de concreto SP 250 Largura de pavimentação* 1,00 – 3,50 m / 3’3” – 11’6” Altura máxima em offset 1.800 mm / 5’11” Potência do motor 74 kW / 101 PS / 99 HP Peso operacional** 12 – 18,5 t / 26.500 - 41.000 lbs Número de esteiras 3 (opcional: 4) Tração Hidráulica/esteiras Molde em offset Sim A SP 250 também é usada principalmente em aplicações de offset. Os moldes podem ser ajustados tanto no lado esquerdo como no direito da máquina. Com trabalhos em offset, a máquina padrão, com três esteiras, é capaz de produzir lajes de concreto com larguras de até 1,80 m (5’11”), enquanto o modelo com quatro esteiras pode pavimentar larguras de até 2,50 m (8’2”). A largura máxima de pavimentação em inset é de 2,50 m (8’2”) – ou 3,50 m (11’6”) com a utili- zação de um adaptador especial. Modificações personalizadas permitem a produção de uma série ampla de aplicações especiais. Pavimentadora de concreto SP 500 Largura de pavimentação* 2,00 – 6,00 m / 6’7” – 19’8” Altura máxima em offset 2.200 mm / 7’3”Potência do motor 131 kW / 178 PS / 176 HP Peso operacional** 14 - 42 t / 31.000 - 92.500 lbs Número de esteiras 3 (opcional: 4) Tração Hidráulica/esteiras Molde em offset Sim * = Favor consultar a fábrica em relação a larguras especiais e opcionais. ** = Os pesos dependem da configuração e da largura de trabalho da máquina. 2.1 Modelos de máquinas e faixas de desempenho 2.1.3 Pavimentadora de concreto SP 500 O conceito modular da SP 500 possibilita que essa máquina pavimente e produza muretas de proteção (inclusive muretas variáveis) com alturas de até 2,20 m (7’3”). Modificações personalizadas permitem uma gama ainda mais ampla de aplicações. 28 //29 2.2.1 Produção de meios-fios O molde pode ser montado no lado esquerdo ou direito da máquina, de acordo com as exigências da obra. A troca de lado do molde na máquina pode ser realizada com agilidade no próprio canteiro de obras. As pavimentadoras de concreto são máquinas excepcionalmente rápidas e eficientes na produção de meios-fios. Os moldes podem ser projetados para atender a praticamente qualquer requisito. 2.2 Exemplos de aplicação Dica do especialista: • Aumente o número de hastes ou utilize tubos de PVC durante a pavimentação em raio para produzir perfis de concreto curvos da forma mais uniforme possível! Outro tipo de perfil de concreto pavimentado com aplicação de offset é o meio-fio com sarjeta. O meio-fio com sarjeta é produzido em uma única operação. Os moldes para a produção de meio-fio e sarjeta podem ser projetados praticamente em qualquer forma. 2.2.2 Produção de perfis de meios-fios e sarjetas 2.2 Exemplos de aplicação Dica do especialista: • Ajuste a distância vertical entre o fio de guia e a borda superior do perfil com um número redondo (200 mm, por exemplo), para facilitar o controle e o monitoramento da operação. • Cuidado! Cuide para não tropeçar! Apresente ao seu pessoal os possíveis efeitos adversos do trabalho com o uso de fios de guia. 30 //31 2.2.3 Produção de muretas de proteção As pavimentadoras de concreto representam a solução mais econômica para a produção de muretas de proteção. Os perfis de muretas de proteção podem apresentar geometrias e alturas variáveis. As muretas de proteção podem ser produzidas com ou sem armação de aço. Com o uso de armadura de aço, as barras podem ser alimentadas por portas na dianteira do molde ou o molde dianteiro aberto pode produzir o material sobre uma armadura de aço pré-ajustada. O alto grau de resistência ao impacto fornece às muretas de proteção de concreto altos níveis de desempenho de contenção. As muretas de proteção feitas de concreto po- dem ser produzidas de acordo com dimensões padronizadas ou segundo projetos especiais. As muretas de proteção podem ser projetadas para servirem como limites tanto para reserva central como para proteção lateral de pistas. As pavimentadoras de concreto são capazes de produzir canaletas de diversas formas e seções transversais, tanto em aplicações offset (acima) como inset (esquerda). A ampla gama de produtos inclui, por exemplo, sarjetas de escoamento pluvial, dutos para cabeamento e canais de grande porte. 2.2 Exemplos de aplicação 2.2.4 Produção de canaletas Dica do especialista: • Se o molde for montado ao lado da máquina, afastado, utilize tensores para a sua fixação, assim evitando que ele se incline ou se desloque durante a pavi- mentação! 32 //33 2.2.5 Pavimentação de lajes Dependendo do número e da disposição das esteiras, as pavimentadoras de concreto da Wirtgen podem pavimentar vias e outros tipos de lajes de concreto, tanto em aplicações de offset (acima) como de inset (à esquerda). Algumas das aplicações típicas incluem a pavimentação de acostamentos, ciclovias ou vias rurais. Dica do especialista: • Verifique a estabilidade e o centro de gravidade da pavimentadora se o molde for montado afastado, em posição de offset, e instale um contrapeso se necessário! 34 //35 3.1 Princípios básicos 38 3.2 Instalação do fio de guia 42 3 Logística de obra 36 //37 Atualmente, as enormes pressões relativas ao prazo da obra e à interdependência de várias divisões de um mesmo trabalho são característi- cas de muitos projetos. Assim, qualquer desvio do cronograma resulta em custos adicionais tremendos. O planejamento cuidadoso, principal- mente em relação à logística do fornecimento do concreto, torna-se, portanto, uma exigência crucial para o andamento tranquilo do trabalho. Outro fator a ser considerado é que, em obras menores, o fechamento da via normalmente não é possível. Em vez disso, as operações devem ser realizadas sem interromper o trânsito. 3.1 Princípios básicos Coordene o processo de pavimentação com outras divisões da obra para garantir a entrega contínua de concreto. Consulte a central dosadora para verifi car se o fornecimento de concreto será garantido de acordo com o cronograma. Verifi que as condições e a qualidade do concreto imediatamente depois da primeira entrega e, se necessário, exija a correção da consistência do concreto para que ele atenda aos parâmetros defi nidos. Leve em consideração a distância entre a central dosadora e a obra, pois o concreto deverá ser totalmente processado em 90 minutos. Garanta que as rotas de acesso à pavimenta- dora sejam sufi cientemente amplas. Verifi que se a pavimentadora – principalmente as suas esteiras – poderá se deslocar com segurança ao longo de todo o trecho a ser pavimentado. O caminhão-betoneira chega à obra pelo fl uxo normal do trânsito e posiciona-se para alimentar a máquina com o concreto fresco. 38 //39 Organize o número de veículos de transporte para garantir o fornecimento contínuo de material e, assim, minimizar os períodos de espera. Evite paradas e recomeços para garantir um produto fi nal de alta qualidade. Durante a pavimentação em offset, garanta que os veículos de transporte possam se deslocar com facilidade junto ao trânsito para se posicionarem adiante da pavimentadora. Se possível, desvie o trânsito e garanta uma distância de segurança da obra. Verifi que se a pavimentadora de concreto está funcionando de forma integral antes de começar a operação de pavimentação (níveis de abastecimento, funções elétricas e hidráulicas, etc.) Depois de entregar o concreto, o caminhão-betoneira retorna ao fl uxo normal do trânsito. 3.1 Princípios básicos Caso esteja trabalhando com um sistema de nivelamento automático, certifique-se de que os sensores estão funcionando de maneira uniforme e sem falhas. Mantenha a velocidade de pavimentação constante sempre que possível. Se o forneci- mento de concreto for limitado, é melhor continuar a operação de pavimentação a uma velocidade mais lenta e constante que parar frequentemente. Se o fornecimento de concreto for interrompido por períodos mais longos, é aconselhável utilizar todo o material disponível na obra e limpar a máquina depois. Verifique a espessura de pavimentação, a estabilidade dimensional e a qualidade da superfície periodicamente durante a operação para prevenir erros de pavimentação. Verifique o perfil de concreto periodicamente. 40 //41 Verifique a composição da mistura de concreto periodicamente (controle interno e externo). Durante a pavimentação de perfis de concreto armado, garanta o fornecimento de quantidades adequadas do tipo de armadura utilizada diariamente. Garanta a disponibilidade e o suprimento de lo- nas, compostos de cura e similares necessários para a cura dos perfis ou lajes de concreto. Leveem consideração as condições climáticas durante a fase de pavimentação. Se possível, a pavimentação somente deverá ocorrer com temperaturas entre 5ºC (40°F) e 30ºC (85°F). Realize a manutenção e a limpeza na pavi- mentadora de concreto cuidadosa e diariamente ao final do dia de trabalho, retirando qualquer material residual de concreto. Fornecimento contínuo de concreto. 3.2 Instalação do fi o de guia Componentes exigidos para tensionar fi os de guia. Abraçadeira Espiga Guincho tensor Espiga Haste do fi o Estaca 42 //43 Encaixe ou insira uma estaca no mínimo a cada 7 metros (23’) em trechos retos. Uma alternativa é o uso de estacas com bases sólidas. É importante garantir que as estacas per- maneçam na posição vertical, uma vez que isso facilitará o ajuste preciso do fio de guia. Em trabalhos em raios, as estacas precisam ser dispostas em intervalos suficientemente curtos para minimizar tangentes. Tubos de PVC e fitas de plástico também podem ser usados. As estacas devem ser dispostas a uma distância de aproximadamente 150 mm a 200 mm (6” a 8”) atrás da posição real do fio de guia para permitir que os sensores de nível passem por elas com segurança. O fio de guia deve ser disposto a uma distância de aproximadamente 200 mm a 900 mm (8” a 35”) da borda do perfil a ser pavimentado. A haste do fio é fixada à estaca por meio de uma abraçadeira ou uma base de fixação. As abraçadeiras são normalmente usadas em pavimentação em offset. Passe a haste do fio pelos orifícios da abra- çadeira ou, caso esteja usando uma base de fixação, passe a haste do fio pelo orifício da base e prossiga com a fixação com o seu respectivo parafuso. Garanta a fixação de todos os fios no mesmo lado das estacas, uma vez que isso facilitará a instalação do fio de guia. Deslize a abraçadeira pela estaca ou, se estiver usando uma base de fixação, deslize a base pela estaca e prossiga com a fixação por meio do seu respectivo parafuso. Uma alternativa é o uso de suportes de autofixação acionados por mola. Tensione o fio de guia antes de fixá-lo às hastes do fio. Tensionar o fio de guia depois da sua fixação às hastes poderá resultar no desalinha- mento do fio de guia. Fixação da haste do fio à base de fixação 3.2 Instalação do fio de guia Uma vez que as condições podem variar muito de uma obra para outra, a instalação do fio de guia precisa ser personalizada para atender às exigências de cada aplicação. Por exemplo, o sensoriamento pode ser realizado tanto na parte superior como na inferior do fio de guia. Para que o braço do sensor possa passar pelas hastes sem percalços durante a operação, elas devem ser levemente inclinadas para baixo quando o sensoriamento ocorrer na parte inferior do fio de guia, ou levemente para cima se o sensoriamento for efetuado no lado superior do fio. A instalação correta do fio de guia é de vital importância, já que a pavimentadora de concreto reproduzirá a rota por ele indicada. Qualquer falha durante a instalação do fio de guia inevitavelmente será refletida no produto final da estrutura de concreto. Quanto maior a distância entre o fio de guia e a máquina, menor será a precisão dos sensores. Assim, distâncias excessivas podem causar variações na leitura dos valores configurados e induzir a resultados imprecisos na pavimen- tação. Fio de guia instalado em uma curva 44 //45 O fio de guia normalmente é instalado à esquerda ou à direita da pavimentadora. Dependendo das condições da obra, no entanto, ele também poderá ser instalado entre as esteiras da máquina. Para garantir uma pavimentação de alta qualidade, a tensão do fio de guia deverá ser verificada em um teste final, por exemplo, por meio de um calibrador ou nível. Verificação da altura do fio de guia em uma curva 46 //47 4.1 A base dos perfis de concreto 50 4.2 Preparando a base com um trimmer 52 4 Preparação da base 48 //49 O sucesso da pavimentação de concreto é gran- demente determinado pela ligação adesiva dos materiais utilizados no processo com a base. Existem diferentes processos para a preparação da base para garantir um nível adequado de ligação. 4.1 A base dos perfis de concreto Os perfis de concreto devem sempre ser produzi- dos sobre uma base estabilizada ou compactada. A base pode ser uma camada estabilizada ou uma base de britas, possivelmente em combinação com o uso de uma lona protetora. Dependendo da especificação e dos objetivos da obra, no entanto, a base também poderá ser estabilizada com cimento. Capas estabilizadas ou bases cobertas com britas são geralmente adequadas para fornecer a base para perfis de meio-fio, sarjeta ou lajes estreitas, enquanto camadas de base são utilizadas para muretas de proteção. Base do perfil Meio-fio e sarjeta Ciclovia/ laje estreita Mureta de proteção Solo macio e não estabilizado Adequado até certo ponto Adequado até certo ponto Adequado até certo ponto Solo estabilizado Bem adequado dependendo da carga Bem adequado dependendo da carga Não adequado Brita Bem adequado dependendo da carga Bem adequado dependendo da carga Não adequado Asfalto Adequado Adequado Adequado Base ligada hidraulica- mente ou estabilizada com cimento Bem adequado Bem adequado Bem adequado 50 //51 Pavimentação de um perfil de concreto sobre uma base de britas Pavimentação de uma mureta de proteção sobre uma base de asfalto Um método de preparação da base envolve um ajuste fino de nível com o uso de um trimmer. Esse processo garante uma pavimentação uniforme e a máxima produtividade em trabalhos com concreto. O trimmer é posicionado abaixo da máquina e na frente do molde. Sendo ajustável tanto na vertical como na horizontal, ele nivela a base de acordo com uma profundidade especifi- cada. A largura de trabalho pode ser estendida em um conceito modular (requer conversão). Dependendo da configuração do trimmer, o material pode ser transportado tanto para o centro como para as laterais da máquina. 4.2 Preparando a base com um trimmer Trimmer com caracol distribuidor 52 //53 Solo preparado com o trimmer O trimmer é posicionado na frente do molde 5.1 Correia transportadora 58 5.2 Sistema transportador de caracol 60 5.3 Alimentação transversal 62 5.4 Despejando a mistura de concreto à frente da pavimentadora 64 5.5 Calha e moega 65 5.6 Barra de ligação 66 5 Alimentação de concreto 54 //55 56 //57 A alimentação contínua de um concreto homo- gêneo no molde é um requisito fundamental para uma pavimentação bem-sucedida. Por isso, as pavimentadoras de concreto em offset são equipadas com caracóis ou correias transportadoras. O transportador recebe o material entregue pelo caminhão-betoneira e o transporta até a moega localizada acima do molde. Os transportadores podem ser usadas para a produção de perfis tanto em aplicações de offset como de inset. 5.1 Correia transportadora A correia transportadora, de operação hidráulica, é bastante larga para sempre garantir quantidades suficientes de concreto. A velocidade de transporte é continuamente ajustável, permitindo que a quantidade de concreto atenda ao tamanho da seção transversal do perfil e à velocidade de deslocamento da pavimentadora de concreto. Dependendo da especificação do cliente, a correia transportadora pode ser opcionalmente ajustada tanto manual como hidraulicamente a partir da plataforma do operador, assim reduzindo o tempo necessário para a conversão. A transportadora podegirar, pode se deslocar para cima e para baixo, além de permitir o ajuste de inclinação. Alguns modelos de máquinas podem também permitir que a transportadora seja ajustada lateralmente, o que proporciona maior flexibilidade em relação a várias configurações de trabalho. Alguns modelos de pavimentadoras de concreto também permitem que a transportadora seja montada em diferentes pontos da máquina. Isso permite a produção em uma única faixa, de maneira que tanto o caminhão-betoneira como a pavimentadora se desloquem em uma única pista. Isso é principalmente útil em obras onde o espaço é restrito. A flexibilidade no canteiro de obras também pode ser aumentada com o uso de correias trans- portadoras curtas ou longas. Em seu conceito dobrável, a transportadora pode ser dobrada hidraulicamente, o que permite que a pavimentadora de concreto seja transportada sobre veículos mais curtos. As correias transportadoras se destacam pela facilidade de sua manutenção. Sua limpeza é fácil e elas são sujeitas a pouco desgaste. Transporte de concreto em um molde offset via correia transportadora 58 //59 Calha da correia transportadora para receber o concreto do caminhão-betoneira Transportadora padrão e transportadora dobrável Dica do especialista: • Pulverize todas as peças da transportadora que entrarem em contato com o concreto com um agente de liberação antes de começar a trabalhar! Isso facilitará a limpeza da máquina. • Lubrifi que todas as peças móveis periodi- camente! Isso aumentará a vida útil da transportadora. • Limpe os raspadores da correia transportadora periodicamente! Transportadora dobrável em posição de transporte 5.2 Transportadora de caracol Diferentemente da correia transportadora, o cara- col continua misturando o concreto, prevenindo a segregação da mistura. O caracol, operado hidraulicamente, oferece as mesmas opções de ajuste flexível e montagem que a correia transportadora. Além disso, o caracol pode ser ajustado para alcançar uma inclinação de até 45º. Essa característica permite tanto a pavimentação de perfis altos como o trabalho em obras onde o espaço é restrito. Seu diâmetro de 400 mm (16”) permite que o caracol atue como uma área de armazenamento temporário de material. O caracol pode armazenar material suficiente para a entrega contínua de concreto ao molde durante as trocas das betoneiras ou durante a pavimen- tação em raios fechados, assim minimizando os intervalos durante as operações de pavimentação. O caracol é ideal para utilização em obras onde o espaço é restrito 60 //61 Enquanto gira, o caracol continua misturando o concreto durante o transporte 5.3 Alimentação transversal Alguns modelos de pavimentadoras de concreto podem ser equipados com um caracol transversal. O caracol transversal é útil, por exemplo, quando o molde estiver montado mais afastado, ao lado do chassi da máquina, e o caminhão-betoneira e a pavimentadora se deslocarem na mesma pista. Nesse caso, o concreto será entregue à trans- portadora primária, repassado ao caracol trans- versal e finalmente transportado para o molde posicionado em offset. O caracol transversal é capaz de alimentar o material do lado direito ou esquerdo, dependendo da disposição do molde de pavimentação. Ele pode ser ajustado hidraulicamente em ambos os lados e ser usado como área de armazenamento temporário. O caracol transversal aumenta a flexibilidade na obra 62 //63 O concreto é transportado até a moega O caracol transversal pode ser ajustado para alcançar a posição do molde 5.4 Despejando a mistura de concreto à frente da pavimentadora As pavimentadoras de concreto também são adequadas para a construção de estradas, ciclovias ou pavimentos de concreto similares. O concreto pode ser transportado via correia ou caracol, mas também pode ser despejado no solo, à frente da pavimentadora de concreto. 64 //65 5.5 Calha e moega A entrega do concreto do caminhão-betoneira à transportadora é realizada no ponto mais baixo do sistema de alimentação. O concreto é trans- portado pela transportadora até o molde por meio de uma calha e uma moega de recepção. A moega fornece um sistema de pressão de volume e uma câmara de vibração que garante que o perfil do molde será preenchido e que a compactação adequada será alcançada. Calha na transportadora de caracol Entrega do concreto de uma calha articulada da transportadora à moega 5.6 Barra de ligação O caminhão-betoneira pode ser rigidamente conectado à pavimentadora de concreto por meio de uma barra de ligação. A distância estável entre as duas máquinas garante uma entrega limpa e contínua, prevenindo perdas de material. A pavimentadora empurra o caminhão-betoneira, o que representa uma operação suave em relação à embreagem do caminhão, facilitando a vida tanto do motorista como da equipe de solo. Também não é neces- sário familiarizar o motorista do caminhão-beto- neira com a distância que ele precisa manter da pavimentadora. Uma pavimentadora empurrando um caminhão-betoneira 66 //67 68 //69 6.1 Função e projeto do molde 72 6.2 Opções de molde 74 6.3 Funções adicionais 78 6.3.1 Molde combinado 78 6.3.2 Depressor de meio-fio 80 6.3.3 Chapas laterais 81 6.3.4 Suporte de montagem do molde 82 6.3.5 Montagem ajustável do molde 84 6.3.6 Sistema de troca rápida de montagem de molde 86 6.4 Classificação básica de diferentes tipos de moldes 88 6.5 Moldes especiais 90 6 Concreto/Moldes 70 //71 Os moldes fornecem ao concreto a sua forma final e a pressão de contado necessária. Inúmeros perfis podem ser criados, de acordo com padrões ou com as especificações do cliente. 6.1 Função e projeto do molde Componentes de um molde de concreto. Perfi l de con- creto acabado Forma do perfi l Chapa lateral Subleito Moega Compartimento A moega do molde recebe o concreto entregue pelo sistema de alimentação. A moega precisa armazenar uma certa quantidade de concreto todo o tempo durante o trabalho de pavimentação para exercer a pressão sobre o concreto sendo formado. O concreto fornecido ao molde é compactado por meio de vibradores e assume sua respectiva forma através do movimento contínuo de deslocamento da máquina. 72 //73 Seção transversal de um molde de uma pavimentadora de concreto. Alimentação de concreto Compactação de concreto Formação de concreto Forma do produto acabado Chapas laterais hidráulicas podem ser usadas para compensar as irregulari dades do subleito. Além disso, elas previnem o vazamento do concreto e a perda de material. Antes de obter sua forma fi nal, o perfi l de concreto recebe seu acabamento superfi cial. Os perfi s de concreto acabados apresentam um alto grau de estabilidade, baixas tolerâncias, superfícies uniformes e uma alta produtividade. Além disso, os moldes podem ser montados para permitir a pavimentação em inset ou offset. 6.2 Opções de molde Meio-fi o Meio-fi o e sarjeta 74 //75 Sarjeta Meio-fi o e sarjeta 6.2 Opções de molde Canaleta em forma de V Canaleta em forma de U 76 //77 Mureta de proteção Laje 6.3 Funções adicionais 6.3.1 Molde combinado Moldes combinados compreendem o corpo de um molde básico e suas várias inserções. As larguras de trabalho e geometrias das inserções permitem que o molde seja usado em uma ampla gama de aplicações. O molde combinado pode ser uma alternativa com uma ótima relação custo-benefício. As inserções de molde têm larguras de trabalho de 250 mm a 1.100 mm (10” a 3’7”) e várias espessuras de pavimentação. Fuso paraajustar a largura do compar- timento Corpo básico do molde Parte superior do molde Inserção de molde 2 Inserção de molde 3 Guia da chapa lateral (rígida) Guia da chapa lateral (ajustável) Chapas de guia Peça da extremidade da inserção do molde Perfi l de concreto acabado Projeto de um molde combinado Inserção de molde 1 78 //79 As inserções do molde são intercambiáveis, permitindo que um perfil de canal, por exemplo, seja substituído por um perfil de meio-fio e sarjeta, e vice-versa. Um fuso permite que a chapa lateral ajustável (interna) seja deslocada manualmente para que a distância entre as chapas laterais seja a mesma que a largura de trabalho da inserção do molde usado. A unidade de fixação hidráulica se desloca de forma telescópica, é colocada atrás das chapas de guia da e posiciona a inserção do molde de volta entre as guias rumo à moega do molde. O sistema é vedado pela pressão de contado exercida pela unidade de fixação. A chapa lateral ajustável é pressionada contra a inserção do molde para que seja travada positivamente ao corpo do molde. A extremidade de alinhamento fino do molde é parafusada às chapas de guia e alinhada. Produção de um perfil de meio-fio e sarjeta com o uso de um molde combinado 6.3.2 Depressor de meio-fi o (chapa para calçada) Meios-fi os contínuos geralmente precisam incluir seções planas para facilitar o acesso a calçadas ou estacionamentos. O uso de dois moldes para esse tipo de obra envolveria um trabalho signifi cativo. Uma chapa rebaixada ou chapa rotacional é usada em seções planas, o que mantém o concreto fora da seção do meio-fi o do molde, mas permite que concreto preencha a seção da sarjeta. A chapa é suspensa novamente ao retornar à pavimentação do meio-fi o em sua altura total. Essa funcionalidade é chamada de depressor de meio-fi o ou chapa para calçada. 6.3 Funções adicionais Princípio operacional do depressor de meio-fi o A chapa é hidraulicamente baixada no local da seção plana Borda de meio-fi o levemente arredondada Meio-fi o sem depressão Meio-fi o com depressão Depressor de meio-fi o (chapa pressionada para baixo) Molde 80 //81 6.3.3 Chapas laterais As chapas laterais hidráulicas são usadas para minimizar a quantidade de concreto que vaza do molde e garantir a limpeza das bordas acabadas do perfil de concreto. As chapas laterais são pressionadas hidraulicamente contra a base, vedando o molde nos lados. Cilindros hidráulicos pressionam as chapas laterais contra a base A perda de concreto é minimizada 6.3.4 Suporte de montagem do molde Os moldes podem ser montados tanto no lado esquerdo como no direito da pavimentadora. Um suporte telescópico do molde permite que ele seja colocado na posição horizontal exigida. 6.3 Funções adicionais Molde montado no lado esquerdo da pavimentadora 82 //83 Molde montado no lado direito da pavimentadora 6.3.5 Montagem ajustável do molde O ajuste hidráulico de altura permite que o molde seja adaptado às condições da obra e rebaixado facilmente até o nível da base. Assim, torna-se muito fácil evitar obstáculos como tampas de bueiros. A altura pode ser ajustada em até 400 mm (16”). 6.3 Funções adicionais Molde posicionado dentro de um canal 84 //85 Molde rebaixado abaixo da base 6.3.6 Sistema de troca rápida de montagem de molde Os moldes em offset podem ser conectados ou desconectados com rapidez e facilidade com o uso de um sistema opcional de troca rápida. Para tanto, a pavimentadora se desloca até o molde para deslizar os ganchos de montagem pelas guias do molde. O molde é então fixado ao suporte por meio de uma ferramenta de fixação hidráulica. 6.3 Funções adicionais 86 //87 Passo 1: Desloque-se até o molde Passo 2: Baixe a chapa de ligação com os ganchos de montagem Passo 3: Deslize os ganchos de montagem pelas guias sobre o molde Passo 4: Fixe o molde com cilindros hidráulicos Geralmente é feita uma distinção entre dois tipos de moldes: O Tipo 1 é usado em bases previamente prepa- radas. As chapas laterais hidráulicas fornecem bordas com acabamento limpo. A máquina não vem equipada com um trimmer. O Tipo 2 é equipado com um trimmer para “aparar” o nível antes da operação de pavimentação. A base aparada com o uso do trimmer dispensa a necessidade de chapas laterais hidráulicas e maximiza a produção com o concreto. 6.4 Classificação básica de diferentes tipos de moldes Tipo de molde Tipo 1 Tipo 2 Base Nível, preparado Não preparado Trimmer Desnecessário Necessário Chapa lateral hidráulica Necessário Desnecessário 88 //89 Molde do Tipo 1 sem o trimmer Molde do Tipo 2 com o trimmer 6.5 Moldes especiais Esta aplicação envolve a produção de um meio-fi o com uma tubulação de escoamento pluvial. O espaço oco é criado por uma mangueira de borracha cheia de ar que é ventilada e retirada depois do endurecimento do concreto. As pranchas de poliestireno, inseridas para formar as áreas de escoamento, são retiradas depois que o concreto endurecer em 5 ou 6 horas. Pranchas de poliestireno Meio-fi o Duto de escoamento pluvial Mangueira de borracha 90 //91 Esta aplicação envolve a extensão de um perfil de concreto existente. O fio de guia não é necessário, já que o perfil existente pode ser usado como um modelo para a nova pavimentação. Novo perfil Perfil existente As chapas laterais, cuja altura pode ser ajustada hidraulicamente, permitem o ajuste facilitado em diferentes profundidades. As chapas laterais sempre ajustam o contorno do canal de forma precisa. 6.5 Moldes especiais Canal escavado previamente Molde de canal com chapa lateral ajustável 92 //93 Os arredores da obra, como a encosta à esquerda, às vezes não permitem que a pavimentadora suba até o local da obra. Este projeto especial, com um chassi com suporte modifi cado e uma calha, possibilita a pavimen- tação de canais de água em offset com relação à máquina. Um contrapeso pode ser acoplado ao lado oposto da pavimentadora. Estrutura de suporte Canal de água Nesta aplicação, a pavimentadora de concreto está rebocando um perfi l que está rigidamente montado dentro do molde durante a operação de pavimentação. O processo dispensa o uso de tubulações de apoio, que seriam depois retiradas em uma operação separada, criando um espaço continua- mente oco dentro do perfi l. 6.5 Moldes especiais Perfi l de aço rebocado Duto de escoamento pluvial Sarjeta com fenda Prancha de poliestireno 94 //95 Pranchas de poliestireno removíveis são inseridas nas fendas criadas pelo molde acima da tubulação durante a operação de pavimentação. Para estabilizar o perfi l, a fenda é ajustada manualmente em intervalos defi nidos. O perfi l acabado será usado para o escoamento de um pavimento a ser construído mais tarde. Perfi l de aço rebocado Duto de escoamento pluvial Sarjeta com fenda Prancha de poliestireno 96 //97 7.1 Funcionalidade do vibrador 100 7.2 Projetos de vibradores 102 7.2.1 Vibradores retos 102 7.2.2 Vibradores curvos 102 7.3 Tipos de operação de vibradores 103 7.3.1 Vibradores elétricos 103 7.3.2 Vibradores hidráulicos 103 7.4 Raio teórico eficaz do vibrador 104 7.5 Posicionamento dos vibradores 106 7.5.1 Aplicações de offset 106 7.5.2 Pavimentação de lajes 108 7.6 Definição da frequência 110 7 Compactação de concreto 98 //99 Os perfis em offset somente atenderão aos requisitos específicos se a compactação do concreto no molde for garantida. Os vibradoresde concreto são posicionados dentro da moega para compactar de forma homogênea o concreto fresco. Uma ampla variedade de vibradores de concreto é oferecida, com diferenças de conceito, tipo, acionamento e tamanho. 7.1 Funcionalidade do vibrador A mistura de concreto fresco que é alimentada na moega contém um percentual variável de vazios, dependendo tanto da consistência como do tipo dos agregados usados. Esses vazios precisam ser retirados para fornecer ao concreto fresco as propriedades exigidas, tais como a adequação à pavimentação de concreto e a resistência. Os vibradores contêm um peso excêntrico, ligado ao eixo do dispositivo, que realiza a vibração devido ao aumento da velocidade do vibrador. Durante o processo de compactação, os vibra- dores de concreto de alta frequência transferem essas vibrações ao concreto. Isso faz com que o ar do concreto suba à super- fície e que os vazios se fechem. Além da operação de compactação, a massa de concreto vibra e é caracterizada pela melhoria das suas propriedades de vazão, garantindo a criação de um perfi l de concreto homogêneo. Esse processo é chamado de liquefação do concreto. O concreto precisa ser compactado uniforme- mente por toda a seção transversal, sendo que as áreas não compactadas precisam ser evitadas. Os vibradores precisam ser dispostos em inter- valos defi nidos dependendo da aplicação específi ca. O movimento de deslocamento contínuo da pavimentadora é outro requisito para a produção de um perfi l de concreto estruturalmente sólido. Baixa qualidade do concreto devido ao teor excessivo de vazios Alta qualidade de concreto devido ao baixo teor de vazios e à distribuição granulométrica homogênea Dica do especialista: • Limpe cuidadosamente os vibradores e a sua suspensão depois da conclusão da operação de pavimentação! Se a suspensão do vibrador estiver suja, o vibrador não será capaz de funcionar adequadamente, o que ocasionará o aumento do consumo de energia e, possivelmente, a falha do vibrador. 100 //101 Componentes de um vibrador elétrico O tubo protetor liso evita que o concreto seja “batido”. Bujão Motor indutor trifásico integrado Conexões totalmente protegidas garantem a proteção contra danos, assim como a vedação e a dissipação de calor. Grande raio de efi ciência e alto poder de compactação devido à alta força excêntrica Rolamentos de roletes especiais A geometria interna do vibrador evita o dano ao tubo protetor pela suspensão do vibrador 7.2 Projetos de vibradores 7.2.1 Vibradores retos 7.2.2 Vibradores curvos Os vibradores retos são usados principalmente em pavimentação em offset, especialmente na produção de estruturas retas e verticais, tais como muretas de proteção ou perfi s de meio-fi o e sarjeta. A sua suspensão, fi na e de pequeno porte, permite que os vibradores retos garantam a vazão uniforme de concreto pela moega. Os vibradores curvos são geralmente usados na pavimentação de lajes de concreto, sendo montados na zona de compactação, à frente do molde. 102 //103 7.3 Tipos de operação de vibradores 7.3.1 Vibradores elétricos Os vibradores elétricos passaram no teste de pavimentação de lajes de concreto. Cada vibrador do sistema pode ser monitorado eletricamente, e um alerta aparecerá em caso de falhas do vibrador. Essas funcionalidades garantem uma compactação de concreto ideal e controlada. Os vibradores elétricos são acionados por um motor indutor trifásico, o que faz com que eles apresentem uma operação altamente efi ciente, econômica e com pouca manutenção. Dica do especialista: • Os vibradores elétricos são ideais para a pavimentação de lajes de concreto, principalmente devido à sua alta efi ciência e ao seu controle simples. • Somente acione os vibradores quando eles estiverem imersos no concreto dentro da moega. 7.3.2 Vibradores hidráulicos A vibração hidráulica é principalmente adequada em aplicações de offset, tais como a produção de perfi s de meio-fi o e sarjeta ou muretas de proteção. Principalmente na pavimentação de perfi s de geometria complexa, os vibradores precisam agir sobre o concreto em diferentes zonas e com diferentes graus de intensidade. A frequência de cada vibrador hidráulico pode ser ajustada separadamente ou os vibradores podem ser ajustados a misturas de concreto com consistências variáveis. 7.4 Raio teórico efi caz do vibrador O raio de efi cácia de um vibrador para a com- pactação de concreto pode ser descrito como uma estrutura com forma de cone que envolve o eixo do vibrador. As variações da frequência de vibração levam a alterações correspondentes na base do cone – o raio de efi cácia – e, assim, em toda a área de efi cácia de compactação. Raio de efi cácia com uma baixa frequência vibratória Raio de efi cácia com uma alta frequência vibratória Vibrador Raio de efi cácia Vibrador Raio de efi cácia 104 //105 Para garantir uma compactação homogênea e integral, os vibradores precisam ser instalados na moega entre intervalos regulares. O nível do concreto na zona de compactação ou na moega também exerce um papel importante. O concreto da moega precisa exercer uma pressão sobre o volume para alcançar a compactação completa e preencher o molde de forma adequada. Por isso, um nível sufi ciente de concreto precisa ser sempre garantido na moega em aplicações em offset. Em pavimentação de lajes de concreto, o nível do concreto acima do molde, dependendo da posição dos vibradores, deverá ser igual a aproximadamente metade da espessura da laje de concreto a ser produzida. Uma fórmula de aproximação para defi nir o raio teórico efi caz do vibrador projeta o diâmetro do raio de efi cácia para que ele seja aproximada- mente dez vezes o do vibrador. Vibrador D = 10 x d d Raio de efi cácia 7.5 Posicionamento dos vibradores 7.5.1 Aplicações de offset Os vibradores precisam ser posicionados correta- mente para garantir a compactação ideal da mistura de concreto. Eles podem ser instalados com seus eixos longitudinais apontados na direção do fluxo do material. O número de vibradores e a sua disposição dependem da consistência do concreto, do tamanho e do tipo do perfil a ser pavimentado. Como regra geral, os vibradores precisam ser instalados de acordo com intervalos para garantir a sobreposição dos seus raios de eficácia e evitar áreas não compactadas ainda no concreto depois da compactação. O seguinte vale em aplicações de pavimentação em offset: Posição dos vibradores dentro da moega. Escolha o número de vibradores de acordo com a seção transversal do perfil. Garanta a sobreposição de raios de vibração eficazes. Mantenha um alto nível de consistência de con- creto na moega para garantir uma compactação altamente uniforme. Posicione os vibradores para evitar a colisão com qualquer armadura de concreto. Os vibradores realizam a compactação do concreto 106 //107 Sobreposição de raios de vibração efi cazes 7.5 Posicionamento dos vibradores O seguinte vale para aplicações de pavimentação de lajes de concreto: Posicione os vibradores na frente do molde. A mistura de concreto precisa ser compactada uniformemente e totalmente por toda a seção transversal da laje. Para garantir a compactação adequada, ajuste os vibradores internos com a mesma altura e na mesma direção ao longo de toda a largura de pavimentação. Instale os vibradores de acordo com intervalos regulares para prevenir a permanência de áreas não compactadas no concreto. Os primeiros vibradores no lado esquerdo ou direito são geralmente instalados a uma distância de aproximadamente 125mm (5”) da lateral do molde. Os vibradores restantes deverão ser instalados de acordo com intervalos de 360 a 380 mm (14” a 15”). É essencial manter um alto nível de preenchi- mento de concreto na zona de compactação para garantir uma alta qualidade de compac- tação e uniformidade. 7.5.2 Pavimentação de lajes Os vibradores são dispostos de acordo com intervalos regulares 108 //109 Sobreposição de raios de vibração efi cazes ~125 mm ~ 360 - 380 mm ~ 360 - 380 mm 7.6 Definição da frequência A potência de compactação dos vibradores dependerá de uma série de parâmetros, tais como a consistência da mistura de concreto ou o tipo de agregados usado. Para alcançar a compactação adequada, o eixo do vibrador deverá funcionar de acordo com uma faixa de velocidade entre 7.000 e 12.000 revoluções por minuto (rpm). A velocidade dos vibradores é medida por meio de um medidor de ressonância/revoluções/ frequência. O aparelho mede a frequência dos vibradores com um alto grau de precisão, trabal- hando com uma faixa de tolerância de aproxima- damente +/- 2%. A faixa de medição é de 800 a 50.000 revoluções por minuto (rpm), o que equivale a aproximada- mente 14 a 833 Hz. Para determinar a frequência, o aparelho é colo- cado contra o tubo protetor do vibrador durante o processo de pavimentação. Ao girar a parte de cima do medidor de frequência para a esquerda, estende-se o fio piloto. Ao atingir um certo com- primento, a extremidade do fio piloto ocasionará a vibração em sua frequência natural (ressonância). Depois de ajustar o medidor de frequência em sua maior amplitude, a marca na escala superior mostrará a velocidade atual por minuto (rpm). A escala inferior mostrará o número atual de vibrações por segundo (Hz). Medidor de frequência 110 //111 112 //113 8.1 Proteção climática 116 8.1.1 Tratamento com compostos de cura 116 8.1.2 Lonas de cura 118 8.1.3 Umidade contínua com água 119 8.2 Corte de juntas 120 8.2.1 Juntas de contração 120 8.2.2 Juntas de expansão 122 8.3 Vedação de juntas 123 8.4 Métodos de ensaio de concreto 124 8.4.1 Ensaio de concreto fresco 124 8.4.1.1 Ensaios de definição da consistência do concreto 125 8.4.1.2 Definição do teor de ar por meio do método de medição de pressão 134 8.4.2 Ensaio de concreto endurecido 136 8 Cura 114 //115 À medida que o concreto curar, o seu volume diminuirá – ele encolherá. A menos que se mantenha o teor de água necessário durante o processo de hidratação, ocorrerão tensões no concreto, o que pode levar a rachaduras excessivas. As condições climáticas também exercem um efeito significativo. A secagem da superfície do concreto é acelerada com temperaturas ambientes mais altas ou com exposição ao sol. Estruturas de concreto fresco e recém-construídas também precisam de proteção contra a chuva, o vento, o sol e o sereno. O período de cura depende largamente do uso pretendido, da composição e do desenvolvimento da resistência do concreto, assim como da temperatura do concreto e das condições ambientais. Uma vez que o concreto se contrai durante a hidratação, mesmo com a devida proteção, as juntas precisam ser produzidas no concreto de acordo com intervalos definidos para evitar rachaduras descontroladas. 8.1 Proteção climática 8.1.1 Tratamento com compostos de cura Os compostos de cura criam um filme fino protetor sobre a superfície do concreto, o que evita a evaporação da água durante o processo de hidratação. Os fluidos de cura são compostos líquidos e parafínicos caracterizados por um alto coeficiente de barreira, o que reduz significativamente a evaporação da água na superfície do concreto depois de sua aplicação. Os poros da superfície de concreto pulverizada com um composto de cura são selados por meio de cera. Em decorrência disso, a água é retida no concreto, o que causa a hidratação como um processo estável. O composto de cura é aplicado sobre a superfície do concreto por meio de um aparelho adequado de pulverização. Bombas de alta pressão são ideais para a pulverização de perfis de offset ou lajes de concreto de pequeno porte. O uso de máquinas autopropulsionadas de cura, com sistemas automáticos de pulverização, é mais prático para a cura de pavimentos maiores. O composto de cura precisa ser aplicado sobre toda a superfície assim que a camada superficial de água desaparecer. Bomba de pulverização de alta pressão Aplique o composto de cura da forma mais uniforme possível 116 //117 É necessário muito cuidado para garantir que um filme contínuo seja criado de acordo com a quantidade de pulverização especificada pelo fabricante. A quantidade de composto de cura pulverizado pode ser verificada por meio de um ensaio simples. Para tanto, uma folha limpa, ta- manho A4, é pesada e colocada sobre a superfície de concreto a ser curada. A mesma folha é pesada novamente depois da pulverização. A diferença de peso é igual à quantidade de líquido absorvido pela folha de papel. A diferença resultante no peso, multiplicada por 16, é igual à quantidade de composto de cura pulverizado por metro quadrado de superfície de concreto. Superfícies verticais podem exigir a repetição da pulverização. Os compostos de cura são geralmente misturados com pigmentos de cores claras, que refletem a luz do sol e facilitam a definição da uniformidade de pulverização da superfície. Dica do especialista: • Uma folha de papel tamanho DIN A4 e uma balança de carta padronizada podem ser usadas para verificar a quantidade de composto de cura a ser pulverizado. Ensaio para determinar a quantidade de pulverização necessária DIN A4 = 0,21 m x 0,297 m = 0,06237 m2 0,06237 m2 x 16 = 1 m2 8.1.2 Lonas de cura A cobertura de superfícies de concreto com filme de polietileno é normalmente feita para a proteção contra a evaporação excessiva da superfície. Os filmes precisam ser aplicados sobre o concreto levemente úmido com uma sobreposição. Para evitar que o ar passe entre a superfície de concreto e a cobertura, desidratando o concreto, muito cuidado é necessário para que as lonas se- jam firmemente fixadas nas bordas, por exemplo, por meio de uma fita adesiva. Ao cobrir superfícies de concreto com materiais saturados com água, tais como estopa, tapetes de palha ou camadas de areia, a umidade da cobertu- ra precisa ser mantida, e talvez seja necessário evi- tar a liberação rápida da umidade por meio de uma cobertura adicional com um filme de polietileno. Lonas dobráveis e portáteis são comprovada- mente adequadas para a cobertura de lajes de concreto. Elas fornecem proteção contra a exposição ao sol e à chuva, mas também contra a evaporação. Laje de concreto recém-construída e coberta por um filme de polietileno. Uma cobertura de barraca de lona 118 //119 8.1.3 Umidade contínua com água O umedecimento de superfícies de concreto com água é outra medida adotada para evitar a evaporação excessiva da superfície. A superfície de concreto precisa estar úmida o tempo todo, pois a alternância entre umidade e secura pode causar tensões e rachaduras do concreto fresco. Máquinas de cura de texturas são ideais para a aplicação de água. A aplicação de jatos de água diretamente sobre o concreto deve ser evitada já que o resfriamento repentino da superfície de concreto pode causar a rachadura da estrutura. Além disso, a pasta de cimento pode ser lavada dessa maneira, o que pode ter um efeito adverso na resistência da estrutura dos agregados na área da laje ou da superfície do perfil. A cura por umidade não é permitida em tempe- raturas negativas. Em vezdisso, um sistema de isolamento térmico precisa ser instalado como proteção de resfriamento. Outras medidas são necessárias em caso de altas temperaturas ambientes, de exposição direta à luz solar, de condições extremamente ventosas ou de temperaturas extremamente baixas. Umedecimento de concreto por meio de uma máquina de cura de texturas 8.2 Corte de juntas 8.2.1 Juntas de contração A formação natural e praticamente incontrolável de rachaduras do concreto precisa ser evitada para que não tenha um efeito adverso sobre a usabilidade e vida útil das estruturas. O concreto tem relativamente uma baixa resistência à tração. Por isso, juntas artificiais são feitas de acordo com intervalos definidos para evitar rachaduras indes- ejadas e controlar o processo de rachadura. Geralmente, existe uma distinção entre juntas de contração e juntas de expansão. As juntas de contração são importantes para limitar a seção transversal do perfil, enquanto as juntas de expansão cortam a estrutura em partes totalmente separadas. As juntas de contração são pontos pré-definidos de quebra do perfil de concreto. Depois do endurecimento do concreto, uma fenda é feita na superfície da seção transversal do perfil para enfraquecê-lo, provocando a formação controlada de uma rachadura em uma posição definida. A rachadura antecipada será propagada por toda a profundidade da seção nesse ponto. A experiência comprovou que a ligação natural das superfícies da rachadura é adequada para permitir a transmissão das forças entre as partes separadas da estrutura. Um disco de corte de diamante é usado para cortar ranhuras de 2 cm a 3 cm (0,8” a 1,2”) de profundidade por toda a seção transversal do perfil de concreto. Os intervalos entre as juntas variam de 4.5 m a 10 m (15’ a 33’), de acordo com a especificação. Disco de corte de diamante Disco de corte de diamante 120 //121 De um lado, as juntas precisam ser cortadas suficientemente cedo para evitar quaisquer tensões de tração que ocorram durante o endurecimento do concreto. Por outro lado, o concreto precisa endurecer o suficiente para permitir cortes precisos sem prejudicar o material. Portanto, as juntas podem ser cortadas algumas horas depois da conclusão da operação de pavimentação com altas temperaturas ambientes, e em um ou dois dias em climas mais frios. Em algumas aplicações, as juntas podem ser formadas com ferramentas de cunhagem que trabalham sobre o concreto ainda fresco. Dica do especialista: • Tenha muito cuidado no começo do corte da junta, na seção superior do perfil de concreto, depois continue lentamente com o corte vertical para baixo! • Não deixe o concreto endurecer de forma excessiva para conseguir fazer um corte preciso! Faça um ensaio aproximadamente de 2 a 6 horas depois da operação de pavimentação (dependendo das condições climáticas) para estabelecer a janela de corte! • Cuide para não desgastar excessivamente nenhuma parte da estrutura de concreto durante o corte. Em vez disso, certifique-se de que a superfície fique com um corte limpo e preciso! • Utilize o sistema de pulverização de água durante o corte para reduzir a produção de poeira! • Cuidado com qualquer armadura! 8.2 Corte de juntas 8.2.2 Juntas de expansão As juntas de expansão são necessárias na pavi- mentação de seções longas e contínuas ou quando os perfis de concreto encontrarem estruturas fixas, tais como pontes. As seções de concreto são separadas por uma fenda, o que permite a expansão das partes do perfil. Corte de juntas de expansão com uma motosserra Mureta de proteção totalmente separada 122 //123 8.3 Vedação de juntas Antes de serem vedadas, as juntas precisam ser limpas. Para evitar vazamentos e danos à estrutura de concreto, as juntas são pré-tratadas com uma base. Depois, elas recebem um composto de vedação de juntas, tal como silicone. Uma alternativa é o uso de um perfil de junta compressível que é prensado contra a fenda. O composto de vedação limita a entrada de água e outras impurezas na junta. A vedação das juntas deve ser realizada em tempo seco e não em temperaturas que induzam ao congelamento. O concreto precisa endurecer suficientemente. Dica do especialista: • Limpe a junta cortada com ar comprimido, aplique a base e preencha o espaço com silicone limpo! Limpe qualquer excesso de silicone da forma mais limpa e rápida possível antes do endurecimento! • Distribua o composto de vedação da junta da forma mais uniforme possível dentro da fenda, criando uma superfície vedada com a distribuição adequada do silicone! Base e composto de vedação de junta Os métodos de ensaio de concreto fresco que são mais relevantes para os procedimentos no canteiro de obras incluem o de consistência do concreto e o do teor de ar. Os métodos de ensaio descritos nas seções seguintes são realizados de acordo com as normas alemãs, a menos que conste o contrário. De acordo com nossa experiência, entretanto, as diretrizes europeias ou americanas são idênticas ou comparáveis às normas alemãs adotadas. 8.4 Métodos de ensaio de concreto 8.4.1 Ensaio de concreto fresco Existe uma diferença entre o ensaio de concreto fresco e o de concreto endurecido. O concreto será considerado fresco enquanto ele for passível ao processamento e à compactação. Dica do especialista: • Os ensaios de concreto devem trabalhar com amostras colocadas sobre uma base estável e horizontal! • Mantenha a limpeza dos instrumentos e remova qualquer material de concreto remanescente depois de cada ensaio! • Realize todas as medições imediatamente depois da amostragem! 124 //125 8.4.1.1 Ensaios de definição da consistência do concreto Definição de consistência: Uma vez que a trabalhabilidade do concreto não é um termo físico, mas antes uma combinação desconhecida das propriedades da capacidade de vazão, capacidade de deformação e compac- tação, não é possível apresentar uma definição física e única nem realizar um ensaio físico incon- testável. Além disso, o concreto fresco está em estado plástico durante o transporte, em estado líquido durante a mistura e a compactação e temporariamente em ambos os estados durante a pavimentação. Assim, o termo consistência é usado para uma avaliação quantitativa da capacidade de compac- tação do concreto. Segundo a DIN 1045-2 / DIN EN 206-1, a consis- tência do concreto fresco se divide nas categorias seguintes: muito rígido, rígido, plástico, mole, muito mole, fluído e muito fluído. Dentro desses limites e categorias, a consistência pode ser indicada mais precisamente pelo grau de consistência de acordo com a tabela abaixo: Faixa de consistência Classes de consistência de vazão Grau das classes de capacidade de compactação Classe Consistência de vazão [mm] Classe Consistência de vazão [mm] Muito rígido – – C0 ≥ 1.46 Rígido F1 ≤ 340 C1 1.45 – 1.26 Plástico F2 350 – 410 C2 1.25 – 1.11 Mole F3 420 – 480 C3 1.11 – 1.04 Muito mole F4 490 – 550 Fluído F5 560 – 620 Muito fluído F6 ≥ 630 8.4 Métodos de ensaio de concreto Os métodos de ensaio de consistência mais usados internacionalmente serão explicados a seguir. Os ensaios meramente consideram o peso da mistura de concreto, não refletindo os processos dinâmicos que ocorrem durante a operação de pavimentação. Teste de mesa de fluidez de acordo com a DIN EN 12350-5 O tronco de um cone é colocado sobre uma mesa de fluidez previamente umedecida. O concreto fresco enche o cone em duas camadas, sendo que cada uma delas é compactada golpeando-se levemente dez vezes com o uso de uma haste de madeira. Depois de retiradoo cone, suspenso verticalmente, a mesa de fluidez é lentamente levantada e largada 15 vezes em 15 segundos. O diâmetro do material de concreto espalhado é medido em direções paralelas às bordas da mesa de fluidez. A média aritmética de ambas as medições é a consistência de fluidez a. O concreto deve apresentar uma forma regular e uma superfície fechada. O ensaio da mesa de fluidez é principalmente ideal para concretos moles ou muito fluídos, embora não seja adequado com concretos rígidos ou muito rígidos. Enchimento com concreto fresco Retirada do cone a = d1 + d2 2 126 //127 Suspensão e queda da mesa de fluidez Definição da consistência da fluidez 8.4 Métodos de ensaio de concreto Grau de capacidade de compactação de acordo com a DIN EN 12350-4 Coloca-se o concreto fresco em um recipiente metálico de 400 mm de altura, aberto na parte de cima, e com uma seção transversal de 200 mm X 200 mm (ou em um recipiente cúbico de 200 mm com uma estrutura circundante de 200 mm) sem compactação. Uma colher de pedreiro é usada para tanto, enchendo-se o recipiente com uma das bordas longitudinais da colher. Qualquer excesso de concreto deve ser nivelado na super- fície. Depois, o concreto é compactado o máximo possível com o uso de uma mesa vibratória e um vibrador interno ou um dispositivo para golpear o material. O grau de capacidade de compactação v é calculado como a proporção da altura do concreto não compactado h em relação à altura do concreto depois da compactação h-s (média aritmética obtida pela medição dos quatro cantos do recipiente em mm). Esse método de ensaio é ideal com concretos de consistência muito rígida, rígida e plástica. Enchimento com concreto fresco Vibração do recipiente cheio de concreto V = h = 400 h – s 400 – s 128 //129 Concreto totalmente compactado Meça a altura do concreto no recipiente 8.4 Métodos de ensaio de concreto Ensaio de abatimento (ensaio de “slump”) de acordo com a DIN EN 12350-2 Enche-se o tronco de um cone com concreto fresco, com a altura de 300 mm, diâmetro superior de 10 cm e diâmetro de base de 20 cm, em três camadas de volume aproximadamente igual. Cada camada é compactada com 25 golpes, com o uso de uma haste com peso de 1,5 kg. O cone metálico é suspenso verticalmente de cinco a dez segundos depois do enchimento. A altura máxima do cone de concreto abatido é medida imediata- mente depois da retirada do molde. O abatimento é calculado como a diferença entre a altura do molde e a altura do cone de concreto depois da retirada do molde. O abatimento pode ser definido por meio de uma tabela dividida entre as classes de S1 a S5, com abatimentos entre 10 mm até mais de 220 mm. A duração total do ensaio não deverá ultrapassar dois minutos e meio. O ensaio de abatimento é particularmente adequa- do em concretos de consistência intermediária. Encha o molde em um terço de sua altura Compacte a camada de concreto 130 //131 Suspenda o cone de abatimento verticalmente Meça a diferença de altura 8.4 Métodos de ensaio de concreto Ensaio “Vebe” de acordo com a DIN 12350-3 O concreto fresco é colocado em um tronco de cone e compactado. O cone tem a altura de 30 cm, um diâmetro superior de 10 cm e diâmetro de base de 20 cm, sendo colocado dentro de um recipiente cilíndrico de 24-cm. Depois da retirada do cone de abatimento, o concreto é remoldado da forma de um tronco de cone, adotando a forma do recipiente cilíndrico, enquanto é exposto à ação de uma mesa vibratória padrão e uma carga imposta simultaneamente. O grau de consistência é o tempo, em segundos, necessário para a realização desse processo de remodelamento. Esse método de ensaio é adequado principalmen- te para concretos entre rígidos e plásticos. Coloque o concreto fresco e compacte Suspenda o cone de abatimento verticalmente 132 //133 Aplique a carga e realize a vibração Marque o tempo necessário para a remodelagem completa 8.4 Métodos de ensaio de concreto 8.4.1.2 Definição do teor de ar por meio do método de medição de pressão Conforme a especificação DIN EN 12350-7, o método de medição da pressão utiliza um recipi- ente vedado para testar o teor de ar do concreto fresco. A medição se baseia no fato de que o vo- lume de ar contido no concreto compactado será alterado com a exposição à pressão positiva. O concreto fresco é colocado em um recipiente e compactado. O recipiente é vedado e a pressão positiva é gerada no vaso de pressão. Uma garrafa de lavagem é usada para injetar água no recipiente através de válvulas, enchendo o espaço entre o concreto e a tampa do recipiente. As válvulas são fechadas e a pressão positiva é liberada na amostra de concreto por meio de uma terceira válvula. O teor de ar poderá ser diretamente medido no medidor de pressão. A definição do teor de ar do concreto fresco possibilitará a determinação da resistência à geada da estrutura de concreto endurecida. O teor de ar descreve o percentual volumétrico dos vazios de ar em um concreto totalmente compactado. Concretos que não contêm agentes de transporte de ar normalmente têm teores de ar de 1% a 2% por volume. O teor de ar total de concretos aerados autoclava- dos é maior devido aos vazios de ar artificialmente transportados. Os efeitos colaterais resultam na melhoria da coesão e da trabalhabilidade do con- creto fresco, além da resistência ao congelamento da estrutura de concreto endurecida. Coloque o concreto fresco e compacte Injete água 134 //135 Libere a pressão positiva Realize a leitura do teor de ar 8.4 Métodos de ensaio de concreto 8.4.2 Ensaio de concreto endurecido A resistência à compressão é a propriedade mais importante do concreto, sendo que o ensaio da re- sistência à compressão, conforme a especificação DIN EN 12390-2, é o método mais amplamente aplicado para se testar o concreto endureci- do. As normatizações específicas de cada país normalmente estipulam o ensaio de amostras em relação à avaliação da resistência. Com base na resistência à compressão definida com o ensaio, o concreto pode ser classificado de acordo com diferentes classes de resistência. Passo 1: Preparação das amostras Na Alemanha, cubos com comprimento de borda de 150 mm são o tipo de amostra mais frequente- mente utilizado para os ensaios de resistência à compressão. Os procedimentos internacionais desse ensaio geralmente utilizam cilindros com diâmetros entre 100 mm e 150 mm, em uma proporção de altura por diâmetro de 2:1. Principal- mente nos Estados Unidos, ensaios de resistên- cia à compressão são realizados com o uso de cilindros com altura de 152 mm (6”) e diâmetro de 305 mm (12”). Coloca-se o concreto fresco no molde em, no mínimo, duas camadas separadas de ≤ 100 mm de espessura cada e realiza-se a compactação. A compactação é realizada com o uso de vibra- dores internos, uma mesa vibratória ou pilões (25 golpes por camada). A vibração deve continuar até que o desenvolvimento de bolhas de ar na superfície tenha diminuído consideravelmente. Se o concreto for compactado com uso de um pilão, a espátula precisa mexer a área entre o concreto e as paredes internas do molde depois do enchimento para permitir que o ar preso às paredes possa sair pela superfície. Indepen- dentemente do tipo de compactação utilizado, a superfície deve ser trabalhada depois da compactação para se atingir uma superfície mais nivelada e uniforme possível. A norma nacional alemã também especifica: Mantenha as amostras do ensaio a (20 ± 2) °C por (24 ± 2) horas depois da preparação, e forneça proteção contra secagem. Retire as amostras do ensaio dos moldes depois
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