Concreto Protendido e Pavimentos de Concreto

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Concreto Protendido
 e Pavimentos de Concreto
 Disciplina de Materiais de Construção
 Prof. Luis Felipe Lara
Aluna: Luciene de Jesus Lana RA: 02430003590
 Faculdade de Engenharia de Minas Gerais-FACEMG
1 – Concreto Protendido
1.1 Definição:
A protensão pode ser definida como o artifício de introduzir, numa estrutura, um estado prévio de tensões, de modo a melhorar sua resistência ou seu comportamento, sobre ação de diversas solicitações.
 
A resistência à tração do concreto está situada na ordem de 10% de sua resistência à compressão, sendo geralmente desprezada nos cálculos estruturais.
 
Encontrar meios de fazer o concreto ganhar força neste quesito é uma das eternas batalhas da engenharia, que tem como uma de suas grandes armas a protensão do concreto.
Concreto Protendido
1.2 Método de Execução
Sistemas de Protensão – Pré- tracionado 
•as armaduras de aço (1) são 
 esticadas entre dois encontros (2), 
 ficando ancoradas 
 provisoriamente nos mesmos, 
 
•o concreto (3) é colocado dentro das 
 formas, envolvendo as armaduras, 
 
•após o concreto haver atingido 
 resistência suficiente, soltam-se as 
 ancoragens dos 
 encontros (2), transferindo-se a força 
 para a viga, por aderência (4) entre o 
 aço e o concreto. 
 
 
Concreto Protendido
1.2 Método de Execução
Sistemas de Protensão - Pós-tracionado 
•O concreto (3) é moldado e deixado 
 endurecer; cabos de aço (1) são 
 colocados no interior das bainhas (2); 
 podendo deslocar-se no interior da viga; 
•Após o concreto haver atingido a 
 resistência suficiente, os cabos são 
 esticados pelas extremidades até atingir 
 o alongamento desejado; 
•Os cabos são ancorados nas faces da 
 viga 	com 	dispositivos 	mecânicos, 
 aplicando um esforço de compressão no 
 concreto. 
 
 
 
Concreto Protendido
1.3 Composição
A estrutura de protensão é feita por cabos de aço aplicados no cimento ainda não curado. Estes cabos atravessam toda a estrutura – viga ou laje – passando hora na parte superior, hora na parte inferior, que são definidas a partir  da solicitação do momento fletor, (positivo ou negativo).
Concreto Protendido
1.3 Composição
Concreto
As principais propriedades mecânicas do concreto acham-se relacionadas com sua resistência à compressão simples (fck). Essa resistência é usualmente determinada em ensaios de ruptura de corpos de prova padronizados.
Armaduras não-protendidas
As armaduras não protendidas são realmente formadas pelos vergalhões usualmente empregados em concreto armado.
Armaduras protendidas
Os aços utilizados como armaduras de protensão podem ser divididos em três categorias:
Fios trefilados de aço carbono, com diâmetros variando entre 3mm e 8mm, fornecidos em rolos ou bobinas com grande comprimento de fio.
Cordoalhas, constituídas por fios trefilados, enrolados em forma de hélice, como uma corda; são também fornecidas em bobinas, com grande comprimento.
Barras de aço baixa liga, laminadas a quente, fornecidas em peças retilíneas de comprimento limitado.
Concreto Protendido
1.4 Aplicação
Vigas mais esbeltas 
Lajes com maiores vãos
Pontes estaiadas 
Arcos
Reservatórios 
Obras marítimas ambiente agressivo – concreto pouco permeável
Barragens 
• Estruturas de contenção
Concreto Protendido
1.5 Concreto protendido apresenta as seguintes vantagens: 
- Uma vez que a técnica elimina as fissuras do concreto pré-esforçados em todas as fases de carregamento, de toda a secção da estrutura participa na resistência à carga externa. Em contraste com isto, em concreto, apenas uma parte do concreto acima do eixo neutro é eficaz. 
- Como o concreto não fissura, a possibilidade de aço à corrosão e da deterioração do concreto é reduzido a um mínimo. 
- Ausência de fissuras resulta em uma maior capacidade da estrutura para suportar as cargas móveis, o choque, a vibração e choque. 
Concreto Protendido
Em vigas de concreto protendido, as cargas permanentes são praticamente neutralizados. As reações requerem, portanto, muito menor do que a requerida em concreto armado. O peso permanente morto da carga reduzida da estrutura dá resultados em economia no custo das fundações. A neutralização da carga permanente é da maior importância em grandes pontes. 
A utilização dos tendões e na curva de compressão antes de o concreto de corte ajuda a resistir. 
A quantidade de aço necessário para pré-esforçado a cerca de 1/3 do que o requerido para concreto armado, mas o aço pré-esforço deve ser de alta resistência. 
Concreto Protendido
- Em concreto protendido, blocos pré-moldados e itens podem ser aceitos e utilizados como uma unidade. Isso economiza o custo de cofragem e centralização de grandes estruturas. 
- Com o advento do concreto pré-esforçado, o qual foi agora possível construir grandes vãos. Estas estruturas são de baixo custo e estão a salvo de fissuração. 
- Concreto protendido pode ser usado com muitas vantagens em todas as estruturas onde a tensão se desenvolve, vigas, dormentes, postes eléctricos, barragem de gravidade, etc. 
- Vigas de concreto protendido tem alturas geralmente mais baixas em relação ao concreto armado. 
Concreto Protendido
1.6 Construção de concreto protendido tem as seguintes desvantagens: 
- De alta qualidade é necessário um denso concreto de alta resistência. é necessário uma boa qualidade do concreto na produção, colocação e compactação. 
- Requer aço de alta resistência, que é de 2,5 a 3,5 vezes mais dispendioso do que o aço utilizado em concreto armado. 
- Equipamento complicado tensão se faz necessária e dispositivos de ancoragem, que são geralmente cobertos por direitos de patente. 
- A construção requer uma supervisão perfeita em todas as fases de construção. 
2 – Pavimentos de Concreto
2.1 Definição:
Consiste na execução de pavimento em concreto estrutural. Sua espessura varia entre 10,0 e 20,0 cm em função de sua aplicação e das solicitações em que estará sujeito.
Uma das principais diferenças entre as tecnologias Pavimento rígido e Pavimento flexível é a forma como as cargas são distribuídas no terreno. Enquanto os pavimentos flexíveis tendem a transmitir as cargas verticalmente, concentradas num único ponto, as placas de concreto atuam de forma semelhante a uma ponte sobre o subleito. Dessa maneira, o solo tem menor responsabilidade, pois as cargas são distribuídas por uma área maior.
Pavimentos de Concreto
2.2 Método Executivo
 Base
Os pavimentos de concreto armado serão executados após a construção de uma sub-base devidamente dimensionada para a suportar a tensão a ser transferida pelas placas de concreto do pavimento.
Forma do pavimento
Inicialmente, sobre a sub-base compactada, será executada a forma do pavimento, em quadros, na forma de tabuleiro de xadrez.
As dimensões de cada quadro serão definidas pelo calculista no projeto executivo e serão função do tipo de esforço a que estará sujeito o pavimento.
Pavimentos de Concreto
Juntas:
As juntas poderão ser do tipo :
Juntas de Retração ou de Dilatação;
Ocorrem nas ligações entre as placas;
Juntas de Encontro;
Ferragem Positiva
Junta de Dilatação
 Ocorrem toda vez que uma placa encontra com pilares, paredes etc.
Pavimentos de Concreto
Armação
 Na armação do pavimento poderá ser utilizada uma malha executada com barras de aço, cortadas, distribuídas e amarradas de forma convencional ou uma malha de telas soldadas.
Deverão ser previstas na execução das formas, devendo ser dada especial atenção à suas localizações e detalhes.
A malha especificada, será lançada, apoiada em “picolés de concreto”, espaçadores ou barras metálicas auxiliares, que manterão a separação entre a malha e a sub-base e a sua adequada amarração. Estes elementos construtivos ficarão incorporados na massa final do concreto.
 Caso sejam especificadas telas soldadas, as mesmas poderão ser utilizadas como armadura positiva ou negativa.
Os recobrimentos e o posicionamento serão definidos no projeto executivo.
Caso tenham sido previstas “barras de transferência” nas juntas de dilatação ou retração, entre as placas, deverão ser deixados furos nas formas, para sua passagem.
Pavimentos de Concreto
Concretagem
Deverão ser previstas “mestras” em pontos intermediários das formas com a função de orientar os serviços de espalhamento do concreto, definindo seu nível final de acabamento.
A concretagem será executada em quadros alternados, conforme detalhe abaixo :
 Figura 3.01– Preparação para 
Concretagem
Pavimentos de Concreto
1º Etapa
 2º Etapa
Figura 3.03 – Concretagem concluída
Figura 3.02 – Concretagem da 1ª Etapa
Pavimentos de Concreto
2.3 Composição
Os principais materiais utilizados na execução da pavimentação em concreto são: cimento Portland (comum), agregados graúdos (britas), agregados miúdos (areia), água, aditivos químicos (tipo plastificantes), aço, fibras, selantes, materiais para juntas que podem ser de fibra ou de borracha.
O whitetopping 
é o recapeamento de pavimentos asfálticos com concreto de cimento portland. É a evolução do conceito de que o recapeamento dos pavimentos asfálticos somente possa ou deva ser feito usando-se materiais da mesma natureza que o da estrutura existente, isto é, com misturas asfálticas. 
Overlay
A técnica de aplicar uma nova camada de concreto sobre outra recebe o nome de overlay ou pavimento superposto de concreto. São três as possibilidades: não-aderente, semi-aderente e aderido. A primeira aplicação experimental no Brasil ocorreu em 2002, quando um trecho da BR 232, entre Recife e Caruaru, recebeu uma superposição não-aderida.
A escolha pelo não-aderente acontece quando o pavimento antigo apresenta certo nível de degradação, com trincas e fissuramento. Assim, para que não ocorra reflexão das fissuras, uma camada de separação de CBUQ (Concreto Betuminoso Usinado a Quente), com cerca de 3 cm de espessura, é aplicada entre o concreto existente e o novo. A espessura do novo concreto é de, normalmente, 5 cm.
Pavimentos de Concreto
2.4 ONDE SE APLICA O PAVIMENTO DE CONCRETO? 
Rodovias de tráfego intenso, pesado e repetitivo;
BRTs, corredores exclusivos, marginais e grandes avenidas;
Aeroportos: pátios e pistas; 
Portos: áreas portuárias e perimetrais; 
Áreas sujeitas a derramamento de combustíveis; 
Pisos industriais, comerciais e terminais em geral; 
Túneis, viadutos, pontes, alças de acessos, calçadas, ciclovias, etc.;
Recuperação de pavimentos (Whitetopping e Overlay).
Pavimentos de Concreto
2.5 VANTAGENS DO PAVIMENTO DE CONCRETO
Tradição no Brasil. 
Não promove aquaplanagem. 
Melhor visibilidade por reflexão. 
Economia de energia elétrica. 
Grande durabilidade com pouca manutenção. 
Não sofre deformação plástica, buracos e trilhas de rodas.
Menor distância de freagem.
Economia de combustíveis. 
Menor absorção de calor. 
Conforto de rolamento. 
Custo de construção competitivo. 
Vantagens ambientais do concreto. 
Execução por modernas técnicas. 
Pavimentos de Concreto
2.6 Desvantagens:
 o custo chega a ser 30% mais caro se comparado ao pavimento flexível, oscilando de região para região, de acordo com a distância das fábricas de cimento, segundo Albano. 
 Gasta mais no início, mas dura mais e com menos interrupções no tráfego para consertos
Concreto Protendido e Pavimentos de Concreto
Referências Bibliográficas :
PFEIL, Walter – Concreto Protendido, Introdução, Livros Técnicos e Científicos Editora S.A., volume 1, 1985.
techne.pini.com.b
Pavimentos de Concreto
1.3 MÉTODO DE EXECUÇÃO - VÍDEO
Pavimentos de Concreto
1.3 MÉTODO DE EXECUÇÃO - VÍDEO