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MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO II As estruturas de concreto armado existentes em regiões marítimas são fortemente atacadas por agentes agressivos, sendo os cloretos os causadores dos maiores danos quando atingem níveis críticos, afetando de forma significativa a vida útil do concreto. Nos últimos anos a comunidade científica vem realizando pesquisas relativas à penetração de cloretos e suas consequências, sendo a maioria desenvolvida em laboratórios. Em ambiente natural, no Brasil, foram realizadas pesquisas nas regiões Nordeste e Sul, mais especificamente no Rio Grande do Sul na cidade de Rio Grande. O litoral Norte do Rio Grande do Sul possui condições climáticas diversas em relação ao litoral Sul, apresentando municípios com significativo incremento na indústria da construção civil, justificando assim o desenvolvimento do estudo nesta região. Esta pesquisa tem por objetivo estudar a influência do tipo de cimento utilizado, do uso de adições de sílica ativa da relação água/aglomerante em relação à penetração de cloretos nas estruturas de concreto em ambiente natural. Foi analisado, também, o distanciamento da estrutura de concreto em relação ao mar e as condições ambientais do local, tais como direção dos ventos predominantes e umidade relativa. Para fundamentar a pesquisa, foram realizados ensaios químicos para determinar o teor de cloretos nas amostras retiradas dos corpos-de-prova colocados em Tramandaí a três distâncias do mar (50, 150 e 800 m) e junto a Lagoa Tramandaí (1800 m em relação ao mar), em Imbé, a diversas profundidades (superficial, 5, 15 e 25 mm). Os resultados indicam que quanto menor a relação água/aglomerante e maior o distanciamento em relação ao mar, menor o teor de cloretos que ingressam nas estruturas de concreto, sendo que a 800 m da orla marítima essa agressividade não é significativa. Concretos com as faces posicionadas a nordeste foram as que apresentaram maior penetração de cloretos. O uso de cimento CP V-ARI com adição de sílica ativa proporciona uma maior concentração superficial de cloretos no concreto, porém, um menor ingresso em seu interior. Nesta pesquisa, nenhum concreto atingiu o teor crítico de cloretos (0,15%) para o ambiente de atmosfera marítima onde foram expostos. ROMANO, F.S. Estudo do ingresso de cloretos em estruturas de concreto no Litoral Norte do Rio Grande do Sul. 2009. Dissertação (Mestrado em Engenharia) – Programa de Pós- Graduação em Engenharia Civil, UFRGS, Porto Alegre. FCK Área Características Tipos de deterioração Zona de atmosfera marinha (névoa salina) O concreto nunca está diretamente em contato com a água do mar, porém é atingido pela névoa salina que vem do oceano. O nível de cloretos pode cair à medida que as construções se afastam do mar, mas, em alguns casos, dependendo do tipo da costa e da direção preferencial dos ventos, a névoa salina pode penetrar até muitos quilômetros do litoral. Correção da armadura induzida por cloretos; danos causados pelo efeito do frio. Agressividade ABNT NBR 6118:2014 = Forte Classificação tipo de ambiente ABNT NBR 6118:2014 = Marinha Risco de deterioração da estrutura ABNT NBR 6118:2014 = Grande Classe de Agressividade ABNT NBR 6118:2014 = Classe III Classe do concreto (ABNT NBR 8953) ≥ 30 Cobrimento Nominal Δc = 40 mm Em função das características das obras foi escolhido e do tipo de Ambiente determinamos um concreto = C 35 = FCK = 35 Mpa TRABALHABILIDADE A consistência é um dos principais fatores que influenciam na trabalhabilidade do concreto. Cabe ressaltar este assunto, pois muito se confunde entre consistência e trabalhabilidade. O termo consistência está relacionado a características inerentes ao próprio concreto e está mais relacionado com a mobilidade da massa e a coesão entre seus componentes. Conforme modificamos o grau de umidade que determina a consistência, alteramos também suas características de plasticidade e permitimos a maior ou menor deformação do concreto perante aos esforços. Um dos métodos mais utilizados para determinar a consistência é o ensaio de abatimento do concreto, também conhecido como slump test. Neste ensaio, colocamos uma massa de concreto dentro de uma forma tronco- cônica, em três camadas igualmente adensadas, cada uma com 25 golpes. Retiramos o molde lentamente, levantando-o verticalmente e medimos a diferença entre a altura do molde e a altura da massa de concreto depois de assentada (figura abaixo). Foto 1 Portal do concreto A trabalhabilidade depende, além da consistência do concreto, de características da obra e dos métodos adotados para o transporte, lançamento e adensamento do concreto. Como exemplo, podemos dizer que um concreto com slump de 60 mm foi excelente e de fácil trabalhabilidade quando aplicado em um determinado piso. Este mesmo concreto, aplicado em um pilar densamente armado, foi um tremendo desastre, ou seja, a consistência era a mesma (60 mm), mas ficou impossível de se trabalhar. O que costuma ocorrer na obra, nestes momentos de difícil aplicação é de o encarregado pela concretagem solicitar para colocar água no concreto, alterando as características do mesmo. A relação entre água e cimento é essencial para a resistência do concreto e não pode ser quebrada. Não dá para remediar sem correr riscos. O correto é sempre fazer ou comprar um concreto de acordo com a característica das peças e com os equipamentos de aplicação disponíveis. As Concreteiras têm sempre profissionais capacitados a indicar o tipo de Slump apropriado para cada situação. TIPO DE CIMENTO Considerando os perfis de penetração de cloretos obtidos para os diversos concretos moldados para esta pesquisa, constatou-se a diminuição do ingresso de cloretos com o distanciamento em relação ao mar, ou seja, uma menor concentração total de cloretos, havendo um decréscimo significativo até os 850 m na ordem de 50% para os concretos com cimento CP IV-RS com relação a/agl 0,45 e 70% com cimento CP V-ARI, com e sem adição de sílica ativa, mesma relação a/agl. Para concretos com relação a/agl 0,55, utilizando todos os aglomerantes desta pesquisa, a redução média foi de 58%. Para a relação a/agl 0,65, para todos os concretos, a redução foi de 25%. TRAÇO Dosagem de Concreto Traço de referência – Tr – 100% Agregados Graúdo Natural Dados Concreto Cimento FCK = 35 Mpa CP V – ARI Abatimento = 70 ± 10 mm Massa Especifica ɣ = 3.100 Kg/m³ Areia Modulo de Finura – Mf = 2,4 Massa Especifica - ˠ = 2.650 Kg/m³ Massa Unitária do Agregado Solto - ɣ = 1.500 Kg/m³ Brita Diâmetro Máximo – Dmax = 19,00 mm Massa Especifica Real - ɣ = 2.700 Kg/m³ Massa Unitária do Agregado Solto Compactada - ɣ = 1450 Kg/m³ Desvio Padrão – Sd = 4,0 Coeficiente de Segurança = 1,65 CALCULO DO TRAÇO Fcj = Fck + Cseg * SD Fat. Ag. Cim. – C. de Abrams Pa = 0,63 Fcj = 35 + 1,65 * 4,0 Consumo de Agua = Ca Fcj = 35 + 6,6 Abatimento = 70 ± 10 mm Fcj = 41,6 Mpa Dmax = 19,00 mm Ca = 205 L m³ Consumo de Cimento – Cc Consumo de Agregado Graúdo – Pb a/c = Ca/Cc Mf = 2,4 0,710 m³ tabela 0,63 = 205/Cc Dmax = 19,00 mm Cc = 205/0,63 P = ɣ * V Cc = Pc = 325,39 Kg/m³ P=1,450 * 0,710= Pb = 1.029,00 Kg/m3 Consumo de Agregado Miúdo – Vm Peso da Areia Vm = 1 – (Vc+Vb+Va) ɣ = 2.650 Kg/m³ Vm = 1 – [Pc/ɣc+Pb/ɣb+Pa/ɣa] ɣ = P/V Vm=1– [325,39/3.100+1.029,00/2.700+200/1.000]P = ɣ * V Vm = 1 – [0,105 + 0,382 + 0,200] P = 2.650 * 0,315 Vm = 1 – 0,687 = 0,313 m³ Pb = Pm = 834,8 Kg/m³ Aditivos Os aditivos para concreto são utilizados em larga escala em concretos usinados. Podem ser considerados o quarto componente, junto com cimento, agregados e água. São utilizados desde a década 30 em muitos países, atualmente são fundamentais para a produção de concreto em larga escala. Os aditivos têm como função melhorar ainda mais as características de um bom concreto. Cada tipo de aditivo é adotado para um fim específico e pode viabilizar concretagens em ambientes desfavoráveis à utilização do concreto. Hoje em dia, o uso de aditivos é fundamental para obtenção de um concreto de qualidade em muitos lugares. Esta melhora das características do concreto é resultado da capacidade de alteração das propriedades físicas do concreto que os aditivos possuem, tanto para o concreto fresco como para o concreto endurecido. Para garantir que o uso dos aditivos para concreto produza benefícios é importante utilizar os produtos corretamente. O uso incorreto e indiscriminado dos aditivos pode prejudicar as características do concreto, por isso, é fundamental estar atento à validade dos produtos e a melhor maneira de utilizá-los. Dica de leitura: Tipos de concreto: 10 opções diferentes para sua obra Vantagens da utilização dos aditivos para concreto Como falado no início do artigo, a utilização dos aditivos tem como objetivo melhorar os pontos fortes do concreto e também minimizar o efeito dos pontos fracos do material. A melhora das características e redução dos pontos fracos possibilita o uso do concreto em ambientes que antes eram críticos. Por exemplo, o uso do concreto em altas ou baixas temperaturas, o uso de concreto em estruturas com alta taxa de armadura, o fornecimento de concreto usinado em distâncias maiores, e tantas outras possibilidades. Com o bom uso dos aditivos é possível melhorar as seguintes características: Melhorar a trabalhabilidade sem aumentar o consumo de água; Aumentar a resistência inicial e final do concreto; Aumentar a compacidade do concreto e consequentemente sua impermeabilidade; Aumentar a durabilidade do concreto devido seu ganho de resistência final e proteção contra efeitos químicos; Melhorar a fluidez para utilização do concreto em locais de difícil concretagem. Também é possível reduzir os efeitos dos seguintes pontos fracos do concreto: Reduz a permeabilidade do concreto; Reduz os efeitos da retração; Reduz o calor de hidratação; Tem a possibilidade de alterar o tempo de pega, acelerando ou retardando o processo; Reduz o consumo de água. Vale ressaltar mais uma vez a necessidade de utilizar os aditivos para concreto com seriedade. É importante que o uso destes produtos seja orientado e fiscalizado por um profissional capacitado e habilitado para isso. O profissional indicado para este tipo de serviço é o engenheiro civil, em especial, o especialista em tecnologia do concreto. Por isso, antes de adicionar qualquer produto em seu concreto é válido consultar um profissional. O profissional poderá te indicar a melhor forma de melhorar as características do seu concreto. Dica de leitura: Fibra para concreto: Principais tipos de fibras e utilização Principais tipos de aditivos Existem no mercado uma infinidade de opções de produtos que podem ser adicionados no concreto. Muitos deles cumprem as mesmas funções, mas por questões comerciais são comercializados em diversas formas. Confira abaixo os principais tipos de aditivos para utilizar em seu concreto. Além dos aditivos indicados aqui existem os aditivos que combinam os efeitos de cada um deles e também são encontrados prontos para a utilização em qualquer local. Aditivo plastificantes ou redutor de água: O uso deste aditivo tem como objetivo reduzir ou manter o consumo de água do concreto sem perder a boa consistência do material. O resultado é um ganho de resistência final do concreto. Aditivo superplastificante ou de alta redução de água: Este aditivo possui as mesmas características do adito plastificante, a diferença consiste na quantidade de água que é possível reduzir no concreto, mantendo a boa consistência e também obtendo um aumento da resistência final do concreto. Aditivo incorporador de ar: Este tipo de aditivo é utilizado para obter um sistema de bolha de ar microscópico estável e uniforme. O uso deste aditivo é fundamental em países de clima muito frio, pois aumenta a resistência do concreto em ciclos de gelo e degelo. Também é possível melhorar o desempenho térmico e acústico do concreto. Aditivo acelerador de pega Este aditivo diminui o tempo de início e fim de pega do concreto, com o objetivo de acelerar o processo produtivo. Pode colaborar com o ganho de resistência inicial, nos primeiros dias, mas quando mal utilizado pode reduzir significativamente a resistência final do concreto Volume por fase de concretagem Volume total de concretagem 234,51 m³ 1ª Fase Estacas, Sapatas e vigas Baldrame = 47 m³ 2ª Fase Pilares, viga e laje Térreo = 70 m³ 3ª Fase Pilares, viga e laje 1º Pavimento = 70 m³ 4ª Fase Pilares, viga 2º Pavimento = 47,51 m³ Concretagem A concretagem é a etapa final de um ciclo de execução da estrutura e, embora seja a de menor duração, necessita de um planejamento que considere os diversos fatores que interferem na produção, visando melhor aproveitamento de recursos. Basicamente, as etapas da concretagem podem ser resumidas em. Transporte O transporte do concreto é um item importante da concretagem, pois interfere diretamente nas definições das características do concreto (trabalhabilidade desejada, por exemplo), na produtividade do serviço e, se houver, na elaboração de um projeto para produção. Sistema de transporte Capacidade Características Carrinho de mão Menos de 80 litros Concebido para movimentação de terra, seu uso é improdutivo, pois há a dificuldade de equilíbrio em apenas uma roda. Jerica 110 a 180 litros Evolução do carrinho de mão, facilita a movimentação horizontal do concreto. Bombas de concreto 35 a 45 m3/hora Permite a continuidade no fluxo do material. Reduz a quantidade de mão de obra. O sistema de transporte deve ser tal que permita o lançamento direto nas fôrmas, evitando-se depósitos intermediários ou transferência de equipamentos. O tempo de duração do transporte deve ser o menor possível, para minimizar os efeitos relativos à redução da trabalhabilidade com o passar do tempo. De acordo com o grau de racionalização proporcionado pelo sistema de transporte, podemos classificá-los como: Para a escolha e o dimensionamento do sistema de transporte do concreto, considere: • O volume a ser concretado. • A velocidade de aplicação. • A distância - horizontal e vertical - entre o recebimento e a utilização. • O arranjo físico do canteiro. Tipos de bomba As bombas de concreto podem ser estacionárias ou acopladas a lanças. A bomba lança é um equipamento com tubulação acoplada a uma lança móvel, montado sobre um veículo automotor. Tem a praticidade de movimentar mecanicamente o Grua e caçamba 15 m3/hora Realiza a movimentação horizontal e vertical com um único equipamento. Apresenta um abastecimento do concreto descontinuado. Libera o elevador de cargas. mangote, além de não ter a necessidade de montar e desmontar a tubulação fixa. Tem como desvantagem a limitação da altura,as dimensões da laje e os espaços no canteiro. Já a bomba estacionária é um equipamento rebocável para o lançamento do concreto. Tem pressão maior, alcançando maiores alturas. Tem como desvantagem a necessidade de ter uma tubulação fixa, bem como a retirada e remontagem dos tubos no decorrer da concretagem. Lançamento Esta atividade geralmente é realizada pelo próprio equipamento de transporte. Devido à maior probabilidade de segregação do concreto durante as operações de lançamento, a consistência deve ser escolhida em função do sistema a ser adotado. Os cuidados necessários durante o lançamento são: • O concreto preparado na obra deve ser lançado logo após o amassamento, não sendo permitido intervalo superior a 1 hora após o preparo. • No concreto bombeado, o tamanho máximo dos agregados não deve ser superior a 1/3 do diâmetro do tubo no caso de brita ou 2/5 no caso de seixo rolado. • Em nenhuma hipótese o lançamento pode ocorrer após o início da pega. • Nos pilares, a altura de queda livre do concreto não pode ser superior a 2 m, pois pode ocorrer a segregação dos componentes. • Nas lajes e vigas, o concreto deve ser lançado encostado à porção colocada anteriormente, não devendo formar montes separados de concreto para distribuí-lo depois. Esse procedimento deve ser respeitado, pois possibilita a separação da argamassa que flui à frente do agregado graúdo. • Nas lajes, se o transporte do concreto for realizado com jericas, é necessário o emprego de passarelas ou caminhos apoiados sobre o assoalho da fôrma, para proteger a armadura e facilitar o transporte. O concreto bombeado exerce uma pressão maior sobre o escoramento lateral, se compararmos com o lançamento convencional. Assim, é importante que os travamentos das fôrmas, bem como o escoramento, sejam reforçados. Atenção Para a opção do tipo de bomba deve-se considerar a altura do local onde será concretado, dimensões e condições do canteiro. Nos pilares, há empresas que realizam o lançamento só da argamassa no fundo da peça estrutural, para evitar o aparecimento de bicheiras. Esse procedimento não é necessário e, quando utilizado, devem ser tomados cuidados especiais para que a argamassa não permaneça no fundo, sem misturar com o restante do concreto. Adensamento Atividade que tem como função retirar os vazios do concreto, diminuindo a porosidade e, consequentemente, aumentando a resistência do elemento estrutural. Tem também a função de acomodar o concreto na fôrma, para tornar as superfícies aparentes com textura lisa, plana e estética. A energia e o tempo de adensamento dependem da trabalhabilidade do concreto, devendo crescer no sentido do emprego de concretos de consistências plásticas para secas. O adensamento pode ser realizado de forma manual ou mecânica. No adensamento manual, utilizam-se barras de aço ou de madeira, que atuam como soquetes estreitos, que expulsam as bolhas de ar do concreto. É um procedimento que exige experiência e tem baixa eficiência, de modo que deve ficar restrito a serviços de pequeno porte, utilizando-se neste caso concretos com abatimentos superiores a 8 cm, tendo as camadas de concreto uma espessura máxima de 20 cm. Geralmente, o adensamento é realizado mecanicamente e, neste caso, o equipamento mais utilizado é o vibrador de imersão. Quando utilizar esse equipamento, a espessura das camadas não deve ser superior a 3/4 do comprimento da agulha e a distância entre os pontos de aplicação do vibrador deve ser de 6 a 10 vezes o diâmetro da agulha. Para agulhas com diâmetros de 35 a 45 mm, as distâncias variam de 25 a 35 cm. No caso de lajes, pode-se empregar também a régua vibratória, que tem a vantagem de nivelar e adensar simultaneamente. O manuseio desse equipamento exige certa habilidade por parte de quem opera, além de possuir limitações quanto às dimensões e espessura da laje. Cuidados Durante o adensamento, deve-se evitar a vibração da armadura, para que não se formem vazios ao seu redor, prejudicando a aderência da armadura ao concreto. Deve-se também manter uma distância de aproximadamente 10 cm da fôrma, para não forçar excessivamente as paredes laterais. O tempo de vibração depende da frequência de vibração, abatimento, forma dos agregados e densidade da armadura. É melhor vibrar por períodos curtos em pontos próximos do que por muito tempo em pontos mais distantes. O excesso de vibração produz segregação, de modo que o adensamento deve ser cessado quando a superfície se tornar lisa e brilhante e quando não aparecer mais bolhas de ar na superfície. Também denominada sarrafe amento, é uma atividade realizada nas lajes e vigas. A ferramenta empregada é o sarrafo, que pode ficar apoiado em mestras, que por sua vez definem a espessura das lajes. Para essa atividade, é recomendável que a fôrma da laje esteja nivelada, pois isso facilita o posicionamento correto das mestras. A fim de obter maior controle no nivelamento das lajes, pode-se empregar taliscas ou mestras metálicas. No caso dos pilares, em vez do nivelamento, é realizada uma conferência do prumo, pois durante a concretagem as fôrmas podem sair do ajuste inicial. Nivelamento Acabamento superficial Etapa em que se procura proporcionar à laje determinada textura. De acordo com o padrão desejado, podemos ter os seguintes tipos de laje: • Convencionais: aquelas em que não são realizados controles do nivelamento e da rugosidade superficial. • Niveladas: possuem controle do nivelamento, para que o contra piso seja aplicado com a espessura definida no projeto. • Acabadas: também conhecidas como laje zero, oferecem um substrato com rugosidade superficial adequada, bem como controle de planeza e nivelamento, sem a camada de contra piso. Existem diversos equipamentos que proporcionam rugosidade diferente à superfície do concreto. É preciso utilizar o equipamento adequado para cada tipo de acabamento. Para essa operação, são utilizadas desempenadeiras metálica ou de madeira. As primeiras são empregadas para obter um acabamento liso na superfície de concreto. Pelo fato de a desempenadeira de madeira propiciar um acabamento rugoso, é utilizada quando a especificação do projeto indicar o uso de contra piso. Ganhos de produtividade podem ser obtidos com o uso de desempenadeiras motorizadas, devendo ser aplicadas a partir do instante em que for possível caminhar sobre o concreto, e sem esse estar completamente endurecido. O momento adequado para essa operação ocorre quando o concreto suporta a pressão do operário, deixando apenas uma pequena marca da bota, com cerca de 2 mm de profundidade. Cura 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, uma vez que impede a perda precoce da umidade. Essa proteção precisa ser feita atentando-se para os seguintes fatos: • A cura deve ser iniciada assim que a superfície tenha resistência à ação da água. • No caso de lajes, recomenda-se a cura por um período mínimo de 7 dias. • O concreto deve estar saturado com água até que os espaços ocupados pela água sejam inteirados por produtos da hidratação do cimento. • Em peças estruturais mais esbeltas ouquando empregado concreto de baixa resistência à compressão, deve-se realizar a cura com bastante cuidado, pois, nessas situações, ocorre um decréscimo de resistência à compressão caso a cura não seja realizada. As temperaturas iniciais são as mais importantes para o concreto, sendo as baixas temperaturas mais prejudiciais ao crescimento da resistência, enquanto as altas o aceleram. Dessa forma, no inverno, deve-se tomar cuidado com resistências Atenção Para a definição da espessura das lajes, pode-se empregar taliscas de aço, madeira ou argamassa. A laje zero é aquela executada com controle de nivelamento, planeza e textura superficial coerentes com o revestimento que o piso irá receber. Para isso, o controle dos níveis é mais rígido que o convencional, empregando-se, muitas vezes, equipamentos acabadores de superfície. menores em idades baixas (7 ou 14 dias), enquanto no verão haverá maior crescimento, desde que a cura seja realizada adequadamente. Tipos de cura A cura da obra pode ser realizada por: • Molhagem das fôrmas, no caso de pilares. • Irrigação periódica das superfícies. • Recobrimento com material para manter a estrutura sempre úmida, podendo ser areia, sacos de aniagem, papel impermeável ou mantas. • Películas de cura. • Submersão. • Cura a vapor O melhor agente de cura é a água potável. Na impossibilidade de utilizá-la, podem ser empregadas as películas, produtos obtidos por soluções ou emulsões aquosas de resinas e parafinas que se depositam durante certo prazo sobre a superfície do concreto, impedindo a dessecação prematura. Após esse período são naturalmente destruídas ou carreadas pela ação das intempéries, restabelecendo a superfície natural do concreto. Referência do texto Comunidade da Construção
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