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XXVI CONGRESSO REGIONAL DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA E TECNOLÓGICA 
EM ENGENHARIA – CRICTE 2014 
8 a 10 de outubro de 2014 – Alegrete – RS – Brasil 
CONSTRUÇÃO DE MODELOS DE LAJES MACIÇAS EM ESCALA 
REDUZIDA 
 
 
 
Matheus Jerônimo Berton Bristott 
Aluno do Curso de Engenharia Civil do Instituto Federal Sul-rio-grandense – Campus Passo 
Fundo 
 matheussjb@hotmail.com 
Gustavo da Costa Borowski 
Professor do Curso de Engenharia Civil do Instituto Federal Sul-rio-grandense – Campus 
Passo Fundo 
gustavo.borowski@passofundo.ifsul.edu.br 
Sabrina Elicker Hagemann 
Professora do Curso de Engenharia Civil do Instituto Federal Sul-rio-grandense – Campus 
Passo Fundo 
 sabrina.hagemann@passofundo.ifsul.edu.br 
 
 
 
Resumo. O estudo experimental de 
estruturas de concreto implica na 
construção de elementos de porte 
significativo e com pesos excessivos que 
oneram o processo e dificultam estes 
trabalhos. Os modelos em escala reduzida 
apresentam uma alternativa a este 
problema. Este trabalho teve como objetivo 
compreender o processo de construção de 
lajes em escala reduzida, estudando o 
processo de dosagem do microconcreto e 
realizando a construção de três protótipos 
de uma laje maciça de concreto armado. Os 
principais resultados indicaram a 
viabilidade na utilização do microconcreto e 
na equivalência das armaduras ao longo do 
processo de construção e apresentaram 
como principal dificuldade a montagem da 
armadura, solucionada com a montagem de 
telas soldadas. 
 
Palavras-chave: Laje. Microconcreto. 
Escala reduzida. 
 
1. INTRODUÇÃO 
 
 A avaliação do desempenho de 
elementos estruturais de concreto armado 
perpassa pelo processo de concepção, 
dimensionamento, execução e utilização das 
estruturas de concreto, podendo se embasar 
em análises analíticas, numéricas 
computacionais ou experimentais. No caso 
de análises experimentais, se questiona: 
como reconstituir e avaliar uma estrutura de 
concreto em escala real? E se adotar um 
modelo reduzido, como validar os resultados 
dos ensaios nestes elementos? 
Talvez a alternativa viável seja o 
emprego de modelos em escala reduzida, 
permitindo a repetição de ensaios com custo 
reduzido. Como exemplo, Selistre (2000) e 
Dutra (2005) destacam a possibilidade de 
realização de ensaios em escala reduzida 
para estruturas de concreto. 
O objetivo deste trabalho era 
compreender o processo de dosagem do 
microconcreto segundo Klein (1985) e de 
construção de lajes em escala reduzida, 
construindo três protótipos em escala 
reduzida de uma laje de concreto armado. 
A laje modelada faz parte de um estudo 
de caso de patologia de estruturas de 
concreto armado, pois apresentou 
deformação e fissuração excessiva. É um 
painel maciço, com os bordos simplesmente 
 
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apoiados e que está suportando o 
carregamento de um reservatório de 15.000 
litros. 
 
2. MÉTODO DE DOSAGEM 
 
O processo de construção de um modelo 
de estrutura de concreto em escala reduzida 
parte da definição da escala a ser utilizada. 
Considerando que as armaduras de concreto 
armado são fornecidas em bitolas 
comerciais, Dutra (2005) sugere que seja 
empregada a escala 1:7,5, pois a mesma 
permite compatibilizar diâmetros comerciais 
de arames de aço com os aços empregados 
na construção civil. 
A laje estudada tem formato quadrado, 
com lados de 4,70m e está armada com 
armadura positiva bidirecional com diâmetro 
de 8,0 mm, espaçada a cada 10,0 cm. Nas 
extremidades, a laje apresentava armadura 
negativa de diâmetro de 4,2 mm ou 5,0 mm, 
espaçada a cada 15 cm. 
Com base nestes parâmetros e no 
concreto especificado para a estrutura, classe 
C-20, determinaram-se as características do 
microconcreto, devendo ter a mesma 
resistência característica a compressão e 
agregado com diâmetro máximo de 2,4mm. 
O agregado utilizado é oriundo de areia 
média, seca em estufa e com frações 
separadas nas peneiras 1,2mm, 0,6mm, 
0,3mm e 0,15mm, conforme figura 1. 
 
 
Figura 1. Agregado empregado no 
microconcreto 
 
Baseado em Klein (1985), Dutra (2005) 
descreve detalhadamente o procedimento de 
dosagem para a construção da curva de 
Abrams e posterior determinação do traço a 
ser empregado na moldagem do protótipo. 
Inicialmente, seriam utilizadas as 
relações água/cimento x=0,40, x=0,55 e 
x=0,70. No entanto, durante o preparo do 
primeiro traço, se observou a consistência da 
relação água/cimento de x=0,40 e se 
constatou que não seria possível moldar o 
protótipo com as características apresentadas 
pelo microconcreto. Então, se estabeleceu 
que os traços empregados para a curva de 
Abrams seriam com relação água/cimento de 
x=0,45, x=0,55 e x=0,70. 
Klein (1985) propõem a correlação entre 
o diâmetro máximo do agregado do 
microconcreto e a relação água/materiais 
secos (H), sugerindo a adoção do valor de 
H=10,90% para esta relação, quando o 
diâmetro máximo for de 2,4mm. 
Com a relação água/materiais secos e a 
relação água/cimento determinaram-se os 
pesos do cimento e do total do agregado, 
necessitando desdobrar este nas frações das 
peneiras. 
O procedimento adotado para desdobrar 
o agregado foi o Método de Gorisse, que 
apresenta uma curva de distribuição 
granulométrica bilinear, sendo que o ponto 
de inflexão para o microconcreto foi 
estabelecido por Klein (1985), em função do 
diâmetro do agregado e do consumo de 
cimento. Os traços utilizados para a 
construção da curva de Abrams para o 
microconcreto são apresentados na Tabela 1. 
 
Tabela 1. Traços iniciais de dosagem 
Materiais 
Traço 1 
(Kg) 
Traço 2 
(Kg) 
Traço 3 
(Kg) 
Cimento 1,00 1,00 1,00 
Areia 1,2 1,81 1,65 1,55 
Areia 0,6 0,75 0,85 0,90 
Areia 0,3 0,38 1,65 0,45 
Areia 0,15 0,19 0,21 0,23 
Água 0,45 0,60 0,75 
 
 
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O processo de mistura foi manual, 
dosado em peso e misturado até obter a 
homogeneidade do microconcreto. 
O material foi preparado em moldes 
cilíndricos com diâmetro de 5 centímetros e 
altura de 10 centímetros, curados em imersão 
e submetidos ao ensaio de compressão 
simples em prensa hidráulica com 
capacidade de 100 toneladas. 
Os resultados indicaram que o traço 2 
estava próximo a resistência característica da 
laje de concreto a ser modelada e foi adotado 
como referência. 
 
3. CONSTRUÇÃO DO MODELO EM 
ESCALA REDUZIDA 
 
A construção do modelo da laje em 
escala reduzida teve como ponto de partida a 
equivalência das dimensões e das armaduras 
do projeto original. Adotando a escala 1:7,5, 
foram determinadas as dimensões do 
protótipo e das armaduras, bem como, os 
diâmetros das mesmas. 
A laje em escala reduzida apresentava 
formato aproximadamente quadrado, com 
lados de 63,0 cm e espessura de 1,6 cm, 
confeccionada em fôrma de madeira 
compensada. 
As armaduras foram construídas em 
arames galvanizados, nas bitolas BWG 20, 
18 e 16, com equivalência aproximada aos 
aços de diâmetros 4,2mm, 5,0mm e 8,0mm, 
respectivamente. Selistre (2000) adotou este 
mesmo material em relações similares e 
construiu uma laje em escala reduzida que 
apresentou comportamento mecânico 
equivalente a uma laje real e demonstrou a 
viabilidade do emprego destes arames. 
O processo de construçãodas armaduras 
teve início com a retificação dos arames, 
pois os mesmos foram fornecidos em rolos e 
necessitavam ser esticados no formato de 
barras. Este procedimento se mostrou 
demorado e trabalhoso de ser realizado 
manualmente. 
Após, a armadura foi cortada e dobrada 
de acordo com o projeto, analogamente ao 
que se realiza com uma estrutura 
convencional. 
Na etapa seguinte, sobre a fôrma de 
madeira previamente construída, a armadura 
deveria ser montada e amarrada com arame 
recozido. 
No entanto, depois de diversas tentativas, 
foi constatado que este seria a principal 
dificuldade na construção do protótipo. 
Devido a espessura dos arames, o simples 
fato de fixar o arame recozido acabava por 
alterar o formato das barras e não dava 
rigidez a malha, dificultando o processo 
construtivo da armadura e também a 
concretagem do modelo. 
A solução encontrada foi fixar a 
armadura através de solda de estanho, tenho 
o cuidado para não encostar o soldador na 
armadura, para não alterar significativamente 
a temperatura do material. Esta alternativa 
demonstrou-se eficiente e permitiu a 
construção de telas soldadas para aplicar ao 
protótipo, como pode ser visto na Figura 2. 
 
 
Figura 2. Telas soldadas 
 
Com a fôrma e todas as telas soldadas, a 
estrutura da laje em escala reduzida foi 
montada. Para posicionar a armadura foram 
confeccionados espaçadores de arame para a 
armadura negativa e todas as telas foram 
amarradas com arame para impedir grandes 
movimentações durante o processo de 
concretagem, conforme Figura 3. 
 
 
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Figura 3. Fôrma e armadura da laje a ser 
concretada 
 
As lajes foram concretadas com o 
microconcreto no traço escolhido e tiveram 
as fôrmas vibradas e reguadas manualmente, 
para garantir a compacidade do material e o 
nivelamento da superfície. Ao longo dos 7 
dias seguintes, o protótipo foi curado com 
aspersão manual de água, duas vezes ao dia 
e, após 21 dias, os modelos eram 
desformados e avaliados quanto às 
dimensões e características visuais, visíveis 
na Figura 4. 
 
 
Figura 4. Laje maciça construída em escala 
reduzida 
 
Os modelos não apresentaram armaduras 
expostas, tinham superfícies homogêneas e 
dimensões dentro dos valores esperados. O 
microconcreto empregado teve sua 
resistência verificada e estava dentro dos 
parâmetros esperados. As lajes puderam ser 
manuseadas e transportadas sem 
apresentarem deformações significativas e 
demonstraram a rigidez do protótipo, que 
permitirá a construção futura de um aparato 
de ensaio. 
 
4. CONCLUSÃO 
 
O processo de construção de modelos em 
escala reduzida de lajes maciças 
demonstrou-se ser possível com o emprego 
de microconcreto e de arames galvanizados, 
necessitando de adaptações durante as etapas 
construtivas, devido às dimensões dos 
materiais e a maleabilidade do material. 
Em um trabalho futuro, serão moldados 
mais protótipos para aperfeiçoar o processo 
construtivo e serão avaliadas as 
características mecânicas das lajes, 
realizando ensaios de flexão sobre bordos 
apoiados, com carregamentos distribuídos. 
 
5. REFERÊNCIAS 
 
DUTRA, C. Análise teórica e experimental 
de lajes cogumelos nervuradas em escala 
reduzida. Dissertação (Programa de pós-
graduação em Engenharia Civil), 
Universidade Federal de Santa Maria, Santa 
Maria - RS, 2005. 
 
KLEIN, D. L. Microconcreto – Método de 
Dosagem. Caderno de Engenharia – 
Curso de Pós-Graduação em Engenharia 
Civil da Universidade Federal do Rio 
Grande do Sul. Porto Alegre, CE-03, 76p., 
1985. 
 
SELISTRE, S. L. C. Análise teórico-
experimental de uma laje nervurada de 
microconcreto armado submetida a um 
carregamento uniformemente variado. 
Dissertação (Programa de pós-graduação em 
Engenharia Civil), Universidade Federal do 
Rio Grande do Sul, Porto Alegre - RS, 2000.