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Universidade Federal de Alagoas Campus do Sertão Eixo de Tecnologia TECNOLOGIA DA CONSTRUÇÃO CIVIL 1 Aula 5 – Concreto Prof. Alexandre Nascimento de Lima Delmiro Gouveia, agosto de 2017. Concreto para pavimentação: apesar de sua aplicação inicial ser mais cara que outros materiais, deve-se levar em consideração a manutenção, a mobilidade do pavimento (ao longo de toda a vida do pavimento). Deve ter uma superfície de rolamento que ofereça conforto e segurança ao usuário, deve ter dimensionamento para suportar as cargas atuantes e elevada resistência ao desgaste. Na pavimentação das placas de concreto, desenvolve- se as tensões de tração que governam o dimensionamento das placas. Concreto leve: é aquele que tem massa específica inferior ao do concreto comum (1,8 a 2,0 t/m3). São aqueles feitos com agregados leves. Possuem a finalidade básica de isolamento térmico e não de sustentação estrutural. O uso do concreto leve foi evoluindo e a sua utilização primeira, que era muito restrita, passou a ser feita em concreto armado, sendo hoje feita até em concreto protentido. Concreto leve Obtenção: a) eliminar o agregado graúdo e introduzir o ar, gás ou uma espuma estável (argamassa); b) retirar o agregado miúdo, faz-se apenas o concreto com aglomerante e o agregado graúdo; c) uso de agregados leves; d) substituir os agregados por uma espécie de madeira transformada, ligada com cimento. Concreto com aditivos: são aqueles que, além dos aglomerantes, agregados e água, sempre se coloca um quarto elemento (aditivo) com o objetivo de modificar a sua propriedade, exaltando uma ou algumas propriedades específicas. Concreto massa: Possui muito baixo consumo de cimento (< 200 kg/m3). Esses concretos-massa deverão ser trabalháveis em função do tipo de obra que se executa, do tipo de equipamento, etc. Concreto comum: são aqueles concretos que são utilizados nas estruturas de edifícios e obras de artes normais. Sequência de obra: a) dosagem; b) tensões mínimas; c) padrão de qualidade; d) consistência; e) amassamento; f) transporte; g) lançamento; h) adensamento; i) cura; j) junta de concretagem ou junta fria. Dosagem: A escolha de um ou de outro tipo de concreto depende: a) tipo de obra a executar-se, b) da facilidade ou dificuldade de peças a concretar- se, c) das propriedades finais que se pretendam obter, d) do custo dos materiais. Dosagem: Para se obter as qualidades essenciais do concreto são necessários: a) seleção cuidadosa dos materiais (cimento, agregados, água e aditivos) quanto ao tipo e qualidade, uniformidade; b) proporcionamento correto - do aglomerante em relação ao inerte, - do agregado miúdo em relação ao graúdo, - da quantidade de água em relação ao material seco, - do aditivo em relação ao aglomerante ou à água utilizada; c) cura cuidadosa Amassamento: A mistura do concreto tem por fim estabelecer contato íntimo entre os materiais componentes para se obter um recobrimento de pasta de cimento sobre as partículas dos agregados, assim como uma mistura geral de todos os materiais. O principal requisito de uma mistura é a sua homogeneidade. Amassamento: AMASSAMENTO MANUAL: Só é previsto para obras de pouca importância, onde a qualidade exigida do concreto e o volume utilizado não justificam a utilização de equipamento mecânico. AMASSAMENTO MECÂNICO: É feita em máquinas especiais denominadas betoneiras, que em princípio é constituída de um tambor ou cuba, fixa ou móvel em torno de um eixo que passa pelo seu centro, no qual a mistura se efetua. Amassamento: AMASSAMENTO MANUAL: Amassamento: AMASSAMENTO MECÂNICO: Transporte O concreto deve ser transportado do local de amassamento para o de lançamento tão rapidamente quanto possível e de tal modo que mantenha sua homogeneidade, evitando-se a possível segregação dos materiais, transporte este que poderá ser na direção horizontal, vertical ou oblíqua. Os principais meios de transporte são: • CARROS - Carrinhos de mão e motorizados; • GUINCHOS E CALHAS; • CAMINHÕES-BETONEIRA. Transporte Lançamento • O concreto deve ser lançado, assim que misturado, não sendo permitido intervalo superior a 30 min entre o amassamento e o lançamento. • Não se admite o uso de concreto remisturado. • Antes de colocar o concreto, deve-se molhar as fôrmas, para impedir a absorção da água de amassamento. • As fôrmas devem ser estanques, para não permitir a fuga da nata de cimento. • Deve-se evitar a segregação; Lançamento • Em peças muito delgadas, como muros, deve ser colocado através de canaletes de borracha ou tubos flexíveis; • A altura de lançamento deve ser, no máximo, igual a 2 m. Quando superior (pilares), deve ser lançado por janelas abertas na parte lateral; • Lançar o mais próximo possível de sua posição final, não devendo fluir dentro das fôrmas; • As camadas de lançamento devem ter altura igual a, aproximadamente, ¾ da altura do vibrador. Lançamento Lançamento Lançamento Bombeamento: O bombeamento vem sendo mais solicitado, por apresentar maior agilidade e produtividade da mão de obra, quando comparado com os demais A grande vantagem das bombas é que o lançamento do concreto pode ser feito diretamente no local especificado pelo cliente, desde que dentro dos limites impostos pelo equipamento e pelas características do concreto. Recomenda-se concretos com dimensão máxima de 25 mm e abatimento entre 80 e 160 mm (Ø 125 mm). Lançamento Bombeamento - Cuidados: • O operador da bomba deve poder observar todos os pontos de distribuição durante o lançamento. Se isso não for possível, deve usar um assistente para ajudá-lo; • Não se deve desligar os dispositivos de segurança da bomba; • Todas as pessoas devem ser removidas da área de descarga quando a bomba estiver operando pela primeira vez, ou quando for religada em função de alguma parada ou devido à entrada de ar na tubulação; • O concreto deve ser lançado bem próximo da peça, evitando a segregação devido à altura de queda; Lançamento Bombeamento - Cuidados: • Deve-se sempre usar mangueira flexível na ponta dos tubos ou da lança, preferencialmente usando um apoio para direcioná-la (madeira, vergalhão, cabo de aço ou corda amarrada na extremidade). Nunca se deve deixar o mangote dobrar durante o bombeamento, pois ele pode desdobrar e acertar pessoas; • A tubulação horizontal deve ser travada na laje, evitando sua movimentação durante o bombeamento e mantendo a tubulação no mesmo nível ou na mesma queda de nível, evitando que a tubulação fique torta em qualquer ponto da sua extensão; Lançamento Bombeamento - Cuidados: • A tubulação vertical deve ser travada nas lajes/pilares, por onde passa, através de cunhas de madeira de tamanho apropriado ao furo da laje; • A curva de transição deve ser travada com calços de madeira e pontaletes, preferencialmente metálicos, com o objetivo de evitar qualquer movimentação, vertical ou horizontal. Lançamento Adensamento Otimização → Redução do no. e tamanho dos defeitos Densidade → Resistência mecânica e durabilidade • Tipos de adensamento: • Vibração; • Compactação; • Centrifugação. Adensamento Tem por objeto deslocar com esforço, os elementos que o compõem e orientá-Ios para se obter maior capacidade, obrigando as partículas a ocupar os vazios e a desalojar o ar do material. Os processos de adensamento podem ser manuais (socamento ou apiloamento), e mecânicos, por meio de vibrações ou centrifugação. Adensamento O adensamento manual consiste em facilitara colocação do concreto na fôrma e entre as armaduras, mediante uma barra metálica, cilíndrica e fina, ou por meio de soquetes mais pesados. O concreto deve ter consistência muito plástica. No caso da barra, esta deve atravessar a camada de concreto e penetrar parcialmente na inferior. Quando se utilizam soquetes, submete-se a camada de concreto a golpes repetidos. A espessura das camadas não deve exceder 20 cm. Adensamento A vibração permite também, além da desaeração, dar ao concreto uma maior fluidez, sem aumento da quantidade de água, e determina a exsudação. A vibração aplicada diretamente à armadura tem sérios inconvenientes, pois, ao entrar em vibração, pode deixar um espaço vazio a seu redor, eliminando assim a aderência. Adensamento Adensamento mecânico Adensamento • Tipos de vibradores • Vibrador de imersão: Composto por três partes distintas: a fonte de energia (pneumática, motor elétrico ou a gasolina), a agulha vibrante (cabeça) e a mangueira. Adensamento • Vibrador de imersão - Cuidados: • A espessura da camada de concreto a ser adensada com vibradores de imersão deve ser aproximadamente igual a 3/4 do comprimento da agulha; • Utilizar o vibrador na posição vertical; • Vibrar o maior número possível de pontos ao longo da peça, promovendo um adensamento uniforme de toda a massa de concreto, com atenção aos cantos e arestas para evitar a formação de vazios; Adensamento • Vibrador de imersão - Cuidados: • Introduzir e retirar lentamente o vibrador, mantendo-o ligado, para que a cavidade formada pela agulha se feche naturalmente não deixar o vibrador entrar em contato com a forma, a fim de evitar a formação de bolhas de ar na superfície da peça; • Não vibrar além do necessário, mudando o vibrador de posição quando a superfície apresentar-se brilhante. Adensamento • Tipos de vibradores • Régua Vibratória Adensamento • Tipos de vibradores • Compactador JUNTAS Para grandes estruturas requer-se um planejamento para o lançamento do concreto, levando-se em consideração as deformações que nele serão provoca das pelo peso próprio do concreto fresco e pelas eventuais cargas de serviço. Para limitar ou prevenir as tensões desenvolvidas pelas variações sofridas, as estruturas de concreto são providas de juntas. JUNTAS Quando não pudermos evitar a junta de construção, ou substituí-Ia por junta efetiva, devemos tomar as precauções; a) Tornar a superfície do concreto antigo rugosa, mediante esfrega com escova de aço, jato de areia ou jato de água (se o concreto ainda está novo), de modo que o agregado miúdo e a camada de pasta sejam removidos, e o agregado graúdo fique aparente. b) A superfície deve ser perfeitamente limpa, livre de material solto, pó, etc. A limpeza pode ser feita por jato de água ou de ar comprimido, caso seja necessário. JUNTAS c) No caso de não ser utilizado jato de água, a superfície deve ser abundantemente molhada; d) Espalha-se sobre o concreto uma camada de argamassa, de composição idêntica à que faz parte do concreto (traço da ordem de 1:3 e fator água-cimento o mesmo do concreto); e) O concreto é lançado a seguir, misturando ambas as camadas no adensamento, se for concreto novo. JUNTAS Cura As superfícies do concreto, expostas a condições que acarretam a secagem (perda da água de amassamento) prematura, deverão ser protegidas por meios adequados, de modo a conservarem-se úmidas durante pelo menos sete dias contados a partir do dia do lançamento. Cura Armadura Denomina-se concreto armado à associação do aço ao concreto, com a finalidade de melhorar a resistência desse a determinados tipos de esforços. Essa associação tornou-se possível graças aos seguintes fatores: • à boa aderência entre ambos os materiais; • à quase igualdade dos respectivos coeficientes de dilatação térmica, e à proteção do aço contra a corrosão, quando convenientemente envolvido pelo concreto. Armadura Armadura Qualquer barra da armadura, inclusive de distribuição, de montagem e estribos, deve ter um cobrimento de concreto mínimo, cuja função tem dois aspectos fundamentais: 1º) transmissão de esforços ao longo das barras através da aderência; 2º) a durabilidade da estrutura, pois, na medida em que a espessura de concreto inexiste ou é inferior ao especificado em projeto, tanto mais fácil e o contato de umidade e agentes agressivos com a armadura, facilitando a corrosão. Fôrmas A execução de estruturas de concreto armado exige a construção de fôrmas com dimensões internas correspondendo exatamente às das peças da estrutura projetada. Fôrmas Devem satisfazer aos requisitos: 1. Devem ser executadas rigorosamente de acordo com as dimensões indicadas no projeto e ter a resistência necessária para não se deformarem, sob a condição dos esforços (peso próprio, do peso e da pressão do concreto armado fresco e das cargas acidentais). 2. Nas peças de grande vão devem ter a sobre- elevação necessária para compensar a deformação inevitável sob a ação das cargas (contra-flecha); Fôrmas Devem satisfazer aos requisitos: 3. Devem ser praticamente estanques (perda de água e cimento). As partes devem ser bem-alinhadas e as fendas calafetadas cuidadosamente com papel; 4. Devem ser construídas de uma forma que permita a retirada dos seus diversos elementos com relativa facilidade (escoramento); Fôrmas Devem satisfazer aos requisitos: 5. Devem ser projetadas e executadas de um modo que permita o maior número de utilizações das mesmas peças; 6. Materiais especiais nos casos em que o concreto deva constituir superfície aparente definitiva. Fôrmas Precauções importantes, anteriores à concretagem: a) as fôrmas devem ser limpas internamente (aberturas); b) as fôrmas devem ser molhadas até a saturação para que não absorvam a água do concreto; c) na execução de estruturas localizadas abaixo do nível do solo ou contíguas, as fôrmas verticais podem ser dispensadas; Fôrmas d) quando se deseja evitar a ligação de muros ou pilares a construir, com outros já existentes, a face de contato deverá ser recoberta com papel, graxa, feltro, ou simplesmente com pintura a cal; e) a retirada das fôrmas deve obedecer sempre a ordem e ao projeto de desforma. Fôrmas Fôrmas Fôrmas Fôrmas Fôrmas Tipos de laje de concreto 1. Laje maciça ou moldada na obra Para este sistema, é montada uma estrutura de madeira e entre o espaços são distribuídos vergalhões metálicos para aumentar a resistência. A estrutura é toda preenchida com concreto e depois disso é só esperar secar. Após a secagem total, a estrutura de madeira é retirada. Tipos de laje de concreto 1. Laje maciça ou moldada na obra Vantagem: torna-se mais resistente e menos suscetível a tricas e fissuras, já que o concreto seco vira um bloco único e contrai uniformemente. Desvantagem: costuma ter um preço salgado, já que utiliza maior quantidade de concreto e madeira para estruturar e montar o espaço de preenchimento. Tipos de laje de concreto 1. Laje maciça ou moldada na obra Simples Cogumelo Tipos de laje de concreto 2. Laje nervurada O desenho formado pelo preenchimento dessa laje é exatamente a descrição do nome – nervuras. E esse desenho é formado por conta da armação que é montada para sustentação. Nas nervuras o preenchimento não precisa ser exatamente de concreto e pode ser feito com isopor, tijolo, etc. Este modelo de estrutura costuma ser mais utilizado em grandes vãos e com altura relativa. Tipos de lajede concreto 2. Laje nervurada Tipos de laje de concreto 2. Laje nervurada Vantagens: dispensam uma quantidade muito grande de madeiramento para sustentação e isso barateia a obra. Desvantagens: esse tipo de preenchimento deve ser muito bem escolhido e instalado, caso contrário, há risco de tricas e fissuras. Tipos de laje de concreto 3. Laje alveolar (pré-moldada) Este sistema é mais utilizado em grandes vãos e espaços amplos, por isso, torna-se uma opção menos comum em residências. É formada com grandes painéis de concreto, geralmente protendidos (armadura feita de cabo de aço, o que dá mais resistência), e com alvéolos (cavidade oca) em sua estrutura, o que deixa a peça mais leve; mas ainda assim é preciso usar guindaste para o descarregamento das peças na obra. Tipos de laje de concreto 3. Laje alveolar (pré-moldada) Tipos de laje de concreto 3. Laje alveolar (pré-moldada) Vantagem: dispensa grande parte dos serviços de carpintaria, armação e revestimento. Além de ser um sistema fácil de armazenar, esse sistema ainda tem bom acabamento inferior e reduz os custos. Tipos de laje de concreto 4. Laje steel deck É uma laje composta por uma telha de aço galvanizado e uma camada de concreto. O aço, excelente material para trabalhar a tração, é utilizado no formato de uma telha trapezoidal que serve como fôrma para concreto durante a concretagem e como armadura positiva para as cargas de serviço. Tipos de laje de concreto 4. Laje steel deck Tipos de laje de concreto 4. Laje steel deck Vantagens: alta qualidade de acabamento da laje; dispensa escoramento e reduz os gastos com desperdício de material; facilidade de instalação e maior rapidez construtiva. O projeto estrutural pode tirar proveito da geometria das lajes para facilitar a passagem de dutos das instalações, bem como a fixação de forros. Desvantagem: equipe de montagem treinada. Tipos de laje de concreto 5. Laje bubble deck Tipos de laje de concreto 5. Laje bubble deck Vantagens: redução do peso próprio (35%); aumento dos inter-eixos das colunas; eliminação de vigas; eliminação de paredes de apoio; redução do volume de concreto. Desvantagem: equipe de montagem treinada. Tipos de laje de concreto 5. Laje bubble deck É composto por esferas plásticas inseridas uniformemente entre duas telas metálicas. As esferas são introduzidas na intersecção das telas ocupando a zona de concreto que não desempenha função estrutural. Video FIM alexandre.lima@ctec.ufal.br http://sites.google.com/site/materiaiscampusdosertao
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