Pisos Industriais de Concreto Eng.º M.Sc. Rodrigo Resende de Sá Gerente de Produção e Operação da Realmix Concreto Ltda.

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1 ANO 4 Nº 3 DEZEMBRO DE 2009 Pisos Industriais de Concreto Eng.º M.Sc. Rodrigo Resende de Sá Gerente de Produção e Operação da Realmix Concreto Ltda. Eng.º Dinésio Pereira Rocha Diretor da Bloco Engenharia e Construção Ltda. Eng.º Flávio Henrique Braga Diretor da Project Projeto e Consultoria de Pisos Ltda. INTRODUÇÃO Durante muitos anos a pavimentação industrial brasileira foi norteada por critérios de dimensionamento e execução obsoletos que resultavam em pisos de concreto simples, com placas de pequena dimensão e grande espessura. Isso era um grande problema para as nossas indústrias, pois essas questões implicavam em pavimentos com patologias que ocasionavam perda de produtividade e necessitavam de grandes custos de manutenção. Porém, com o aumento da produção de nossas indústrias e com a necessidade de implementação de normas de qualidade e de segurança do trabalho, o setor de pavimentação industrial passou a receber maior atenção e investimento, tornando-se fundamental para o sucesso de nossas fábricas. Novos materiais, novas técnicas e tecnologias passaram a ser utilizados. Telas soldadas, fibras de aço, fibras sintéticas e protensão possibilitaram a execução de pavimentos de maior qualidade, com menor espessura, maior tamanho das placas de concreto, maior resistência e durabilidade. Tecnologia em Concreto Modernidade a serviço do Cliente INFORMATIVO TECNICO A valorização crescente dos bens imóveis, tanto em termos de localização, quanto de espaços disponíveis, vem despertando a cada dia para a necessidade do desenvolvimento das edificações através modernização dos equipamentos, verticalização dos estoques, trabalhos em turnos diferenciados e etc. Neste contexto, as obras passaram a exigir a execução de pisos com maior resistência, durabilidade, baixa manutenção, fácil limpeza, aspecto estético agradável, além de bons índices de planicidade e nivelamento. Desta forma, para cada obra específica, devem ser adotados parâmetros teóricos e práticos que possibilitem adotar a melhor solução executiva, levando-se em consideração a localização e a finalidade do empreendimento, possibilitando especificar os materiais adequados, necessários e disponíveis na região para aplicação no piso de concreto. TIPOS DE PISO DE CONCRETO A execução do piso começa pelo desenvolvimento de um projeto específico, onde deve ser levado em consideração os estudos do solo local através de ensaios de sondagem e caracterização, tipo(s) de utilização(ões), meios agressivos ou não, equipamentos que serão utilizados, entre outros. Todos estes parâmetros são essenciais para o desenvolvimento da solução a ser aplicada, caso contrário, os riscos de insucesso serão enormes. De nada adianta uma grande espessura de concreto e altas taxas de armaduras, se o piso for executado sobre um solo de baixa capacidade de reação (mole). A definição do piso começa pelo estudo do solo no qual este piso será apoiado, tirando o 3

2 2 melhor proveito das camadas de apoio (base, sub-base) e minimizando custos com altas espessuras de concreto e taxas de armaduras. A partir deste estudo preliminar, define-se a melhor solução a ser aplicada. Pisos industriais são definidos como sendo elementos que estão continuamente apoiados e que são dimensionados para suportar cargas diferenciais quanto à intensidade e forma de atuação. Para atender as variadas situações de carregamentos a que são impostos podem ser executados sobre diferentes aspectos estruturais e funcionais. Desta forma, os pisos de concreto podem ser classificados e dimensionados das maneiras que se seguem. Pisos de concreto simples, sem armaduras Geralmente utilizados em pavimentações de ruas e rodovias, aeroportos e praças de pedágios. Possuem grandes espessuras e altos índices de juntas. O piso em concreto simples é composto por placas que são separadas por juntas que controlam o fissuramento ocasionado pela retração, empenamento e dilatação térmica. Entre essas placas podem ser utilizadas barras de aço a fim de transferir esforços entre uma placa e outra. Perfil típico Piso em concreto simples (Figura 1) Concreto fck > 30,0 MPa Figura 1 Perfil típico de um piso de concreto simples (OLIVEIRA, 2000). Pisos de Concreto armado Podem ser de armadura dupla, para cargas de grande monta ou armadura simples para combate a retração. Possuem espessuras menores que os de concreto simples e menor índice de juntas, pois as armaduras possibilitam a execução de placas de maiores dimensões. Perfil típico Piso armado com telas eletrosoldadas (Figura 2) Concreto fck > 30,0 MPa Figura 2 Perfil típico de um piso de concreto com telas eletrosoldadas (OLIVEIRA, 2000). Pisos de concreto com adição de fibras metálicas Estas fibras, em muitos casos, substituem as armaduras convencionais em telas. Sua grande vantagem é a facilidade de aplicação, pois já são adicionadas ao concreto ainda na usina e dispensam completamente a necessidade da execução de armação. O diferencial desse tipo de pavimento em relação ao piso com armadura distribuída é o fato de o componente responsável pelo controle da fissuração da placa de concreto ser a fibra de aço. Devido a sua ductilidade esse material se deforma, absorvendo os esforços oriundos da retração hidráulica do concreto, o que diminui a ocorrência de fissuras. Pisos de concreto com adição de fibras sintéticas Este tipo de fibra é muito utilizado para o combate à retração inicial do concreto e vem ganhando mercado em substituição as fibras de aço em pisos com cargas leves e moderadas.

3 3 Perfil típico - Piso estruturado com fibras (Figura 3) Concreto fck > 30,0 MPa Figura 3 Perfil típico de um piso de concreto com fibras de aço ou fibras sintéticas (DAL-MASO, 2008). Pisos de Concreto protendido O piso de concreto protendido utiliza-se de uma armadura que é tracionada por macacos hidráulicos sendo essa força transferia à placa de concreto por meio de ancoragens situadas nas extremidades. Na realidade, trata-se da concretagem de placas de grandes dimensões sem a necessidade da execução de juntas. Sua principal vantagem é a baixa manutenção, devido a redução significativa de juntas no piso. Outra vantagem importante é que neste sistema o concreto trabalha à compressão, evitando fissuras. Todas estas vantagens melhoram a operacionalidade dos equipamentos (empilhadeiras, paleteiras), além do custo do piso ser competitivo. Perfil típico Piso em concreto protendido (Figura 4) CONCRETO PARA PISOS A observação mais atenciosa de defeitos em pisos de concreto leva à conclusão de que boa parte dos problemas encontrados nos mesmos está relacionada à escolha inadequada do tipo de concreto empregado e à sua execução. Normalmente, o piso é objeto de pouca ou nenhuma atenção na fase de projeto e quase sempre se especifica um concreto de baixo desempenho para a sua execução (concretos de baixa resistência), levando a uma tendência de desgaste superficial excessivo, soltando partículas e dando ao piso um aspecto empoeirado. Desta forma, no intuito de se obter um produto final com as melhores características, propriedades e desempenho possíveis, a escolha adequada do concreto a ser utilizado é de fundamental importância. Neste contexto, devem ser analisados não apenas a resistência a compressão do concreto, que é de extrema importância, mas também características do concreto tanto no estado fresco quanto no estado endurecido, como consumo e tipo de cimento, teor de argamassa, dosagem de aditivos, caracterização dos agregados, abatimento do concreto, resistência à tração, resistência ao desgaste, exsudação, segregação e retração hidráulica. Propriedades estas que devem ser atentamente estudadas pela empresa fornecedora de concreto (concreteira), afim de que não ocorram problemas ou patologias futuras no piso executado (Figura 5). Concreto fck > 30,0 MPa Figura 4 Perfil típico de um piso de concreto protendido (DAL-MASO, 2008). Figura 5 Piso pronto sem qualquer tipo de patologia decorrente do concreto utilizado.

4 4 Resistência à compressão do concreto Apesar de não ser o único parâmetro de medida para se avaliar o desempenho do piso de concreto, a resistência à compressão é usualmente a propriedade mais empregada. A partir da resistência do concreto, determina-se a espessura e a qualidade superficial do piso, além de influenciar também a retração hidráulica, o empenamento e a deformação na placa. Com isso, a placa de concreto deve resistir adequadamente à abrasão, aos esforços de aceleração e frenagem, além da tração ocasionada pela flexão. Normalmente costuma-se especificar para concretos de pisos industriais um fck de 30 MPa. Consumo e tipo de cimento De uma maneira geral, todos os tipos de cimento podem ser utilizados para a execução do concreto do piso industrial. Entretanto, para que haja uma melhor performance e desempenho do piso é fundamental observar em que ambiente de agressividade o mesmo estará atuando, no intuito de se escolher o melhor cimento a ser empregado. O consumo de cimento adequado por metro cúbico de concreto também é muito importante, interferindo em propriedades como a segregação, a exsudação e a retração do mesmo. Vale ressaltar que excessos de cimento são extremamente prejudiciais ao concreto. Caracterização dos agregados A escolha adequada dos agregados tanto miúdos, quanto graúdos é fundamental para a obtenção de um concreto com as melhores características e propriedades possíveis. Uma areia, ou um conjunto de areias que possuam a sua distribuição granulométrica dentro da zona ótima de utilização resultará em um concreto mais maciço, compacto e coeso. Da mesma maneira, agregados graúdos mais resistentes e com índice de forma mais cúbico resultam em concretos com módulos de deformação e ruptura mais elevados. Dosagem dos aditivos Os aditivos são normalmente empregados com a finalidade de melhorar algumas propriedades do concreto fresco como a trabalhabilidade e o tempo de pega. Entretanto, devem ser corretamente dosados no intuito de se evitar a segregação, a exsudação, retardos de pega excessivos, ou pega diferenciada do concreto empregado, podendo levar a sérios problemas no instante do acabamento do piso. Abatimento (Slump) do concreto O abatimento (slump) do concreto é a principal maneira de se medir a trabalhabilidade do mesmo. A trabalhabilidade adequada em cada situação de concretagem é fundamental para a obtenção de um produto final de qualidade, sem exsudação, segregação e retração. No caso dos pisos de concreto, abatimentos muito baixos (inferiores a 8 cm) prejudicam o espalhamento do concreto, tornando-o bastante difícil e desgastante. Por isso devem ser evitados, principalmente nas situações em que se exige elevados índices de planicidade e nivelamento, nos quais o concreto deverá ser retrabalhado (passagem de régua de alumínio, float, rodo de corte, etc.). No outro extremo, abatimentos muito elevados (superiores a 14 cm) podem contribuir para a ocorrência de exsudação excessiva e segregação. A retração, como já mencionado, é aumentada, também, pelo maior consumo de água. ETAPAS EXECUTIVAS DO PISO INDUSTRIAL Definido o projeto específico do piso, o qual contempla todos os aspectos teóricos e práticos da solução a ser aplicada na obra, a execução do mesmo inicia-se através da formação de uma cadeia de empresas qualificadas que, em sintonia, desenvolverão todo o processo construtivo. Esta cadeia é formada pelas seguintes empresas: empresa de terra-

5 5 plenagem, usina de concreto, construtora de pisos, laboratório de ensaios tecnológicos, projetista e cliente/usuário; lembrando que, é essencial que a coordenação de todo o processo seja realizada por um engenheiro capacitado e responsável pelas definições, determinações e prazos de cada etapa a ser realizada. Na sequência, segue cada uma destas etapas. Terraplenagem A base e sub-base são realizadas por equipamentos específicos de terraplanagem e deve ser acompanhado sempre por topógrafo e laboratório especializado em solos, conferindo todos os aspectos descritos no projeto do piso. Montagem das armaduras (caso necessário), quando não são fibras ou cabos de protensão Geralmente a empresa construtora do piso também se responsabiliza por esta etapa do processo. Caso contrário, esta etapa pode ser terceirizada e conferida pelo engenheiro coordenador do piso da obra. Definição do traço do concreto No projeto do piso são especificados todos os parâmetros necessários para a composição do traço do concreto. Estes dados são imprescindíveis e devem contemplar: Resistência característica do concreto (fck) e fctm,k (em alguns casos); Consumos mínimos e máximos de cimento; Abatimento de lançamento; Relação água/cimento máxima; Teor de argamassa muito importante no caso de adição de fibras; Exsudação mínima e máxima; Teor de ar incorporado; Tempo de início de pega, avaliando o tempo de percurso da usina à obra. Este dado é fundamental para a definição do tipo e dosagem do(s) aditivo(s). Execução da placa teste de concreto Recomendamos sempre a execução de uma placa teste de concreto, com dimensões em torno de 300m 2 para avaliar todas as características do traço de concreto aplicado bem como as etapas de acabamento do piso, equipamentos utilizados e disponibilizados pela empresa construtora do piso; chances de surgimento de patologias e, principalmente o aspecto visual final que deve ser aprovado pelo cliente/usuário. Execução do piso de concreto em larga escala Após a execução da placa teste deve ser realizada uma reunião com todas as empresas e/ou profissionais envolvidos para uma avaliação do sistema adotado e para possíveis ajustes necessários para a continuidade do processo executivo. Definidos os parâmetros, iniciam-se então as concretagens em larga escala, com volumes médios diários em torno de 80 a 120 m 3. Lembrando que, quanto menores os intervalos entre pesagem e lançamento do concreto, maiores as chances de um melhor acabamento superficial do piso. Em caso de grandes intervalos entre as descargas, haverá uma descontinuidade das operações de acabamento final realizada com os equipamentos acabadoras de superfícies, formando uma emenda aparente entre os concretos endurecido/fresco. Esta emenda pode vir a fissurar ou simplesmente gerar uma grande mancha no piso, comprometendo a estética, planicidade e nivelamento do mesmo. Para evitar estes transtornos, recomendamos que os lançamentos de concreto ocorram sempre no período da manhã, salvo obras de pavimentações executadas a céu aberto em regiões muito quentes e secas, onde as concretagens são realizadas no período noturno.

6 6 Cortes das juntas ou Protensão O período para a realização dos cortes das juntas deve ocorrer sempre entre 6 a 12 horas do término do acabamento do piso. Esta variação ocorre em conseqüência do tipo de cimento utilizado ou do tempo de início de pega do concreto. Caso as juntas não sejam serradas ou a protensão não seja realizada (piso protendido), as chances da ocorrência de trincas e fissuras são enormes. A paginação das juntas consta no projeto executivo do piso, bem como a profundidade mínima do corte que deve ser maior que 1/3 da espessura do piso. Após a execução dos cortes, o piso e o interior das juntas devem ser limpos com hidrojateamento para evitar a impregnação da nata de cimento gerada pelos cortes. Aplicação de líquido endurecedor de superfície (caso especificado) Para o aumento do brilho e tratamento anti-pó, recomenda-se a aplicação do líquido endurecedor de superfície sobre o concreto acabado liso. Este líquido penetra na porosidade da superfície do piso e se cristaliza, diminuindo a permeabilidade do concreto. Porém, em pisos de concreto com baixa resistência (menores que 20MPa) de nada adianta aplicar este tipo de produto para incremento da resistência superficial, pois a porosidade é tão intensa que o líquido endurecedor não permanecerá na superfície, ou seja, ele percolará para o interior da placa, não surtindo efeito algum. Tratamento das juntas Todas as juntas do piso devem ser tratadas, evitando a percolação de líquidos em seu interior e também para proteção das bordas do concreto do impacto gerado pelas rodas das empilhadeiras ou outros veículos de transporte. As juntas devem ser preenchidas com produtos específicos, também determinados no projeto, em função do tipo de uso. Quanto maior o período entre a aplicação do concreto e o tratamento das juntas melhor será a performance do produto de preenchimento aplicado. A retração, fenômeno natural do concreto (perda de volume), ocorre em maior intensidade nas primeiras idades, período de hidratação do cimento e perda da água de amassamento. Esta retração ocasiona uma maior abertura das juntas, muitas vezes superior à capacidade de flexibilidade do produto de preenchimento utilizado. De acordo com o ACI (American Concrete Institute) item , o concreto continua retraindo por anos, mas as maiores movimentações, ou as mais representativas, ocorrem no decorrer do primeiro ano, conforme se segue: 20% no primeiro mês; 40% nos três primeiros meses; 60% ao longo do ano. Portanto, quanto maior for o prazo entre execução e preenchimento das juntas menores serão as necessidades de reparos e manutenções no selante utilizado. VISUALIZAÇÃO DA SEQÜÊN- CIA EXECUTIVA DO PISO IN- DUSTRIAL A execução de um piso de concreto industrial deve ficar a cargo de uma empresa especializada nesta atividade técnica. A construtora de pisos deve ter capacidade técnica, mão de obra treinada e qualificada, além de equipamentos adequados e em quantidade para cada operação de trabalho no piso. As Figuras 6 a 14 apresentam, ilustrativamente, a seqüência executiva de um piso de concreto industrial. Na seqüência, segue, também, os princípios ou mandamentos básicos para a obtenção de um piso de concreto de qualidade. Figura 6 Nivelamento a laser ou óptico das formas e montagem das armaduras

7 7 )LJXUD ± /DQoDPHQWR GR FRQFUHWR )LJXUD ± 3ODFD GH FRQFUHWR DFDEDGD H LQLFLR GR SURFHVVR GH FXUD )LJXUD ± (VSDOKDPHQWR H DGHQVDPHQWR GR FRQFUHWR FRP UpJXD YLEUDWyULD )LJXUD ± &XUD ~PLGD GR SLVR GH FRQFUHWR )LJXUD ± $SOLFDomR GR URGR GH FRUWH SDUD REWHQomR GH SODQLFLGDGH H QLYHODPHQWR )LJXUD ± &RUWH GDV MXQWDV GR SLVR )LJXUD ± $FDEDPHQWR GH VXSHUItFLH PHFkQLFR FRP PiTXLQD GXSOD )LJXUD ± 3URWHQVmR GDV FRUGRDOKDV QR FDVR GH SLVR SURWHQGLGR

8 8 Princípios ou mandamentos básicos para a obtenção de um piso de concreto de qualidade (CARVALHO, PRÁTICA RE- COMENDADA PR 5) 1º Mandamento: Elaborar um bom projeto executivo do pavimento de concreto a partir de estudos detalhados de tráfego e da fundação. 2º Mandamento: Dosar adequadamente o concreto a partir do estudo minucioso de seus materiais constituintes. 3º Mandamento: Especificar os materiais a serem utilizados na obra. 4º Mandamento: Definir os equipamentos a serem utilizados na obra. 5º Mandamento: Definir a logística da obra. 6º Mandamento: Definir os procedimentos de execução e de controle da fundação (subleito e sub-base). 7º Mandamento: Detalhar os procedimentos de execução e de controle do concreto simples, com foco na durabilidade e no conforto de rolamento do piso ou pavimento de concreto. 8º Mandamento: Executar a obra dentro dos padrões de qualidade exigidos. 9º Mandamento: Gerenciar a obra. 10º Mandamento: Cuidar para que as empresas envolvidas na obra comprometam-se com a excelência da qualidade do produto final acabado. CONCLUSÃO Independente do tipo de solução a ser adotada para a execução dos pisos de concreto é indispensável a elaboração de um projeto específico, realizado por engenheiros especializados, uma construtora de pisos com capacidade técnica e operacional comprovada e uma empresa fornecedora de concreto (concreteira) capaz de atender a todos os requisitos exigidos pelo projetista e pelo construtor. Todos os envolvidos no processo executivo devem ser geridos através de uma gestão única, ou seja, deve haver uma liderança organizadora de todo o processo, no qual todas as etapas são organizadas de forma seqüencial e produtiva. As reuniões preliminares envolvendo todas estas empresas é de extrema importância para o sucesso do empreendimento, pois esta interatividade é o diferencial na qualidade final do piso, ou seja, todos os envolvidos devem estar sempre em plena comunicação, lembrando sempre que cada uma delas está trabalhando em prol de único bem comum: o cliente. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS CARVALHO, Marcos Dutra de. Pisos industriais de concreto. São Paulo: ABCP, CARVALHO, Marcos Dutra de. Os Dez Mandamentos da Pavimentação Rígida. Pavimento de Concreto Prática Recomendada PR 5. São Paulo: ABCP. GRUPO DE ESPECIALISTAS EM PAVI- MENTAÇÃO DA ABCP. Controle Tecnológico da Qualidade da Camada de Concreto Simples. Pavimento de Concreto Prática Recomendada PR 1. São Paulo: ABCP. GRUPO DE ESPECIALISTAS EM PA- VIMENTAÇÃO DA ABCP. Abertura e Selagem de Juntas. Pavimento de Concreto Prática Recomendada PR 4. São Paulo: ABCP. DAL-MASO, J. Pisos Industriais de Concreto com Armadura Distribuida Projeto e Execução p. Monografia Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, RS. OLIVEIRA, P. L. Projeto Estrutural de Pavimentos Rodoviários e de Pisos Industriais de Concreto, SP f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Estruturas) Universidade de São Paulo, São Carlos. RODRIGUES, P. P. F.; CASSARO, C. F. Pisos Industriais de Concreto Armado, São Paulo: [s.n], p. Associada à: