PREPARO, RECEBIMENTO, TRANSPORTE, LANÇAMENTO, ADENSAMENTO E CURA DO CONCRETO MCC2001 AULA 1

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1 PREPARO, RECEBIMENTO, TRANSPORTE, LANÇAMENTO, ADENSAMENTO E CURA DO CONCRETO MCC2001 AULA 1 Disciplina: Materiais de Construção II Professora: Dr. a Carmeane Effting 1 o semestre 2014 Centro de Ciências Tecnológicas Departamento de Engenharia Civil

2 1.1 CONCRETAGEM É o ato de preparar/pedir (o concreto), receber, transportar, lançar, adensar, fazer o acabamento e cura da peça estrutural.

3 1.1 CONCRETAGEM Etapas da concretagem: Pedido ou preparo Recebimento Transporte Lançamento Adensamento Acabamento Cura

4 1.2. PEDIDO OU PREPARO DO CONCRETO É uma série de operações executadas de modo a obter um produto endurecido com propriedades específicas detalhadas em um projeto. As propriedades do concreto dependem dos materiais e suas proporções concreto fresco como no concreto endurecido. Feito na obra ou comprado de empresas especializadas em fabricar concreto. Preparado manualmente ou mecanicamente.

5 1.2.1 Mistura manual Utilizada em serviços de pequeno porte, pequenas quantidades de materiais. A mistura é feita com pás ou enxadas. O processo é iniciado pela mistura dos agregados graúdos + areia e cimento. Homogeneizada a mistura aspecto visual se faz a adição da água de maneira gradual.

6 1.2.1 Mistura manual Estas operações devem ser feitas em caixas de madeira previamente molhadas, sobre chapas metálicas ou pisos de concreto ou cimento. Cuidado especial deve ocorrer com a adição de água visto que a dificuldade de se fazer a mistura provoca uma tentativa de aumento no volume de água para facilitar o processo, alterando assim o fator a/c. resistência

7 1.2.2 Mistura mecânica Feita em betoneira, que proporciona a mistura por tombamento do material. A máquina gira em tomo de um eixo e o material é misturado por aletas internas. Existem betoneiras de eixo inclinado, vertical e de eixo em espiral como os caminhões betoneira.

8 Mistura Operação de grande importância homogeneidade do concreto e seu desempenho, principalmente com relação à resistência mecânica, podendo influenciar sobre a durabilidade. O início do processo de mistura materiais são colocados na betoneira, com uma correta ordem de carregamento. Assim, melhor será a mistura ou menor será o tempo demandado para esse fim.

9 Mistura A betoneira normalmente empregada em obra é, segundo classificação de Petrucci (1998), intermitente, de gravidade e eixo inclinado, As tradicionais betoneiras de tambor com maior capacidade podem ser fornecidas com carregador, que consiste em uma caçamba dosadora despeja os materiais no interior da betoneira.

10 MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO II

11 Mistura Essas betoneiras impõem um movimento circular aos materiais, com tendência à formação de pelotas quanto menor o volume de material em mistura e quanto mais seco o concreto. Na maioria dos casos em que o concreto produzido tem uma plasticidade (slump > 8 cm), a tendência com a continuidade do processo de mistura é que ocorra o desmanche de qualquer grumo que tenha sido formado. Concreto mais mole

12 Betoneiras não providas de caçamba de carregamento Deve ser mantida uma ordem de carregamento que minimize a formação dessas pelotas, conforme sugerido a seguir: em primeiro lugar, deve ser colocado no tambor o agregado graúdo com a maior parte da água de amassamento, para retirar qualquer material que tenha ficado aderido às pás ou à própria superfície interna da cuba;

13 Betoneiras não providas de caçamba de carregamento em segundo lugar, deve ser colocado o cimento para que os grãos do agregado graúdo possam agir como corpos moedores, numa analogia com moinhos de bolas, desfazendo qualquer aglomeração de cimento e permitindo seu contato com a água; por fim, é introduzido o agregado miúdo na betoneira, quando também é colocado o restante da água.

14 Betoneiras com carregador É aconselhável colocar os materiais na seguinte ordem: 100% dos agregados graúdos, 100% do cimento e 100% dos agregados miúdos, formando um sanduíche de cimento para impedir que este voe pelo vento e a água adicionada ao tambor.

15 1.3. Recebimento A realização do slump test é importante para verificar a consistência do concreto, ou seja, se a quantidade de água existente é compatível com as especificações. Neste ensaio, colocamos uma massa de concreto dentro de uma fôrma tronco-cônica, em 3 camadas igualmente adensadas, cada uma com 25 golpes. Retiramos o molde lentamente, levantando-o verticalmente e medimos a entre a altura do molde e a altura da massa de concreto depois de assentada. vídeo

16 ENSAIO DE ABATIMENTO SLUMP TEST

17 1.3. Recebimento

18 1.4. Transporte Transporte para obra Este tipo de procedimento ocorre quando preparado em usina. Pode ser efetuado de o concreto é duas maneiras: Caminhões basculante comum Caminhões betoneira

19 - Caminhão basculante comum Transporte inadequado pode haver perda de material pois estes caminhões não são perfeitamente estanques. Pode haver segregação falta de agitação do material, perdas por exsudação, evaporação no transp., trajetos com pisos irregulares, etc. A descarga do material é feita de forma inconveniente abertura da caçamba não é apropriada. Existe um tipo de caminhão basculante com agitadores de fundo que permitem uma melhor qualidade do produto além de permitir um maior tempo de transporte que pode variar de 45 até 90 min, dependendo do percurso e do operador.

20 - Caminhão betoneira São normalmente misturadores e agitadores, conf. veloc. de rotação da betoneira 6 à 16 rpm são agitadores e de 16 à 20 rpm - misturadores. Quando os caminhões têm dupla finalidade, a mistura pode ser terminada na obra. Quando o material sai da usina com velocidade de agitação pode-se fazer uma remistura rápida na obra. t transporte utilização de aditivos ou materiais secos, com a adição de água no local da obra controle mais rigoroso.

21 1.4.2 Problemas decorrentes do transporte para a obra Pode ocorrer a hidratação do cimento devido às condições ambientes e à temperatura; Evaporação da água devido também à fatores ambientais; Absorção por parte do agregado em especial da argila expandida. Neste caso é conveniente a saturação antecipada do mesmo.

22 1.4.2 Problemas decorrentes do transporte para a obra Trituração que ocorre com a agitação do material friável (que pode reduzir-se facilmente a fragmentos de pó). A areia modifica o módulo de finura ao passo que a brita pode se transformar em areia. Em todo caso há a necessidade de se alterar o teor de água para evitar a perda de trabalhabilidade.

23 1.4.3 Transporte dentro da obra A ABNT NBR 14931:2004 recomenda que o intervalo transcorrido entre o instante em que a água de amassamento entra em contato com o cimento e o final da concretagem não ultrapasse 2 horas e 30 minutos, salvo condições específicas ou influências de condições climáticas ou de composições do concreto. Obs.: água de abast. (não pode ter óleos, gorduras, cor, odor, material sólido, ácidos, matéria orgânica, etc.)

24 1.4.3 Transporte dentro da obra Se a T ambiente for elevada, ou apresentar condições que contribuam para acelerar a pega do concreto esse intervalo deve ser menor, a não ser que sejam utilizados aditivos retardadores de pega. *Sempre que for possível, o sistema de transporte deve possibilitar que o concreto seja lançado diretamente nas formas, evitando o emprego de depósitos intermediários.

25 1.4.3 Transporte dentro da obra Qdo não há equip. misturadores, o concreto deve ser transportado no < percurso entre produção e o local de lançamento evitar segregação e perda de umidade. Betoneira o transporte após a descarga do concreto pela betoneira: Transporte manual: caixas ou padiolas com peso máx. de 70 kg 2 pessoas. São tb usados baldes que podem ser içados por cordas facilitando o transporte vertical. Produção muito baixa, para obras pequenas.

26 Transporte em carrinhos e jericas Existem diversos tipos*. Deve-se ter caminhos sem rampas acentuadas. Os equipamentos de transp. horizontal, deverão ter pneus minimizar efeitos de vibração e evitar segregação e perda do material. Jerica Carrinho de mão

27 Transporte horizontal do concreto também pode ser realizado por carrinhos motorizados ou minitratores transportadores (dumpers distâncias<300 m).

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29 Transporte vertical (> altura) deve ser efetuado por elevadores, guinchos, ou caçamba e grua. O transporte inclinado pode ser realizado por calhas, esteiras rolantes ou sistema similar.

30 Transporte com gruas e guindastes - caçambas São caçambas especiais para concreto com descarga de fundo acionadas hidraulicamente. Estas caçambas são transportadas por gruas ou guindastes e o t de aplicação depende da carga, transporte e descarga. Um dos limitadores é a capacidade da grua tanto na altura como na carga.

31 Transporte por esteiras É feito pelo deslocamento de esteiras sobre roletes transportado à diversas distâncias. As esteiras articuláveis permitem o transporte para diversos pontos. Podem ser inclinadas com ângulos pouco inclinados. Na descarga deve haver um aparador para evitar a perda de material assim como um funil que permite uma remistura dos agregados. Cuidados com relação velocidade permite um maior contato com o ar aumentando assim a evaporação. A T ambiente pode afetar a qualidade doconcreto transportado.

32 Transporte por esteiras

33 Bombeamento Transporte por meio de tubulações sob efeito de algum tipo de pressão que pode ser por ar comprimido, tubos deformáveis (sistema + demorado) ou pistão (sistema + utilizado). As maneiras mais eficientes são a primeira e a última. O sistema por ar comprimido tem uma perda significativa nas juntas das tubulações o que pode afetar a produtividade.

34 Bombeamento Cuidados na execução do concreto: diâmetro do agregado não deve ser maior que 1/3 do diâmetro do tubo. O concreto deve ter slump de 8 a 10 cm com no mínimo 60% de argamassa. O concreto desloca-se dentro da tubulação de forma constante, devendo haver uma película lubrificante entre a tubulação e a massa, que é obtida com a introdução na tubulação de uma nata de cimento antes do início da concretagem. 1ª aula

35 1.5. Lançamento Colocação do concreto nas fôrmas Implica em três operações fundamentais: I) Preparação das formas Fôrmas * resistentes (pressão do concreto) * limpas * estanques * saturadas com água (plastificada ou impermeabilizada)

36 1.5. Lançamento II) Colocação do material transportado no local de aplicação Evitar segregação Plano de início e término Cuidados em locais de altas taxas de armadura II) Maneiras de colocação Para receber adensamento (compactação) Espessura das camadas

37 1.5. Lançamento O principal cuidado é evitar que o material se separe. Logo: Deve-se evitar o arrasto a distâncias muito grandes para não provocar a perda de materiais durante o arrasto. Evitar o lançamento de grandes alturas também p/evitar a segregação.

38 1.5.1 Tempo de Lançamento No caso do concreto depositado na obra para posterior colocação nas formas " tempo máx. < 30 min " Tempo maior usar retardador de pega. Importante manter a trabalhabilidade sem alterar a dosagem.

39 1.5.2 Altura de queda A altura de lançamento não deve exceder a 2m (ABNT NBR:14931,2004) ou até um pé direito (2,5 até 2,8m) Para peças estreitas e altas, o concreto deverá ser lançado por meio de janelas abertas nas fôrmas sendo recomendado seu emprego em alturas superiores a 3m. Obs.: evitando com isso a queda do concreto de uma altura fazendo com que os agregados graúdos permaneçam no pé do pilar formando ninhos de pedra a vulgarmente chamado "bicheira

40 1.5.2 Altura de queda Se for empregado uso de direcionadores de fluxo (funil), minimiza a possibilidade de ocorrer choque com a forma e a armadura, alturas maiores podem ser admitidas Evita a segregação argamassa/agregado graúdo. Concretagens durante períodos de chuvas somente deverão ser interrompidos quando houver a lavagem superficial do concreto, o que poderá determinar alterações em uma camada significativa de concreto, com diminuição da altura da peça.

41 Pequenas imperfeições superficiais, embora possam comprometer esteticamente a peça concretada, não devem apresentar riscos maiores, em não se tratando de concreto aparente (RECENA, 2001). No lançamento de concreto em peças densamente armadas adequações ao traço, como a redução da dimensão máxima característica do agregado e da dosagem para uma trabalhabilidade adequada. Deve-se estabelecer uma ordem de lançamento concreto vai preenchendo a forma. Concreto auto-adensável

42 Preparo das formas antes do lançamento do concreto limpas e receber aplicação de desmoldante que deverão apresentar facilidade de aplicação, t reduzido de secagem, evitando, os efeitos da ação de chuva ou poeira. Além disso, deverão apresentar imiscibilidade com a água e ph neutro ou básico, poder de evitar a aderência entre o concreto e a fôrma, não prejudicar a aderência de revestimentos sobre o concreto, não ser inflamável e tóxico, não ser escorregadio.

43 1.5.2 Altura de queda Quando a altura for superior a 2,5m, medidas especiais deverão ser tomadas, para evitar segregação. Entre elas: a abertura de janelas nas fôrmas, que permitem diminuir a altura de lançamento e facilitam o adensamento; a colocação de trombas de chapa ou de lona no interior da fôrma; o emprego de concreto mais plástico e rico em cimento no início da concretagem, até se obter, concreto menos plástico e menos rico, porém de mesma resistência; a colocação de 5 a 10 cm de espessura de argamassa de cimento, feita com o mesmo traço do concreto que vai ser utilizado, porém sem o agregado graúdo. Parada de concretagem

44 1.5.2 Altura de queda O agregado graúdo vai chegar primeiro à superfície, encontrará uma camada de argamassa, que o absorverá, evitando a formação do defeito ninho de pedra, que é constituído de agregado com pouca ou nenhuma argamassa para ligá-lo, formando o concreto. quando ocorrem os ninhos de agregados deve-se recuperar o concreto, recompondo a peça com as mesmas características e propriedades do concreto original. ARTIGO

45 1.5.3 Plano de concretagem A ABNT NBR 14931:2004 recomenda que, no PC, seja prevista a relação entre as operações de lançamento e adensamento, sendo a concretagem executada em altura suficientemente alta para evitar a formação de juntas frias, e baixa o necessário para evitar sobrecarga no sistema de fôrmas e escoramento. *Descontinuidade (camadas sucessivas) do concreto novo com o velho

46 1.5.3 Plano de concretagem Deve ser elaborado a partir do volume a ser concretado e da capacidade de produção do equipamento disponível. Considerando o volume de concreto que pode ser produzido em uma jornada de trabalho e a capacidade da equipe em lançar, adensar e dar acabamento desejado às peças concretadas, poderão ser dimensionadas as etapas de concretagem e estabelecidas as paradas programadas.

47 Em sistemas de fôrmas suficientemente rígidos, as interrupções de concretagem podem não apresentar riscos à segurança. No entanto, se houver mais de uma etapa de concretagem, a interrupção deverá ser procedida de maneira que sempre as peças sejam completadas. Thomaz (2005) planejamento e projeto da produção de concreto, baseado no fornecimento do concreto, tipos de fôrmas e cimbramentos, armaduras e a forma de transporte do concreto. É necessário intenso planejamento das operações de concretagem e deve-se considerar:

48 Caso haja previsão para concretagens no período noturno, não deve ser esquecido o sistema de iluminação; Devem ser verificadas as condições de vizinhança e a legislação vigente quanto aos serviços ruidosos; Deve-se garantir que as equipes sejam suficientes e o provimento de todos os recursos operacionais (água, energia, vibradores, pás, enxadas, réguas, etc.), Deve-se priorizar ou reservar unicamente para a concretagem os equipamentos necessários para o transporte do concreto; Deve-se estabelecer um plano alternativo caso venha a ocorrer falta de energia ou falha mecânica dos equipamentos, Devem-se considerar questões de segurança do trabalho, protegendo convenientemente áreas de concretagem em pavimentos altos, etc.

49 A interrupção da concretagem e consequente formação de junta fria (junta de concretagem) deve ocorrer em locais previstos no projeto estrutural, nas seções com menores esforços de cisalhamento. A ABNT NBR 14931:2003 recomenda algumas precauções para garantir a ligação do concreto novo ao concreto já endurecido: O concreto deve ser bem adensado até a superfície da junta, onde se utiliza fôrmas temporárias, tipo pente no local da interrupção; Antes de iniciar a nova concretagem, deve-se remover a nata de cimento e limpar a superfície da junta, retirando todos os detritos;

50 A nata superficial pode ser removida imediatamente após o fim de pega do concreto com água sob pressão ( corte verde )- se não for possível, para a obtenção da aderência entre o concreto existente e a camada a ser lançada, deve-se apicoar a superfície da junta, deixando o agregado graúdo aparente; Na retomada da concretagem, deve-se lavar a superfície com jato de água sob pressão; Deve-se aplicar argamassa sobre a superfície do concreto com a mesma composição da argamassa do concreto, a fim de evitar a formação de vazios; Lançar o concreto novo, adensar novamente.

51 1.5.3 Plano de concretagem Todas as concretagens devem ser precedidas de um estudo, unindo: Calculista da estrutura e Projetista (arquitetônico) Engenheiro executor e Engenheiro Tecnologista de concreto e aço comportamento dos materiais Este estudo conjunto estabelecerá o PC, prazos e planos deretirada das fôrmas, colocação de ferragem adicional nos locais de paragem forçada da concretagem na estrutura baseando-se em duas condições: Estética (arquitetônica) Estrutural (resistência)

52 1.5.3 Plano de concretagem Estética: alcançar os objetivos estéticos. Ex: concreto aparente. Estrutural: cuidados com a união entre o concreto velho e o novo. E com armaduras para absorver tensões extras que possam aparecer. Neste PC devem ser definidos: Equipamentos (betoneira, vibradores, etc.) Materiais componentes do concreto Início e término da concretagem (tempo e local) Pessoal Prazos e planos de retirada de fôrmas e escoramento Emendas

53 1.5.3 Plano de concretagem Quando se pretende concretar um pavimento deve-se concretar antes os pilares até o nível do fundo das vigas, e em seguida colocar as armaduras de vigas e lajes, para prosseguir a concretagem. (elimina-se assim falhas nos pilares) (alta taxa de armadura) Estudar emendas em vigas e lajes, sempre baseando-se nos esforços (momento e cortante)

54 1.6. Adensamento Para a obtenção de concreto compacto com o mínimo de vazios após a colocação do concreto nas fôrmas, há a necessidade de compactá-lo através de processos manuais ou mecânicos, que provocam a saída do ar, facilitando o arranjo interno dos agregados, melhoram o contato do concreto com as fôrmas e as ferragens (acomodação da massa na fôrma, fazendo com que esta ocupe todos os espaços). Entre os processos podemos citar: o adensamento manual (apiloamento) e o adensamento mecânico.

55 1.6. Adensamento Um concreto bem adensado terá desempenho de acordo com os parâmetros considerados no processo de dosagem, principalmente aqueles relativos à resistência mecânica e à durabilidade, já que estará sendo garantida a homogeneidade da camada de cobrimento. O adensamento deve ser realizado criteriosamente para que não ocorra a segregação dos materiais ou a formação de ninhos, evitando a vibração da armadura e consequentes prejuízos na aderência do concreto ao aço.

56 1.6. Adensamento A ABNT NBR 14931:2004 recomenda que se estabeleça a altura das camadas de lançamento do concreto e o processo mais adequado de adensamento. Em peças com elevada densidade de armadura, atenção especial deve ser dada ao processo de adensamento para que o concreto seja adequadamente distribuído em todo o volume da peça.

57 1.6.1 Adensamento manual Pode ser feito com peças de madeira ou barras de aço que atuam como soquete e empurram o concreto para baixo expulsando o ar incorporado e eliminando os vazios. Um cuidado especial se dá no enchimento de peças de grande altura como pilares. Nestes casos se deve acompanhar o enchimento com batidas de martelo na fôrma de modo a escutar onde possam ter ficado espaços vazios. É um processo que só deve ser usado em casos de emergência ou em locais de pouca importância devido à dificuldade de um correto acabamento.

58 1.6.2 Adensamento mecânico É o processo com vibradores que são imersos na massa de concreto espalhando-o. A agulha é uma peça metálica fixada na extremidade de uma mangueira flexível, dentro da qual gira um eixo ligado à uma ponteira de aço dentro da agulha provocando a vibração. Os vibradores têm um raio de ação, ou seja, ele só provoca o adensamento com eficiência se agir em camadas subseqüentes e adjacentes.

59 Tipos de vibradores Além da plasticidade do concreto, a eficácia de um vibrador está condicionada também pela massa de concreto a ser adensada e pelas dimensões da peça. A mais baixa frequência e a maior amplitude determinam agulhas, no caso de vibradores de imersão, de maior diâmetro. A alta frequência e a menor amplitude agulhas de menor diâmetro, condicionando o emprego de cada tipo de vibrador às dimensões das fôrmas a serem preenchidas. De uma maneira geral vibradores de alta frequência podem ser empregados para o adensamento de qualquer tipo de concreto.

60 Tipos de vibradores Concretos preparados com elevados teores de argamassa e com agregados graúdos de pequenas dimensões ( brita 0 de dim. máx. carac. de 9,5 mm), são empregados em fábricas de artefatos de cimento assim como tubos, peças para pavimentação e blocos para alvenaria, ou peças pré-moldadas por extrusão como lajes protendidas, em que o concreto adequado é extremamente seco, deverão ser necessariamente adensados a partir de fontes de alta frequência e pequena amplitude. Nesse tipo de concreto, são usados vibradores externos (vibradores de fôrma, mesas vibratórias, rolos compactadores vibratórios) ou vibradores de superfície que promovem a fluidificação do concreto a partir da matriz de argamassa.

61 São produzidas com a mais avançada tecnologia mundial. Podem ser aplicadas em qualquer tipo de sistema construtivo (convencional, pré-fabricado, metálico, alvenaria estrutural, etc.). Oferecem maior liberdade arquitetônica, aliada a eficiência estrutural, prazos rápidos e custos competitivos. Painéis com largura de 1,25 m e alturas de 15, 20 e 25 cm, que resultam, respectivamente, em lajes de 20, 25 e 30 cm de espessura, As lajes protendidas alveolares ROTESMA Pré-fabricados.

62 Vibradores de imersão Composto por três partes distintas: a fonte de energia (pneumática, motor elétrico ou a gasolina), a agulha vibrante (cabeça) e a mangueira (figura 9).

63 Vibradores de imersão NBR 14931: 2004: espessura da camada de concreto a ser adensada com vibradores de imersão deve ser igual a 3/4 do comprimento da agulha, sempre considerando que o vibrador deve penetrar em torno de 10 cm na camada subjacente de concreto. Cuidados a serem observados: utilizar o vibrador de preferência 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;

64 Vibradores de imersão 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 fôrma, a fim de evitar a formação de bolhas de ar na superfície da peça; não vibrar além do necessário, mudando o vibrador quando a superfície apresentar-se brilhante. de posição

65 1.7. Cura A cura do concreto é uma operação que pretende evitar a retração hidráulica e garantir a continuidade das reações de hidratação do cimento nas primeiras idades do concreto quando sua resistência ainda é pequena. A perda de água ocorre por vários motivos tais como exposição ao sol, vento, exsudação, etc, e provocam um processo cumulativo de fissuração.

66 1.7. Cura De um modo geral pode-se dizer que a contenção das retrações hidráulica e térmica podem minimizar o efeito da primeira. A térmica é controlada pela diminuição da T e a hidráulica pela perda de água do concreto. O cuidado com proteções nos primeiros dias permite um aumento na capacidade resistente do concreto neste período, e conseqüentemente uma diminuição na retração do material.

67 1.7. Cura Tipos de cura água- molhagem direta (mangueiras, aspersores, regadores, etc), molhar superfície exposta diversas vezes nos primeiros dias após a concretagem; ou indireta (mantas de feltro, sacos de aniagem ou geotêxteis) - proteção com tecidos umedecidos; produtos químicos - formadores de película (película de cura) que impermeabilizam a superfície do concreto evitando a saída de água ; cobertura das peças concretadas (lonas impermeáveis- protege o concreto da ação do vento já que este, em alguns casos, é o maior responsável pela evaporação água);

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70 1.7. Cura cura ativa interferência na velocidade de hidratação do cimento através do processo de cura (gelo). Em concretagens que envolvam grandes volumes de concreto, como barragens e blocos de fundação, a substituição de parte da água de amassamento por gelo, associada ao rebaixamento da temperatura dos agregados, minimiza os efeitos da retração térmica.