APRESENTAÇÃO
O objetivo principal deste trabalho é abordar o uso de blocos cerâmicos para a construção civil, enfatizando o bloco para alvenaria estrutural. Este tema tem sido um dos mais trabalhados e debatidos pela Anicer nos últimos tempos. Com a possibilidade de conquistarmos uma melhor colocação para o setor a partir da adoção e do emprego da cerâmica estrutural na construção civil, a Associação vem buscando conscientizar ceramistas, construtores, professores e o próprio mercado consumidor quanto a importância deste produto para as habitações.
Procuramos neste material detalhar um pouco mais a história, os conceitos e as vantagens do bloco cerâmico estrutural, assim como o de vedação.
Nelson Ely Filho
INTRODUÇÃO
Resumo Histórico
Utilizados desde 4.000 A.C. pelo homem, os materiais cerâmicos se destacam pela sua durabilidade, além da abundância da matéria-prima (argila) utilizada. Não se sabe exatamente a época e o local de origem do primeiro tijolo. Possivelmente foram os romanos os primeiros a utilizar o produto na forma que conhecemos hoje, registrada através das ruínas desta civilização que dominava o processo de queima da argila.
Presume-se que a alvenaria tenha sido criada a cerca de 15.000 anos, pois necessitando de um refúgio natural para se proteger do frio e dos animais selvagens, o homem decidiu empilhar pedras.
No entanto, quando a pedra natural começou a se escassear, o homem passou a substituí-la pelo tijolo seco ao sol.
O registro mais antigo do tijolo foi encontrado nas escavações arqueológicas em Jericó Oriente Médio, no período Neolítico inicial.
A unidade de alvenaria (tijolo) era uma peça grande em forma de pão, seca ao sol, pesando em torno de 15Kg. Nestas unidades de barro, conformados à mão, se encontram marcados os dedos do homem neolítico que as elaborou.
Uma forma - a cônica - é de interesse, pois se repete e está presente em lugares distantes sem ligação direta e em situações semelhantes. As unidades cônicas se encontram em muros construídos, por exemplo, na Mesopotâmia, há cerca de 7.000 anos, e na zona da costa norte do Peru, no Vale do Rio Chicama.
Através das investigações realizadas nos últimos 40 anos, sabe-se que a alvenaria tem se racionalizado.
Em 1954, na Suiça (Zurique) foi construído o primeiro edifício com muros de alvenaria desenhados racionalmente. Com 20 andares, os muros de alvenarias têm 32cm de espessura, determinados príoritariamente por condições de isolamento térmico. Desde então, o uso do sistema tem se disseminado.
Entre os principais itens a serem destacados no desenvolvimento da alvenaria estrutural, atualmente, citamos:
A produção de componentes adequados para a alvenaria armada com aço horizontal e verticalmente, viabilizando maior competitividade econômica da alvenaria;
nos países em desenvolvimento é observada a conscientização da importância do uso da alvenaria como material de construção civil, permitindo até habitações de interesse social.
Face o exposto acima, encontram-se em andamento programas de pesquisas e a atual introdução da disciplina de alvenaria estrutural nos cursos de engenharia e arquitetura.
Cumpre salientar que este processo está sendo adotado nas maiores universidades do país e encontra-se em discussão nas demais.
DEFINIÇÃO DE BLOCOS CERÂMICOS/FABRICAÇAO
Os blocos cerâmicos são componentes construtivos utilizados em alvenaria (vedação, estrutural ou portante). Apresentam furos de variados formatos, paralelos a qualquer um dos seus eixos.
São normalmente produzidos com argilas ricas em juta (tipo taguá) e argilas montmorilonitas.
A conformação ocorre por extrusão, onde a massa de argila é pressionada através do molde que dará a forma da seção transversal. A coluna extrudada obtida, passa por um cortador, onde se tem a dimensã o do componente, perpendicular a seção, transversal. Posteriormente os blocos são submetidos a secagem e a queima éfeita a temperaturas que variam entre 9000C e 11 000C.
Tipos de blocos cerâmicos
São dois os tipos de blocos cerâmicos utilizados na construção civil, produzidos no Brasil.
- Bloco de vedação
São aqueles destinados a execução de paredes que suportarão o peso próprio e pequenas cargas de ocupação (armários, pias, lavatórios, etc), geralmente utilizados com furos na horizontal e com atual tendência ao uso com furos na vertical.
- Blocos estruturais ou portantes
São aqueles que além de exercerem a função de vedação, também são destinados a execução de paredes que constituirão a estrutura resistente da edificação (podendo substituir pilares e vigas de concreto). Estes blocos são utilizados com os furos sempre na vertical.
Quando apresentam elevada resistência mecânica, padronização das dimensões, concorrem técnica e economicamente com as estruturas de concreto armado.
OBS: Com relação a proporção de furos ou canais, os blocos estruturais podem apresentar um percentual de 25% a 40% da área bruta, se comportando como tijolos maciços (componente sem furos), sem a necessidade do uso do graute.
Já os blocos com percentuais de furos mais elevados, conforme a solicitação que será submetido, poderão ser ou não reforçados com graute.
VANTAGENS DO USO DOS BLOCOS CERÂMICOS
Leveza (decréscimo do custo das fundações);
Isolamento térmico e acústico;
Propicia a construção racionalizada;
Simplifica o detalhamento de projetos, facilitando a integração dos mesmos;
Diminuição do desperdício dos materiais (componente, argamassa de assentamento e reboco);
Decréscimo na espessura de revestimento (emboço ou reboco);
Canteiro de obra menos congestionado e espaço mais limpo;
Facilita a prumada das paredes;
Permite a utilização de componentes pré-moldados (vergas, contra-vergas etc);
Facilita a execução das instalações hidrosanitárias e elétricas, no caso de blocos especiais (aqueles que apresentam espaços pré-definidos para as instalações);
INDICES DE QUALIDADE DOS BLOCOS
Regularidade de formas e dimensões;
Arestas vivas e cantos resistentes;
Inexistência de fendas, trincas, cavidades etc (massa homogênea);
Cozimento uniforme (produzir som metálico quando percutido);
Facilidade de corte (grãos finos e cor uniforme).
Além dos índices de qualidade acima citados, os blocos devem estar em conformidade com as normas vigentes no que diz respeito a caracterização geométrica (forma e dimensão), resistência mínima à compressão, etc.
NORMAS VIGENTES RELATIVAS A BLOCOS
As Normas Brasileiras chamam de blocos as peças com furos. Existem as seguintes normas específicas sobre o assunto:
NBR 7171 -(1992)- Bloco Cerâmico para Alvenaria - Especificação
NBR 8042 - (1992)- Bloco Cerâmico para Alvenaria - Formas e Dimensões - Padronização
NBR 8043 - (1993)- Bloco Cerâmico Portante para Alvenaria - Determinação da Área Líquida
NBR 6461 - (1983) - Bloco Cerâmico para Alvenaria - Verificação da Resistência à Compressão
ANALISE COMPARATIVA DO PROCESSO CONSTRUTIVO:
ALVENARIA ESTRUTURAL COM BLOCOS CERÂMICOS E ESTRUTURA DE CONCRETO ARMADO
ALVENARIA COM BLOCOS DE CERÂMICA E ALVENARIA COM OUTROS TIPOS DE BLOCOS
Com relação a execução:
Estrutura de Concreto Armado
A execução da estrutura de concreto armado abrange fases que incluem a execução das formas, a execução armadura, o lançamento do concreto, o adensamento, a cura e a desforma, exigindo um elevado quadro especializado de mão-de-obra (pedreiro, carpinteiro, eletricista etc), além do alto consumo de madeira na confecção das formas de concreto;
A armadura com relação as estruturas de concreto armado, necessita de maior elaboração e quantidade;
Na estrutura de concreto armado a execução das instalações hidráulicas, elétricas, entre outras, são efetuadas aberturas nas paredes (rasgos, canaletas, etc) de forma aleatória e na maior parte das vezes, não previstas no projeto. Tais fatores geram um congestionamento na canteiro de obra, e uma área sem limpeza, a partir do acúmulo de caliça.
Alvenaria Estrutural com Blocos Cerâmicos
Na alvenaria estrutural as etapas de execução são realizadas de forma simultânea e integradas, ao contrário das estruturas de concreto armado, exigindo do operário o desempenho de várias atividades;
Obtém-se uma construção racionalizada e modularizada, com a redução de materiais e mão-de-obra nas fases subseqüentes, como o reboco e o acabamento final;
Na alvenaria com blocos cerâmicos o consumo de aço é bastante inferior ao consumo deste material no concreto armado.
Com relação à durabilidade e o desempenho térmico:
As alvenarias estruturais com blocos cerâmicos possuem bom desempenho térmico e maior durabilidade que as alvenarias com outros tipos de blocos, uma vez que nas primeiras, as deformações em função das variações térmicas são extremamente inferiores.
Referencias Bibliográfica:
- GALLEGOS, Hector. Albañileria Estructural, Segunda Edicion Corregida Y Aumentada, Lima, Peru. Pontificia Universidad Catolica Del Peru – Fondo Editorial, 1989.
- SANTOS, P.S .. Ciência e Tecnologia de Argilas, 2 ed. São Paulo, Edgard Blucher, c1989. 2v.II. A ed. Anterior tem o título “Tecnologia das Argilas, Aplicadas as Argilas Brasileiras”.
- INSTITUTO DE EPSQUISAS TECNOLOGICAS DO ESTADO DE SÃO PAULO S.A – IPT/ SINDICATO DA CONSTRUÇÃO CIVIL DE GRANDES ESTRUTURAS NO ESTADO DE SÃO PAULO – SINDUSCON/SP. Paredes de vedação em blocos cerâmicos. (Manual de execução).
- Guia Geral de Cerâmica & Assentamento 98/99 – Cerâmica Estrutural. Show Room Menasce. Ano V. Numero: 30-A. P.60-64, Mai. 1998.
- SANTOS, I. S. S; SILVA, N. I W. Manual de Cerâmica Vermelha. Porto Alegre, UNISINOS/CIENTEC/SEBRAE-RS/SIOCERGS, 1995. 56 p, il.
EQUIPE TÉCNICA
Profa. Dra. Eng. Ivana Suely Soares dos Santos
Eng. E Consultor da Anicer – Paulo Stumm
REVISÃO TEXTOS
Jorn. Ricardo Kelsch
PROJETO GRÁFICO
Glaucis de Morais
AGRADECIMENTOS
Sindicato da Industria Cerâmica para Construção do Estado de São Paulo.
Sindicato da Industria de Olarias e de Cerâmica para construção no Estado do RS.
Stumm Estruturas
DHZ Construções (Fotos Capa/Obra)
Eng. Roberto Risaliti – Especialista em Alvenaria Estrutural na Itália (Foto Capa/Catálogo Edifornaciai)
segunda-feira, 13 de julho de 2009
Concreto
Concreto é basicamente o resultado da mistura de cimento, água, pedra e areia, sendo que o cimento ao ser hidratado pela água, forma uma pasta resistente e aderente aos fragmentos de agregados (pedra e areia), formando um bloco monolítico.
A proporção entre todos os materiais que fazem parte do concreto é também conhecida por dosagem ou traço, sendo que podemos obter concretos com características especiais, ao acrescentarmos à mistura, aditivos, isopor, pigmentos, fibras ou outros tipos de adições.
Cada material a ser utilizado na dosagem deve ser analisado previamente em laboratório (conforme normas da ABNT), a fim de verificar a qualidade e para se obter os dados necessários à elaboração do traço (massa específica, granulometria, etc.).
Sua aplicação está voltada para procurar atender exigências específicas de algumas obras e também para enchimento de lajes, fabricação de blocos, regularização de superfícies, envelopamento de tubulações, entre outras.
Concreto Pesado
O concreto pesado é obtido através da utilização de agregados com maior massa específica aparente em sua composição, como por exemplo, a hematita, a magnetita e a barita.
Sua dosagem deve proporcionar que a massa específica do concreto atinja valores superiores a 2800 kg/m³, oferecendo à mistura boas características mecânicas, de durabilidade e capacidade de proteção contra radiações.
Este concreto tem sua aplicação mais freqüente na construção de câmaras de raios-X ou gama, paredes de reatores atômicos, contra-pesos, bases e lastros.
Concreto Celular
O concreto celular faz parte de um grupo denominado de concretos leves, com a diferença de que ao invés de utilizar agregados de reduzida massa específica em sua composição, ele é obtido através da adição de um tipo especial de espuma ao concreto.
Sua utilização é bastante difundida pelo mundo, sendo aplicado em paredes, divisórias, nivelamento de pisos e até em peças estruturais e painéis pré-fabricados.
No Brasil existem interessantes projetos para sua utilização em casas populares, como é o caso do projeto batizado de casa 1.0, patrocinado pela ABCP (Associação Brasileira de Cimento Portland).
Concreto Submerso
Concreto submerso é a denominação dada ao concreto que é aplicado na presença de água, como alguns tubulões, barragens, estruturas submersas no mar ou em água doce, estruturas de contenção ou em meio à lama bentonítica, como é o caso das paredes diafragma.
Suas características principais são de dar uma maior coesão aos grãos, não permitindo a dispersão do concreto ao entrar em contato com a água e oferecer uma maior resistência química ao concreto.
Sua dosagem é feita com aditivos especiais e dependendo da agressividade do meio onde será inserido, pode necessitar de cimentos especiais e outros tipos de adições em sua composição.
Este concreto propicia maior visibilidade e segurança aos mergulhadores, facilidade de execução e uma diminuição na contaminação da água, reduzindo o impacto ambiental.
Concreto Ciclópico
O concreto ciclópico ou fundo de pedra argamassada, como é conhecido em algumas aplicações, nada mais é do que a incorporação de pedras denominadas “pedras de mão” ou “matacão” ao concreto pronto.
Estas pedras não fazem parte da dosagem do concreto e por diversos motivos, não devem ser colocadas dentro do caminhão betoneira, mas diretamente no local onde o concreto foi aplicado.
A pedra de mão é um material de granulometria variável, com comprimentos entre 10 e 40 cm e peso médio superior a 5 kg por exemplar.
Elas devem ser originárias de rochas que tenham o mesmo padrão de qualidade das britas utilizadas na confecção do concreto, devem ser limpas e isentas de incrustações nocivas à aplicação.
O controle tecnológico do concreto é o mesmo para os concretos convencionais e as proporções entre concreto e pedras de mão, devem obedecer às determinações do Engenheiro responsável pela obra ou do órgão contratante.
Sua aplicação é justificada em peças de grandes dimensões e com maquinário específico, pois em pequenas obras pode gerar problemas de recebimento, armazenamento, transporte interno, aplicação e controle das dosagens.
Concreto de Alta Resistência Inicial
O concreto de alta resistência inicial, como o nome já diz é aquele que tem a característica de atingir grande resistência, com pouca idade, podendo dar mais velocidade à obra ou ser utilizado para atender situações emergenciais.
Sua aplicação pode ser necessária em indústrias de pré-moldados, em estruturas convencionais ou protendidas, na fabricação de tubos e artefatos de concreto, entre outras.
O aumento na velocidade das obras que este concreto pode gerar traz consigo a redução dos custos com funcionários, com alugueis de formas, equipamentos e diversos outros ganhos de produtividade.
A alta resistência inicial é fruto de uma dosagem racional do concreto, feita com base nas características específicas de cada obra. Portanto, a obra deve fornecer o maior número de informações possíveis para a elaboração do traço, que pode exigir aditivos especiais, tipos específicos de cimento e adições.
Concreto de Alto Desempenho
O Concreto de Alto Desempenho (CAD) é calculado para se obter elevada resistência e durabilidade.
Com a utilização de adições e aditivos especiais, sua porosidade e permeabilidade são reduzidas, tornando as estruturas elaboradas com este tipo de concreto, mais resistentes ao ataque de agentes agressivos tais como cloretos, sulfatos, dióxido de carbono e maresia.
O CAD tem suas resistências superiores a 40 MPa, o que é de extrema importância para estruturas que necessitem ser compostas por peças com menores dimensões.
Além do aumento na vida útil das obras, este concreto pode proporcionar: desfôrmas mais rápidas, diminuição na quantidade e metragem das formas, maior rapidez na execução da obra.
Concreto com Módulo de Elasticidade Definido
Durante muito tempo os cálculos estruturais foram efetuados com base na resistência característica do concreto à compressão (fck), principal propriedade mecânica do concreto.
A necessidade de se construir estruturas cada vez mais altas, esbeltas, duráveis e com maior rapidez, fez com que houvesse um desenvolvimento das técnicas de construção e dos materiais utilizados nas obras, mediante isto, tornou-se imprescindível também, uma revisão das normas brasileiras para a execução destas estruturas (NBR 6118/2000).
Dentro destas revisões nota-se o objetivo claro de deixar o projeto estrutural mais próximo do comportamento real da estrutura, tornando necessário, portanto, um conhecimento profundo de outras características do concreto, como a deformação, a fluência, a retração e outros parâmetros que demonstrem a resposta do concreto ao estado limite de trabalho.
No aspecto da deformação, podemos dizer que os materiais submetidos a esforços, podem apresentam um tipo de comportamento plástico, elástico ou até uma mistura dos dois (elasto-plástico).
A deformação elástica é aquela em que o material deformado retorna ao seu formato original, após a retirada da carga que o deformou, enquanto que na deformação plástica, não há retorno. No entanto, a maioria dos materiais passa por um comportamento elástico, antes de atingir uma deformação plástica (irreversível).
O módulo de elasticidade do concreto é, portanto, um dos parâmetros utilizados nos cálculos estruturais, que relaciona a tensão aplicada à deformação instantânea obtida, conforme a NBR 8522 (Concreto - Determinação do Módulo de Deformação Estática e Diagrama Tensão x Deformação - Método de Ensaio).
O módulo permite ter uma melhor noção do comportamento da estrutura com relação à desfôrma ou a outras características desejadas do concreto.
É bom lembrar que um concreto com alta resistência à compressão, nem sempre é um concreto pouco deformável.
Concreto com Pega Programada
Na linguagem de obra, dizer que o "concreto está dando pega", significa dizer que o concreto começou a perder a plasticidade, tornando mais difícil a sua aplicação.
Em outras palavras, o processo de pega é a mudança de estado das misturas que contem cimento e água (pastas, argamassas e concretos), de uma condição de maleabilidade, até deixarem de se deformar a ação de pequenos esforços.
O tempo deste processo (reação química) pode ser constatado através de ensaios padronizados de cimento, com a utilização do aparelho de Vicat.
“Início de pega” é o intervalo de tempo existente entre a adição de água ao cimento e o começo da reação.
Conforme este tempo de “início”, o cimento tem as seguintes classificações:
- Pega rápida: menor do que 30 minutos;
- Pega semi-rápida: entre 30 e 60 minutos;
- Pega normal; mais do que 60 minutos.
O tempo de “fim de pega” também é contado á partir da adição da água ao cimento, levando em média de 5 a 10 horas para os cimentos normais.
O concreto de pega programa é, portanto, a mistura composta por cimento e aditivos apropriados, que através de dosagens experimentais, nos permitem conhecer e controlar o início desta reação.
Ele pode ser aplicado em concretagens a longas distâncias, lançamentos com grandes intervalos de tempo, obras de grandes volumes, não sendo recomendado para pisos industriais, que merecem um estudo especial.
Concreto para Pisos Industriais
O piso de uma indústria é o local que merece uma atenção toda especial dentro do seu projeto e execução.
Por ser um local de transito intenso e sujeito a ataques de agentes agressivos, solicita um trabalhado de qualidade em todas as etapas da obra (dosagem, aplicação, cura, juntas de dilatação,...).
O concreto deve ter características de manter a consistência durante a aplicação, ter baixa permeabilidade, elevada resistência à abrasão, baixos níveis de fissuração e um tempo de pega conveniente.
Tais características proporcionam uma menor exsudação, melhor acabamento e maior durabilidade para os pisos.
Microconcreto
A palavra microconcreto engloba, na prática, uma série de misturas de materiais que são classificadas com este nome.
Entre elas temos o grout, alguns tipos de argamassas e o concreto elaborado com agregados graúdos de pequena dimensão (até 9,5 mm), também conhecido como concreto de pedrisco.
Independentemente do nome, os processos de dosagem e aplicação destes materiais, devem obedecer aos mesmos padrões de qualidade dos demais concretos.
Outra observação importante é a de que quanto maior a dimensão dos agregados e mais variada a sua granulometria, mais econômico se torna o traço. Portanto, os microconcretos devem ser utilizados de preferência para reparos, em peças de pouca espessura, ou densamente armadas.
Grout
Grout é uma argamassa composta por cimento, areia, quartzo, água e aditivos especiais, que tem como destaque sua elevada resistência mecânica.
Ele se caracteriza por ser auto adensável, permitindo sua aplicação no preenchimento de vazios e juntas de alvenaria estrutural.
Outros pontos fortes de sua utilização estão na recuperação de estruturas, na fixação de equipamentos, no reparo de pisos, entre outros.
No mercado, podemos comprá-lo em grandes volumes ou em pequenas embalagens, para adicionar água, misturar e aplicar.
Podem ser “virados na obra”, desde que se tenha o conhecimento e os materiais necessários para este tipo de operação.
Chegam a atingir resistências superiores a 25 MPa em 24 horas e a passar dos 50 MPa aos 28 dias.
Concreto extrusado (maquininha)
Concreto extrusado é aquele que é aplicado para a construção de guias e sarjetas.
Basicamente elas são construídas por um destes métodos:
1- Com peças pré-moldadas, que são alinhadas e assentadas no local;
2- Apenas com as guias pré-moldadas e as sarjetas sendo concretadas na obra;
3- Através de uma máquina extrusora, que recebe o concreto diretamente do caminhão betoneira e segue ao lado deste, enquanto molda o conjunto.
O concreto utilizado na máquina extrusora deve ser elaborado com brita zero (pedrisco) e ter uma consistência (slump) de aproximadamente 20 mm para atender às necessidades do equipamento.
O consumo de cimento deste concreto varia entre 200 e 300 kgs/m³.
O rendimento do equipamento depende do perfil da peça, mas chega a atingir vinte metros lineares de guia/sarjeta com um metro cúbico de concreto.
O concreto que passa pela máquina extrusora é também conhecido como “concreto extrusado”, “concreto farofa” ou “concreto maquininha”.
Resistência Característica do Concreto à Compressão
O cálculo de uma estrutura de concreto é feito com base no projeto arquitetônico da obra e no valor de algumas variáveis, como por exemplo, a resistência do concreto que será utilizado na estrutura.
Portanto, a Resistência Característica do Concreto à Compressão (fck) é um dos dados utilizados no cálculo estrutural. Sua unidade de medida é o MPa (Mega Pascal), sendo:
Pascal: Pressão exercida por uma força de 1 newton, uniformemente distribuída sobre uma superfície plana de 1 metro quadrado de área, perpendicular à direção da força.
Mega Pascal (MPa) = 1 milhão de Pascal = 10,1972 Kgf/cm².
Por exemplo: O Fck 30 MPa tem uma resistência à compressão de 305,916 Kgf/cm².
O valor desta resistência (fck) é um dado importante e será necessário em diversas etapas da obra, como por exemplo:
Para cotar os preços do concreto junto ao mercado, pois o valor do metro cúbico de concreto varia conforme a resistência (fck), o slump, o uso de adições, etc.
No recebimento do concreto na obra, devendo o valor do fck, fazer parte do corpo da nota fiscal de entrega, juntamente o slump.
No controle tecnológico do concreto (conforme normas da ABNT), através dos resultados dos ensaios de resistência à compressão.
Neste ensaio, a amostra do concreto é "capeada" e colocada em uma prensa. Nela, recebe uma carga gradual até atingir sua resistência máxima (kgs). Este valor é dividido pela área do topo da amostra (cm²). Teremos então a resistência em kgf/cm². Dividindo-se este valor por 10,1972 se obtém a resistência em MPa.
A ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas), descreve com exatidão os ensaios de Resistência à Compressão e de Slump Test, através de suas normas.
O concreto, dentro das variáveis que podem existir nos projetos estruturais, foi o item que mais evoluiu em termos de tecnologia. Antigamente muitos cálculos eram baseados no fck 18 MPa e hoje, conseguimos atingir no Brasil, resistências superiores a 100 MPa.
Isto é uma ferramenta poderosa para os projetistas e para a engenharia em geral. Implica na redução das dimensões de pilares e vigas, no aumento da velocidade das obras, na diminuição do tamanho e do peso das estruturas, formas, armaduras, etc.
Consistência do Concreto
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).
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 do 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 as 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.
Agregados para Concreto
Agregados são materiais que, no início do desenvolvimento do concreto, eram adicionados à massa de cimento e água, para dar-lhe “corpo”, tornando-a mais econômica. Hoje eles representam cerca de oitenta por cento do peso do concreto e sabemos que além de sua influência benéfica quanto à retração e à resistência, o tamanho, a densidade e a forma dos seus grãos podem definir várias das características desejadas em um concreto.
Devemos ter em mente que um bom concreto não é o mais resistente, mas o que atende as necessidades da obra com relação à peça que será moldada. Logo, a consistência e o modo de aplicação acompanham a resistência como sendo fatores que definem a escolha dos materiais adequados para compor a mistura, que deve associar trabalhabilidade à dosagem mais econômica.
Os agregados, dentro desta filosofia de custo-benefício, devem ter uma curva granulométrica variada e devem ser provenientes de jazidas próximas ao local da dosagem. Isto implica em uma regionalização nos tipos de pedras britadas, areias e seixos que podem fazer parte da composição do traço.
Com relação ao tamanho dos grãos, os agregados podem ser divididos em graúdos e miúdos, sendo considerado graúdo, todo o agregado que fica retido na peneira de número 4 (malha quadrada com 4,8 mm de lado) e miúdo o que consegue passar por esta peneira.
Podem também ser classificados como artificiais ou naturais, sendo artificiais as areias e pedras provenientes do britamento de rochas, pois necessitam da atuação do homem para modificar o tamanho dos seus grãos. Como exemplo de naturais, temos as areias extraídas de rios ou barrancos e os seixos rolados (pedras do leito dos rios).
Outro fator que define a classificação dos agregados é sua massa específica aparente, onde podemos dividi-los em leves (argila expandida, pedra-pomes, vermiculita), normais (pedras britadas, areias, seixos) e pesados (hematita, magnetita, barita).
Devido à importância dos agregados dentro da mistura, vários são os ensaios necessários para sua utilização e servem para definir sua granulometria, massa especifica real e aparente, módulo de finura, torrões de argila, impurezas orgânicas, materiais pulverulentos, etc.
A ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas) é o órgão que define estes ensaios e suas formas de execução. Os resultados dos mesmos vão implicar na aprovação dos agregados para sua utilização no concreto.
Uma das vantagens do concreto dosado em central é, portanto, que este pacote de ensaios já está embutido na contratação dos serviços de concretagem.
Nas Centrais Dosadoras os agregados devem ser separados em baias e são colocados nas balanças ou caixas com o auxílio de uma pá carregaderia.
Aditivos para Concreto e Argamassa
Os aditivos, que não estavam presentes nos primeiros passos do desenvolvimento do concreto, hoje são figuras de fundamental importância para sua composição. Há quem diga que eles são o quarto elemento da família composta por cimento, água e agregados e que sua utilização é diretamente proporcional à necessidade de se obter concretos com características especiais.
Eles tem a capacidade de alterar propriedades do concreto em estado fresco ou endurecido e apesar de estarem divididos em várias categorias, os aditivos carregam em si dois objetivos fundamentais, o de ampliar as qualidades de um concreto, ou de minimizar seus pontos fracos.
Como exemplo, podemos dizer que sua aplicação pode melhorar a qualidade do concreto nos seguintes aspectos:
- Trabalhabilidade
- Resistência
- Compacidade
- Durabilidade
- Bombeamento
- Fluidez (auto adensável)
E pode diminuir sua:
- Permeabilidade
- Retração
- Calor de hidratação
- Tempo de pega (retardar ou acelerar)
- Absorção de água
Sua utilização, porém, requer cuidados. Além do prazo de validade e demais precauções que se devem ter com a conservação dos aditivos é importante estar devidamente informado sobre o momento certo da aplicação, a forma de se colocar o produto e a dose exata.
Não é exagero comparar os aditivos aos remédios, que podem tanto trazer mais saúde para seus pacientes, como podem virar um veneno se ministrados na dose errada.
Tomando-se os cuidados necessários a relação custo-benefício destes produtos é muito satisfatória. As empresas que prestam serviços de concretagem, não abrem mão das suas qualidades e possuem, portanto, equipamentos e controles apropriados para conseguir o melhor desempenho possível dos concretos aditivados.
Materiais que podem ser adicionados ao concreto.
A necessidade de aprimorar certas características do concreto, levou ao desenvolvimento dos aditivos e incentivou também a busca por outros tipos de materiais que, adicionados ao concreto, pudessem melhorar ainda mais o seu desempenho.
Várias experiências de sucesso já consagraram alguns destes materiais, que atingiram objetivos como: aumentar a resistência, colorir o concreto, diminuir o calor de hidratação, reduzir fissuras, etc.
Estes materiais, quando adicionados à mistura, não têm uma classificação oficial, mas podemos dizer que no concreto, tudo que não é cimento, agregado, água ou aditivo, pode ser chamado de adição.
Entre os materiais utilizados como adições temos as fibras de nylon ou de polipropileno que evitam fissuras, os pigmentos para colorir, as fibras de aço que substituem armaduras, o isopor para enchimentos, a sílica ativa e o metacaulim que aumentam a resistência e diminuem a permeabilidade, entre outros.
Cabe ressaltar que os cimentos também passam por seu próprio desenvolvimento. As adições de Filler, Escória e Pozolana, por exemplo, são responsáveis pelos cimentos do tipo CPII-F, CPII-E e CPII-Z. Elas propiciam uma diminuição da permeabilidade e da porosidade capilar, aumentam a resistência a sulfatos e reduzem o calor de hidratação.
Outro ponto positivo é que certos tipos de adições, tanto no cimento quanto no concreto, carregam também consigo um benefício ambiental.
No caso das cinzas volantes e das escórias de alto forno, consideradas subprodutos poluidores, temos não só um destino para estes resíduos, mas também uma economia da energia elétrica utilizada nos processos e um aumento na vida útil das jazidas de calcário.
Como tudo no concreto, os cuidados com as adições devem ser os maiores possíveis, tanto na compatibilidade com os outros componentes do concreto, quanto na realização de dosagens experimentais, definições de sistemas de cura, tipos de fôrmas, etc.
Aço para Concreto Armado
O aço é uma liga metálica de ferro e carbono, com um percentual de 0,03% a 2,00% de participação do carbono, que lhe confere maior ductilidade, permitindo que não se quebre quando é dobrado para a execução das armaduras.
Os fios e barras de aço utilizados nas estruturas de concreto são classificados em categorias, conforme o valor característico da resistência de escoamento (fyk). Nesta classificação, a unidade de medida está em kgf/mm², sendo os aços classificados como: CA 25; CA 40; CA 50 ou CA 60.
No caso do CA 50, por exemplo, sua resistência (fyk) é equivalente a 500 MPa.
Os aços podem também ser divididos conforme o processo de fabricação, ou seja:
Aços Tipo A- Fabricados pelo processo de laminação a quente sem posterior deformação a frio, ou por laminação a quente com encruamento a frio.- Apresentam em seu gráfico de tensão x deformação um patamar de escoamento.
- São fabricados com bitolas (diâmetros) iguais ou maiores do que 5mm.
- São denominados barras de aço.
Aços Tipo B- Fabricados pelo processo de laminação a quente com posterior deformação a frio (trefilação, estiramento ou processo equivalente).- Não apresentam em seu gráfico tensão x deformação um patamar de escoamento.
- São fabricados com bitolas de 5,0mm; 6,3mm; 8,0mm; 10,0mm e 12,5mm.
- São denominados fios de aço.
Outras informações básicas:
As barras de bitola igual ou superior a 10 mm deverão apresentar marcas de laminação, identificando o produto e a categoria do material.
As de bitola inferior a 10 mm e os fios serão identificados por cores, (pintura do topo).
Para projeto, devem ser usados os diâmetros e seções transversais nominais indicadas na NBR 7480 (Barras e fios de aço destinados à armadura para concreto armado).
O módulo de elasticidade do aço pode ser admitido como sendo 210 GPa, na falta de valores fornecidos pelo fabricante, ou de ensaios específicos.
Pode-se assumir o valor de 7850 kg/m³, para a massa específica do aço de armadura passiva.
Mais informações podem ser encontradas na página sobre concreto armado e nas normas NBR 7480 e NBR 6118 da ABNT.
Fôrmas para Concreto
O desenvolvimento do concreto, nas últimas décadas, não foi apenas com relação aos componentes da mistura, mas envolveu todos os processos que pudessem interferir na qualidade, no custo da obra e nos cuidados com o meio ambiente.
As fôrmas não ficaram fora desta evolução. Sem o seu avanço, a alta velocidade das obras, permitida por concretos mais resistentes e menos deformáveis, estaria totalmente comprometida.
A necessidade é a mola mestra do progresso, e como sempre é dela que surgem as boas soluções. No caso das fôrmas, a preocupação com o meio ambiente, a quantidade de reaproveitamentos, a qualidade no acabamento do concreto, a praticidade na hora de montar e desmontar, são alguns dos fatores que impulsionaram o setor.
O trabalho que era feito na obra, de maneira artesanal, gerando resíduos e desperdícios de toda ordem, virou uma produção industrializada, com projetos sob medida e redução do custo final.
Além dos métodos de trabalho, a variedade de materiais para a confecção das fôrmas também cresceu. O que era exclusividade das madeiras naturais, evoluiu para os compensados de reflorestamento e ganhou a concorrência de formas metálicas, dos plásticos e atualmente até de plásticos reciclados.
Seja qual for o material ou o método de trabalho, um bom estudo das alternativas é fundamental antes de comprar ou alugar um conjunto de fôrmas.
Preço de concreto
Para calcular o valor a ser gasto com o preparo do concreto na própria obra, raramente são considerados todos os custos que envolvem este processo.
Custos com equipamentos, energia, perda de material, mão de obra, mobilização, controle tecnológico, entre outros, quase nunca são levados em conta.
Com o objetivo de facilitar este cálculo e trazê-lo mais próximo da realidade, fornecemos uma planilha de calculo em excel (clique no link abaixo da imagem).
http://www.4shared.com/file/117777263/34b67c00/custo_do_concreto.html
Ela segue preenchida com parâmetros baseados na norma da ABNT NBR 12.655 (Preparo, Controle e Recebimento de Concreto) e em estatísticas levantadas por profissionais que trabalham na área de custos.
Na planilha só é preciso preencher os campos com os preços cobrados pelos seguintes materiais em sua cidade:
- saco de cimento
- metro cúbico da areia
- metro cúbico de pedra 1
Você pode ainda alterar alguns parâmetros existentes. As instruções estão na própria planilha.
Após o cálculo do seu custo, faça um comparativo com o valor que as empresas de concretagem da sua região cobram por este concreto.
Fonte e créditos totais do conteúdo acima: Portal do concreto
A proporção entre todos os materiais que fazem parte do concreto é também conhecida por dosagem ou traço, sendo que podemos obter concretos com características especiais, ao acrescentarmos à mistura, aditivos, isopor, pigmentos, fibras ou outros tipos de adições.
Cada material a ser utilizado na dosagem deve ser analisado previamente em laboratório (conforme normas da ABNT), a fim de verificar a qualidade e para se obter os dados necessários à elaboração do traço (massa específica, granulometria, etc.).
Outro ponto de destaque no preparo do concreto é o cuidado que se deve ter com a qualidade e a quantidade da água utilizada, pois ela é a responsável por ativar a reação química que transforma o cimento em uma pasta aglomerante. Se sua quantidade for muito pequena, a reação não ocorrerá por completo e se for superior a ideal, a resistência diminuirá em função dos poros que ocorrerão quando este excesso evaporar.
A relação entre o peso da água e do cimento utilizados na dosagem, é chamada de fator água/cimento (a/c).
O concreto deve ter uma boa distribuição granulométrica a fim de preencher todos os vazios, pois a porosidade por sua vez tem influência na permeabilidade e na resistência das estruturas de concreto.
-TIPOS DE CONCRETO -
Concreto Dosado em Central
Seja pela necessidade crescente de se construir com qualidade, economia e rapidez; pelo desafio de se obter grandes resistências ou para atender às determinações das normas brasileiras, a tecnologia do concreto não para de evoluir.
As exigências do mercado fizeram da simples tarefa de se misturar cimento, água e agregados, um trabalho para profissionais.
Respondendo a estes desafios está o concreto dosado em central (CDC), que é o concreto fornecido pelas empresas prestadoras de serviços de concretagem (concreteiras), através dos caminhões betoneira.
Concreto
Fruto de muito trabalho, pesquisa e desenvolvimento, o CDC atende todas as solicitações das normas brasileiras (ABNT), chamando para si, a responsabilidade sobre o controle dos materiais; a dosagem; a mistura; o transporte e a resistência do concreto.
Concreto Virado na Obra
Concreto “Virado na Obra” é uma forma popular de dizer que o concreto esta sendo dosado e misturado, no canteiro da própria obra onde será aplicado.
Baldes, latas ou caixotes de madeira com dimensões conhecidas, são utilizados para fazer a dosagem dos componentes do concreto volumétricamente.
Para a mistura e homogeneização do concreto são utilizadas pás, enxadas, ou pequenas betoneiras elétricas.
Hoje, com toda a tecnologia desenvolvida para o concreto, contando com aditivos para diversas finalidades, controle tecnológico do concreto (amostras, ensaios, etc.), os mais diversos equipamentos para bombeamento, centrais dosadoras móveis (equipamentos dotados de balanças e que podem ser instalados nos canteiros mais distantes), ‘virar o concreto na obra’ passou a ser uma atividade que deve ser analisada com muito critério.
Outros fatores que podem pesar na decisão é que ‘virar na obra’ afeta na limpeza, na organização e no espaço disponível no canteiro, ocupa mais mão de obra, gasta mais água e energia elétrica, além das perdas de material devido a intempéries, falta de precisão na dosagem, etc.
Outra medida que deve ser tomada para ‘virar na obra’ e não se perder nos custos é checar o volume recebido de todos os caminhões que chegam com areia e pedra, armazenar o cimento protegido de qualquer tipo de umidade (local coberto e afastado do piso), além de ensaiar estes materiais em laboratório para conseguir um traço mais econômico.
Concreto Pré-Moldado
Uma estrutura feita em concreto pré-moldado é aquela em que os elementos estruturais, como pilares, vigas, lajes e outros, são moldados e adquirem certo grau de resistência, antes do seu posicionamento definitivo na estrutura. Por este motivo, este conjunto de peças é também conhecido pelo nome de estrutura pré-fabricada.
Estas estruturas podem ser adquiridas junto a empresas especializadas, ou moldadas no próprio canteiro da obra, para serem montadas no momento oportuno.
A decisão de produzi-las na própria obra depende sempre de características específicas de cada projeto.
É de fundamental importância, portanto, um estudo criterioso dos custos que envolvem transportes, dimensões das peças, aquisição de formas, tempo de execução, espaço no canteiro, equipamentos disponíveis, controle tecnológico, acabamento e qualidade.
Em engenharia não existem soluções prontas para vencer a batalha entre custos e benefícios. Somente um bom planejamento, baseado nas necessidades específicas de cada obra, na sua localização e no recursos disponíveis para sua execução é que podem definir a melhor alternativa.
Concreto Protendido
A resistência à tração do concreto está situada na ordem de 10% de sua resistência à compressão, sendo geralmente desprezada nos cálculos estruturais.
Encontrar meios de fazer o concreto ganhar força neste quesito é uma das eternas batalhas da engenharia, que tem como uma de suas grandes armas a protensão do concreto.
Ela pode ser definida como sendo o artifício de introduzir na estrutura, um estado prévio de tensões, através de uma compressão prévia na peça concretada (protensão).
Pode-se fazer uma experiência desta técnica, com algumas peças de dominó (capas de CD, livros,...) dispostos lado a lado. Se apertarmos este conjunto entre as palmas das mãos, comprimindo corretamente, poderemos erguer várias peças de uma só vez.
A protensão do concreto é obtida com a utilização de cabos de aço de alta resistência, que são tracionados e fixados no próprio concreto. Os cabos de protensão têm resistência em média quatro vezes maior do que os aços utilizados no concreto armado.
Dentro das vantagens que esta técnica pode oferecer, temos a redução na incidência de fissuras, diminuição na dimensão das peças devido à maior resistência dos materiais empregados, possibilidade de vencer vãos maiores do que o concreto armado convencional.
Concreto Armado
Chamamos de concreto armado à estrutura de concreto que possui em seu interior, armações feitas com barras de aço.
Estas armações são necessárias para atender à deficiência do concreto em resistir a esforços de tração (seu forte é a resistência à compressão) e são indispensáveis na execução de peças como vigas e lajes, por exemplo.
Outra característica deste conjunto é o de apresentar grande durabilidade. A pasta de cimento envolve as barras de aço de maneira semelhante aos agregados, formando sobre elas uma camada de proteção que impede a oxidação. As armaduras além de garantirem as resistências à tração e flexão, podem também aumentar a capacidade de carga à compressão.
O projeto das estruturas de concreto armado é feito por engenheiros especializados no assunto, conhecidos também como calculistas. São eles quem determinam a resistência do concreto, a bitola do aço, o espaçamento entre as barras e a dimensão das peças que farão parte do projeto (sapatas, blocos, pilares, lajes, vigas, etc).
Um bom projeto deve considerar todas as variáveis possíveis e
não só os preços unitários do aço e do concreto. Ao se utilizar uma resistência maior no concreto, por exemplo, pode-se reduzir o tamanho das peças, diminuindo o volume final de concreto, o tamanho das formas, o tempo de desforma, a quantidade de mão de obra, a velocidade da obra, entre outros.
Concreto Projetado
Concreto que é lançado por equipamentos especiais e em
alta velocidade sobre uma superfície, proporcionando a compactação e a aderência do mesmo a esta superfície.
São utilizados para revestimentos de túneis, paredes, pilares, contenção de encostas, etc.
Este Concreto pode ser projetado por via-seca ou via-úmida, alterando desta forma a especificação do equipamento de aplicação e do traço que será utilizado.
Concreto Convencional
Podemos dizer que o Concreto Convencional é aquele sem
qualquer característica especial e que é utilizado no dia a dia da construção civil.
Seu Slump Test (valor numérico que caracteriza a consistência do concreto) varia em torno de 40 mm a 70 mm, podendo ser aplicado na execução de quase todos os tipos de estruturas, com os devidos cuidados quanto ao seu adensamento.
Na obra, o caminhão pode descarregar diretamente nas formas, ou pode ser transportado por meio de carrinhos de mão, gericas, gruas ou elevadores, não podendo ser bombeado.
Mesmo sendo um concreto simples, requer como qualquer outro um estudo prévio de seus componentes para a determinação do traço mais econômico, obedecendo as normas da ABNT, para sua elaboração, execução e controle tecnológico da estrutura.
Concreto Bombeável
Os concretos bombeáveis, são elaborados com certas características de fluidez, necessárias para serem bombeados através de uma tubulação que varia de 3 a 5½ polegadas de diâmetro.
Esta tubulação tem início em uma bomba de concreto (onde o Caminhão Betoneira descarrega) e vai até o local de aplicação.
Sua utilização se tornou usual na construção civil, atendendo desde residências a edifícios de grandes alturas.
O serviço de bombeamento se caracteriza por dar uma maior rapidez a concretagem, diminuir a mão de obra para o transporte e aplicação do concreto, eliminar o uso de carrinhos de mão ou similares e utilizar um concreto que permite uma melhor trabalhabilidade, necessitando de menos vibração para um melhor acabamento.
Concreto Rolado
É utilizado em pavimentações urbanas, como sub-base de pavimentos e barragens de grande porte.
Seu acabamento não é tão bom quanto aos concretos utilizados em pisos Industriais ou na Pavimentação de pistas de aeroportos e rodovias, por isso ele é mais utilizado como sub-base.
Seu baixo consumo de cimento e sua baixa trabalhabilidade, permitem a compactação através de rolos compressores
Concreto Alto Adensável
Saiba amais: Concreto Alto Adensável - CAA
Concreto Leve
Os concretos leves são reconhecidos pelo seu reduzido peso
específico e elevada capacidade de isolamento térmico e acústico.
Enquanto os concretos normais têm sua densidade variando entre 2300 e 2500 kg/m³, os leves chegam a atingir densidades próximas a 500 kg/m³. Cabe lembrar que a diminuição da densidade afeta diretamente a resistência do concreto.
Os concretos leves mais utilizados são os celulares, os sem finos e os produzidos com agregados leves, como isopor, vermiculita e argila expandida.
Sua aplicação está voltada para procurar atender exigências específicas de algumas obras e também para enchimento de lajes, fabricação de blocos, regularização de superfícies, envelopamento de tubulações, entre outras.
Concreto Pesado
O concreto pesado é obtido através da utilização de agregados com maior massa específica aparente em sua composição, como por exemplo, a hematita, a magnetita e a barita.
Sua dosagem deve proporcionar que a massa específica do concreto atinja valores superiores a 2800 kg/m³, oferecendo à mistura boas características mecânicas, de durabilidade e capacidade de proteção contra radiações.
Este concreto tem sua aplicação mais freqüente na construção de câmaras de raios-X ou gama, paredes de reatores atômicos, contra-pesos, bases e lastros.
Concreto Celular
O concreto celular faz parte de um grupo denominado de concretos leves, com a diferença de que ao invés de utilizar agregados de reduzida massa específica em sua composição, ele é obtido através da adição de um tipo especial de espuma ao concreto.
Sua utilização é bastante difundida pelo mundo, sendo aplicado em paredes, divisórias, nivelamento de pisos e até em peças estruturais e painéis pré-fabricados.
No Brasil existem interessantes projetos para sua utilização em casas populares, como é o caso do projeto batizado de casa 1.0, patrocinado pela ABCP (Associação Brasileira de Cimento Portland).
Concreto Submerso
Concreto submerso é a denominação dada ao concreto que é aplicado na presença de água, como alguns tubulões, barragens, estruturas submersas no mar ou em água doce, estruturas de contenção ou em meio à lama bentonítica, como é o caso das paredes diafragma.
Suas características principais são de dar uma maior coesão aos grãos, não permitindo a dispersão do concreto ao entrar em contato com a água e oferecer uma maior resistência química ao concreto.
Sua dosagem é feita com aditivos especiais e dependendo da agressividade do meio onde será inserido, pode necessitar de cimentos especiais e outros tipos de adições em sua composição.
Este concreto propicia maior visibilidade e segurança aos mergulhadores, facilidade de execução e uma diminuição na contaminação da água, reduzindo o impacto ambiental.
Concreto Ciclópico
O concreto ciclópico ou fundo de pedra argamassada, como é conhecido em algumas aplicações, nada mais é do que a incorporação de pedras denominadas “pedras de mão” ou “matacão” ao concreto pronto.
Estas pedras não fazem parte da dosagem do concreto e por diversos motivos, não devem ser colocadas dentro do caminhão betoneira, mas diretamente no local onde o concreto foi aplicado.
A pedra de mão é um material de granulometria variável, com comprimentos entre 10 e 40 cm e peso médio superior a 5 kg por exemplar.
Elas devem ser originárias de rochas que tenham o mesmo padrão de qualidade das britas utilizadas na confecção do concreto, devem ser limpas e isentas de incrustações nocivas à aplicação.
O controle tecnológico do concreto é o mesmo para os concretos convencionais e as proporções entre concreto e pedras de mão, devem obedecer às determinações do Engenheiro responsável pela obra ou do órgão contratante.
Sua aplicação é justificada em peças de grandes dimensões e com maquinário específico, pois em pequenas obras pode gerar problemas de recebimento, armazenamento, transporte interno, aplicação e controle das dosagens.
Concreto de Alta Resistência Inicial
O concreto de alta resistência inicial, como o nome já diz é aquele que tem a característica de atingir grande resistência, com pouca idade, podendo dar mais velocidade à obra ou ser utilizado para atender situações emergenciais.
Sua aplicação pode ser necessária em indústrias de pré-moldados, em estruturas convencionais ou protendidas, na fabricação de tubos e artefatos de concreto, entre outras.
O aumento na velocidade das obras que este concreto pode gerar traz consigo a redução dos custos com funcionários, com alugueis de formas, equipamentos e diversos outros ganhos de produtividade.
A alta resistência inicial é fruto de uma dosagem racional do concreto, feita com base nas características específicas de cada obra. Portanto, a obra deve fornecer o maior número de informações possíveis para a elaboração do traço, que pode exigir aditivos especiais, tipos específicos de cimento e adições.
Concreto de Alto Desempenho
O Concreto de Alto Desempenho (CAD) é calculado para se obter elevada resistência e durabilidade.
Com a utilização de adições e aditivos especiais, sua porosidade e permeabilidade são reduzidas, tornando as estruturas elaboradas com este tipo de concreto, mais resistentes ao ataque de agentes agressivos tais como cloretos, sulfatos, dióxido de carbono e maresia.
O CAD tem suas resistências superiores a 40 MPa, o que é de extrema importância para estruturas que necessitem ser compostas por peças com menores dimensões.
Além do aumento na vida útil das obras, este concreto pode proporcionar: desfôrmas mais rápidas, diminuição na quantidade e metragem das formas, maior rapidez na execução da obra.
Concreto com Módulo de Elasticidade Definido
Durante muito tempo os cálculos estruturais foram efetuados com base na resistência característica do concreto à compressão (fck), principal propriedade mecânica do concreto.
A necessidade de se construir estruturas cada vez mais altas, esbeltas, duráveis e com maior rapidez, fez com que houvesse um desenvolvimento das técnicas de construção e dos materiais utilizados nas obras, mediante isto, tornou-se imprescindível também, uma revisão das normas brasileiras para a execução destas estruturas (NBR 6118/2000).
Dentro destas revisões nota-se o objetivo claro de deixar o projeto estrutural mais próximo do comportamento real da estrutura, tornando necessário, portanto, um conhecimento profundo de outras características do concreto, como a deformação, a fluência, a retração e outros parâmetros que demonstrem a resposta do concreto ao estado limite de trabalho.
No aspecto da deformação, podemos dizer que os materiais submetidos a esforços, podem apresentam um tipo de comportamento plástico, elástico ou até uma mistura dos dois (elasto-plástico).
A deformação elástica é aquela em que o material deformado retorna ao seu formato original, após a retirada da carga que o deformou, enquanto que na deformação plástica, não há retorno. No entanto, a maioria dos materiais passa por um comportamento elástico, antes de atingir uma deformação plástica (irreversível).
O módulo de elasticidade do concreto é, portanto, um dos parâmetros utilizados nos cálculos estruturais, que relaciona a tensão aplicada à deformação instantânea obtida, conforme a NBR 8522 (Concreto - Determinação do Módulo de Deformação Estática e Diagrama Tensão x Deformação - Método de Ensaio).
O módulo permite ter uma melhor noção do comportamento da estrutura com relação à desfôrma ou a outras características desejadas do concreto.
É bom lembrar que um concreto com alta resistência à compressão, nem sempre é um concreto pouco deformável.
Concreto com Pega Programada
Na linguagem de obra, dizer que o "concreto está dando pega", significa dizer que o concreto começou a perder a plasticidade, tornando mais difícil a sua aplicação.
Em outras palavras, o processo de pega é a mudança de estado das misturas que contem cimento e água (pastas, argamassas e concretos), de uma condição de maleabilidade, até deixarem de se deformar a ação de pequenos esforços.
O tempo deste processo (reação química) pode ser constatado através de ensaios padronizados de cimento, com a utilização do aparelho de Vicat.
“Início de pega” é o intervalo de tempo existente entre a adição de água ao cimento e o começo da reação.
Conforme este tempo de “início”, o cimento tem as seguintes classificações:
- Pega rápida: menor do que 30 minutos;
- Pega semi-rápida: entre 30 e 60 minutos;
- Pega normal; mais do que 60 minutos.
O tempo de “fim de pega” também é contado á partir da adição da água ao cimento, levando em média de 5 a 10 horas para os cimentos normais.
O concreto de pega programa é, portanto, a mistura composta por cimento e aditivos apropriados, que através de dosagens experimentais, nos permitem conhecer e controlar o início desta reação.
Ele pode ser aplicado em concretagens a longas distâncias, lançamentos com grandes intervalos de tempo, obras de grandes volumes, não sendo recomendado para pisos industriais, que merecem um estudo especial.
Concreto para Pisos Industriais
O piso de uma indústria é o local que merece uma atenção toda especial dentro do seu projeto e execução.
Por ser um local de transito intenso e sujeito a ataques de agentes agressivos, solicita um trabalhado de qualidade em todas as etapas da obra (dosagem, aplicação, cura, juntas de dilatação,...).
O concreto deve ter características de manter a consistência durante a aplicação, ter baixa permeabilidade, elevada resistência à abrasão, baixos níveis de fissuração e um tempo de pega conveniente.
Tais características proporcionam uma menor exsudação, melhor acabamento e maior durabilidade para os pisos.
Microconcreto
A palavra microconcreto engloba, na prática, uma série de misturas de materiais que são classificadas com este nome.
Entre elas temos o grout, alguns tipos de argamassas e o concreto elaborado com agregados graúdos de pequena dimensão (até 9,5 mm), também conhecido como concreto de pedrisco.
Independentemente do nome, os processos de dosagem e aplicação destes materiais, devem obedecer aos mesmos padrões de qualidade dos demais concretos.
Outra observação importante é a de que quanto maior a dimensão dos agregados e mais variada a sua granulometria, mais econômico se torna o traço. Portanto, os microconcretos devem ser utilizados de preferência para reparos, em peças de pouca espessura, ou densamente armadas.
Grout
Grout é uma argamassa composta por cimento, areia, quartzo, água e aditivos especiais, que tem como destaque sua elevada resistência mecânica.
Ele se caracteriza por ser auto adensável, permitindo sua aplicação no preenchimento de vazios e juntas de alvenaria estrutural.
Outros pontos fortes de sua utilização estão na recuperação de estruturas, na fixação de equipamentos, no reparo de pisos, entre outros.
No mercado, podemos comprá-lo em grandes volumes ou em pequenas embalagens, para adicionar água, misturar e aplicar.
Podem ser “virados na obra”, desde que se tenha o conhecimento e os materiais necessários para este tipo de operação.
Chegam a atingir resistências superiores a 25 MPa em 24 horas e a passar dos 50 MPa aos 28 dias.
Concreto extrusado (maquininha)
Concreto extrusado é aquele que é aplicado para a construção de guias e sarjetas.
Basicamente elas são construídas por um destes métodos:
1- Com peças pré-moldadas, que são alinhadas e assentadas no local;
2- Apenas com as guias pré-moldadas e as sarjetas sendo concretadas na obra;
3- Através de uma máquina extrusora, que recebe o concreto diretamente do caminhão betoneira e segue ao lado deste, enquanto molda o conjunto.
O concreto utilizado na máquina extrusora deve ser elaborado com brita zero (pedrisco) e ter uma consistência (slump) de aproximadamente 20 mm para atender às necessidades do equipamento.
O consumo de cimento deste concreto varia entre 200 e 300 kgs/m³.
O rendimento do equipamento depende do perfil da peça, mas chega a atingir vinte metros lineares de guia/sarjeta com um metro cúbico de concreto.
O concreto que passa pela máquina extrusora é também conhecido como “concreto extrusado”, “concreto farofa” ou “concreto maquininha”.
Resistência Característica do Concreto à Compressão
O cálculo de uma estrutura de concreto é feito com base no projeto arquitetônico da obra e no valor de algumas variáveis, como por exemplo, a resistência do concreto que será utilizado na estrutura.
Portanto, a Resistência Característica do Concreto à Compressão (fck) é um dos dados utilizados no cálculo estrutural. Sua unidade de medida é o MPa (Mega Pascal), sendo:
Pascal: Pressão exercida por uma força de 1 newton, uniformemente distribuída sobre uma superfície plana de 1 metro quadrado de área, perpendicular à direção da força.
Mega Pascal (MPa) = 1 milhão de Pascal = 10,1972 Kgf/cm².
Por exemplo: O Fck 30 MPa tem uma resistência à compressão de 305,916 Kgf/cm².
O valor desta resistência (fck) é um dado importante e será necessário em diversas etapas da obra, como por exemplo:
Para cotar os preços do concreto junto ao mercado, pois o valor do metro cúbico de concreto varia conforme a resistência (fck), o slump, o uso de adições, etc.
No recebimento do concreto na obra, devendo o valor do fck, fazer parte do corpo da nota fiscal de entrega, juntamente o slump.
No controle tecnológico do concreto (conforme normas da ABNT), através dos resultados dos ensaios de resistência à compressão.
Neste ensaio, a amostra do concreto é "capeada" e colocada em uma prensa. Nela, recebe uma carga gradual até atingir sua resistência máxima (kgs). Este valor é dividido pela área do topo da amostra (cm²). Teremos então a resistência em kgf/cm². Dividindo-se este valor por 10,1972 se obtém a resistência em MPa.
A ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas), descreve com exatidão os ensaios de Resistência à Compressão e de Slump Test, através de suas normas.
O concreto, dentro das variáveis que podem existir nos projetos estruturais, foi o item que mais evoluiu em termos de tecnologia. Antigamente muitos cálculos eram baseados no fck 18 MPa e hoje, conseguimos atingir no Brasil, resistências superiores a 100 MPa.
Isto é uma ferramenta poderosa para os projetistas e para a engenharia em geral. Implica na redução das dimensões de pilares e vigas, no aumento da velocidade das obras, na diminuição do tamanho e do peso das estruturas, formas, armaduras, etc.
Consistência do Concreto
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).
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 do 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 as 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.
Agregados para Concreto
Agregados são materiais que, no início do desenvolvimento do concreto, eram adicionados à massa de cimento e água, para dar-lhe “corpo”, tornando-a mais econômica. Hoje eles representam cerca de oitenta por cento do peso do concreto e sabemos que além de sua influência benéfica quanto à retração e à resistência, o tamanho, a densidade e a forma dos seus grãos podem definir várias das características desejadas em um concreto.
Devemos ter em mente que um bom concreto não é o mais resistente, mas o que atende as necessidades da obra com relação à peça que será moldada. Logo, a consistência e o modo de aplicação acompanham a resistência como sendo fatores que definem a escolha dos materiais adequados para compor a mistura, que deve associar trabalhabilidade à dosagem mais econômica.
Os agregados, dentro desta filosofia de custo-benefício, devem ter uma curva granulométrica variada e devem ser provenientes de jazidas próximas ao local da dosagem. Isto implica em uma regionalização nos tipos de pedras britadas, areias e seixos que podem fazer parte da composição do traço.
Com relação ao tamanho dos grãos, os agregados podem ser divididos em graúdos e miúdos, sendo considerado graúdo, todo o agregado que fica retido na peneira de número 4 (malha quadrada com 4,8 mm de lado) e miúdo o que consegue passar por esta peneira.
Podem também ser classificados como artificiais ou naturais, sendo artificiais as areias e pedras provenientes do britamento de rochas, pois necessitam da atuação do homem para modificar o tamanho dos seus grãos. Como exemplo de naturais, temos as areias extraídas de rios ou barrancos e os seixos rolados (pedras do leito dos rios).
Outro fator que define a classificação dos agregados é sua massa específica aparente, onde podemos dividi-los em leves (argila expandida, pedra-pomes, vermiculita), normais (pedras britadas, areias, seixos) e pesados (hematita, magnetita, barita).
Devido à importância dos agregados dentro da mistura, vários são os ensaios necessários para sua utilização e servem para definir sua granulometria, massa especifica real e aparente, módulo de finura, torrões de argila, impurezas orgânicas, materiais pulverulentos, etc.
A ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas) é o órgão que define estes ensaios e suas formas de execução. Os resultados dos mesmos vão implicar na aprovação dos agregados para sua utilização no concreto.
Uma das vantagens do concreto dosado em central é, portanto, que este pacote de ensaios já está embutido na contratação dos serviços de concretagem.
Nas Centrais Dosadoras os agregados devem ser separados em baias e são colocados nas balanças ou caixas com o auxílio de uma pá carregaderia.
Aditivos para Concreto e Argamassa
Os aditivos, que não estavam presentes nos primeiros passos do desenvolvimento do concreto, hoje são figuras de fundamental importância para sua composição. Há quem diga que eles são o quarto elemento da família composta por cimento, água e agregados e que sua utilização é diretamente proporcional à necessidade de se obter concretos com características especiais.
Eles tem a capacidade de alterar propriedades do concreto em estado fresco ou endurecido e apesar de estarem divididos em várias categorias, os aditivos carregam em si dois objetivos fundamentais, o de ampliar as qualidades de um concreto, ou de minimizar seus pontos fracos.
Como exemplo, podemos dizer que sua aplicação pode melhorar a qualidade do concreto nos seguintes aspectos:
- Trabalhabilidade
- Resistência
- Compacidade
- Durabilidade
- Bombeamento
- Fluidez (auto adensável)
E pode diminuir sua:
- Permeabilidade
- Retração
- Calor de hidratação
- Tempo de pega (retardar ou acelerar)
- Absorção de água
Sua utilização, porém, requer cuidados. Além do prazo de validade e demais precauções que se devem ter com a conservação dos aditivos é importante estar devidamente informado sobre o momento certo da aplicação, a forma de se colocar o produto e a dose exata.
Não é exagero comparar os aditivos aos remédios, que podem tanto trazer mais saúde para seus pacientes, como podem virar um veneno se ministrados na dose errada.
Tomando-se os cuidados necessários a relação custo-benefício destes produtos é muito satisfatória. As empresas que prestam serviços de concretagem, não abrem mão das suas qualidades e possuem, portanto, equipamentos e controles apropriados para conseguir o melhor desempenho possível dos concretos aditivados.
Materiais que podem ser adicionados ao concreto.
A necessidade de aprimorar certas características do concreto, levou ao desenvolvimento dos aditivos e incentivou também a busca por outros tipos de materiais que, adicionados ao concreto, pudessem melhorar ainda mais o seu desempenho.
Várias experiências de sucesso já consagraram alguns destes materiais, que atingiram objetivos como: aumentar a resistência, colorir o concreto, diminuir o calor de hidratação, reduzir fissuras, etc.
Estes materiais, quando adicionados à mistura, não têm uma classificação oficial, mas podemos dizer que no concreto, tudo que não é cimento, agregado, água ou aditivo, pode ser chamado de adição.
Entre os materiais utilizados como adições temos as fibras de nylon ou de polipropileno que evitam fissuras, os pigmentos para colorir, as fibras de aço que substituem armaduras, o isopor para enchimentos, a sílica ativa e o metacaulim que aumentam a resistência e diminuem a permeabilidade, entre outros.
Cabe ressaltar que os cimentos também passam por seu próprio desenvolvimento. As adições de Filler, Escória e Pozolana, por exemplo, são responsáveis pelos cimentos do tipo CPII-F, CPII-E e CPII-Z. Elas propiciam uma diminuição da permeabilidade e da porosidade capilar, aumentam a resistência a sulfatos e reduzem o calor de hidratação.
Outro ponto positivo é que certos tipos de adições, tanto no cimento quanto no concreto, carregam também consigo um benefício ambiental.
No caso das cinzas volantes e das escórias de alto forno, consideradas subprodutos poluidores, temos não só um destino para estes resíduos, mas também uma economia da energia elétrica utilizada nos processos e um aumento na vida útil das jazidas de calcário.
Como tudo no concreto, os cuidados com as adições devem ser os maiores possíveis, tanto na compatibilidade com os outros componentes do concreto, quanto na realização de dosagens experimentais, definições de sistemas de cura, tipos de fôrmas, etc.
Aço para Concreto Armado
O aço é uma liga metálica de ferro e carbono, com um percentual de 0,03% a 2,00% de participação do carbono, que lhe confere maior ductilidade, permitindo que não se quebre quando é dobrado para a execução das armaduras.
Os fios e barras de aço utilizados nas estruturas de concreto são classificados em categorias, conforme o valor característico da resistência de escoamento (fyk). Nesta classificação, a unidade de medida está em kgf/mm², sendo os aços classificados como: CA 25; CA 40; CA 50 ou CA 60.
No caso do CA 50, por exemplo, sua resistência (fyk) é equivalente a 500 MPa.
Os aços podem também ser divididos conforme o processo de fabricação, ou seja:
Aços Tipo A- Fabricados pelo processo de laminação a quente sem posterior deformação a frio, ou por laminação a quente com encruamento a frio.- Apresentam em seu gráfico de tensão x deformação um patamar de escoamento.
- São fabricados com bitolas (diâmetros) iguais ou maiores do que 5mm.
- São denominados barras de aço.
Aços Tipo B- Fabricados pelo processo de laminação a quente com posterior deformação a frio (trefilação, estiramento ou processo equivalente).- Não apresentam em seu gráfico tensão x deformação um patamar de escoamento.
- São fabricados com bitolas de 5,0mm; 6,3mm; 8,0mm; 10,0mm e 12,5mm.
- São denominados fios de aço.
Outras informações básicas:
As barras de bitola igual ou superior a 10 mm deverão apresentar marcas de laminação, identificando o produto e a categoria do material.
As de bitola inferior a 10 mm e os fios serão identificados por cores, (pintura do topo).
Para projeto, devem ser usados os diâmetros e seções transversais nominais indicadas na NBR 7480 (Barras e fios de aço destinados à armadura para concreto armado).
O módulo de elasticidade do aço pode ser admitido como sendo 210 GPa, na falta de valores fornecidos pelo fabricante, ou de ensaios específicos.
Pode-se assumir o valor de 7850 kg/m³, para a massa específica do aço de armadura passiva.
Mais informações podem ser encontradas na página sobre concreto armado e nas normas NBR 7480 e NBR 6118 da ABNT.
Fôrmas para Concreto
O desenvolvimento do concreto, nas últimas décadas, não foi apenas com relação aos componentes da mistura, mas envolveu todos os processos que pudessem interferir na qualidade, no custo da obra e nos cuidados com o meio ambiente.
As fôrmas não ficaram fora desta evolução. Sem o seu avanço, a alta velocidade das obras, permitida por concretos mais resistentes e menos deformáveis, estaria totalmente comprometida.
A necessidade é a mola mestra do progresso, e como sempre é dela que surgem as boas soluções. No caso das fôrmas, a preocupação com o meio ambiente, a quantidade de reaproveitamentos, a qualidade no acabamento do concreto, a praticidade na hora de montar e desmontar, são alguns dos fatores que impulsionaram o setor.
O trabalho que era feito na obra, de maneira artesanal, gerando resíduos e desperdícios de toda ordem, virou uma produção industrializada, com projetos sob medida e redução do custo final.
Além dos métodos de trabalho, a variedade de materiais para a confecção das fôrmas também cresceu. O que era exclusividade das madeiras naturais, evoluiu para os compensados de reflorestamento e ganhou a concorrência de formas metálicas, dos plásticos e atualmente até de plásticos reciclados.
Seja qual for o material ou o método de trabalho, um bom estudo das alternativas é fundamental antes de comprar ou alugar um conjunto de fôrmas.
Preço de concreto
Para calcular o valor a ser gasto com o preparo do concreto na própria obra, raramente são considerados todos os custos que envolvem este processo.
Custos com equipamentos, energia, perda de material, mão de obra, mobilização, controle tecnológico, entre outros, quase nunca são levados em conta.
Com o objetivo de facilitar este cálculo e trazê-lo mais próximo da realidade, fornecemos uma planilha de calculo em excel (clique no link abaixo da imagem).
http://www.4shared.com/file/117777263/34b67c00/custo_do_concreto.html
Ela segue preenchida com parâmetros baseados na norma da ABNT NBR 12.655 (Preparo, Controle e Recebimento de Concreto) e em estatísticas levantadas por profissionais que trabalham na área de custos.
Na planilha só é preciso preencher os campos com os preços cobrados pelos seguintes materiais em sua cidade:
- saco de cimento
- metro cúbico da areia
- metro cúbico de pedra 1
Você pode ainda alterar alguns parâmetros existentes. As instruções estão na própria planilha.
Após o cálculo do seu custo, faça um comparativo com o valor que as empresas de concretagem da sua região cobram por este concreto.
Fonte e créditos totais do conteúdo acima: Portal do concreto
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