Calculo Piso

Projetos e Critérios Executivos de Pavimentos Industriais de Concreto Armado

São Paulo, 2006 - 2ª Edição 

Autor:  Públio Penna Firme Rodrigues  Engenheiro Civil  Diretor da LPE Engenharia e Consultoria  Consultor Técnico do Instituto Brasileiro de Telas Soldadas 

Instituto Brasileiro de Telas Soldadas 

S

umário

1 - ANÁLISE DO TERRENO DE FUNDAÇÃO ...................................... ......................................................... ...................................... ........................ ..... 06  2 - SUB-BASES ...................................... .......................................................... ....................................... ...................................... ...................................... ............................... ............ 18  3 - MATERIAIS .................................... ....................................................... ....................................... ....................................... ...................................... .................................. ............... 30  4 - CONCRETO ................... CONCRETO ...................................... ....................................... ....................................... ...................................... ...................................... ............................... ............ 45  5 - DIMENSIONAMENTO ...................................... .......................................................... ....................................... ...................................... .................................. ............... 52  6 - PROJETO DE JUNTAS ..................................... ......................................................... ....................................... ...................................... .................................. ............... 68  7 - EXECUÇÃO DA FUNDAÇÃO .................. FUNDAÇÃO ..................................... ...................................... ....................................... ....................................... ........................ ..... 75  8 - POSICIONAMENTO DA ARMADURA .................................... ....................................................... ....................................... ............................... ........... 78  9 - CONCRETAGEM DO PISO ...................................... ......................................................... ...................................... ....................................... ............................ ........ 81 10 - CONTROLE DA QUALIDADE DOS PAVIMENTOS INDUSTRIAIS .......................................... .......................................... 95  11 - REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .................. BIBLIOGRÁFICAS ..................................... ...................................... ...................................... .................................. ............... 99 

Proj rojeto eto e Crit Crit érios Executiv Executivos os de Pavimentos Industriais de Concreto Armado

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ANÁLISE DO TERRENO DE FUNDAÇÃO

1.1. Introducão Da mesma forma f orma que um projeto projet o convencional convencional de fundações, o pavimento industrial irá também transmitir esforços ao solo, com a diferença de que é, na grande maioria das vezes, fundação direta e denominamos ao terreno t erreno de fundaç f undação ão preparado preparado para para receber o pavimento industrial indust rial de subleito. É interessante notar que quando comparamos pavimento industrial com fundação direta, a diferença é que no segundo inexistem as cargas móveis, da mesma forma que, difere dos pavimentos rodoviários ou urbanos, onde não há praticamente a ocorrência de cargas estáticas. Portanto o estudo do solo para pavimentos industriais torna-se uma disciplina que deve abarcar conceitos da engenharia de fundações e da engenharia rodoviária. Por exemplo, a existência de solos moles a uma certa profundidade não é tolerada para fundações diretas, é desprezível para pavimentos urbanos e pode ou não, dependendo da magnitude dos carregamentos e propriedades dessa camada, ser aceita para pavimentos industriais. Assim sendo, no dimensionamento dos pavimentos industriais, necessitamos, da mesma forma que nas rodovias, ter o conhecimento da camada superficial do solo, obtido através de seus índices físicos (CBR) e do coeficiente de recalque recalque (k), conheciment o das camadas camadas mais pro(k), bem como do conhecimento fundas, obtidas na sua forma mais elementar pelas sondagens (SPT). (SPT). Como os solos são muito muit o diferentes difere ntes entre ent re si, respondendo de maneira m aneira variável variável às solicitações aplicadas, aplicadas, torna-se necessário o estudo sistemático de suas propriedades e, principalmente, da observação do seu comportamento. Para cada região em particular podemos ter características de solos mais marcantes ou importantes do que em outras, fazendo com que essa disciplina seja bastante complexa. O Brasil é um país de dimensões continentais, apresenta uma diversidade de solos muito grande que impossibilita uma padronização, como podemos ver nas cartas pedológicas 1, muito m uito emprega em pregadas das na agricultura, exigindo que cada projeto seja verificado de forma particular. A primeira consideração que deve ser feita para o desenvolver o projeto de um pavimento industrial, refere-se ao nível de informações geotécnicas disponíveis. Estas, por sua vez, devem ser de tal magnitude que propiciem ao projetista o nível de segurança necessário para que o projeto atinja uma relação ótima entre custo e durabilidade. Quando se fala em ensaiar o material do subleito, a preocupação dos envolvidos é com relação aos custos gerados pelas campanhas necessárias, o que não é a realidade. Com poucas exceções, os valores são bastante acessíveis. Entendemos que o projetista deve exigir os ensaios antes mesmo de iniciar qualquer procedimento de projeto e o proprietário precisa ser orientando que, quanto menores forem as incertezas mais econômico será a solução adotada. Tais ensaios, debatidos nos itens subseqüentes, são a garantia de um processo correto do ponto de vista técnico que viabilizará a busca da melhor solução para os pavimentos. Antes de apresentálos entretanto, entret anto, devemos abordar abordar de mane m aneira ira sucinta o elemento solo. Embora a pedologia seja a ciência que trata do solo para fin s agrícolas, é muito com um associar associar esses solos com as suas propriedades mecâni-  cas, servido como uma primeira diferenciação entre os diversos tipos.

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1.2. Solo Os solos são constituídos por um conjunto de partículas que retém ar e água nos espaços intermediários; essas partículas são livres para movimentarem-se entre si com algumas exceções, onde uma pequena cimentação pode ocorrer entre elas, mas que ficam muito abaixo dos valores encontrados encontrados nos cristais de rocha ou minerais (Pinto, 1998). 1998). Essa característica faz com que o estudo do solo não possa ser feito com base nos conceitos da teoria dos sólidos, base para o desenvolvimento da teoria das estruturas, o que dificulta em muito a criação de modelos teóricos que predigam o seu comportamento. É fácil compreender que as propriedades mecânicas do solo estarão intimamente ligadas não apenas às características das partículas sólidas - suas dimensões e constituição mineralógica mas também das quantidades relativas de ar e água presentes. Dimensão das partículas do solo A primeira diferenciação que podemos fazer entre os solos é com relação ao tamanho de suas partículas ou a sua granulometria, isto é, a distribuição de tamanhos que as partículas apresentam. O espectro observado na natureza é extremamente amplo, havendo grãos de pedregulhos da ordem de 150 mm de diâmetro até partículas argilosas da ordem de 10 -6 mm, ou seja, cerca de 150 milhões m ilhões de vezes vezes menores. m enores. Há solos com granulometria visível a olho nu, como é o caso dos pedregulhos e areias enquanto outros cujas partículas são tão finas que quando adicionamos água tornam-se uma pasta (colóide); geralmente temos o convívio de partículas de diversos tamanhos, cuja classificação pode ser dada como (Vargas, 1981): 1981) : Escala internacional: - pedr pedregu egulho lho:: acima de 2 mm - areia areia grossa: grossa: de 0,2 mm a 2,0 mm - areia reia fina fina:: de 0, 0,02 mm a 0,2 mm - silt e: de 0,002 m m a 0,02 m m - argila: abaixo de 0,002 m m Escala ABNT - mata mataccão: de 25 cm a 1 m - pedra: de 7,6 cm a 25 cm - pedr pedregu egulho lho:: de 4,8 4,8 mm a 7,6 cm - areia areia grossa: grossa: de 2,0 mm a 4,8 mm - areia areia media: media: de 0,42 0,42 mm a 2,0 2,0 mm - areia reia fina fina: de 0,05 0,05 mm a 0,42 0,42 mm - silt e: de 0,005 m m a 0,05 m m - argila: inf erior a 0,005 m m

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A forma usual de apresentar a distribuição dos tamanhos das partículas de um solo é por meio da sua curva granulométrica, onde o logaritmo diâmetro das partículas são colocadas no eixo das abscissas e, no eixo da ordenada as porcentagens acumuladas de diâmetros inferiores aos da abscissa correspondente. A granulometria é uma ótima forma de caracterizar os solos grossos, como pedregulhos e areias, pois nestes casos, casos, materia m ateriais is com curvas curvas granulométricas parecidas parecidas apresentam apresentam comportamentos com portamentos similares. Para solos finos isso pode não ser verdade, pois, mesmo quando a granulometria é idêntica, as propriedade propriedadess exibidas podem ser completamente complet amente diferentes. dif erentes. As curvas granulométricas granulométricas podem apresentar apresentar formas form as de distribuição bem diferentes, dif erentes, sendo que as mais comuns são: curva de distribuição de sedimentação normal, distribuição bem graduada e solo estabilizado granulometricamente. Esta última apresenta o melhor comportamento como material para pavimentação enquanto que as distribuições bem graduadas, muito embora o nome sugira o contrário, tem desempenho mais pobre pelo excesso de vazios entre as partículas. Índices físicos do solo Conforme exposto anteriormente, o solo é constituído por partículas sólidas, ar e água, cujas relações são extremamente importantes para a definição do seu comportamento, existindo diversas correlações entre elas, cujas de maior interesse serão agora apresentadas. Para isso, torna-se necessário separar as três fases como na figura 1.1 f acilitando litando a 1.1 (Pinto, (Pinto, 2002) 2002) , faci compreensão dos índices físicos. Os volumes de cada fase são apresentados à esquerda das figuras enquanto os pesos à direita. Os principais índices físicos dos solos são: - Umidade - w : é a relação entre o peso da água e o peso do solo seco, expresso em porcentagem; - Peso específico dos sólidos - γ s: é a relação entre o peso dos sólidos e o seu volume; - Peso específico natural - γ n: é a relação relação entre o peso total t otal do solo (sólidos + água) água) pelo volume. - Peso específico aparente seco - γ d: é a relação entre o peso dos sólidos e o volume total, sendo calculado pela expressão: γ d  = 

γ n  1 + w 

- Índice de vazios - e : é a relação entre os volumes de vazios e o de sólidos, sendo calculado pela expressão: e=

γ s s  -1 γ d d 

- Grau de saturação – S: é a relação entre o volume de vazios e o indice de vazios, sendo calculado pela expressão ( γ w =1,0): S = 

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γ n  . w  e 

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(a)

(b)

(c)

•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• ••••••••••••••••••

•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••

Ar

Va Vv V

•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• •••••••••••••••••••••

Pa

•••••••••••••••••••

Vw

•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• •••••••••••••••••••••••••••••••••••• •••••••••••••••

Ar e

••••••••••••••••

Líquido

•••••••••••••••••••••••••••••••••••

Pw ••••••••••••••••

P

••••••••••••

    )     I    +    e

••••••••••••••••••••••••

e

Líquido

•••••••••••••••••••••••••••••

γ s .w ••••••••••••••••••••••••

    (

Sólidos

Vs

•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• ••••••••••••••••••

Vol umes

Ps

•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••

Pesos

I •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• •••••••••••••••••••••••••••••••••••• •••••••••••••••

Vol umes

Sólidos

γ s

    )    w    +     I     (

   s       γ

•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• •••••••••••••••••••••

Pesos

Figura 1.1: As fases no solo; (a) no estado natural; nat ural; (b) separada em volume; volum e; (c) em funsão do volume de sólidos

1.3.Ensaios de Caracterização do Solo O comportamento físico de um solo depende, além do seu estado, medido pelos índices físicos, também das suas propriedades intrínsecas e tal conhecimento é obtido por meio de ensaios laboratoriais com amostras traba t rabalhada lhadass 2 e são conhecidos por Ensaios de Caracterização do Solo  So lo . Tais ensaios dividem-se em granulométricos - peneiramento e sedimentação - e os índices de consistência - também conhecidos como Limites de Atterberg  - que permitem classificar os solos em diversos agrupamentos, de acordo com suas características físicas. Os Limites de Atterberg  classificam o solo com relação a sua consistência, válidos, portanto, para solos plásticos e baseiam-se no fato de que os solos argilosos apresentam aspectos bem distintos em função de sua umidade, podendo variar de lama a pó, em função deste parâmetro. A figura 1.2 (Pinto, 2002) 2002) apresenta de modo simplificado as mudanças da consistência do solo: Estado

l íquido    e     d    a     d     i    m    u

pl ástico

Limites LL = limit e de liquidez liquidez IP = Índice de plasticidade LP = Limite de plasticidade

quebradi ço Figura 1.2: Limite Limite s de Atterberg dos solos

Neste trabalho, utiliza-se a classificação AC (A. Casagrande) Casagrande) , largamente empregada nos mais diversos tipos de obras de terra ou de fundação. Assim, primeiramente os solos são classificados, segundo sua granulometria, em três tipos (Vargas, 1977): a - Solos Grossos: aque Grossos: aqueles les em que pelo menos m enos 50% de seus grãos grãos tenham diâmetros superiores a 0,0745 mm, ou seja, fiquem retidos na peneira Tyler nº 200. Denomina-se amostra trabalhada por aquela que é destorroada e seca em em laboratório, perdendo suas caracterís características ticas de volum e de vazios, grau de com pactação pactação ou outras características características dele in situ. 2 

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b - Solos Finos: aque Finos: aqueles les em que pelo m enos 50% de seus grãos grãos tenham diâmetros inferiores inf eriores a 0,074 0,074 mm. mm . c - Turfas: São Turfas:  São solos fibrosos, facilmente reconhecíveis, compostos em sua grande maioria de matéria carbonosa e que são combustíveis, quando secos. Os solos grossos dividem-se em duas classes: Classe A: Pedregulhos, A: Pedregulhos, cujo símbolo é G, que possuem mais m ais de 50% de m aterial aterial retido na peneira ABNT 4,8 4,8 mm. mm . Classe B: Areias, B: Areias, cujo símbolo é S, quando 50% do material passa pela peneira ABNT 4,8 mm. Tanto os pedregulhos como as areias dividem-se em outros quatro grupos, cada um correspondendo a um determinado tipo de distribuição granulométrica: granulométrica: Grupo 1: Bem 1:  Bem graduados, com pouco ou sem finos. São solos grossos, que obedecem a uma curva granulométrica do tipo da de Talbot Talbot 3. Tais Tais solos devem ainda ter no máximo 10% de material passando pela peneira ABNT 0,074 mm. Os materiais desse grupo são designados por W . Grupo 2:  Misturas mal graduadas de pedregulho ou areia sem finos. Nesse grupo estão os materiais que não atendem à curva de Talbot, mas têm no máximo 10% de material passando pela peneira ABNT 0,074 mm; estão nesse grupo as areias ou pedregulhos uniformes. São simbolizados por P. Grupo 3: Formado 3: Formado por materiais bem graduados e com bom ligante. São solos que exibem curva granulométrica do tipo da de Talbot, mas com mais de 10% de material passando pela peneira ABNT 0,074 mm. A fração de material que passa pela peneira ABNT 0,074 mm, designada por ligante, é considerada de boa qualidade quando seu IP (índice de plasticidade) é inferior a 8. A esse grupo é identificad identif icadoo por C. Grupo 4: Formado 4: Formado por misturas mal graduadas de pedregulho ou areia com silte ou argilas. São solos que não obedecem a uma um a curva granulom granulométr étrica ica do tipo da de Talbot Talbot e contêm contê m mais m ais de 10% de material passando na peneira ABNT 0,074 mm e com o ligante tendo IP superior a 8. São simbolizados por F. Os solos finos f inos dividem-se em duas classes: classes: Pouco compressíveis: materiais compressíveis: materiais cujo ligante tem LL (limite de liquidez) inferior a 50, que são simbolizados por L; M uito compressíveis:  compressíveis: materiais materiais cujo ligante ligante tem t em LL superior a 50, simbolizados por H. Ambas as classes são classificadas em três grupos: Grupo 1: Solos siltosos, simbolizados por M ; Grupo 2: Areias ou siltes orgânicos, simbolizados por O; Grupo 3: Argilas inorgânicas, simbolizadas por C; A curva de Talbot Talbot tem granulom etria que segue a seguinte seguinte prop orção: 

3 

(%grãos que passam passam em qualquer peneira) 2 

=

Abertura peneira 

100 Gr ão s d e m ai or di am et r o   Tal relação indicam que os grãos m enores cabem cabem exatamante no vazio form ado pelos grãos maiores; desta maneira, quando comp actados, podem atingir elevados pesos específicos específicos e portanto m aiores resistências mecânicas  mecânicas 

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Casagrande (Vargas, 1977) observou que os valores de LL (limite de liquidez) e do IP (índice de plasticidade) plasticidade) variam variam conjuntamente, isto ist o é, um solo é tanto t anto mais plástico plástico quanto maio m aiorr for o seu limite de liquidez. Verificou-se ainda que, dispondo-se em um gráfico os valores de LL e IP determinados para um mesmo depósito de argila, o resultado é um gráfico linear, denominado gráfico de plasticidade (figura 1.3). Com base nesse gráfico, gráfi co, observa-se que a linha A aparece como uma fronteira empírica entre as argilas inorgânicas, que se situam acima dessa linha, e os solos plásticos, que contêm colóides orgânicos. Situam-se também abaixo da linha A os siltes e siltes argilosos, exceto quando o LL é inferior a 30, casos em que os siltes inorgânicos podem situar sit uar-se -se pouco acima da linha A. A.

Aumento: tenacidade e resistência do solo seco Diminui: permeabilidade variação do volume

60

COMPARA ÇÃO E SOLOS DE IGUAL L . L

50

  "   " A   h a  n  n   i   L

 o  r   i o  e  r  o   p   u  d  e s   i  m a   i  t e   x   m  o     i   L  a  p  r o

   )    0    5   =    L  .    L    (    B   a    h   n    i    L

Diminui: tenacidade e resist ência do solo seco Aumenta: permeabilidade variação do volume

40

60  -  2  0  a   L  %   h   L .   L  i  n   (    3   7 ,   =  0   L  P

50    )    %    I    P    I 40    (   e    d   a    d    i   c    i 30    t   s   a    l   p   e    d   e   c 20    i    d   n    I

CH

30 Argilas arenosas Siltes inoroganicos baíxa plasticidade

20

areia muito finas siltosas areia argilosas areia argilosas

Argilas inorganicas de mediona plasticidade OH

CL

ML

SC

0

10

20

MH

OL

10 SF

Argilas orgânicas Siltes org ânocos siltes - argilas altamente elásticos

30

10

Siltes orgânicos e inorgânicos e siltes argilas

40

50

60

70

80

90

100

Limite de liquidez (LL %)

Figura 1.3: Gráfico de plasticidade

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A figura 1.4 apresenta apresenta um quadro resumo resumo bastante útil para prever prever o comportamento comportament o do solo com base na sua classificação, bem como informação de carater construtivo (Vargas, 1977) .

Figura 1.4

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1.4 - Índice de d e Suporte Califórnia Tradicionalmente, utiliza-se o ensaio de suporte califórnia , que fornece o índice de suporte  Califórnia, indicado comumente pelas letras CBR CBR (California Bearing Ratio) , para caracterizar o solo sob o ponto pont o de vista de resistência resist ência.. Nesse ensaio, ensaio, tomatom a-se se um corpo de prova em um cilindro de 150 mm de diâmetro por 170 mm m m de altura; submerge-se subm erge-se o corpo de prova durante quatro dias para para se ati atingir ngir a saturação. saturação. Uma Um a vez atingida, inicia-se o ensaio medindo-se inicialmente, por intermédio de um deflectômetro, a expansão que a amostra sofre ao saturar-se. A seguir, por meio de um macaco hidráulico, faz-se pressão contra o corpo de prova por meio de um cilindro de 50 mm de diâmetro. Um manômetro registra a pressão aplicada e um deflectômetro mede as deformações com as quais se traça o gráfico apresentado na Figura 1.5.

F

Monometro (kgt) CBR=

F S x 70

100

d deflectom (mm)

F (b) 11, 3 cm

05, 0 cm

(a)

2 ,5 0,15 cm

ENSAIO CALIFORNIANO

Figura 1.5: Esquema do ensaio CBR

Define-se o CBR como CBR como sendo: CBR % =

F

x 100

70 x S

onde; kgf  para deformação padrão. F é a força aplicada em kgf para

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d

(m m )

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1.5 - Considerações Gerais Perfil do terreno: sondagens a percurs ão Obtida por meio do SPT SPT e dos ensaios de caracteriza ção. Um subsolo heterog êneo requer bastante criatividade do projetista, pois tal condi ção só poderá ser combatida por um processo de regularização do subleito subleito ou pela presen ça de uma camada de sub-base que absorva parte das tensões que originariamente seriam absorvidas pelo subleito ou pelo aumento da espessura da placa. Todas essas medidas, tomadas isoladamente ou em conjunto, destinam-se a reduzir os recalques diferenciais oriundos oriundos do carrega carregamento mento de um subsolo heterog êneo. Tais recalques diferenciais renciais introduzem um n ível de tens ão na placa que n ão est á dimensionada para suportar, provocando danos ao pavimento. Colapsibilidade Colapsibilidade e Expansibilidade: Expansibilidade: A presença de solos colaps íveis ou expansivos pode tamb ém provocar danos danos ao pavimento, caso haja contato com água. Define-se um solo colaps ível pela relação (Vargas, 1977):

i=

Ae (1+ei )

onde: Ae é a variação dos índices de vazios e ei é o índice de vazios vazios inicial. Os solos s ão considerados colapsí veis veis quando i é inferior a 0,02. O colapso estrutural desses solos só ocorrerá em regime de saturação, pois, em fun ção de sua alta porosidade e conseq üente permeabilidade, a água de chuva pode percolar facilmente pelos vazios, sem satur á-los. Já os solos expansíveis são aqueles que apresentam grande varia ção de volume em fun ção de mudanças no teor de umidade. Por exemplo, um subleito escarificado e compactado em um teor de umidade muito abaixo da ótima tenderá a um brusco aumento de volume; por outro lado, se houver excesso de umidade, redundar á em fortes tens ões de retração, provocando fissuras e redução de volumes. De qualquer qualquer forma, form a, em ambos os casos casos os danos danos no paviment pavimentoo s ão inevit áveis, gerando preju ízos que podem ser evitados. (Rodrigues e Cassaro, 1998) Do ponto de vista geot écnico, é suficiente considerar-se tr ês classes de argilas: as caulinitas , as  tica e inerte à ação da água. ilílas  e as montmorilonitas . A maioria dos nossos solos é cauliní tica Existem, Existem, porém, importan im portantes tes ocorr ências de solos expansivos, como os m assap assap ês do Rec ôncavo baiano e as argilas da forma ção de Tubarão, no sul do país, nos quais a fração argilosa cont ém elevado teor de montmorilonita. Em outras regi ões também ocorrem manchas de solos expansivos, como no Nordeste (Pernambuco e Cear á) e no Sul (formação Santa Maria). Nesses casos, é importante conhecer a press ão de expansão e a expans ão livre.

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A pressão de expans ão é o valor da press ão que necessita ser aplicada sobre uma amostra indeformada, de tal modo que n ão ocorra sua expans ão quando imersa, isto é, Ae = 0. 0. A porcentagem de expans ão livre é a relação entre ent re a variação da altura do corpo de prova e seu comcom primento inicial, antes da imers ão. Para se obter essa grandeza, grandeza, utiliza-se utiliza-se uma um a amostra indeformada indef ormada instalada no anel da c élula de adensamento, por ém sem aplicar carga (P ( P = 0). 0). A expansibilidade tamb ém poderá ocorrer em solos que n ão contenham montmorilonita, mas que entrem em contato com produtos qu ímicos que reajam com a água nele contida ou com seus componentes. É possível a ocorr ência do fen ômeno em algumas ind ústrias, com o conseq üente levantamento do pavimento. pavimento.

1.6 - Coeficiente de Recalque A resist ência do solo do subleito, medida m edida por por meio m eio do CBR CBR, influencia inf luenciarrá diretamente na espessura final da placa; esse par âmetro é largamente largamente emprega em pregado do para a o dimensionamento dimensionamento com f ins rodoviários. Entretanto, quando se trata de pavimentos r ígidos, emprega-se comumente o coeficiente de recalque k; o ábaco da figura 1.6 permite correlacionar este coeficiente com o CBR CBR. Define-se coeficiente de recalque ou m ódulo de reação k pela relação:

k=

P δ

em MPa/m

onde: P é a pressão unit ária aplicada sobre uma placa r ígida em MPa e

δ é o recalque ou a deflex ão correspondente, em metros, (0,00127 µ). Na determinação do m ódulo de reação, observa-se que (Souza&Thom ás, 1976): a - em uma prova de carga, para grandes varia ções de pressão, o diagrama de pressão & deformação não é linear, e o valor de k depende da deformação ou recalque que se tomou como referência; b - a medida do coeficiente de recalque é sensível ao diâmetr me troo da placa empregada, em pregada, e as as variações só deixam deixam de ter significa ção para ensaios efetuados com placas de di âmetro igual ou superior a 76 cm; e c - o valor do coeficiente de recalque depende da umidade do solo. Para uma boa correlação com a teoria de Westergaard  (Yoder&Witczak, 1975), 1975) , que governa o dimensionamento dos pavimentos r ígidos, o coeficiente de recalque deve ser determinado com placas de no m ínimo 76 cm de di âmetro, tomando-se tomando-se como refer ência o recalque de 0,127 cm. O valor de k varia entre limites amplos, dependendo do solo, da sua densidade e umidade. Solos muito plásticos podem apresentar um valor da ordem de 1,4 kgf/cm 2  /cm (14 (14 M Pa/m), Pa/m), enquanto enquanto 2 pedregulhos e solos arenosos bem graduados atingem valores da ordem de 14,0 kgf/cm  /cm (140 MPa/m) ou mais. O mesmo ensaio pode ser empregado para determinar o coeficiente de recalque no topo do sistema subleito & sub-base  sub-base . 16

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Coeficiente de Recalque, k

CBR (%) 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1

10

20

30

40

50

60

70 k (M Po /m )

Figura 1.6: Correlação k x CBR 17

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SUB-BASES

2.1 – Introdução É comum a ocorr ência de certa confus ão com relação à nomenclatura das camadas do pavimento rígido, pois geralmente é associada à do pavimento flex ível cujas camadas estruturais são: revestimento (capa asf áltica), base e sub-base. Para o pavimento r ígido, considera-se que a placa placa de concreto assume assume simultaneament simultaneamentee a fun f un ção de base e revestimento revestim ento e, portanto, abaixo abaixo dela, vem a sub-base; embora no Brasil seguimos esta nomenclatura, alguns autores costumam empregar os termos base e sub-base indistintamente para pavimentos de concreto (Yoder & Witczak, 1975). 1975) . As sub-bases s ão elementos estruturais intermedi ários entre as placas de concreto e o subleito, formado form ado pelo terreno natural natural ou por solo trocado, devidament devidamentee compactado, e s ão de import ância primordial ao desempenho do piso. A import ância da sub-base é f ácil de compreender quando se imagina o sistema estrutural de uma placa de concreto (Ec = 26000 M Pa), Pa), apoiada apoiada sobre um solo de boa qualidade qualidade (E S = 60MPa 60M Pa): ): a relação entre os m ódulos acaba sendo muito elevada, pois o m ódulo de deformação da placa acaba sendo 430 vezes mais alta do que o do solo. Se entre os dois materiais for colocada uma camada de, por exemplo, brita graduada (E SB = 200 MPa), a rela ção EC /ESB passa a ser aproximadamente 130 e entre ESB /ES próxima a 3. Obviamente que a rigidez das diversas camadas n ão é fun ção apenas do m ódulo de elasticidade delas, mas tamb ém da espessura1, mas m as parece razoável que quando introduzimos uma camada de rigidez intermedi ária entre a placa e o solo o sistema passa a ser mais harm ônico, controla cont rolanndo principalmente as deforma ções. No passado, muitas rodovias de concreto apresentaram s érios problemas pela aus ência de subbase, sendo o mais percept ível formado pelo bombeamento, que é a perda de material fino da camada de suporte, expelido junto com água pela junta. O mesmo fen ômeno ocorre em pisos. Excetuando-se os casos muito particulares em que ocorra a concomit ância entre baixas solicitações de cargas, subleito homog êneo, com boa capacidade de suporte, com aus ência de material fino pl ástico e clima seco, é fundamental a presen ça da sub-base para se obter um produto final de ótima qualidade. Para tanto, s ão definidos neste cap cap ítulo os principais requisitos e tipos de sub-bases.

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1

A rig idez de uma camada varia com o cubo da sua espessura.

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2.2 - Funções da Sub-base As sub-bases possuem tr ês funções fundamentais (Pitt (Pitta, a, 1987):

a - Eliminar Eliminar a possibilidade possibilidade da ocorrência do bombeamento bom beamento de solos finos plásticos. O processo do bombeamento, ou pumping, é a expuls ão dos finos pl ásticos de um solo atrav atrav és das juntas, bordas ou trincas de um pavimento, diminuindo drasticamente a capacidade de suporte do subleito, uma vez que o fen ômeno provoca profundas altera ções no esqueleto s ólido do solo; a falta de suporte adequado induz a maiores deforma ções da placa, levando a n íveis críticos as tens ões de tração na flex ão do piso, redundando na sua ruptura. O bombeamento est á ligado a: - exist ência de finos pl ásticos no subleito; - saturação do subleito; - juntas ou trincas no pavimento; - cargas intensas m óveis. A fim de prevenir o bombeamento, bombeamento, n ão são necess árias grandes espessuras de sub-base. sub-base. H á registros (PCA, 1960) de pavimentos de concreto, com sub-base com apenas 50 mm de espessura, apoiados em subleitos extremamente favor áveis à ocorr ência do bombeamento em que, mesmo ap ós dez anos de trabalho sob condi ções severas de tr áfego, o fen ômeno não se manifestou. O Brasil é rico em exemplos negativos de como a aus ência da sub-base pode reduzir drasticamente a vida útil de um pavimento r ígido e muito embora na grande maioria dos casos os pavimentos ment os industriais encontram-se encontram-se em áreas cobertas, cobert as, ainda assim assim é recomendável o seu emprego, pois durante a fase executiva, h á presen ça massiva de água, advinda, por exemplo, da cura do concreto ou mesmo das pr óprias operações de concretagem. Outro dado importante é que a exist ência de camada granular imp õe restrição à umidade ascendente, que é crítica quando o piso for revestido.

b - Evitar variações excessivas do material do subleito. Os materiais de subleito, quando quando formados f ormados por solos expan expansivos, sivos, podem, em presen ça de água, ou em sua aus ência, ncia, sofrer fen f en ômenos de expans ão ou retração, que podem vir a induzir a uniformidade do suporte do piso, provocando deforma ções de tal ordem que, se n ão houver colapso, o rolamento ficar á bastante bastante prejudicado frente as deform a ções. Nos casos em que o subleito é submetido ao processo processo de escarifica ção e compactação, é fundamental a ado ção de um r ígido sistema de controle de umidade, que deve ser igual ou ligeiramente superior à ótima, resultando em uma camada cuja espessura final compactada seja de pelo menos 30 cm.

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A figura 2.1 (PCA, 1960) apresenta a correlação entre o IP - Índice de Plasticidade, porcentagem de inchamento e grau de expansibilidade.

Í ndice ndice de plasticidade (%)

Porcentagem de inchamento

Grau de Expansibilidade

Inferior a 10

Inferior a 2

não expansivo

10 < IP < 20

2 Ast 40

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TIPO

Possui área de aço longitudinal maior que a área de aço transversal, com rela ção fixa entre as áreas de aço, usualmente malha retangular.

M

COMPRIMENTO

    A     R     U     G     R     A     L

A st = 1/2 A sl

TIPO

Possui área de aço longitudinal maior que a área de aço transversal, com rela ção fixa entre as áreas de aço, usualmente malha retangular.

COMPRIMENTO

R     A     R     U     G     R     A     L

A st = 2/3Asl 41

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TIPO

Possui área de aç o transversal maior que a área de aç o longitudinal, usualmente malha retangular.

T

COMPRIMENTO

    A     R     U     G     R     A     L

A st > Asl

3.6.8.2 Telas não padroniza p adronizadas das (sob projeto) Sua produ ção depende das caracter ísticas do projeto e de acordo pr évio com o fabricante.

3.6.9 Representação gráfica Os painéis de telas soldadas s ão representados em um projeto sob a forma de um ret ângulo ou quadrado em escala com uma ou duas diagonais tra çadas. Uma diagonal traçada indica ser apenas um painel (armadura simples), no caso de duas diagonais traçadas, é a indicação de dois pain éis (armadura composta), um sobre o outro sem espa çamento entre eles, com as mesmas dimens ões e posicionados no mesmo local. A diagonal diagonal serve para para identificar o painel, ser á escrito sobre ela o n úmero do painel painel para identificar sua posição sobre a forma, o tipo da tela (designa ção), a largura e o comprimento em metros.

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 o  t o  m  m e n  m p r  i  o  C  a x  g u r a   L a r g  o -  L  ã  ç  a  g n   i g   D   D e s  i   N º -

 o  t o  m e n  p r  i m  o  t o  C o m  x  m e n  a   a  r  i m  g u r  a r g  o m p   L    L  C   x  a  ã o  g u r a  g n a ç   i   i g   L   L a r g   D   D e s  ã o  ç  a   N º  n  g   i g   D   D e s  i   N º -

, 0 0  6 0 , 4 5  X  - 2 4  8  3  Q 1   N 1 -

, 0 0  6 0  4  ,4 5  X  2   ,0 0  8  6 0  Q 1 3 , 4 5  X  2 4    N 1  8   L   L 1 3   N 2 -

N1 - Q 138 N1 - Q 138

Armadura simples

N2 - L 138

Armadura composta

3.6.10 Identificação das telas Todo painel ou rolo de tela soldada é identificado por uma etiqueta em PVC que traz informações tais como: nome do fabricante, dimens ões (largura e comprimento), designa ção (tipo da tela), tela), etc. Desta forma o recebimento recebiment o do produto na obra se torna mais f ácil. Cada fabricante tem sua pr ópria etiqueta.

3.6.11 Emendas Um painel de tela soldada cobre uma determinada área de armadura sobre a forma, para executarmos o projeto em tela, é necessário fazer uma montagem desses pain éis a fim de que toda área seja coberta. Quando executamos essa tarefa, na realidade estamos colocando um painel de tela ao lado do outro, porem, é necess ário que a armadura se torne cont ínua em toda sua extens ão, para que isso ocorra precisamos fazer emenda entre os pain éis que se dá pela sobreposi ção de malhas. Essa emenda deve seguir as seguintes recomenda ções:

3.6.11.1 Emenda da armadura principal Para fios com bitola at é 8 mm, sobreposi ção de 2 (duas) malhas. 2 malhas

Para fios com bitola acima de 8 mm, adotar a express ão abaixo para calcular o comprimento da emenda. Comprimento da emenda

1,5 l d

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3.7 Selantes e materiais de preenchimento das juntas O surgimento das empilhadeiras de rodas r ígidas promoveram uma altera ção substancial nas juntas, pois o pequeno di âmetro delas passaram a introduzir esfor ços elevados nas bordas da junta, havendo a necessidade de desenvolvimento de materiais espec íficos para o seu preenchimento. Com isso, passamos a ter duas categorias de materiais: os selantes e os materiais de preenchimento. Os primeiros s ão empregados somente quando n ão há tr áfego de empilhadeiras de rodas r ígidas. Selantes Os selantes são materiais de natureza pl ástica, empregados na vedação das juntas do pavimento, permitindo mit indo a sua selagem. selagem. Sua import ância é fundamental, visto que impedir á a entrada de part ículas incompressíveis na junta, que s ão extremamente danosas ao desempenho do pavimento. Podem ser divididos em duas categorias principais: os pr é-moldados e os moldados m oldados no local. Selantes Pr é-Moldados Os selantes pr é-moldados s ão aqueles que t êm sua forma form a previament previamentee definida no processo industrial e são posteriormente fixados às juntas por meio de adesivos; adesivos; como custo cust o mais elevado elevado do que o dos outros tipos, geralmente s ão empregados em casos espec íficos, como em juntas de dilata dilata ção com grande solicitação de tráfego de equipamentos com pneum áticos. Esses selantes s ão normalmente produzidos em borracha sint ética, como o neoprene, com f orma geom étrica tri ca apropriada para para cada uso. Selantes Moldados no Local A outra fam ília é aquela que é vazada no local, onde as paredes da junta ser ão a própria f ôrma do selante. Podem ser de dois tipos: os vazados a quente e os moldados a frio. Os selantes vazados a quente s ão produzidos normalmente à base de asfalto alcatr ão ou misturas de borracha mo ída e asfalto. São de baixo custo, sendo largamente empregados em estradas; para pisos, o seu uso é mais restrito, por causa da sua apar ência e baixa resist ência química. Os selantes moldados a frio s ão modernamente produzidos à base de, poliuretano, silicone, polisulfeto ou outro polímero apropriado, que, ap ós a cura, formam um elast ômero est ável e de resist ência mecânica e química adequada ao piso. Alguns tipos, como os de silicone, podem ser obtidos em diversas cores, sendo bastante úteis no caso de pisos decorativos. Materiais de preenchimento de juntas São assim denominados os materiais bi-componentes à base de resinas epox ídicas ou poliur éias, cuja dureza shore A situam-se ao redor de 80 10 e são os únicos capazes de efetivamente resistirem ao tráfego de rodas r ígidas. Em função da baixa mobilidade, apresentam como caracter ística o descolamento da junta, sendo que este fato n ão significa necessariamente um defeito no preenchimento, n ão interferindo no seu desempenho. 44

Para Para efeito de com paração, os poliuretanos de uso corr ente apresentam apresentam d ureza em em t orno d e shore A = 30.

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CONCRETO

4.1 - Introdução Conforme j á mencionado no cap ítulo anterior, o sucesso dos pisos est á fortemente associado ao trinômio, projeto, materiais e execu ção, só que muitas vezes, a defici ência relativa aos materiais acaba sendo encoberta e at é erroneament erroneamentee imputada imput ada à execução. Entretanto, a observa ção mais atenciosa de defeitos em pavimentos industriais pode levar à conclusão de que boa parte dos problemas encontrados est á relacionada à escolha inadequada do tipo do concreto, seus constituintes e da sua execu ção. Neste cap ítulo, procuraremos analisar com maior profundidade as caracter ísticas que devem ser levadas em considera ção na escolha do concreto. Embora j á exista consenso de que a qualidade e desempenho do concreto deva ser exaustivamente pesquisada e detalhada, ainda encontramos especifica ções descuidadas empregando concretos de baixo desempenho, como aqueles com resist ência caracter ística de 15 MPa ou 18 MPa, notadamente em garagens e estacionamentos, onde na grande maioria das vezes a atenção ao pavimento acaba sendo posta de lado. Nestes casos, de sa ída pode-se identificar um grave problema: as baixas resist ências mecânicas do concreto ir ão levar a um desgaste superficial excessivo, fazendo com que o piso solte part ículas e apresente aspecto empoeirado. Mesmo quando empregamos revestimentos complementares, como cer âmica ou revestimentos monol íticos, é necess ário que haja um valor m ínimo de resist ência para que haja uma boa ancoragem. O exposto evidencia a import ância da escolha do concreto; quando n ão é possível contar com a assessoria de especialista, deve-se analisar principalmente os seguintes par âmetros: resist ência à compressão e à tração na flexão, resist ência ao desgaste, exsudação e retração hidráulica.

4.2 - Resistência do Concreto Embora não seja o único parâmetro de medida, a resist ência do concreto é largament largamentee empregada para avaliar ou definir o seu desempenho, empregando-se freq üentemente a resist ência à compressão, que é mais f ácil e menos dispendiosa de se medir. Outros par âmetros como o m ódulo de elasticidade, resist ência a abras ão, condutibilidade, etc, podem ser avaliados avaliados pela resist ência. No caso do piso com armadura distribu ída, a resist ência irá determinar a espessura do concreto, a rigidez, a qualidade superficial, e tamb ém, indiretamente, ir á influenciar as e deforma ções da placa, como o empenamento. A resist ência do concreto deve ser dosada na medida certa, pois quanto excessivamente elevada, acaba conduzindo a maiores m ódulos de elasticidade e menor fluência na tração. A placa de concreto precisa acomodar uma s érie de deformações, quer de origem t érmica como hidr áulica e quando é muito rígida acaba tendo baixa relaxa ção diminuindo a capacidade do concreto em absorver movimenta ções e dissipar tens ões.

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A resist ência do concreto est á intimamente relacionada à resist ência da pasta de cimento, do agregado agregado e da int erface pasta-agregado, pasta-agregado, sendo est a bastante cr ítica no caso de esfor ços à tração na flexão. O primeiro fator a ser analisado é a relação água/ gua/ccimento (a/c), (a/c) , que representa seguramente o principal par âmetro met ro da resist resist ência do concreto (Neville, 1971) e é universalmente conhecida por Lei de Abrams. Abrams. Trabalhos experimentais indicam que a rela ção a/ c explica, em m édia, 95% das variações da resist ência à compressão; quando se trata da resist ência à tração na flex ão tem-se observado que a Lei de Abrams, Abrams, quando considerada isoladamente, é insuficiente para explicar as parcelas mais expressivas dessa resist ência (Bucher (Bucher e Rodrigues, 1993), 1993) , devendo-se lan çar mão de outros fatores, principalmente da ader ência pastapast a-agrega agregado, do, que é fruto não só da resist ência da pasta mas também da textura e forma do agregado gra údo. Os agregados afetam notadamente a resit ência à tra tr ação na flex ão, devido principalmente à natureza mineral ógica, forma form a geométrica e textura das part ículas. Ensaios comparativos com seixo rolado, que possui superf ície lisa, e calc ário britado indicaram que neste a resist ência à tração na flexão pode ser at é 25% maior para a mesma rela ção a/ c (Kaplan, (Kaplan, 1963). 1963). O mesmo estudo indica que, quanto maior for o volume do agregado gra údo com relação ao total, menor ser á o m ódulo de ruptura, devido ao aumento da dimens ão m édia do agregado total. Quanto à forma, agregados com part ículas que se afastam da forma esf érica conferem ao concreto maior m ódulo de ruptura, pelo simples fato de apresentarem maior área de contato com a argamassa e um melhor engaste. Esse afastamento deve ocorrer dentro de certos limites, sendo que a forma ideal é a cúbica. Concretos com agregados disciformes (forma de disco) ou aciculares (forma de agulha) apresentam baixa resist ência à flexão, além de facilitarem a forma ção de bolsões, por dificultarem a sa saída da água exsudada, diminuindo a ader ência matriz-agregado (Bucher e Rodrigues, 1983). 1983) . No dimensionamento de pisos com armadura simples, emprega-se o m ódulo de ruptura, que é o parâmetro mais representativo das solicita ções a que este ser á submetido. A sua determina ção é feita feit a em corpos de prova prism prism áticos com sec ção quadrada quadrada e compriment o ligeiramente m aior aior que tr ês vezes a altura, sendo geralmente empregados nas dimens ões 150 mm x 150 mm x 500 mm. Quando comparado com o corpo de prova cil índrico, empregado na determina ção da resist ência à compressão, nota-se que a sua utilização em obra é um ttanto anto dificultada, dificultada, pelo custo das f ôrmas, do ensaio e pelas dificuldades de manuseio. A correlação estat ística entre a resist ência à compressão e o m ódulo de ruptura é possível teorica t eorica-mente, ment e, tendo sido perseguida por diversos pesquisadores, pesquisadores, no intuito intuit o de f acilitar acilitar o controle cont role de obras onde o requisito é o m ódulo de ruptura. A pr ática tem demonstrado que o emprego dessas correlações deve ser tomado como refer ência para efeitos de dosagem. Como exemplo de correlações entre as resist ências, que podem perfeitamente ser empregadas para os estudos de dosagem, pode-se citar duas, que apresentam resultados bastante similares: Bucher & Rodrigues, 1983: 1983 :

ƒct,M = 0,56 x (f c )0,6

(MPa)

Packard, 1976: 1976 :

ƒct,M = 0,76 x (f c )0,5 46

(MPa)

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No emprego de correlações, é necess ário conhecer o tipo dos agregados empregados, pois concretos produzidos, por exemplo, com seixo rolado apresentam fortes distor ções, para menos, nas correlações entre as resistentes. A primeira equa ção (Bucher& Rodrigues, 1883) foi obtida com agregados graúdos britados (granito) e areia de quartzo.

200 180 Esferas de aç a çoEsferas de aç a çoEsferas de aç a ço

160 140    B     o   p    t   n   e   m    i   c   o    d   o         ã   s   a   r    b   a   r   o   p   a    d   r   e    P

Roda de desbaste

120 100 80 60 Jato de areia

40 20 0

0,20 0,30 0,40

0,50 0,60 0,70 0,80

Relaçã Relação o água/cimento

Figura 4.1 - Resist ência à abrasão x relação àgua - cimento (Liu, 1994) Resist ência ao Desgaste A resist ência ao desgaste é um dos principais par âmetros a serem considerados no dimensionamento do piso, pois dela depende em grande parte o seu desempenho. Embora seja t ão importante, a sua obten ção depende de uma s érie de fatores f atores de dosagem dosagem e executivos que muit as vezes vezes passam desapercebidos pelo engenheiro e que podem limitar tanto a funcionalidade como a vida útil do pavimento. Em primeiro lugar, a resist ência ao desgaste est á diretamente relacionada à resist ência à compressão ou seja, a relação água - cimento (figura (figura 4.1) 4.1) e, mais intensamente, à tração do concreto. Recomenda-se que a resist ência à compressão m ínima para assegurar um bom desempenho com relação ao desgaste seja de 30 MPa (Farny, 2001). 2001) .

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A exsudação, fenômeno de separação de parte da água do concreto, que por ser mais leve aflora na superf ície, pode influir bastante na redu ção da resist ência ao desgaste. O que ocorre na realidade é que a ascens ão da água provoca um aumento da rela ção a/ c na região da superf ície da placa, reduzindo a resist ência mec ânica do concreto. As causas da exsuda ção est ão intimamente ment e ligadas ligadas aos aos teores de finos, f inos, inclusive o cimento, e ao teor de água do concreto, havendo aditivos, como os plastificantes, que podem increment á-la. Outros fatores f atores que aumentam a exsudação são as operações de vibração e acabamento excessivas do concreto, que est ão relacionadas com a sua trabalhabilidade. Na dosagem experimental do concreto, deve-se analisar cuidadosamente a exsuda ção a fim de minimiz á-la e reduzir seus efeitos nocivos no concreto.

4.3 - Retração e Expansão do Concreto Nos concretos estruturais convencionais, pouca aten ção se dá às variações volum étricas, causadas pelas oscilações t érmicas e mudan ças do teor de umidade do concreto, mas na pavimentação, o estudo e controle dessas varia ções podem significar o sucesso ou f racasso racasso de uma um a obra. obra. Retração hidráulica O concreto no estado fresco, isto é, imediatamente ap ós a mistura dos seus componentes, constitui-se em uma s érie de part ículas, culas, incluindo o cimento, ciment o, que est ão temporaria t emporariamente mente sepaseparadas por uma fina camada de água; o efeito lubrificante dessa camada, associado com certas for ças interparticulares, torna a mistura trabalh ável (ACI, 1988). 1988). Analisando-se Analisando-se a mistura em n ível macrosc ópico, pode-se dividi-la em s ólidos, que são os agregados, embebidos em uma pasta, formada pelo cimento, ar e água. À medida que se aumenta a quantidade de pasta, afastando-se as part ículas sólidas, ou se diminui a sua viscosidade, aumenta-se a fluidez da mistura. Portanto, a água tem um consider ável papel no concreto fresco. Entretanto, nem toda água que é adicionada ao concreto é empregada na hidrata ção do cimento. A t ítulo ilustrativo, pode-se considerar que para 100 quilogramas de cimento s ão necess ários 24 quilogramas de água quimicamente combinada (Malisch, 1992), 1992) , sendo que cerca de 12 a 18 quilogramas permanecem adsorvido aos silicatos de c álcio hidratados. Toda a água excedente ir á evaporar-se, provocando uma redu ção no volume do concreto, denominada retra ção hidráulica. O fenômeno é inevit ável e bastante pronunciado em placas de concreto, sendo a primeira causa das fissuras, podendo ser reduzido com cuidados na dosagem. Diversos fatores podem afetar a retração, como tipo t ipo de cimento, ciment o, a natureza dos agregados agregados e dos adit aditivos, ivos, mas a principal causa é a quantidade de água na mistura (Soroka, 1979). 1979) . Sendo Sendo o concreto um material higrosc ópico, após a cura e a secagem pode absorver ou perder água, em fun ção de variações na umidade relativa do ar, ar, apresentando uma expans ão ou contração; por exemplo, a mudan ça do estado saturado ao seco, com 50% de umidade relativa, causa uma retração de aproximada aproximadamente mente 0,6%, ou seja, uma placa placa de 10 metros de comprimento contrai nada menos do que 6 mm, que é a mesma variação quando h á mudança de temperatura da ordem de 40 °C (ACI, 1988). 1988).

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Retração aut ógena Há cerca de uma d écada, falar de retração aut ógena - aquela que ocorre sem que haja troca de umidade com o meio ambiente - era quase um preciosismo. Hoje esse quadro sofreu brusca altera ção, quando pesquisadores procuraram compreender o porqu ê das fissuras que surgiam nas primeiras idades idades em concretos de alto desempenho. Nesses concretos, emprega-se a s ílica ativa , material mate rial pozol ânico extremamente fino - cerca de cem vezes vezes mais que o cimento ciment o - e que permitiu a obten ção de concretos com patamares de resist ência nunca antes poss íveis. Esse material é muito ávido por água, absorvendo a que se encontra nos capilares do concreto e com isso promovendo uma retra ção sem que haja troca de umidade com o meio ambiente. Essa retração recebe o nome particular particular de retra ção por dissecação. Hoje sabemos que n ão apenas apenas os concretos concret os contendo s ílica ativa passa est ão sujeitos a retração aut ógena, mas tamb ém os concretos que apresentam baixa rela ção água - cimento, inferior a 0,42 (Holt, 2000) e há indícios que outras adi ções minerais possam tamb ém contribuir com com o f enômeno. Retração plástica As fissuras de retra ção plástica são causadas pela mudan ça de volume do concreto no estado pl ástico. As retrações que ocorrem no concreto antes do seu endurecimento podem ser dividias em quatro fases (Wanj et al, 2001): 2001) : Primeira fase - assentamento pl ástico: ocorre antes da evaporação da água do concreto; quando do lançamento, o espaço entre as part ículas sólidas est ão preenchidas com água; assim que essas part ículas sólidas assentam, existe a tend ência da água subir para a superf ície formando um filme e esse fenômeno é conhecido por exsudação. Neste est ágio a mudan ça de volume do concreto é muito muit o pequena. pequena. Segunda fase - retra ção plástica prim ária ou retra ção por exsuda ção: é a fissura pl ástica clássica. A água superficial come ça a evaporar-se por raz ões clim áticas - calor, vento, insolação - e quando a taxa de evaporação excede a da exsudação, o concreto come ça a contrair-se. Este tipo de retração ocorre antes e durante a pega e é atribuída às pressões que desenvolvem nos poros capilares do concreto durante a evapora ção. Terceira Fase - Retra ção Aut ógena: neste caso,quando a hidrata ção do cimento se desenvolve, os produtos formados envolvem os agregados mantendo-os unidos; nessa fase, a import ância da capilaridade decresce e o assentamento pl ástico e a retração pl ástica primaria decrescem, decrescem, tomantom ando seu lugar a retração aut ógena, que quando o concreto est á ainda no estado pl ástico é pequena, ocorrendo quase quase que totalmente t otalmente ap ós a pega do concreto. No passado essa parcela da retra ção era praticamente desprezada, mas hoje, principalmente com o emprego de baixas rela ções água/cimento, a retração aut ógena ganhou destaque importante. Quarta fase - retra ção plástica secund ária: ocorre durante o in ício do endurecimento do concreto. Assim que o concreto come ça ganhar ganhar resist res ist ência, a retração plástica tende a desaparecer. As combinações mais comuns de ocorr ência da retração plástica são as três primeiras fases: assentamento pl ástico, retração por exsudação e a aut ógena. Sempre que h á restri ções a essas variações volum étricas, tanto interna int ernass como externas, desenvolvem-se desenvolvem-se tens ões de fração com probabilidade da ocorrência de fissuras. 49

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Nos últimos anos temos observado um aumento significativo das patologias associadas à retração pl ástica do concreto, que podem estar ligadas a rela ções água/cimento mais baixas e ao emprego de cimentos de finura mais elevada, al ém do emprego de outros materiais ciment ícios adicionados a ele, como a esc ória de alto forno, pozolanas, filer calc ário, geralmente extremamente finos; é sabido que essas adi ções incrementam a retra ção do concreto (Kejin et al, 2001 e Neville, 1997). 1997) . Esse aumento na retra ção plástica geralmente est á associado a tr ês fatores: baixas taxas de exsudação, elevada retração aut ógena e elevadas press ões capilares provenientes das altas finuras dos materiais ciment ícios. Há algum tempo, imaginava-se que as fissuras de retra ção plásticas eram inofensivas, pois apresentavam pequena profundidade n ão progredindo com o pavimento pavimento em utiliza ção. Isso com certeza cert eza era verdadeiro quando as tens ões de retração hidráulica eram baixas e as tens ões de utilização -aquelas oriundas dos carregamentos - eram pequenas. Hoje em dia, al ém das expressivas retra ções dos concretos modernos, os pisos s ão na sua totalidade empregados com refor ços, com telas soldadas ou fibras de a ço, que levaram a uma redução na espessura com o incremento das tens ões atuantes, al ém do que, a necessidade na redução de custos t êm imposto espessuras mais arrojadas. Como conseq üência, observa-se hoje um grande n úmero de f issuras, issuras, cujo aspecto s ó pode ser explicado pela evolu ção das antes inofensivas fissuras pl ásticas. O emprego de fibra f ibrass sint éticas como auxiliares no combate ou redu ção das fissuras de retra ção plástica tem sido largamente difundido por diversos pesquisadores (Rodrigues e Matardo, 2001), 2001), embora o mecanismo como isso ocorre n ão seja bem conhecido, havendo havendo vertentes vertent es que advogam que os complexos mecanismos da press ão dos poros capilares desempenham importante papel na redu ção da retração e conseq üentemente das fissuras, enquanto outros preferem atribuir às fibras a redu ção dos efeitos efeit os danosos danosos da retra ção (Padron (Padron et al, 1990); 1990) ; provavelmente e pelos resultados de pesquisas experimentais ambas teorias s ão v álidas, sendo que a quest ão da redu ção da porosidade capilar ir á afetar basicamente a retração por exsudação, enquanto enquanto que a fibra f ibra,, como m aterial aterial de refor ref or ço deve atuar nos est ágios subsequentes, enquanto o m ódulo de elasticidade da fibra pl ástica for superior ao da pasta de cimento.

4.4 - Recomendações para Escolha do Concreto Conforme Conforme já citado anteriormente, a escolha n ão deve basearbasear-se se exclusivament e na sua resist ência mecânica, mas tamb ém deve-se atentar a outros pontos pont os import antes, como a traba t rabalhabilida lhabilidade: de: - que irá depender dos m étodos de mistura, lan çamento, adensamento e, principalmente, de acabamento do concreto - e a durabilidade, que ser á fortemente influenciada pela retra ção hidráulica, exsudação e resist ência ao desgaste. a - Consumo de Cimento O cimento n ão é só importante como agente gerador de resist ência mecânica no concreto, mas também tem uma fun ção primordial na trabalhabilidade; suas part ículas ultrafinas atuam como verdadeiros rolament rolamentos, os, reduzindo o atrito ent re as outras maiores, como as da areia areia (Rodrigues, 50

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1990), 1990), além de aumentar a coes ão da mistura fresca, reduzindo a exsuda ção. Essa função não é cumprida apenas pelo cimento, mas tamb ém pelo ar naturalmente ou artificialmente incorporado durante a mistura, e tamb ém por outras part ículas, supostamente inertes, inferiores a 0,15 mm (Neville, 1982), 1982) , ou mesmo pozolanas ou esc ória básica de alto forno. Recomenda-se (PCA, 1983) como teor m ínimo de finos os valores da Figura 4.2. Para Para condi con di ções específicas, são sugeridos teores de cimento na Figura 4.3. (ACI 2004). 2004) .

Dimensão M áxima Agregado 32 15 19 12,5

Teor dos Finos

Dimensão M áxima do Agregado Agregado (mm) (mm )

280 300 320 350

Figura 4.2 - Teor m í nimo nimo de finos

Consumo Consumo de Cimento Cimento kg/ m2 M í nimo nimo M áximo

37,5

280

330

25

310

360

19

320

375

12,5

350

405

9,5

360

415

Figura 4.3 - Teores de cimento

b - Dimensão M áxima Caracter í stica stica Quanto Quanto m aior aior for a dimens ão m áxima caracter ística do agregado, menor ser á o consumo de cimento, mas, por outro lado, como j á mencionado, o m ódulo de ruptura tende a diminuir com o incremento, ment o, e o acaba acabamento mento é facilit ado pela redu ção da dimens ão máxima. Esses fatores induzem que a dimens ão m áxima não deve ser superior a 32 mm, devendo ser preferencialmente preferencialmente 25 mm ou 19 mm, não podendo ser maior do que 1/3 da espessura da placa. O agregado gra údo deve ser preferencialmente composto por duas faixas granulom étricas comerciais, como 50% de brita 1 e 50% de brita 2, ou 70% de brita 0 e 30% de brita 1, de modo a reduzir reduzir o volume de vazios do agreagregado composto, permitindo a diminui ção do teor de argamassa (Rodrigues, 1990). c - Abatimento (Slump) (Slump) O surgiment surgim entoo dos pisos de alto alto desempenho, desem penho, caracte caracteriza rizados dos por elevados índices de planicidade e nivelamento, for ça o emprego de concretos mais pl ásticos, situados entre 70 mm e 100 mm. Isso ocorre pela necessidade de se retrabalhar o concreto durante o per íodo de dorm ência, que antecede a pega. O emprego de aditivos, nesses casos, deve ser feita com cautela, tomando-se como referência a curva de perda de trabalhabilidade do concreto, para garantir o retrabalho necess ário. d - Resist ência A resist ência à tração na flex ã necessária é obviamente um crit ério de projeto, imposto pelo calculista. É interessante observar que a sua influ ência na espessura da placa pode n ão ser t ão grande como se imagina. Por exemplo, um incremento em torno de 70% na resist ência à compressão, passando de 21 M Pa para para 36 M Pa, Pa, leva à redução de apenas 12% na espessura da placa (Ringo, 1992). O fato de se usar resist ências mais elevadas reside na quest ão da durabilidade superficial. Caso este ja previsto um aca acaba bamento mento que a garan garanta, ta, os valores valores emprega empregados dos para para a resist ência podem ser inferiores mais baixo. Para condi ções de uso sem revestimento é comum no Brasil a especifica ção do concreto com resist ência caracter ística superior a 30 MPa. e - Consumo de Água 51

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05

DIMENSIONAMENTO

5.1 Introdução Observamos no Brasil, a partir da d écada de 1990 um expressivo aumento nas exig ências de qualidade dos pisos industriais, inclusive relativos a projeto. Costum Costumava ava-se -se dimensionar dimensionar os paviment pavimentos os industriais com base base somente som ente nos crit érios da PCA. A grande popularidade desse m étodo deve-se à ênfase que a ABCP deu a ele, que se popularizou com os trabalhos divulgados em simp ósios (Pitta & Carvalho, Carvalho, 1986) e cursos promovidos por aquela entidade. A partir de 1995 come çam a surgir novas tend ências de dimensionamento, agora vindas da Europa (The Concrete Society, 1994) , com o ressurgimento dos trabalhos de Lösberg e Mayerhof, Mayerhof , em contraponto aos preceitos dos americanos Westergard (Westergard, 1927) , Pickett, Ray (Pickett e Ray, 1950) e Packard (Packard, 1976), 1976) , este com contribui ções mais afeitas ao pavimento industrial. Os fatores que diferem as duas escolas - a europ éia e a norte-americana - residem fundamentalmente no fato da primeira focar pavimentos refor çados, cujos m étodos consideram o comportamento plástico dos materiais na ruptura, como os que empregam telas soldadas, fibras de alto m ódulo ou protens ão, enquanto a americana trabalha essencialmente com concreto simples. A diferença entre as estruturas dos dois pavimentos é acentuada: os crit érios americanos produzem placas de elevada rigidez e de pequenas dimens ões já os procedimentos europeus, conduzem a pavimentos esbeltos e placas de grandes dimens ões, sendo deles a concep ção do pavimento tipo Jointless, que emprega placas com mais de 500 m 2. Nota-se que nos últimos ltim os dez anos anos o Brasil vem trilhando tril hando o caminho caminho inequ ívoco da escola europ éia e o grande avan ço das t écnicas de dimensionamento dos pavimentos estruturalmente armados (Rodrigues, 1996 e Rodrigues & Pitta, 1998) contribuíram para selar essa tend ência. Iní cio cio da pavimenta ção rí gida gida O trabalho desenvolvido por Westergard (Westergard, 1926) teve uma contribui ção imensa im ensa para para a criação das bases te óricas do dimensionamento de placas apoiadas em meio el ástico, embora o conceito de fundação em líquido denso seja anterior a esse per íodo. Westergard é citado em praticamente todos os trabalhos atuais e suas equa ções b ásicas são ainda muito muit o ut utiliza ilizadas. das. Elas Elas fornecem a tens ão gerada na placa quando é aplicada uma carga P em uma área de contato circular com raio a, para carregamentos posicionados no interior da placa comumente designada como carga central - na borda e no canto; nestes dois casos, considera-

52

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se bordas livres, isto é, sem barras de transfer ência. Além das tens ões, Westergard desenvolveu modelos para a previs ão de recalques - ou deformações - para as mesmas condi ções de carregamentos; as seis equa ções considerando o coeficiente de Poisson do concreto igual a 0,15, s ão: Carga no Interior da Placa

[ 

σi = 0,316 P  4log h 2 

  l

b 



]

+ 1,069

sendo b = a quando a ≥ 1,724h 

b =  1,6a 2 + h 2  - 0,675h, quando quando a < 1,724h  Deflexão: ∆i =

P  2  8k    l

{

 [  [   } 2 

1+

1 2π

  ln

a 

2  l

- 0,673 x

a 

  l

Carga de Borda ( Área Circular) σb = 0,803 P [ 4log h 

2 

0,666 (a  0,034 ]  /    l )- 0,034 (  l /a )+ 0,666

[

Deflexão: ∆b = 0,431 P  1 - 0,82 0,82 2  k    l



a 

  l

]

Carga de Canto σx =

Deflexão: ∆c =

3P  h 2 

P  k    l

2 

[  1-

[

1,722a    l

1,205 - 0,69



] 0,72

1,722a    l

]

Para todas as express ões, σ e ∆ são a tensão atuante e a deformação; P, k ,  l e a são a carga, o coeficiente de recalque, o raio de rigidez e o raio de aplica ção de carga respectivamente. Embora desenvolvidas a quase 80 anos, quando a comparamos com os MEF - Métodos de  1993), Elementos Finitos  - mostram excelente ader ência, como demonstrou Ionnides (Wuang, 1993), pesquisador americano que estudou com profundidade essas express ões, para as placas trabalhando no regime el ástico do concreto. As limitações das equações de Westergard referem-se à aus ausência da análise imediata das tens ões na fundação e, mais importante, a influ ência de uma carga nas tens ões em um ponto que n ão seja imediatamente abaixo do ponto de aplica ção da carga. 53

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Esta defici ência foi suprida pelo desenvolvimento das cartas de influ ência por Picket e Ray Ray na década de 1950 (Picket & Ray, 1950), 1950) , que são sistemas sistem as gráficos que permitem a determina ção do momento fletor gerado por um carregamento com área de contato definida, para carregamentos central (carta N º 6) ou de borda (carta N º 2), 2), que s ão amplamente empregadas nos paviment pavimentos os rodovi ários (Rodrigues, Pitta, 1999) . Estudos Complementares Embora as cartas sejam relativamente f áceis de serem empregadas, as equa ções anteriores foram desenvolvidas para o dimensionamento de pavimentos rodovi ários e portanto com pequenas tensões de contato e acabam apresentando distor ções para as cargas correntes nos pisos industriais. As expressões relativas às tensões atuantes de Westergard fornecem o m áximo esforço no centro de aplicação da carga, n ão levando em considera ção as deformações do concreto, que permitiriam as contribui ções estruturais das áreas adjacentes, levando a uma super estima ção da estrutura estrut ura do pavimento, paviment o, como demonst dem onstrou-se rou-se em ensaios de verdadeira grandeza realizados realizados na Inglaterra. Nesses ensaios comprovou-se que a carga de ruptura exibida por uma placa de concreto com 150 mm de espessura, apoiada em subleito com coeficiente de recalque conhecido, s ó foi compat ível com Westergard quando quando se considerou uma área de contato cerca do dobro da real (Bechett, 1987). 1987). Nesses mesmos experimentos pode-se constatar que as express ões desenvolvidas de modo independente por G.G. M ayerhof ayerhof (Mayerho (M ayerhof, f, 1962) e Andërs Lösberg (Lösberg, 1961) eram mais representativas, fato coerente com as pesquisas experimentais dos dois autores. Mayerhof, engenheiro sueco, ficou conhecido por diversos trabalhos cient íficos no âmbito da engenharia de funda ção e geotecnia, cunhou suas express ões experimentais que s ão hoje adotadas por c ódigos construtivos (TR 33). 33). Já o também sueco Lösberg, sberg, de formação voltada para estruturas de concreto armado, desenvolveu extensos trabalhos para a For Força A érea Sueca e foi o pioneiro na abordagem do conceito do espraiamento de tens ões e do achatamento das curvas do momento fletor, base da moderna teoria do dimensionamento de placas armadas apoiadas em meio el ástico.

Figura 5.1: Redistribui ção dos momentos (Lösberg, 1961)

A figura 5.1 representa o fen ômeno: quando a carga aplicada é inferior à capacidade capacidade estrutural estrut ural do pavimento, a curva de tensões (curva b) tem um comportamento homog êneo e essa tendência prossegue at é que o limite resistente do concreto seja atingido (curva a). a). Neste est ágio ocorre a plastifica ção do concreto, concreto, mas m as como esse material material tem ruptura fr ágil, o alongamento na ruptura é muito pequeno. pequeno.

Entretanto se for posicionada uma armadura inferior, que é um materia m ateriall d úctil, apresentando expressiva deformação comparativamente ao concreto, ocorre o espraiamento de tens ões (curva c), c), aumentando substancialmente a capacidade estrutural do pavimento. 54

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M étodo dos Elementos Finitos O dimensionamento dos pavimentos industriais com o emprego de programas de elementos finitos elaborados elaborados especificamente especif icamente para placas placas apoiadas apoiadas em meio el ástico, apresenta boa ader ader ência com os m étodos tradicionais. Por exemplo, o programa Kenslab Kenslab (Huang, 1993) permite considerar a funda ção como líquido denso - empregando o bastante conhecido coeficiente de recalque k - bem como permite utilizar o m ódulo resiliente resilient e do subleito; as cargas, cargas, pontuais ou uniform emente ement e distribu ídas podem ser empregadas sem limitação de quantidade. Outro aspecto interessante deste programa é a possibilidade de ado ção de placas duplas, superpostas, podendo-se considerar as hip óteses de ader ência plena ou independente. Como desvantagem, o programa originalmente elaborado em DOS, DOS, é pouco amigável quando comparado com os programas programas em ambiente Windows W indows e como estes programas programas tem evolu ído muito rapidamente, cada vez mais é dif ícil conseguir operar programas tipo DOS nas plataformas Windows modernas. O emprego de programas de elementos finitos é limitado a casos mais complexos onde a metodologia tradicional n ão consegue dar uma resposta respost a adequada. adequada.

5.2 – Metodologias de Lösberg e Mayerhof – Escola Eurpéia Os trabalhos desses dois importantes pesquisadores forma lastreados por um grande n úmero de ensaios experimentais (Lösberg, 1961 e Mayerhof, 1962) e prenderam-se apenas as cargas concentradas sendo que Lösberg considera carregamentos duplos, que ocorrem em ve ículos de rodagem dupla, enquanto Mayerhof considera apenas a carga isolada. Essas considerações não invalidam a utilização das formulações para os diversos carregamentos analisados analisados - cargas cargas lineares, estanterias, est anterias, rodagens dupla, etc. - bastando apenas apenas ter o conceito conceit o de cargas contribuintes em um determinado ponto considerado. Uma vez compreendido esse conceito, a utiliza ção das f órmulas de Mayerhof ou os ábacos de Lösberg é imediata.

5.2.1 – Cargas Contribuintes Considere-se o ponto A da figura 5.2. 5.2. Cada carga situada a uma determinada dist ância deste ponto irá produzir nele um determinado esfor ço, função direta da sua posi ção relativa. P1

P2

P3

P4

P5

A

Figura 5.2 No plano cartesiano, podemos representar um c írculo de influ ência RC dentro do qual qualquer carregamento ir á promover um incremento em A. O diâmetro desse c írculo é fun ção do raio de rigidez, que é dado pela express ão: 55

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

E x h 3  =    l 2  12 (1- µ )x k 

0,25 



onde:

  l é o raio de rigidez (m) E  é o m ódulo de elasticidade do concreto (Pa) H é H  é a espessura da placa de concreto (m) µ é o coeficiente de Poisson do concreto K  é o coeficiente de recalque) (Pa/m) Observe que na f órmula do raio de rigidez est á embutido o momento de in ércia da placa de concreto, dado pela express ão:

  l =  b x h 

3 

12 

onde: b é a largura, largura, normalmente norm almente considerando-se considerando-se uma faixa f aixa unit ária. Essa informa inform ação é importante quando desejamos levar em considera ção o espraiament espraiamentoo de tens ões citado em í tem tem 5.1, 5.1, pois o momento de inércia da seção armada diminui na medida em que a fissura ção da seção aumenta. Entretanto, essa an álise mais aprofundada foge do escopo deste trabalho mas essas informa ções estão disponíveis na bibliografia deste trabalho (Rodrigues, 2003). 2003) . Voltando a quest ão das cargas contribuintes, o raio de influ ência, a partir de A é dado por: R c c  = N x N  x   l onde:

N  pode variar de 1 a 2 e sua escolha é opção do projetista. Valores inferiores a 1,5 devem ser respaldados com base em estudos complementares. Uma vez determinado Rc, o cálculo das cargas contribuintes é bastante simples quando assumimos uma distribuição triangular, sendo m áxima no ponto considerado (A) e zero em N x   l (figura 5.3). 5.3). A 1,0

Figura 5.3 Na figura 5.3, 5.3 , as cargas P1, P4 e P5 est ão fora da zona de contribui ção, n ão incrementando as tensões em A; embora possam promover uma redu ção, devido aos momentos negativos que elas possam gerar no ponto A, esse fato s ó é considerado em condi ções especiais. As cargas contribuintes gerados por P2 e P3 podem ser determinados por semelhan ça de triângulo: 56

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γ 2 2  (n x   l - X 2 2 )  γ 3 3  (n x   l - X 3 3 )  = ;  = n x   l n x   l 1 1 Portanto:

 

C 2 2  = P 2 2  n x   l - X 2 2  n x   l C 3 3  = P 3 3  n x   l - X 3 3  n x   l

 

e 

A soma das cargas C2 e C3 gera uma carga equivalente que substitui, na se ção A, os os P2 e P3, produzindo o mesmo esfor ço. Novamente Novament e analisando analisando a figura 5.3 se P2 = P3, a seção do pavimento mais solicitada ir á se localizar localizar imeim ediatamente abaixo de P2 e P3 ou a meia dist ância delas, devendo as duas se ções serem pesquisadas; mas se P2 ≠ P3 a seção mais solicitada poder á ser em qualquer ponto ent re as duas cargas cargas e a pesquisa deve ser mais abrangente. O mesmo conceito pode ser empregado para outros tipos de carregamento e é muito útil, por exemplo, para cargas lineares. Neste caso, podemos discretizar a carga linear em v árias cargas cargas pontuais pont uais e se escolhermos dist âncias infinitamente pequenas, a carga equivalente, ap ós a integração, será o produto da carga linear "q" pela área do tri ângulo de base base 2 x n x   l e altura altura unit ária.

5.2.2 – Ábacos Ábacos de d e Lösberg Lösberg O trabalho de Lösberg (Lösberg, 1961) é bastante extenso, apresentando diversas hip óteses de carregamento e at é de comportamento da fundação: resiliente (l íquido denso) ou el ástico. Neste trabalho s ão apresentadas nas figuras 5.4 a 5.6 (Lösberg, 1975) os ábacos para carga de borda, com e sem transfer ência de carga, carga, e central cent ral sendo permit ido a ado ado ção de ambos comportamentos com portamentos para a fundação; o conceito de l íquido denso (resiliente), empregando o coeficiente de recalque k tradicional, atende a grande maioria dos carregamentos em pavimentos industriais. Podemos observar que os Ábacos são função da soma de momentos m + m’, onde m ’ é o momento negativo e m o momento positivo atuante.

Figura 5.4: Carga central

57

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Figura 5. 5.5: Carga em em bo borda pr proteg tegida

Figura 5. 5.6: Carga em em bo borda lilivre

A consideração de Lösberg é que a continuidade da placa faz com que ocorra o momento negativo que contribui para a redu ção do positivo, à semelhança do que ocorre nas vigas cont ínuas. Para esse pesquisador, a continuidade ocorreria pela pr ópria resist ência à tração na flex ão do concreto. Entretanto, placas placas longas longas - comprimento m aior do que que 8 x   l (raio (raio de rigidez) rigidez) - s ão passíveis de fissuração por retração hidráulica e at é mesmo por quest ões de fadiga do concreto a contribuição do momento negativo s ó pode ser empregada quando for prevista arma ção específica para essa finalidade.

5.2.3 – Fórm Fórmululasas de May Mayerhof  erhof  As f órmulas de Mayerhof (Mayerhof, 1962) chamam aten ção pela simplicidade na utiliza ção, apresentando tamb ém boa precis ão e são padrão em países como a Inglaterra, empregadas nos procedimentos normativos de c álculo (Concrete Society). Society) . São elas:



Carga Central: P = M o o X 6 1 + 

2 a  a    l





Carga de Borda Livre: P = M o X 3,5 1 + 



Carga de Canto: P = M o o X 2 1 + 

a  3 a 

  l



a  4 a 

  l

Onde a é o raio da área carregada, carregada, considerada circular, circular,   l o raio de rigidez da placa de concreto concret o e o M o o momento resistente da se ção armada. Inversamente é possível determinar o momento gerado pelo carregamento e ent ão calcular a se ção resistente.

5.3 Processos de d e Dime Dimensi nsioname onamento nto de d e pavi p avime mentos ntos Industriai Industriaiss com Armadura Nesta revis ão, o processo tradicional da PC PCA A foi abandonado em fun ção das espessuras geradas, pois hoje j á est á consolidado consolidado o conceito de que mesmo a tela superior superior promove o aumento da capacidade estrutural do piso. 58

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Em seu lugar, est á sendo proposto o processo de dim ensionamento ensionamento com o emprego primordial das expressões de Mayerhof, Mayerhof, empregando o m étodo das cargas cargas contribuintes. contribuint es. Do crit ério anterior, s ó foi mantido o dimensionamento de cargas uniformemente distribu ídas. Neste cap ítulo será abordado, de maneira eminentemente pr ática, o modo de dimensionamento dos pisos de concreto com armadura distribu distribu ída e o estruturalmente armado, para os tipos de carregamento regamento mais comuns em obras obras industriais:

a - Cargas Cargas móveis móv eis de empilhadeiras;  b - Cargas uniformemente distribuídas;  c - Cargas produzidas por montantes de prateleiras. O dimensionamento ser á feito considerando-se que as cargas atuam no interior da placa de concreto, isto é, não são consideradas bordas livres nas placas. Na pr ática, isso significa que é obrigatório o emprego de mecanismos de transfer ência nas juntas, tanto nas de constru ção como nas serradas (ver capí tulo tulo 6).

5.3.1 - Cargas Móveis O tipo mai m aiss comum de ve ículo a trafegar em um piso industrial é a empilhadeira, empilhadeira, que, pela sua freq üência de solicitação e cargas de eixo, acaba por superar as solicita ções de eventual tr ânsito de caminh ões. A empilhadeira empilhadeira é um veículo dotado de dois eixos, podendo ter ou n ão rodagem dupla, sendo que o eixo t raseiro raseiro é considerado, para efeitos de dimensionamento, apenas como direcional, j á que no momento de solicitação m áxima de carga ela praticamente toda vai concentrar-se no eixo dianteiro. Outro fator que agrega esfor ço ao pavimento é, em geral, a pequena dist ância entre as rodas do eixo mais carregado, podendo haver sobreposi ção das cargas individuais dos pontos de apoio. Neste item, ser ão considerados ve ículos dotados de pneus, isto é, com press ão de enchimento conhecida ou que possuam roda rod a r ígida. No caso destes, dest es, pode-se considerar press ão de enchimento fict ícia elevada, como de 1,75 MPa ou medi ção real da área de contato. O dimensionamento do piso com armadura armadura distribu ída requer o conhecimento dos seguintes par âmetros:

- Carga do eixo mais carregado, formada pela carga útil somada ao peso pr óprio do ve ículo culo,, em newtons (N); nos casos gerais, considera-se na situa ção mais cr ítica, que somente o eixo dianteiro receber á todos os esfor ços. - Freqüência das cargas - Tipo de rodagem, rodagem, simples sim ples ou dupla; - Dist ância entre rodas, s e sd, em m - Carga no eixo mais carregado.

sd

s

sd

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- Pressão de enchimento enchiment o dos pneus, q, em Pa; Pa; - Resist ência à tração na flex ão (módulo de ruptura) do concreto, f ctM,k. - Coeficiente de recalque da funda ção, k, em Pa/m; - Coeficiente de seguran ça, FS O coeficiente coeficient e de seguran ça FS irá depender da freq üência dos carregamentos e da capacidade da empilhadeira, pois nele est á embutido o conceito de fadiga do concreto. Considerando que RT é a relação de tens ões do concreto (tens ão de tração na flexão gerada pelo carregamento dividida pela resist ência à tração na flexão característica do concreto), quanto mais pr óxima de um ela for, mais r ápido será o consumo à fadiga do concreto, segundo a lei de Miner. À medida que RT diminui, maior ser á o número de solicitações admissíveis, sendo infinito para RT=0,45; RT=0,45; a relação entre RT e N (n úmero de solicita ções) pode ser adotado como (Pitta, 1996): 1996) : - Quando RT ≤ 0,45 - N = ∞ - Quanto 0,45 < RT ≤ 0,55 - N =



4,2577  R T T - 0,4325 

3,2268 



0,9718 - R T T  0,0828 

- Quanto RT > 0,55 - N =

O dimensionamento é feito de acordo com a seguinte sistem ática: a - determina-se a área de contato efetiva dos pneus, que é fun ção da carga de roda (Pr ) e da press ão de enchimento (q):

P  A =  q r r  (m  )2  onde: Pr é a carga atuante no pneu, obtido pela divis ão da carga do eixo pelo n úmero de rodas q é a pressão de enchimento do pneu. b - Determina-se o raio da área de contato a =

Ac  π

c - Para Para eixo de rodagem rodagem simples, sim ples, calcular calcular o moment m omentoo fletor flet or atuante de acordo com a express ão:

M = 

Pr



6 1+

a  2 a 

  l



d - Para eixo de rodagem dupla (n=2)



Pr 1+

M = 



2 l - Sd

6 1+ 60

2  l a  2 a 

  l





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onde: Pr =

P eixo  eixo  4 

O momento obtido pode ser empregado para a determina ção da espessura da placa, no caso de armadura distribu ída, ou da armadura estrutural, no caso do pavimento estruturalmente armado. e - Determinar a espessura da placa: caso do pavimento com armadura distribu ída

h =  6 M 0 σadm

f - Calcular a armadura distribu ída: da: A armadura distribu ída tem como fun ção controlar as tens ões de retração do concreto, permitindo a utilização de placas com grandes dimens ões. Na realidade ela n ão impede o surgimento de fissuras, mas mant ém a abertura t ão fechada que ela passa a ser impercept ível. Tradicionalmente, seu c álculo é feito com base na Drag Equation, mas existem diversos outros procedimentos de c álculo (WRI, 1996), 1996) , que conduzem as taxas de armadura variando de 0,05% a 1%; obviamente que à medida em que ocorre o aumento da taxa de armadura, a probabilidade de ocorrência de fissura diminui e, com a taxa de 1%, é praticamente nula. Com a Drag Equation, sub-base Equation , leva-se em considera ção a força de atrit o gerada entre a placa e a sub-base e a taxa de armadura necess ária para o seu controle é dada pela express ão:

As  = 

 ƒ x  W  x L x  h x  γ   ƒ yd  yd 

onde: W , L e h são a largura, comprimento e espessura da placa e y é o peso espec ífico do concreto. Considerando que peso espec ífico do concreto seja 25,000 N/m 3  as fórmulas passam a ser para as telas soldadas (CA60). (CA60).

CA 60: As   ƒ x L x  h  333  onde: 2  As é a área da armadura, em cm  /m  f é o coeficiente de atrito entre a placa e a sub-base, geralmente tomado entre 1,5 e 2,0 L é o comprimento da placa, em m  h é a espessura da placa, em cm  W é o peso espec ífico do concreto, adotado como 24.000 N/m 3 

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5.3.2 – Carga Uniformemente Distribuída As cargas uniformemente distribu ídas são freqüentemente utilizadas no dimensionamento dos pavimentos industriais, mas na realidade, n ão são muito comuns no seu "senso estricto", mas sim camufladas por cargas pontuais, lineares e outras configura ções. Sob o ponto de vista exclusivamente t écnico, uma carga distribu ída refere-se a um carregamento plano, apoiado sobre o piso por meio de uma área de contato que coincide com a proje ção do carregamento, sem que haja a exist ência de cargas pontuais ou lineares. l ineares. Usualmente, as cargas distribu ídas geram um momento negativo nos corredores que suplantam os momentos positivos que ocorrem sob a placa e s ão inferiores aos produzidos por cargas m óveis ou pontuais pontuais e que por este motivo, m otivo, s ão desprezados. O momento negativo n ão é função apenas do carregamento e das caracter ísticas elásticas do terreno de fundação, mas tamb ém da largura do corredor: Quando o carregamento ocorre, o terreno de funda ção experimenta uma deforma ção, fazendo com que haja uma mudan ça da curvatura da linha el ástica da placa na área descarregada, gerando o momento negativo no corredor, situado a uma dist ância próxima a 1,1   l do t érmino da área carregada (PCA, 2001), 2001) , onde  l é o raio de rigidez da placa. Portanto, à medida que o corredor vai se estreitando, ocorre a superposi ção dos momentos negativos e esta ser á m áxima para L=2,2   l ; nesta condi ção, a capacidade do piso ser á (Packard, 1976): 1976) :

c = 1,03 x  σadn x h x  k 

onde: c é a carga admiss ível em kN/m 2; σadm é a tensão admissível em, MPa (f ctM,k); h é a espessura do concreto em cm; k é o coeficiente de recalque, em MPa/m Outra ação que deve ser considerada é a deformação plástica do terreno de fundação sob ação de cargas cargas permanentes perm anentes ou de elevada dura ção, caso t ípico do carregamento aqui tratado, mas que foge do escopo deste trabalho. Cargas elevadas por exemplo, acima de 6 tf/m 2 deveriam ser analisadas sob este ângulo, preferencialmente com a consultoria de engenheiro geotecnista, mas lembrando que as deformações admissíveis para fundação (da ordem de cent ímetros) normalmente provocam momentos moment os fletores flet ores muito elevados elevados nos corredores. corredores. Por este motivo, pode ser extremamente útil a execução de provas de carga com placas circulares a fim de determinar as deformações plásticas e elásticas que irão ocorrer sob ação do carregamento previsto.

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Embora os esfor ços de carga pontual sejam determinantes no dimensionamento de pavimentos industriais, é sempre importante verificar, no caso de estanterias, a a ção do carregamento em camadas abaixo do subleito, onde podemos considerar a deforma ção do terreno e que ir á refletir-se nas placas de concreto.

5.3.3 - Dime mensi nsioname onamento nto para Cargas Cargas de Montantes As cargas cargas oriundas de montantes m ontantes de prateleiras geram cargas pontuais a serem suport adas adas pelo piso e que, por estarem muito pr óximas, influenciam-se entre si. Como resultado tem-se a gera ção de momentos positivos (parte inferior da placa). Estas cargas formam um padr ão, conforme apresentado na figura 5.7 (Página 64). Para o dimensionamento do piso s ão necessários os seguintes dados: - Espaçamento entre os montan mont antes tes x, em metros, que é a menor dist ância entre eles; - Espaçamento entre montantes y, em metros, que é a maior dist ância entre eles; - Dist ância z, em metros, entre duas prateleiras adjacentes; - Área de contato A da placa de apoio dos montantes. - Carga do montante, P, em N  ; - M ódulo de ruptura do concreto fctM,K , em M Pa ; - Coeficiente de recalque do subleito ou sub-base, em MPa/m; - Coeficiente de seguran ça das tens ões. Nota 1: 1: as dimensões de apoio da área de contato devem ser compatíveis com as da coluna do 

porta-paletes. Nota 2: 2: a área de contato  A deve ser suficientemente grande para que a tensão de contato não  supere 4,2 vezes o módulo de ruptura, para cargas no interior da placa, e 2,1 vezes para cargas nas  bordas ou cantos. A observância deste critério crit ério conduz geralment geralmentee as tensões de cisalhamento cisalhamento com-  com -  patíveis com o concreto empregado  Nota 3: 3: o fator f ator de segurança para cargas cargas de montantes m ontantes pode variar variar substancia subst ancialment lmente, e, desde valores  baixos, como 1,5 até 5. Para cargas cargas elevadas, elevadas, é prudente o emprego em prego de fatores de segurança altos, notadamente quando os porta-paletes também suportarem estruturas de cobertura ou fechamento. Para Para o pavimento estruturalmente estrut uralmente armado, empregaem prega-se se 1,4. Como as equações de Mayerhof pressupõem o conhecimento da espessura h do pavimento, para que o raio de rigidez possa ser calculado, devemos adotar um valor inicial, que poder á ser compat ível com as cargas uniformemente distribu ídas.

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Figura 5.7

A tensão gerada, por exemplo, no ponto A, deverá ser calculada por meio de uma carga equivalente formada pela soma das diversas cargas contribuintes, inclusive de empilhadeiras. Uma vez obtido a carga equivalente, a resolu ção do problema passa a ser imediata:

P e e 

M = 



2 

a

6 1+ 

  l



Para o piso com armadura distribu ída, temos: σ = a

6M  h 2 

Caso essa condi ção não seja cumprida, devemos recalcular empregando nova espessura de placa h . Para Para o piso estruturalmente est ruturalmente armado, armado, é necessário que o momento fletor (M R) esteja em tf x cm, para que os coeficientes adimensionais k6 e k3 possam ser facilmente empregados:

K 6 6  = 

b x d 2 2  M k k 

As  = K 3 3  x  M k k  d  onde d = h - (cobrimento da armadura inferior)

k 3 3  é dado na figura 5.8 - (Santos, 1983) 64

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25 1 8 .6 3 8 4 .7 1 0 2 .1 1 8 1 .2 0 6 7 8 1 ,7 5 5 0 ,4 4 1 0 ,3 3 1 9 ,0 2 5 6 ,2 2 1 1 ,2 1 7 7 ,8 1 5 2 ,4 1 3 2 ,7 1 1 7 ,1 1 0 4 ,5 9 4 ,3 0 8 5 ,9 4 7 9 ,0 1 7 3 ,1 9 6 8 ,2 2 6 3 ,9 4 6 0 ,2 0 5 6 ,9 2 5 4 ,0 1 5 1 ,4 2 4 9 ,1 4 4 7 ,5 4 4 6 ,0 6 4 4 ,6 8 4 3 ,3 9 4 2 ,2 0 4 1 ,0 7 4 0 ,0 2 3 9 ,0 3 3 8 ,1 0 3 7 ,2 2 3 6 ,4 0 3 5 ,6 1 3 4 ,8 7 3 4 ,1 7 3 3 ,5 0 3 2 ,8 7 3 2 ,2 7

Valores de k6 para concreto de f ck  ck  igual a:  26 27 28 17.921 4.529 2.036 1.159 751,7 529,2 394,5 306,7 246,4 203,1 171,0 146,6 127,6 112,6 100,5 90,67 82,63 75,98 70,37 65,60 61,48 57,89 54,73 51,93 49,44 47,15 45,71 44,28 42,96 41,73 40,57 39,49 38,48 37,53 36,64 35,79 35,00 34,24 33,53 32,57 32,22 31,61 31,03

17.257 4.361 1.961 1.116 723,8 509,6 379,9 295,4 237,2 195,6 164,7 141,1 122,9 108,4 96,75 87,31 79,57 73,16 67,77 63,17 59,20 55,74 52,70 50,01 47,61 45,50 44,02 42,64 41,37 40,18 39,07 38,03 37,06 36,14 35,28 34,47 33,70 32,97 32,29 31,64 31,02 30,44 29,88

1 6 .6 4 1 4 .2 0 6 1 .8 9 1 1 .0 7 7 698,0 491,4 366,3 284,8 228,8 188,6 158,8 136,1 118,5 104,5 93,30 84,19 76,73 70,55 65,35 60,91 57,09 53,75 50,82 48,23 45,91 43,87 42,44 41,12 39,89 38,75 37,67 36,67 35,73 34,85 34,02 33,24 32,50 31,80 31,14 30,51 29,91 29,35 28,81

30 15.531 3.925 1.726 1.005 651,4 458,6 341,9 265,8 213,5 176,0 148,2 127,0 110,6 97,54 87,08 78,58 71,62 65,85 60,99 56,85 53,28 50,17 47,43 45,01 42,85 40,95 39,62 38,38 37,23 36,16 35,16 34,23 35,35 32,53 31,75 31,02 30,33 29,68 29,06 28,47 27,92 27,39 26,89

Valores de k 3 3  CA - 60 0,269 0,270 0,271 0,272 0,273 0,274 0,275 0,276 0,277 0,278 0,279 0,280 0,282 0,283 0,284 0,285 0,287 0,288 0,290 0,291 0,293 0,294 0,296 0,298 0,299 0,301 0,302 0,304 0,305 0,307 0,308 0,309 0,311 0,312 0,314 0,316 0,317 0,319 0,320 0,322 0,324 0,325 0,327

Figura 5.8 fonte: Adaptado de Cálculo de Concreto Armado, segundo a Nova NB-1 e o CEB

5.4 Tensões Tensões de emp empenamento enamento Todos os m étodos de dimensionamento dimensionamento citam, dentre os esfor ços atuantes, aqueles produzidos pelo empenamento das placas de concreto, mas s ão raros os que fornecem alguma diretriz de como considerá-lo. Na verdade, essa considera ção, de fato, não é f ácil, pois quando determinamos a tens ão causada pelo empenamento empenamento t érmico em placas de bordas livres, percebemos que ela é pequena, rarament raramentee ultrapassando 25% da tens ão admissível do concreto. Obviamente que quando ocorre uma carga de canto livre, a tens ão gerada tem o mesmo sinal da de empenamento e elas ser ão aditivas, mas quando empregamos barras barras de transfer t ransfer ência, esta situação não ocorre ou no m ínimo este efeito ser á bem menor. Não podemos esquecer que, com raras exce ções, os pisos s ão dimensionados dim ensionados para cargas cargas centrais e o esfor ço de borda livre é cerca de 70% maior que este. Entretanto, sempre que ocorre uma fissura de canto, ela é, muit as vezes vezes erroneamente, creditada ao ao empenamento. No sentido de aclarar essa quest ão fundamental, é conveniente estudar esse fen ô-

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meno um pouco mais a fundo. Em primeiro prim eiro lugar, é preciso deixar claro que todas as placas de concreto est ão sujeitas ao empenamento, sejam elas finas, grossas, armadas, protendidas, ligadas a uma estrutura ou apoiadas em base elástica e isso ocorre sempre que h á uma diferen ça de temperatura ou de umidade entre as faces inferior ou superior. Nos pavimentos industriais ela é mais evidente por conta das maiores diferen ças termo-higrom étricas que ocorrem, por exemplo, durante o dia ou à noite figura 5.9. 5.9.

Figura 5.9

Breadbury (Huan, 1996) estudou bastante este tema e estabeleceu express ões para o calculo das tensões tanto para placas de comprimento infinito como para as de comprimento finito. Adotando o plano cartesiano como refer ência, a tensão é zero nas bordas e vai crescendo a medida m edida que se afasta delas, sendo que no interior da placa placa ela ser á produto da soma vetorial das tens ões Cx  (eixo x) e Cy (eixo y). y) . As tensões irão crescer at é que seja atingido o comprimento cr ítico da placa, cerca de nove a dez vêzes o raio de rigidez da placa, decrescendo ent ão para um valor constante que é cerca de 90% da máxima: As tensões de empenamento empenamento de origem t érmica podem ser calculadas pelas express ões:

σx  =

C x x + µ.C y y  . E. α ∆t  2  2(1 - µ )

σy  =

C y y + µ.C x x  . E. α ∆t  2  2(1 - µ )

Onde:

σx e σy são as tensões em x e y;

C x x  e C y y  são os coeficientes de Bradbury (ver figura 5.11); 5.11) ; E é E é o m ódulo de elasticidade do concreto; α é o coeficiente de dilatação t érmica do concreto; ∆t  a variação t érmica entre as faces superior e inferior;

µ é o coeficiente de Poisson do concreto. 66

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Para as tens ões oriundas da retração hidráulica diferencial, basta determinar o encurtamento nas fibras superiores e simular nas equa ções qual a temperatura que produziria o mesmo encurtamento. Na figura 5.10 (Ytterberg, 1987) podemos visualizar o crescimento das tens ões para tr ês comprimentos distintos de placas. Deforma çã o: o : Topo Topo d a placa Aquecido  L

L

L

Stress distribution caused by Warping

descreased warping stress 63w

disturbed warping stress 63w

undisturbed warping stress 6w

Figura 5.10

Portanto, a partir do comprimento cr ítico, não irá importar mais o tamanho da placa: a tens ão de empenamento empenamento será sempre a mesma.

Figura 5.11: Coeficiente Coeficiente de correlação Cx e Cy

Por exemplo, uma placa de 12 cm de espessura e raio de rigidez de 0,5 m, a tens ão máxima de empenamento para uma placa com 6 m de comprimento é absolutamente a mesma de outra com 30 m. Outra quest ão polêmica é a relativa à espessura da placa, havendo a cren ça de que somente as placas delgadas est ão sujeitas ao empenamento. Isto n ão é somente infundado, mas placas de maiores espessuras o empenamento pode ser at é mais elevado. Por exemplo, o ACI 360R (ACI, 1992) demonstra que a diferen ça de tens ões t érmicas entre uma placa de 15 cm de espessura e outra de 20 cm (∆t=20 C) é de 40%, sendo maior nesta. 67

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06

PROJETO DEJUNTAS

6.1 Introdução Uma das mudan ças mais significativas significativas que ocorreram nos pavimentos industriais foi nas juntas, n ão só relativas relativas ao seu conceito, m as principalment principalmentee com rela ção à quantidade em que elas aparecem nos projetos modernos desenvolvidos no Brasil, visto a escola europ éia que temos seguido com maior insist ência, conforme pudemos ver no cap ítulo anterior. Daqueles pisos das d écadas de 1970 e 1980, nos quais t ínhamos placas com dimens ões ínfimas entre 3 e 5 metros, exigidas pelas argamassas de alta resist ência1 e preenchidas preenchidas com um f ilete pl ástico ou met álico, pouco se aproveitou aproveitou em termos term os das juntas. A causa dessa mudan ça pode ser principalmente imputada às novas configurações dos equipamentos modernos que com as rodas revestidas com pl ástico rígido que introduziram tens ões nas bordas das juntas que foram imposs íveis de serem absorvidas pelos arcaicos preenchimentos pl ásticos. Como resposta a esse problema surgiram novos materiais - denominados materiais de preenchi-  mento - pois na verdade a fun ção principal deles é garantir a passagem de cargas din âmicas sem que haja o choque das pequenas rodas com as bordas da junta. Conforme pudemos analisar anteriormente, o concreto é um material que apresenta varia ções volum étricas marcantes, inicialmente devido à retração hidráulica que ele experimenta nas primeiras semanas de vida e, posteriormente, pelas varia ções térmicas que sofre durante a vida útil. Para dissipar essas movimenta ções, os pisos de concreto s ão formados por placas retangulares ou quadradas, com dimens ões limitadas, separadas pelas juntas. A fun ção básica das juntas é permitir as movimentações de contração e expans ão do concreto, sem que ocorram danos ao piso sob o ponto de vista estrutural e de durabilidade, permitindo a adequada transfer ência de carga entre as placas cont íguas. As juntas representam os pontos mais fr ágeis no piso, e se n ão forem adequadamente projetadas e executadas, podem provocar defici ência estrutural quer pela n ão transferência adequada dos esforços ou por movimentações verticais excessivas, que podem a levar desde a perda do material de preenchimento ou de selagem at é a ruptura das bordas - denominado esborcinamento. No entanto, s ão de import ância vital, tanto na fase f ase executiva, executiva, permit indo a concretagem em etapas etapas discretas, formando faixas faixas com dimens ões compat íveis aos equipamentos dispon íveis, quanto posteriormente, criando os pontos enfraquecidos, que permitem a movimenta ção do concreto. Para contornar os problemas citados nos par ágrafos anteriores, deve-se procurar us á-las em menor número poss ível, objetivando a maior durabilidade do piso. Os pisos armados levam, levam, sob esse aspecto, enorme vantagem sobre os pisos de concreto simples,  já que permitem consider ável redução no número de juntas necessárias. Além do aspecto da durabilidade e custos de manuten ção, já que os selantes 2 necessitam serem periodicamente substitu íO sistema ú mido m ido sobre seco exigia quadros com com dim ens õ  es m é  d  ias de 3m X 3m, enquanto o sistema  sistema  ú mido m ido sobre ú mido m ido era mais tolerante, com  õ es édias  jun tas espa ç adas adas at é  é de 6m X 6m. 1

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dos, e o menor n úmero de juntas permite maiores velocidades velocidades de execu ção, menores quantidades de cortes e de selantes. A junta é por princípio, a descontinuidade do concreto e armadura, sem que ocorra a descontinuidade estrutural, podendo ser de diversos diversos tipos em fun ção da sua localização e do seu emprego: em prego: de construção, serradas e de expans ão.

6.2 - Projeto Geométrico do Piso Um fato que se observa com bastante freq üência é que o projetista do piso quase sempre se preocupa somente com a determina ção da espessura da placa, relegando o projeto geom étrico, erroneamente, a um plano secund ário. Na realidade, a espessura da placa é apenas uma pequena parte do projeto e grande parte das patologias observadas e creditadas ao projeto est á muito mais ligada à aus ausência de detalhes espec íficos do piso e do projeto geom étrico, que pode ser resumido na paginação3. Denomina-se projeto geom étrico o adequado posicionamento e dimensionamento das juntas. Esse projeto deve ser executado tendo-se sempre em m ente o processo executivo e os tipos de equipaequipamentos e suas limita ções que ser ão empregados na constru ção. As principais recomenda ções a serem feitas f eitas para permitir um projeto projet o adequado adequado s ão: a - O piso deve trabalhar isolado da estrutura, portanto, no encontro de pilares, paredes, bases de m áquinas quinas etc., et c., dever ão ser previstas juntas de encontro, permitindo que o piso trabalhe livremente e n ão seja solicitado pela estrutura; b - As juntas dever ão ser sempre cont ínuas, podendo apenas ser interrompidas nas juntas de encontro. Nunca fazer junta tipo T, como na figura 6.1a (Rodrigues (Rodrigues & Gasparetto, 2000) ; c - No encontro de duas juntas, o ângulo formado n ão deve ser inferior a 900 caso contr ário, ocorrerá fissura como a da figura 6.1b (Rodrigues & Gasparetto, 2000) . d - Nunca termine uma junta ortogonal a outra (junta tipo T), exceto no caso de junta de encontro, a mesmo que sejam tomadas medidas preventivas quanto a propagac ão da fissura.

Figura 6.1a

Figura 6.1b

2  A rigor o termo selante deve ser ser empregado quando e empregado m aterial flex í vel, vel, permitindo um a selagem selagem da junta, enquanto o material de preenchi-  mento é semi-r í  g  ido e n ã  vezes emprega-se o termo selante tamb  é m para este material. ígido ão  chega, de fato, a promo ver a selagem, mas algumas vezes 3  Al é  o , fazem fazem parte do projeto geom é trico t rico os detalhamentos de encontro do pi so com as interfer ê ncias, ncias, como canaletas, niveladores  ém   da pagina çã  çã o, de do cas, caixas caixas de p assagem, etc.

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6.3 - Classificação das Juntas As juntas podem ser classificadas de acordo com o m étodo executivo e fun ção, em junta de constru ção, junta serrada e junta de encontro: a - Junta de constru ção (JC): esse tipo de junta, como o pr óprio nome sugere, é empregado em função da limitação dos equipament equipamentos os de constru ção e devem ser executadas executadas com dispositivos de transfer ência de carga, como as barras de transfer ência (figura 6.3). 6.3) . b - Junta serrada (JS): é empregada para permitir a acomoda ção das tens ões geradas pela retração do concreto e o seu espa çamento é fun ção da taxa de armadura empregada. É sempre importante import ante o emprego de barras de transfer ência (figura 6.4), 6.4) , importantes tamb ém no controle do empenamento da placa. c - Junta de encontro (JE), (JE) , também chamadas de juntas de expans ão: situada sit uada nos encontros do piso com pe ças estruturais ou outros elementos, como canaletas e bases de m áquinas, que impeçam a livre movimenta ção do piso (figura 6.5), 6.5), podendo possuir barras de transfer ência (quando há tráfego sobre elas) ou n ão. No caso de pilares, h á diversas alternativas, como as  juntas  juntas diamante diamante ou circula circulares res (figuras 6.5 a e b) ou mesmo o emprego da junta de encontro convencional (figura 6.5); 6.5); neste caso haver á cantos reentrantes que dever ão ser armados.

6.4 - Espaçamento das Juntas O espaçamento entre as juntas em um pavimento r ígido irá depender do seu tipo - simples, com armadura distribu ída ou estruturalmente armado - e da espessura da placa, do coeficiente de atrito da placa com a sub-base e condi ções de cura. Em pavimentos pavimentos não armados, deve-se tomar extremo cuidado com o espa çamento entre as juntas, que precisa ser cuidadosamente adotado. Durante a execu ção do piso, é necessário um monitoramento intenso para verificar se n ão est ão ocorrendo fissuras causadas pela retra ção do concreto. Essas fissuras ocorrem quando o espa çamento das juntas foi subestimado e as tens ões de tração originadas pela restri ção ao movimento da placa, devido ao atrito com a sub-base, excedem à tensão de ruptura do concreto, ou quando as condi ções de cura est ão inadequadas e o concreto retrai mais rapidamente do que aconteceria em condi ções normais, fazendo fazendo com que as tens ões induzidas pelo movimento ocorram em um per íodo em que a resist ência do concreto n ão est á plenamente desenvolvida e, portanto, incapaz de suport á-las. No piso n ão armado, a ocorr ência dessas fissuras leva a s érios problemas, j á que passam a trabalhar como verdadeiras juntas, e, por n ão estarem seladas, deterioram-se rapidamente, havendo a necessidade de sua recupera ção. Esta muitas vezes consiste em cortar uma faixa no local e criar uma junta na reconcretagem. Recomenda-se em pisos n ão armados a acurada observa ção na região central das placas, pois, quando ocorrem, essas fissuras s ão de pequena luz, quase impercept íveis. O espaçamento recomendado para esse tipo de piso varia de pouco mais que 3 m, para espessuras de placa de 125 mm, at é em torno de 8 m, quando quando esta for de 250 mm (PCA, 1983). 1983). Em nosso meio, s ão comuns os pisos com espessura em torno t orno de 150 mm; nessas nessas condi ções, tomando-se cuidados extremos com os par âmetros met ros de dosagem e cura, dificilmente pode-se adotar placas maiores do que 5 m. 70

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É por esses motivos que nos pavimentos industriais, nos quais as juntas quase sempre representam uma limitação ao seu desempenho, é recomendado pisos refor çados, cuja finalidade pode ser únicamente de combater a fissura ção ou de incrementar a capacidade estrutural da placa, caso dos pavimentos duplamente armados. Na realidade, a fissura pode at é ocorrer, mas permanece fechada, impercept ível como no concreto armado, impedindo a entrada de materiais incompreens íveis que levariam l evariam à sua deterioração. Esse mecanismo permite a ado ção de placas razoavelmente mais longas do que nos pisos n ão armados, havendo possibilidade de uso de comprimentos compriment os superiores a 30 m, onde este est e é muito mais fun ção da abertura da junta e do tipo e reservat ório do selante do que propriamente das fissuras que poderiam ocorrer (WRI, 1975). 1975). O espaçamento entre juntas passa a ser, portanto, estabelecido pela adequa ção do projeto geom étrico à arquitetura e interfer ências com a estrutura do edif ício, dando maior liberdade ao pro jetista  jetist a e maior funcionalidade funcionalidade e racionali racionaliza zação ao piso. Uma vez adotado o comprimento da placa, basta determinar a armadura necess ária em fun ção dos parâmetros intervenientes. No caso das telas soldadas (aço CA-60), CA-60), a armadura é determinada pela express ão: AS CA 60 = f x L x h 333

2 , em cm  /m

onde f é o coeficiente de atrito (ver figura 6.2), 6.2), L é o comprimento compriment o da placa placa em metros e h a sua espessura em cent ímetros. Material

Coefici Coeficiente ente de Atrito Atrit o

Plástico

0,8

Brita graduada

2,0

Material betuminoso

3,0

Figura 6.2: Coeficientes de atrito

Figura 6.3: Junta de Constru ção com Barras de Transfer ência

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Figura 6.4: Junta Serrada

Figura 6.5: Junta de Encontro com pe ças estruturais ou outros elementos JC a u d o ar r

o

e        ã 

e

d       ç    at ar n te u J R

çã o  Junta de Retra çã  o  ou junta serrada 

s ta n uj

 m  m  2 0

  d e   t a   t  r o   n   n  J  u   c o   E  n

J    u   E    n   t    a   n   c   d    o   e   n   t    r    o  

J    u   E    n   t    a   n   c   d    o   e   n   t    r    o  

çã o  Junta de Retra çã  o  ou junta serrada 

JC

JC

Pilar 

  d e  a  o   n  t   n  t  r   u  J   c o   E  n a u d o ar r

o

e        ã 

d       ç    at ar n te u J R

e s ta n

JC uj

6.5 a - Diamant e

6.5 b - Circular Figura 6.5: Junta de Encontro com Pilar

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6.5 - Juntas Serradas As juntas serradas s ão normalmente ortogonais à maior direção da placa, sendo portanto sujeitas às maiores movimentações em função da retração do concreto. Para que funcione adequadamente, é necessário que haja um sistema eficiente de transfer ência de carga entre as placas cont íguas, já que as hipóteses de cálculo levam em consideração apenas as as tens t ensões que ocorrem no interior das placas (Yoder & Witczak, 1975) e geralmente as de borda ou canto, que s ão mais elevadas, s ão desconsideradas. Os mecanismos de transfer ência que podem ocorrer pelo pr óprio intertravamento dos agregados na regi ão enfraquecida da junta, s ó são eficientes com placas muito curtas e deve-se, portanto, dar-se dar-se prefer ência ao emprego das barras de transfer ência, que s ão mecanismos mais eficazes e confi áveis. A moderna tecnologia construtiva para pisos imp õe a concretagem em faixas, limitadas pelas juntas longitudinais. Ap ós o período de cura inicial, para permitir que o concreto alcance resist ência suficiente para suportar o corte por m eio da cortadora de junta, s ão feitos cortes no sentido transversal da faixa, que definir ão as juntas transversais serradas. A profundidade do corte dever á ser: a - Pelo menos de 40 mm; b - Maior que 1/4 da espessura da placa; c - Menor que 1/3 da espessura da placa.

6.6 - Juntas de Construção Os tipos de juntas de constru ção devem ser necessariamente com barras de transfer ência, similares às empregadas nas juntas serradas. Sistemas de transfer ência de carga do tipo macho e f êmea devem ser evitad evit ados os (ACI, 1996) por não garantirem a transfer ência de carga adequadament adequadamentee 4 devido à retração do concreto ; além disso, as dificuldades executivas e a ocorr ência de fissuras próximo à borda longitudinal, causadas pela baixa capacidade de transfer ência de carga, v êm fazenfazendo com que o seu emprego seja cada vez menor. As juntas de constru ção s ão geralmente mais suscept íveis a quebras devido ao ac úmulo de argamassa nas bordas, al ém de empenarem com mais facilidade do que as serradas, devendo ser reduzidas à menor quantidade poss ível.

6.7 - Juntas de Encontro - JE (ou juntas de expansão) As juntas junt as de expansão são empregadas sempre que houver o encontro do piso com a estrutura do edif ício, com bases de m áquinas ou quando ocorrer necessidade de se isolar duas ou mais partes do piso.

É muito comum ainda emprego de juntas de expans ão entre placas para prevenir o aumento de comprimento primento em fun ção de mudanças de tempera tem peratura, tura, mas esse procedimento é desnecess ário, visto que cada junta de retração (serrada ou de constru ção) funciona como uma pequena junta de dilata ção; isso ocorre porque a retração hidráulica do concreto ser á sempre superior à dilatação que ele pode apresentar em condi ções usuais de temperatura. Além do mais, juntas de dilata dilata ção apresentam abertura muito elevada e s ão dif íceis de serem seladas, transformando-se em um problema cr ônico para a manuten ção do piso. 4  O sistema macho e f ê mea mea apresenta bom funcionamento em pavimentos rodovi á rios rios onde é empregada barras de liga çã  çã o que mant é  ém   a junta forte-  mente unid a; esse esse procedimento n ã o  o  é poss í  v  el em pavim entos industriais, pois a junta precisa trabalhar trabalhar para acomodar a retra çã o do concreto. ível

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Nas juntas de encontro com bases de m áquinas, plataformas, estruturas enterradas e houver tr áfego, necessidade de transfer ência de carga ou de controle do empenamento, devem ser empregadas as barras de transfer ência, mas com um dispositivo (capuz) que permite à barra movimentar-se livremente no sentido de deslocamento do piso. Esse dispositivo é fundamental para o correto funcionamento da junta e pode ser executado colocando-se uma luva pl ástica tamponada na extremidade da barra, de modo que haja uma folga de pelo menos 20 mm para movimenta ção. Nos encontros dos pilares, paredes, vigas baldrames é comum a ado ção de juntas sem mecanismos de transferência de carga. Nesses casos deve-se ter consci ência de que a regi ão próxima à borda da placa não poderá ser carregada. Cuidados adicionais devem ser tomados em encontros de vigas baldrames sob passagens, onde o piso ser á solicitado por cargas m óveis e especificamente nesses locais é conveniente o emprego de barras de transfer ência.

6.8 - Barras de transferência As barras de transfer ência constituem-se no principal e mais eficiente mecanismo de transfer ência de cargas empregado nas juntas e é formado por barras de a ço de seção circular ou quadradas, maciças e de superf ície lisa, como o aço CA 25 ou aço ferramenta. Elas não devem aderir no concreto em pelo menos um dos seus lados, para permitir o seu deslizamento quando da retração, e para isso devem estar com pelo menos metade do seu comprimento lubrificada lubrifi cadass impedindo im pedindo a ader ência. Como nesse trecho em que n ão há aderência, não ocorre a passivação da armadura, é conveniente a sua pintura para proteg ê-la da corros ão. As barras permitem a transfer ência de carga por mecanismos de cisalhamento nas juntas; devem estar rigorosament e alinhadas alinhadas com o eixo da placa. Na realidade, realidade, o seu dimensionamento dim ensionamento é bastante complexo (Rodrigues & Gasparetto, 2000) e envolve principalmente a an álise das tens ões de esmagamento no concreto. Por facilidade, as dimens ões e espaçamento das barras barras s ão assimiladas em fun ção da espessura do concreto simples, de acordo com a Figura 6.6. 6.6. Como esta tabela foi criada para pavimentos n ão reforçados, para os estruturalmente armados, a espessura a ser tomada deve ser relativa a um piso de concreto simples com a mesma capacidade estrutural. Espessura da Placa (mm) Ver Nota 120 a 175 176 a 225 226 a 275

Lado 16 20 25 32

Tipo de barra de transfer ência Seção Qu ad r ad a (m m ) Se ção Circular (mm) Comp. Comercial* Espaçamento Di âmetro Comp. Comercial* Espaçamento 350 300 16 500 500 350 300 20 500 500 350 300 25 500 500 300 300 32 500 500

Figura 6.6: Barras de transfer ência (adaptado ACI, 2004)

m nsito de veiculos. Nota: barra desse di â  âmetro   etro s ó  ó  devem ser empregados em p isos de baixo carregamento, sem tr á nsito * De acordo acordo com o ACI-302 ACI-302,, o comprim ento m í nimo  n imo é de 350 mm para di â metro metro at é  m etro de 32 mm. é 25 mm e 400 mm para o d i â metro

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07

EXECUÇÃO DA FUNDAÇÃO

7.1 Introdução É muito comum observarmos problemas de recalques ou rupturas de pavimentos industriais e eles serem creditados a problemas de projeto ou da execu ção do piso propriamente dito quando na realidade s ão fruto de problemas de preparo do terreno de funda ção que na nossa nomenclatura se trata do subleito e da sub-base . Como toda estrutura, a execu ção da fundação, ou seja, o preparo do subleito e da sub-base, sub-base, deve ser revestido dos cuidados necess ários, muito embora, como foi observada em cap ítulos precedentes, a sua presen ça em condi ções normais de utilização não acarrete uma redu ção expressiva da espessura final da placa. Todavia, é preciso que as premissas assumidas sejam de fato encontradas no sistema, notadamente com rela ção à homogeneidade. Outro aspecto importante a ser levado em considera ção é a quest ão econômica, já que uma subbase bem executada e com estreita toler ância de nivelamento proporciona a execu ção da placa na espessura correta, com consider ável economia de material.

7.2 - Preparo do d o Subleito Subleito A primeira verificação que deve ser feita é verificar se de fato o solo local apresenta as características que foram empregadas no dimensionamento. Embora pare ça prim ário, esse procedimento é necessário pois pode ter ocorrido corre ções de greide do terreno com material importado de caracter ística distinta do considerado inicialmente ou mesmo ter havido problemas na coleta e identificação do solo. Feito isso o preparo do subleito passa a ser apenas uma quest ão de compactação, j á que não importa o CBR CBR do solo, este tem que estar adequadamente compactado, devendo atingir pelo menos 95% da energia do Proctor 1 Normal - PN. PN . Há infelizmente muitos equ ívocos com relação à compactação, pois se compararmos dois solos que apresentem in situ o situ o mesmo valor de CBR CBR, terá melhor desempenho aquele que apresentar maior grau de compacta ção. Isso ocorre por que o solo apresenta comportamento mais pr óximo do elástico quando adequadamente compactado caso contr ário, tende a apresentar deforma ções plásticas prejudiciais ao pavimento. A compactação de um solo é função de dois par âmetros: a energia empregada e o teor de umidade do solo. Para uma mesma energia, variando-se a umidade 2, obt ém-se uma curva similar a da figura 7.1; 7.1; os ramos ascendentes e descendentes s ão tomados como reta e a concord ância entre elas é associada a uma par ábola e o seu cume define o par de valores - umidade ótima e densidade seca m áxima3- válidos para aquele solo na energia empregada. Deve-se ao engenheiro americano Ralph Proctor os primeiros estudos de compacta  çã o de solos, durante a primeira metade do S é culo c ulo XX, tendo sido dele as primeiras observa çõ es es ligando a d ensidade seca m á  x  ima com o teor de umidade (Sen ç  o  , 1997). áxima ço, massa da á gua  gua  2  Define-se umidade como: w =  x 100  massa massa dos s ó  l idos  ó lidos  3  A umidade ó tima  t ima é muito pr ó  xima e um pouco abaixo do limite de plasticidade do solo (Pinto, 2002) ó xima 1

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Densidade seca Kg/dm3

Hor. Umidade (%) qualquer

Figura Fig ura 7.1: - Curva de compacta compacta ção de um solo qualquer

À medida que a energia de compacta ção é incrementada, a densidade seca m áxima aumenta e a umidade ótima diminui. Para efeitos de padroniza ção de ensaios, temos t emos no Brasil normalizadas normalizadas tr ês energias, de acordo com a NBR 7182 (ABNT, 1980) 1980):: normal, intermedi ária e modificada. A energia normal é aplicada aos solos pl ásticos, enquanto que a modificada para os granulares, como as sub-bases; a energia intermedi ária é menos utilizada, reservando-a para alguns solos como os later íticos - que apresentam boa resposta em campo. Quando o solo estiver com a umidade acima da ótima para uma determinada energia de compactação, não adianta aument á-la na tentativa de incrementar a densidade seca, pois o aumento da energia implica em valores mais baixos para a ótima, restando na obra a op ção n ão aconselhável de reduzir a energia para que n ão haja danos na camada em compacta ção. Quando a umidade est á acima da ótima, o ar acaba ficando confinado pela água e não pode ser expulso e pode-se notar com certa facilidade um comportamento el ástico acentuado causado pela compress ão do ar na passagem do compactador e voltando à posição original quando descarrega descarregado; do; em virtude dessa moviment a ção esse comportamento é comumente denominado na obra por borrachudo. Cada solo tem a sua pr ópria curva de compacta ção e fam ílias de solos apresentam caracter ísticas similares, podendo-se dizer que os solos argilosos apresentam as densidades mais baixas entre eles, da ordem de 1500 kg/m 2 e à medida que v ão tornando-se mais grossos, esse valor tende a aument aumentar ar,, passando passando pelos solos siltosos, pr óximos a 1700 kg/m 2 até os pedregulhos, que chegam a 2000 kg/m 2; solos later íticos apresentam ramo ascendente mais íngreme do que o descendente, sendo esta caracter ística também empregada na sua diferencia ção dos outros solos (Pinto, 2002) e a sua densidade pode chegar pr óxima aos dos granulares; a figura 7.2 esquematiza o comportamento de solos brasileiros. 2.1

a) pedregulho bem graduado pouco argiloso b) solo arenoso lateritico c) areia siltosa d) areia silto-argilosa (residual de granito) e) silte pouco argiloso (residual de graisse) f) argila siltosa (residual de metabasito) argila residual de basalio

2 (a)

1.9   m    d    /   g    k    (   a   c   e   s   e    d   a    d    i   s   n   e    D

   3

1.8 (b

1.7

(c)

(d

1.6 1.5

(b

(e)

1.4 (f)

1.3

(g

1.2

0

5

10

15

20

25

30

35

40

Umidade (%)

Figura 7.2: Curva de compacta ção de um solo Define-se como grau de satura çã  g ua e o volum e de vazios vazios do solo em um determinado estado; o volume  çã o S  à rela çã  çã o entre o volume de  á gua de vazios do solo  é formado pelo volume de  á gua gua e de ar. 4 

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O controle da compactação do subleito é feita comparando a densidade em campo com a m áxima obtida em laborat ório, sendo esse índice denominado grau de compacta ção - GC - sempre referido à energia empregada em pregada:: GC = GC =

γ campo  campo 

x 100

γ max 

A forma f orma de apresenta apresentação do grau de compactação é infeliz, pois um solo com 85% é praticamente praticamente fofo, fof o, ficando a faixa de aceitação muito estreita, admitindo-se como m ínimo o 95%. Já para o caso das areias, ao inv és da compactação deve-se controlar a sua compacidade relativa, que na da mais é do que a relação entre os volumes de vazios m áximos, m ínimos e de campo: CR =  CR = 

e max  - e nat 

e max  - e mi n 

A areia pode ser considerada como fofa, para CR < 0,33, de compacidade m édia quando 0,33 ≤ CR ≤ 0,66 çã o a compacidade relativa  apree compacta quando CR > 0,66. Ao contr ário do grau de compacta çã  senta escala mais ampla e definida, facilita f acilitando ndo tanto t anto a interpreta ção como o controle. Como regra geral, quando o subleito n ão atende às especificações de compactação, deve-se proceder a uma escarificação em profundidade de pelo menos 0,30 m, recompacta recom pactando-o ndo-o na umidade ótima, em camadas compat íveis com os equipamentos empregados. No caso aterros, n ão controlad cont rolados os é sempre conveniente a determina ção do grau de compactação em camadas mais profundas, pois estas poder ão afetar o comportamento do pavimento pavimento industrial. industrial.

7.3 - Preparo da Sub-base As Sub-bases apresentam-se com tr ês funções principais: primeiramente, funcionam como camada drenante; em segundo lugar, t êm função estrutural, conferindo maiores capacidades de suporte; e, homogeneidade e finalmente, no aspecto geom étrico, sua conformação reduzirá eventuais desvios que seriam feitos nas camadas de concreto. Os equipamentos mais adequados para a compacta ção de materiais granulares s ão os rolos compactadores vibrat órios lisos e a energia empregada no seu controle deve ser a modificada, exigindose sempre GC m ínimo de 100%. Isolamento da Placa & Sub-base Na hipótese de lan çamento do concreto diretamente sobre a sub-base, h á uma série de inconvenientes, entre os quais os mais importantes s ão: - Perda de material fino e água do concreto para a sub-base, gerando fissuras de retra ção plástica na face inferior da placa; - Eventual colmatação de sub-bases drenantes, diminuindo sua efici ência; - Acr éscimo no coeficiente de atrito entre a placa e a sub-base, reduzindo a mobilidade da primeira e fazendo com que haja um increm ento nas tens ões devido à restri ção dos movimentos.

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Para evitar esses inconvenientes, é comum o emprego de um sistema de isolamento entre os dois elementos, como, por exemplo, um filme film e pl ástico, como os de polietileno - comumente designados como lonas pretas pretas - com espessura m ínima de 0,015 mm; as imprima ções asf álticas algumas vezes s ão utilizadas, geralmente em pavimentos externos. Entretanto, Entretanto, esses filmes film es s ão impermeabilizantes, contribuindo para o empenamento das placas. Há dez anos não se questionava esse problema, mas recentemente t êm havido uma tend ência pela redução na utilização desses elementos.

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POSICIONAMENTO DA ARMADURA

8.1 Introdução O posicionamento correto das telas soldadas reveste-se de especial import ância tanto no desempenho como na durabilidade do piso, e esse fato é evidente principalmente nos pisos com armadura única, quando elas t êm função única de combater as fissuras causadas pela retração do concreto, e que devem ficar posicionadas a no m áximo 40 mm da superf superf ície do concreto ou a um ter ço da espessura da placa. Em um passado n ão muito distante, quando n ão haviam dispositivos adequados para o posicionamento posicionamento da tela, era muito freq üente a ocorr ência de fissuras pelo posicionamento inadequado. Infelizmente ainda s ão freqüentes algumas pr áticas conden áveis para o posicionamento da armadura, como lan çar o concreto at é uma determinada altura, colocando-se ent ão a tela sobre o concreto j á compactado, para ent ão concretar o restante da placa; o problema é que não se tem nenhum controle da posi ção final da armadura, que, com a vibra ção da camada final, pode descer abaixo dos valores permitidos, al ém do concreto da face inferior ter uma idade mais avançada do superior, quando eles s ão de betoneira bet oneirass distintas. distint as. Outras pr áticas igualmente conden áveis consistem em colocar a tela ap ós a concretagem, fazendo-a descer por a ção da vibração ou pulando sobre ela, ou posicion á-la na base da placa, içando-a posteriormente, tamb ém após a concretagem. Neste caso, chega-se ao extremo do absurdo quando um oper ário fica sobre a pr ópria tela tentando coloc á-la na posi ção correta. Em qualquer um desses procedimentos, a altura da armadura fica sujeita, única e exclusivamente, à perícia, destreza e at é mesmo à boa vontade do oper ário, sem que haja procedimentos simples e eficazes para verificar o servi ço.

8.2 - Posici Posicioname onamento nto da d a Armadura Armadu ra Supe Superirioror A armadura superior deve ser posicionada adequadamente com o aux ílio de espaçadores apropriados, como os espa çadores adores soldados soldados ou os caranguejos; caranguejos; estes consistem em um segmento de aço de constru ção, de bitola geralmente geralmente de 8,0 ou 10 mm , dobrado dobrado em cinco partes, partes, de modo m odo

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a que três formem um u cuja altura seja coincidente com a que se deseja da tela no piso e as outras duas sejam sejam ortogonais ao seu plano, dando sustenta ção vertical, como com o esquematizado esquematizado na figura 8.1

Figura 8.1

Deve-se evitar o emprego de peda ços de concreto, tijolos ou madeira, que, por seu tamanho exagerado, acabam por reduzir a se ção da placa. Os espaçadores soldados, que surgiram do emprego das treli ças empregadas na fabricação de lajes a partir da segunda metade da d écada de 1990, produziram uma verdadeira revolu ção na execução dos pisos armados tanto com tela simples como dupla em fun ção da sua competitivida competit ividade de econ ômica com os caranguejos e velocidade de opera ção, já que não é necessário amarrar a tela. As treliças soldadas, que normalmente s ão empregadas na fabricação de lajes, podem ser facilmente encontradas nas alturas a partir de 6 cm at é 25 cm, sendo a altura calculada pela express ão (Gasparetto, (Gasparetto, 2001): 2001): H esp  +  Ø sup   ) esp  = h - (c + Ø  sup 

no caso de telas simples, ou

H esp  +  Ø sup  + Ø inf   )i i  no caso de tela dupla, esp  = h - (c + Ø  sup  + Ø  inf  + c  onde: H esp  esp  h  c  c i  Ø sup  sup ‘  Ø inf  inf 

é altura teórica do espaçador; é a espessura do piso; é o cobrimento superior; é o cobrimento inferior; são os di âmetros dos fios da tela superior e inferior respectivamente.

O posicionamento é feito em linhas paralelas distanciadas de aproximadamente 0,80 m a 1,00 m, dependendo do di âmetro da tela; fios de di âmetro met ro mais elevado elevado s ão mais rígidos, permitindo maio m aiorr espaçamento das treli ças. Os caranguejos devem ser utilizados utilizados abundantem abundantemente, ente, à razão de 5 unidades por metro quadrado de piso, e fortes fort es o suficiente suficient e para suportar o peso dos oper ários, no caso de n ão se dispor de m étodos de lan çamento que permitam o trabalho pelos lados externos da faixa em execu ção.

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8.3 - Posicionamento da Armadura Inferior O posicionamento da armadura inferior acaba sendo bem mais simples do que a tela superior, pois existe uma grande abund ância de dispositivos apropriados a essa finalidade, como as pastilhas de cimento e a larga gama de espa çadores plásticos, que permitem um adequado posicionamento. Entretanto, Entretanto, devemos sempre estar limitando o cobrimento m ínimo tendo em vista a durabilidade da obra, sabendo que, para concretos com resist ência caracter ística superior a 30 MPa, quando adotamos, no caso de estruturas est ruturas expostas expost as ao ao ar, ar, cobrimento cobrim ento de 30 mm , a durabilidade durabilidade da armadura será próxima a 80 anos, anos, enquanto que no caso de 10 mm, esse t empo é reduzido para 10 anos 1 (Gasparetto, 2001). 2001) .

8.4 - Emendas A armadura distribu ída pode ter suas emendas feitas pela superposi ção de pelo menos uma malha, por atuarem na aabsor bsor ção dos esforços oriundos da retração do concreto. Entretanto, para placas longas as tens ões de retração tornam-se mais importantes, levando a alguns projetistas a adotarem a sobreposi ção de duas malhas. No caso dos pisos estruturalmente armados, a emenda da armadura inferior deve ser feita pela sobreposição de pelo menos m enos duas malhas, quando o di âmetro met ro do fio principal principal for inferior a 8 mm. Para diâmetros de fios acima de 8 mm, recomenda-se que seja calculada pela express ão abaixo.

  l d = 3,219 x

Aw x Sw x

ƒy ƒ’ c

As’ calculada As’ adotada

=1

Comprimento da emenda = 1,5 ld ≥ 25 cm comprim ento de ancora ancoragem gem (cm)   ld é o comprimento

Aw é a área do fio a ser emendado (cm 2 ) fy é a tensão de escoamento do a ço em (MPa) Sw é o espaçamento do f io a ser emendado (cm) (cm) ƒ’ é a resist ência à compressão do concreto (MPa) c

8.5 - Barras de Transferência As barras de transfer ência precisam ser corretamente posicionadas, para garantir o mecanismo da transferência de cargas. Conforme j á mencionado, as barras de transfer ência trabalham com pelo menos uma extremidade n ão aderida, para permitir que nos movimentos contrativos da placa ela deslize deslize no concreto, sem gerar gerar tens ões prejudiciais. 1

80

Esse Esse tempo refere-se à carbonata çã  çã o do concreto, levando em conta que reduz drasticamente a passiva  çã o da armadura.

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Portanto, a primeira premissa para que isso ocorra é que pelo menos metade da barra esteja com graxa ou outro desmoldante, para impedir a ader ência ao concreto; a pr ática de enrolar papel de embalagens de cimento, lona pl ástica ou mesmo a coloca ção de mangueira na barra é prejudicial aos mecanismos de transfer ência de carga, pois acabam formando vazios entre o a ço e o concreto, devendo ser evitada. evitada. Em segundo lugar, o conjunto de barras deve estar paralelo entre si, tanto no plano vertical como horizontal, e concomitantemente ao eixo da placa. Nas juntas serradas, as barras de transfer ência deverão ser posicionadas exclusivamente com o aux ílio de espaçadores, que dever ão possuir dispositivos de fixação que garantam o paralelismo citado. Nesses casos, recomenda-se que toda a barra esteja lubrificada, permitindo que, mesmo que ocorra um desvio no posicionamento do corte, a junta trabalhe adequadamente. Nas juntas de constru ção ou de encontro, as barras devem ser fixadas tamb ém às formas, mas n ão se pode preterir os espa çadores. É bastante comum encontrar em obras barras de transfer ência que n ão fora f oram m fixadas fixadas com dispositivos auxiliares, mas apenas apoiadas na forma. Com a concretagem, fogem completamente ment e do paralelismo paralelismo necess ário e nem sempre o di âmetro elevado permite um bom realinhamento. A t écnica de alinhar as barras manualmente logo ap ós o lançamento do concreto é válida. Barra de Transfer ê ncia  ncia 

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CONCRETAGEM DO PISO

9.1 - Introdução Introdução A concretagem do piso, como j á pudemos destacar nos cap ítulos anteriores, reveste-se de especial interesse devido à sua influência marcante no seu desempenho final, pois a ela podem ser associadas diversas patologias, como as baixas baixas resist ências à abrasão, fissuras f issuras de natureza pl ástica, delaminações, texturas incorretas, baixos n íveis de planicidade e nivelamento, absor ção elevada etc. Essas patologias sinalizam que a concretagem deve ser objeto de intenso controle executivo, precedido de treinamento dos oper ários que irão execut á-la. É recomendável que seja feito preliminarmente um pequeno trecho experimental, experimental, que poder poder á ser usado tamb ém como padrão de qualidade. Esse procedimento, embora extremamente simples, permite que se estabele ça de maneira clara e inequívoca uma referência executiva inquestion ável, principalmente principalmente no que se refere à textura superficial, parâmetro de avaliação subjetiva.

9.2 - Aspectos Tecnológicos do Concreto Fresco O concreto empregado em pisos difere em diversos aspectos do normalmente empregado em estruturas, muit o embora a maioria dos dos construtores construt ores desconhe ça essas diferen ças e aplique indiscriminadamente qualquer concreto. Destas, as principais s ão: 81

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- nos pisos, a relação área/volume é muito maior, indicando que o concreto estar á muito mais sujeito aos fen ômenos de superf ície, como a exsuda ção e a retração plástica; - a placa de concreto é na maior parte das vezes empregada sem revestimento, exercendo dupla função, estrutural e de acabamento; - em parte das aplica ções, o concreto ir á trabalhar sem armadura estrutural e qualquer procedimento inadequado de concretagem ou adequa ção do material poder á vir a prejudicar a sua resist ência à tração na flexão - O Brasil é um país tropica t ropicall em praticamente praticamente toda a sua extens extens ão e o as condi ções de concretagem em clima quente devem ser consideradas na sua execu ção. O conhecimento por parte do executor dos principais principais aspectos tecnol ógicos que afetam o concreto fresco é importante para permitir que ele saiba quando algo est á errado com o material e que providências deve tomar para retornar às condições iniciais. Concreto fresco Quando se adiciona água ao cimento, obt ém-se uma pasta de consist ência plástica que pode ser moldada com maior ou menor dificuldade, fun ção da sua viscosidade, que é diretamente proporcional à quantidade de água. Essa caracter ística permanece praticamente praticamente inalterada inalterada por um determinado per íodo, denominado estágio de dormência , no qual aparentemente n ão há reações químicas em curso. Na realidade o per íodo de dorm ência não é de inatividade qu ímica, havendo havendo o crescimento dos cristais 1 de etringita , que s ão em forma de agulhas. Após um certo tempo, a pasta come ça a enrijecer - devido ao entrela çamento das agulhas de etringita - at é um determinado ponto em que, embora n ão tenha resist ência, não é mais trabalhável, atingindo ent ão o início de pega (Soroka, 1979); 1979) ; para os cimentos nacionais, este n ão deve ser inferior uma hora. A partir daí já é perceptível a liberação de calor proveniente da hidrata ção do cimento e a pasta torna-se cada vez mais r ígida at é que não permita mais o retrabalho da superf ície, por exemplo, com uma esp átula, ou apresente marcas quando é pressionado com o polegar, dizendo-se dizendo-se ent ão 2 que o fim de pega foi atingido; este deve ser inferior a 10 horas . No concreto, o mecanismo é similar, embora os tempos de in ício e fim de pega sejam superiores, pois a maior quantidade de água do concreto com rela ção à pasta padrão torna maior a dist ância entre as part ículas culas de cimento e obrigam que os cristais da etringita cres çam mais para que haja o entrelaçamento. Para fins pr áticos, denomina-se concreto fresco o per íodo em que ele é trabalhável - portanto antes do tempo de pega - compreendido basicamente pela dorm ência. Nos pisos, a fase de acabamento acabamento pode ultrapa ult rapassar ssar o in ício de pega, sendo tecnicamente tecni camente corret o dizer-se dizer-se que ele ainda se encontra trabalh ável para determinadas opera ções, como o desempeno fino, que produz uma superf ície brilhante. A principal caracter ística do concreto fresco f resco é a sua trabalhabilidade.

A etringita é formada pela rea çã  m ica entre o aluminato tric á lcico lcico e o gesso. Caso Caso este n ã o esteja presente presente no cimento, ou em quanti-  çã o q u í í mica dade inferior  à necess á  r  ia, o cimento apresenta pega instant â nea n ea (flash (flash set) com forte d esprendimento de calor de hidr ata çã  o. ária, çã o. 2  A normas brasileiras que tratam das especifica çõ es e s dos diferentes tipos de cimentos apresentam apresentam o ensaio ensaio de fi m d e pega como op tativo, mas para a mat é ria r ia em quest ã  o  , é importante qu e essa propriedade seja atendido. atendido. ão, 1

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Trabalhabilidade do concreto Embora seja constantemente confundida, a trabalhabilidade (Scandiuzzi & Andriolo, 1986) pode ser entendida como sendo a facilidade com que um concreto pode ser misturado, manuseado, transportado, lançado e compactado com a menor perda de homogeneidade. Termos como consist ência, plasticidade, coesão e fluidez expressam elementos de trabalhabilidade. Muitas vezes a trabalhabilidade é confundida com a plasticidade, provavelmente devido ao fato do concreto estrutural ser predominante e neste a consist ência, medida pelo ensaio do tronco de cone (slump), é a que melhor espelha a trabalhabilidade. H á, entretan entret anto, to, outras out ras,, como a coesão e a aspereza que são bastante bastante importantes à mistura fresca f resca.. Concretos trabalh áveis em determinadas circunst âncias não o são para outras. Por exemplo, veja-se o caso de uma sub-base de concreto compactado com rolo, que é adensado por rolos vibrat órios, que difere substancialmente de um concreto com a mesma finalidade, adensado por vibradores de imersão. Ambos são trabalháveis para suas condi ções específicas. A trabalhabilidade do concreto ir á depender fundamentalmente das caracter ísticas particulares e proporcionamento relativo dos seus diversos constituintes: cimento, agregados, aditivos e água: - areias grossas tendem a produzir misturas pouco coesas e ásperas, sendo o mesmo efeito observado em misturas com baixos teores de finos; - agregados graúdos com dimens ão característica baixa requerem maior quantidade de argamassa para uma mesma trabalhabilidade; - agregados graúdos lisos e arredondados necessitam de menores teores de argamassa, enquanto, se as part ículas forem lamelares, a necessidade se inverte; - quantidades excessivas de agregado gra údo dão como resultado misturas com pouca coes ão e m obilidade; obilidade; - a plasticidade aumenta quando a rela ção água/cimento cresce, podendo a coes ão diminuir; - o aumento da quantidade de cimento e outros materiais finos favorecem a plasticidade e aumentam a coes ão, reduzindo a segrega ção. Exsudação A exsudação é a segregação da água do concreto, que aflora à superf ície após o adensamento e perdurando por praticamente todo o per íodo de dorm ência do concreto, cessando pr óximo ao início de pega, quando a rede de cristais de etringita reduzem drasticamente a permeabilidade do concreto. Embora a perda de água reduza a relação água gua// cimento cimento,, o que tenderia a elevar a resist ência do concreto; entretanto, a sua saída acaba criando vazios na estrutura, que anulam o primeiro efeito. Além disso, a exsudação provoca aumento no teor de água das camadas superficiais, reduzindo a sua resist ência mecânica, fazendo-se notar principalmente pela maior facilidade ao desgaste, empoeiramento e escamamento do piso. Essa condi ção faz com que o concreto sempre sofra um pequeno desgaste superficial no in ício da operação. Embora seja um fen ômeno inerente ao concreto fresco, pode ser trazido a n íveis perfeitamente tole83

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ráveis, com a ado ção de algumas medidas simples, como: - aumentar a coes ã  ão  da mistura, incrementando-se incrementando-se o teor t eor de finos f inos ou com o emprego de adi-  tivos para esse fim; e  - evitar supervibra çã  çã o do concreto, que favorece a segrega çã o  o  A exsudação pode ser muitas vezes desprez ível nas estruturas convencionais mas é particularmente importante nos pisos em virtude da elevada área superficial e das propriedades superficiais requeridas, j á que, além de afetar a resist ência ao desgaste pode prejudicar as opera ções de acabamento. Por outro lado, por mais paradoxal que possa parecer, acaba sendo necess ária em alguns alguns processos executivos, como os espargimentos de materiais secos na superf ície, destinados a aumentar a resist ência superficial. Retrações iniciais do concreto A retração do concreto constitui-se hoje um caso a parte na tecnologia dos pavimentos industriais e rodovi ários, merecendo at é trabalho espec ífico sobre o tema, dado a grande quantidade de problemas observados. Essa condição advém de fontes importantes, como as profundas mudan ças nas caracter ísticas dos cimentos ciment os Portland atuais, atuais, como o expressivo aumento aumento nas finuras e teores de adi ções, que se por um lado trouxeram grandes benef ícios como o aumento da resist ência inicial e final ou incremento na durabilidade pelo aumento da resist ência química, tornaram tornaram o concreto m ais suscept ível à fissuração, notadamente nas primeiras idades. A evaporação da água do concreto inicia-se j á nas fases de mistura, transporte, lan çamento e adensamento. Todavia n ão sendo exagerada, exagerada, n ão é prejudicial. Ap ós o adensamento e antes do início de pega, as taxas de evapora ção são as mais elevadas observadas no per íodo de cura, devido à alta permeabilidade e à exsudação, (Rodrigues, 1989) trazendo conseq üências negativas ao concreto. M esmo ap após a pega, com expressiva redu ção na permeabilidade, h á ainda grande facilidade de evaporação da água, que se n ão for f or impedida ou restringida, contribui bastante bastante para a forma form a ção de fissuras. Denominam-se retra ção inicial as variações de volume ocorridas nesse per íodo, fazendo parte dela a retra ção plástica tradicional e as do tipo aut ógena e hidr áulica inicial. A retração plástica traz um tipo bem caracter caracter ístico de fissuras, facilmente distingu íveis pela sua ocorrência em grupos com fissuras paralelas entre si, com abertura elevada e baixa profundidade, da ordem de mil ímetros, sendo bastante evidentes em pisos n ão submetidos ao desempeno após o início de pega e com defici ências no sistema de cura inicial. Nesses casos é conveniente o emprego em prego de cura qu ímica, que s ão produtos que criam um f ilme na superf ície e impedem a perda de água nas primeiras idades.

É bastante comum observarem-se fissuras que espelham a armadura do concreto quando esta se encontra pr óxima à superf ície. Isso se deve ao assentamento assentamento do concreto em conseq üência da perda de água, que n ão é acompanhado pela armadura, constituindo-se um caso particular da fissura plástica, denominada fissura de assentamento, mas que ocorrem apenas em pe ças de elevada espessura, portanto, s ão pouco prov áveis em pavimentos. 84

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As maneiras de controle das fissuras pl ásticas são na realidade uma combina ção de diversos aspectos executivos que tratam basicamente do controle da evapora ção. Para melhor compreens ão do fen ômeno, convém recordá-lo: a água de exsudação sobe para a superf ície em taxas taxas decrescentes e enquanto existir o equil íbrio entre a água exsudada e a evaporada, ou a primeira for maior, n ão ocorrerão fissura f issurass pl ásticas; no momento em que a água exsudada é menor, a superf ície retrai e a fissura ocorre, ortogonal à direção do vento. Essas recomenda ções são (ACI, 1996): 1996): - Quando n ão houver filme pl ástico, a sub-base deve ser umedecida; - Empregar barreiras contra sol e vento; - Os agregados devem ser resfriados com água, antes da carga do caminh ão; - Proteger Proteger o concreto com f ilmes (cura qu ímica), ou empregar nebolisa ção com água, gua, permitinpermit indo dificultando a evapora ção da água. Alguns fatores n ão listados, mas que tamb ém pode influir s ão a temperatura do cimento ciment o - que promoverá a maior evaporação do concreto - ou o pr óprio tempo de pega, pois aparentemente quanto mais tempo dispon ível para a perda de água por exsudação, maior a probabilidade da ocorr ência de fissuras. f issuras. Os outros t ipos de fissuras geradas geradas pela retra ção inicial apresentam apresentam com portamento portament o aleat aleat ório, não 3 seguindo, por exemplo, o padr ão regular das fissuras de retra ção hidráulica cl ássica , apresentando fissuras bastante irregulares, ramif ramificada icadass e nem sem pre com suas extrem idades em uma junta. No início são de pequena abertura - inferior a 0,4 mm - e n ão atingem toda espessura da placa, mas que com o passar do tempo podem evoluir para formas mais cr íticas. As condi ções da cura inicial s ão bastante cr íticas na geração dessas fissuras, ver figura 9.1, 9.1 , mas caracter ísticas do concreto como baixa rela ção água cimento - inferior a 0,42 (Holt, 2000) - e o emprego de adições ativas finamente divididas levam levam a ocorr ência de retrações químicas ou aut ógenas; observe na figura 9.1 que a retração inicial pode variar variar substancia subst ancialment lment e com as condi ções de cura, indo desde 0 a 3 mm/m, enquanto que o incremento final praticamente n ão se alterara com a condi ção de cura nas primeiras 24 horas. A tela soldada pouco pode contribuir no combate a essas fissuras, pois elas ocorrem em uma fase onde a ader ência dela com a pasta de cimento ainda n ão é plena. Sua contribui ção será em manter posteriormente essas fissuras fechadas, evitando a sua degrada ção. Experiências conduzidas com fibras plásticas denotam que estas contribuem significativamente para a redu ção dessa patologia (Rodrigues & Motardo, 2002) , embora n ão apresentem, para as dosagens usuais, contribui ção estrutural em idades avan çadas (Trottier et all, 2002). 2002) . 4    )   m    / 3   m   m    (   e   g 2   a    k   n    i   r 1    h    S

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Wind

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Figura 9.1: Influ ência da condi ção de cura na retra ção inicial do concreto As fissuras de retra çã  u  lica cl á  s  sica s ã  es t í  p  icas, como o de di vidir a placa ao meio, çã o hidr á  áulica ássica ão  praticamente paralelas à s juntas al é  ém   de outr as fei çõ  çõ es ípicas, transpassarem toda a espessura e terem comportamento similar  à s das juntas.

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Nos pisos com acabamento superficial v ítreo - desempenado liso - ocorre um tipo de fissura bastante peculiar que s ão as do tipo craqueladas, craqueladas, também denominadas como tela de galinheiro 4  ou crazy cracking . São causadas pela retração mais acentuada que ocorre na superf ície e o aspecto e a forma form a de geração delas é bastante bastante similar do que ocorre quando o barro seca, formando uma malha com cerca de 50 mm de abertura (ACI, 1996) vindo daí o nome tela de galinheiro  galinheiro . As fissuras tela de galinheiro  são uma manifestação da retração superficial do concreto, formando uma malha de fissuras interligadas em rede, similares às observadas na lama quando ela seca, com pequena luz e baixa profundidade. As causas prov áveis delas podem ser: - Cura com água mais fria do que o concreto (diferen ça maior do que 12 ° C); C); - Alternância entre molhagem e secagem do concreto; - Vibração ou desempeno excessivo do concreto; - Retrabalho excessivo quando o concreto ainda est á muito úmido; - Operações prematuras de floating e desempeno fino; - Jogar p ó de cimento para acelerar a "secagem" e apressar o acabamento; - Lançar água na fase de acabamento. Retração hidráulica Independente da qualidade da cura, o concreto sempre ir á retrair, pois a quantidade de água empregada - exceto em casos muito particulares - excede ao necess ário à hidratação do cimento 5. A fun ção da cura é garantir que a perda da água não seja t ão grande durante a hidrata ção e que ela ocorra quando o concreto tenha resist ência suficiente para resistir as tens ões geradas ou que a ader ência com a tela seja suficiente. Embora o assunto retração hidráulica  seja muito importante e complexo, n ão cabendo aqui uma explanação extensa (ver Ytterberg, 1987), 1987) , existe uma regra b ásica que norteia o assunto: a retração hidráulica é fun ção direta do teor de água do concreto, como pode ser visto na figura 9.2 (CPCA, (CPCA, 1995). 1995).

Figura 9.2: Consumo de água x retra ção hidráulica 86

4  Em obra é comum chamar essa fissura de "p é de galinha", mas talvez seja um equ í voco voco na tradu çã  pattern, que se ref-  çã o do termo chiken-wire-like pattern, ere especifica especificamente mente ao form ato da tela do galinheiro. 5  A rela çã  o  á gua: g ua: cimento, contando a  á gua gua adsorvida e a estequiom é trica, t rica, gira em torno de 0,42. 0,42. çã o 

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9.3 - Fôrmas É bastante bastante comum deparar deparar-se -se com or çamentos de pisos que n ão consideram as f ôrmas no seu custo, ou reservam para esse esse item it em um valor valor pequeno, insuficiente insuf iciente para cobrir as necessidades necessidades prim árias. No momento da execu ção, o construtor acaba lan çando m ão de solu ções improvisadas, sendo freqüente, por exemplo, o emprego de sarrafos ou t ábuas, presos simplesmente à sub-base ou subleito por meio de pontas de ferro de constru ção. Quando da concretagem, as formas cedem à press ão do concreto, formando uma junta sinuosa, que dificilmente pode ser seguida pela serra, quando da formação do reservat ório do selante. As conse conseqqüências são previsíveis e desagrad áveis, pois nos lugares em que a serra n ão acompanha o traçado inicial formar-se-ão duas juntas, com probabilidade quase certa de destaque do concreto, formando verdadeiros buracos nas placas. Esses problemas podem ser perfeitamente contornados pela simples ado ção de f ôrmas apropriadas que cumpram os requisitos: - tenham linearidade superior a 3 mm em 5 m; - sejam rígidas o suficiente para suportar as press ões laterais produzidas pelo concreto; - sejam estruturadas para suportar os equipamentos de adensamento do tipo r éguas vibrat órias quando estas s ão empregadas; - devem ser leves para permitir o manuseio sem o em prego de equipamentos pesados pesados e pr áticas para que a montagem seja r ápida e simples; - a altura deve ser ligeiramente inferior à do piso. Experiências coroadas de sucesso t êm sido feitas com o emprego de perfis dobrados tipo U , que aliam rigidez com leveza, apresentando custos compat íveis com o servi ço, embora os perfis laminados sejam mais adequados pois apresentam cantos em ângulo reto, enquando os primeiros formam bordas arredondadas. O sistema de fixação é feito com o emprego de pontas de ferro com di âmetro de pelo menos 16 mm e cunhas de madeira, por meio de furos nas abas do perfil, distanciados cerca de 50 cm. Na alma são deixados os furos para a passagem das barras de transfer ência. A maior limitação dessa f ôrma est á no fato de que, se n ão for adequadamente transportada e armazenada, pode sofrer empenamentos que trar ão como conseq üência mais grave a perda de produtividade, causada pela maior dificuldade em seu alinhamento. Outro tipo de f ôrma (Concrete Construction Magazine, 1984) que pode ser empregada com bastante sucesso, principalmente principalmente em pisos que exijam exijam alta precis precis ão, são as de perfis pr é-fabricados de concreto, similares a trilhos ou com outra se ção sim étrica, que ficam incorporadas ao piso. Entretanto, seu custo acaba limitando a sua utiliza ção. As f ôrmas de madeira, compostas por vigas de perobas ou outra madeira similar, s ão facilmente manuseadas, trabalhadas e retific áveis. Por essas caracter ísticas, s ão bastante empregadas para pisos com elevado grau de qualidade superficial. As formas devem possuir aberturas que permitam o posicionamento adequado das barras de transfer ência, cuja toler ância de colocação é ± 25 mm no plano plano horiz horizonta ontall e ± 12,5 mm no vertical vertical e o

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diâmetro desses furos deve ser tal que permita a retirada das formas sem que haja interfer ência com as barras de transfer ência.

9.4 - Forma Executiva da Concretagem A concretagem do piso pode ser executada de duas maneiras distintas: em xadrez ou em faixas (figura 9.1). 9.1). O primeiro procedimento é mais antigo e seu nome vem do esquema executivo, onde cada placa é feita isoladamente das vizinhas, que s ó são concretadas 24 horas ap ós.

Concretagem em Faixas

Concretagem em Xadrez  – N ão empregar! Figura 9.1: Plano de Concretagem Quando foi concebido, imaginava-se que parte da retra ção poderia ocorrer antes que houvesse a concretagem seguinte, fazendo com que as juntas apresentassem menos movimenta ção. A premissa não é válida, visto que a retra ção do concreto s ó irá ocorrer de modo significativo quando cessarem os procedimentos de cura, que devem perdurar por cerca de 7 dias. Mesmo assim, como o concreto j á atingiu grande parte da sua hidrata ção, a retração irá processar-se lentamente, e, para tirar partido do pressuposto inicial, seria preciso esperar um longo período para completar a concretagem das "casas" complementares do tabuleiro. Hoje em dia, a concretagem em xadrez deve ser evitada a todo custo, podendo ser empregada apenas em trabalhos muito simples e sem import ância. Em pisos industriais, jamais. O grande problema do sistema é que existe uma s érie de fatores que prejudicam o desempenho do piso, como o n úmero exagerado de juntas construtivas, que ir ão prejudicar ou mesmo impedir a ado ção dos mecanismos de transfer ência de cargas, ocorrendo com freq üência assustadora falhas nos cantos das placas, caracterizadas por fissuras a 45 graus unindo juntas transversais e longitudinais. Outra limitante do sistema refere-se à execução, já que em determina det erminado do est ágio os equipamentos terão o tráfego dificultado pelo sobe-e-desce em placas prontas, e os que s ão empregados em acabamento t êm que ficar mudando de local a todo instante, prejudicando a produtividade. 88

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O modo melhor e mais seguro para a execu ção dos pisos é o que é feito feit o por faixas, faixas, onde um longo pano é, concretado e posteriormente, as placas s ão cortadas (PCA, 1985), 1985), fazendo com que haja continuidade nas juntas longitudinais e que os mecanismos de transfer ência de carga nas juntas também possam possam ocorrer por intert ravamento ravamento dos agregados. agregados. Além do mais, a concretagem pode ser executada com muito mais facilidade, visto que haver á sempre uma faixa livre cont ígua, pronta ou n ão, permitindo o tr ânsito dos equipamentos, e o acabamento pode ser feito continuamente, sem necessidade de mudar os equipamentos de local.

9.5 - Mistura do Concreto O uso do concreto pr é-misturado ou usinado em nosso pa ís est á bastante disseminado, principalmente quando se trata de obras de porte relativo, como geralmente o s ão as obras industriais. Nelas o volume de concreto empregado no piso é da mesma ordem de grandeza do empregado na estrutura; estrut ura; a título ilustrativo, no caso das industrializadas de concreto armado, a espessura m édia (volume de concreto da estrutura dividido pela área da obra) gira entre 10 a 12 cm, inclusive cobertura. Portanto, em grande parte das vezes, a quantidade de concreto do piso suplanta a da estrutura. A observação do mercado da constru ção indica que cada vez menos se emprega concreto produzido na pr ópria obra, mesmo nos locais mais distantes e quando essa solu ção é adotada, quer por raz razões técnicas ou econ ômicas, empregaem prega-se se centrais cent rais dosadoras dosadoras e caminh ões betoneiras, em processo similar ao empregado nas usinas convencionais. Nesses casos, deve-se estabelecer na obra um programa de controle de recebimento dos materiais - cimento e agregados - bem como do processo executivo. Essa preocupa ção adicional corrobora com a decis ão de trabalhar com concreto usinado. Independente se é produzido na obra ou fora dela, o recebimento do concreto pr é-misturado requer alguns cuidados, visando basicament basicamentee a garantia da sua homogeneidade, que s ão: - O mist urador urador deve ser examinado examinado quanto a limpeza e desgaste desgaste das das faca f acas, s, que interf erem diretamente na qualidade da mistura; - O tempo m ínimo de mistura, m istura, da ordem ordem de 90 s/m 3 de concreto, deve ser respeitado. No caso de centrais dentro do canteiro ou mesmo localizadas muito pr óximas dele, deve-se estabelecer um tempo m ínimo próximo à 120 s/m 3.

9.6 - Lançamento Lançamento O lançamento do concreto em pisos é em geral uma operação relativamente simples, j á que os equipamentos podem quase sempre atingir diretamente o local de aplica ção. Por exemplo, caminhões betoneiras podem lan çar diretamente na pista. As bombas tamb ém podem ser empregadas no lan çamento sendo prefer ível as do tipo lan ça que apresentam maior versatilidade e capacidade de lan çamento. Embora simples, as opera ções de lan çamento podem alterar substancialmente o desempenho do piso, visto que freq üentemente s ão observados defeitos advindos da altera ção da posi ção original da armação.

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Deve-se, portanto, tomar cuidado nessa fase, n ão permitindo o tr ânsito de oper ários por sobre a tela durante os trabalhos, municiando-os com ferramentas adequadas para que possam espalhar o concreto externamente à região. O espalhamento deve ser uniforme e em quantidade tal que, ap ós o adensamento, sobre pouco material para ser removido, facilitando os trabalhos com a r égua vibrat ória.

9.7 - Adensamento As grandes áreas dos pisos aliadas a suas baixas espessuras sugerem que o adensamento do concreto deva ser feito com o emprego de r éguas vibrat órias. Essa operação é facilitada pela própria natureza do piso, que é desprovida de elementos complicadores, como taxas elevadas de armação ou locais pouco acess íveis. Como conseq üência, há raros exemplos de falhas devido ao adensamento, que passa a ser mais importante como elemento preliminar aos trabalhos de acabamento. Os vibradores de imers ão podem ser empregados em pisos, consorciados com as r éguas, se bem que haja restri ções de ordem mec ânica, já que, devido às pequenas espessuras, a agulha acaba trabalhando praticamente na horizontal, reduzindo a sua vida útil. Outro aspecto negativo é que a refrigeração do equipamento é feita pelo pr óprio concreto, e, se o vibrador n ão trabalha imerso, poder á sofrer as conseq üências do aquecimento. As réguas vibrat órias são, como j á mencionado, bastante adequadas aos servi ços, dispondo-se de boa diversidade desses equipamentos importados. As mais adequadas s ão as produzidas com ligas leves, o que torna f ácil o manus m anuseio eio do equipamento. Finalmente, como lan çamentos que podem ser considerados automatizados, deve-se citar os equipamentos denominados Laser Screed, que espalham, vibram e d ão um primeiro acabamento, ment o, similar a da régua vibrat ória (figura 9.3), que permitem grande produtividade, variando de 1.500 m 2 a 3.000 m 2 por dia de trabalho.

Figura 9.3: Equipamento Laser Screed

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9.8 - Acabamento Superficial A superf ície do piso é a principal fonte de medida do seu desempenho, pois é ela que estará em contato com todas as ações solicitantes. Pode-se dividir os pisos de concreto em dois grandes grupos: os de camada única, nica, onde o pr óprio concreto da laje funciona como revestimento, e os com revestimento, revestimento , muitas vezes impropriamente chamados de revestimentos de alta resist ência, que podem ser executados por dois procedimentos procediment os distintos, distint os, denominados úmido-sobre-úmido e úmido-sobre-seco . O fato de o piso ser executado em camada única não significa necessariamente que v á possuir menor resist ência ao desgaste que o outro tipo. Na realidade, s ão largamente empregados e dependendo do tipo do concreto e do tra t ratamento tamento a que foram submetidos, podem dar dar origem a pisos com alta resist resist ência ao desgaste, com uma s érie de vantagens adicionais sobre o sistema de dupla camada. Da mesma forma, form a, os pisos com revestimento não possuem necessariamente alta resist ência, cada vez menos empregados, mas podendo ser úteis quando a solicitação preponderante é abrasiva e as cargas baixas. No sistema úmido-sobre-úmido , ou simplesmente ú mido  mido , a camada de acabamento é lan lançada quando o concreto ainda se encontra no estado fresco, enquanto no úmido-sobre-seco , ou simplesmente seco, o concreto se encontra em fase de endurecimento adiantada (Rodrigues&Lig ório, 1985). 1985). Na opção pelo sistema duplo, recomenda-se a ado ção do ú mido  mido , uma vez que é mais garantida a aderência das duas camadas: concreto e revestimento. No sistema seco, é necessária a ado ção de uma camada de liga ção, confeccionada com argamassa de consist ência seca, fonte freq üente de problemas, como o descolamento entre as camadas. Sob o ponto de vista executivo do acabamento, tanto o sistema simples como o duplo usam os mesmos equipamentos b ásicos. Neste trabalho ser á tratado apenas o primeiro caso. Entretanto com poucas modificações, pode ser empregado no sistema sistem a duplo. Alternativa que vem sendo empregada com bastante sucesso para incrementar a resist ência abrasiva é a aspers ão6 de agregados de alta dureza - tanto de origem mineral como met álica - na superf ície de concreto, em taxas taxas que variam variam de 4 kg/m 2 a 8 kg/m 2 Quase sempre é adicionada certa porcentagem de cimento- variando de 15% a 30% - misturado na própria obra ou empregando-se produtos industrializados, que s ão fornecidos j á misturados aos agregados, cimento, aditivos e at é mesmo corantes. Primeira etapa: regularizar o concreto A regularização da superf ície do concreto é fundamental para a obten ção de um piso com bom desempenho em termos de planicidade. Essa opera ção, embora aparentemente simples, precisa ser executada com esmero e habilidade. A ferramenta empregada é o chamado "rodo de corte", constitu ído por uma r égua de alum ínio ou magn ésio, de tr ês metros de comprimento, fixada a um cabo com dispositivo que permita a sua mudança de ângulo, fazendo com que o "rodo" possa cortar o concreto quando vai e volta, ou apenas alisá-lo, quando a r égua est á plana. Deve ser aplicado no sentido transversal da concretagem , algum tempo ap ós a concretagem, quando o material est á um pouco mais r ígido. Seu uso ir á reduzir consideravelmente as ondas que a régua vibrat ória e o sarrafeamento deixaram. 6

As aspers õ  es s ã  õ es ão  pop ularmente conhecidas como "salgamento superficial".

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Desempeno Desempeno mec m ecânico do concreto O desempeno mec ânico do concreto (floating) é executado com a finalidade de embeber as part ículas dos agregados na pasta de cimento, remover protuber âncias e vales e promover o adensamento superficial do concreto (Peterson, 1986). 1986) . Para a sua execu ção, a superf ície deverá estar suficientemente r ígida e livre da água superficial de exsudação. A operação mecânica pode ser executada quando o concreto suportar o peso de uma pessoa, deixando uma marca entre 2 a 4 mm de profundidade.

Rodo de Corte 

Os equipamentos empregados s ão geralmente as acabadoras de superf ície, simples ou duplas, com diâmetro entre 90 e 120 cm, acopladas com discos de acabamento ou p ás, acionados por motor a explos ão. O desempeno deve ser executado com planejamento, de modo a garantir a qualidade da tarefa. Ele deve ser sempre ortogonal ort ogonal à direção da régua vibrat ória ou do sarrafeament sarrafeamentoo e deve obedecer sempre à mesma direção. Cada passada deve sobrepor-se em 50% à anterior (Peterson, 1986). 1986) .

Alisamento superficial O alisamento alisamento superficial superficial ou desempeno f ino (troweling) é executado execut ado ap após o desempeno, desem peno, para produzir uma superf ície densa, lisa e dura. Normalmente, s ão necessárias duas ou mais opera ções para garantir o resultado final, dando tempo para que o concreto possa gradativamente enrijecer-se. O equipamento é o mesmo empregado no desempeno mec ânico, com a diferen ça de que as lâminas são mais finas, f inas, com cerca de 150 mm m m de largura. largura. O alisamento deve iniciar-se iniciar-se na mesma direção do desempeno, mas a segunda passada deve ser transversal a esta, alternando-se nas operações seguintes. Na primeira passada, a l âmina deve estar absolutamente plana pl ana e de prefer ência já usada, que possui os bordos arredondados; nas seguintes, deve-se aumentar gradativamente o ângulo de inclinação, de modo que aumente a press ão de contato à medida que o concreto vai ganhando resist ência (Peterson, 1986). 1986) .

Acabadora Superficial 

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9.9 - Cura do Concreto Denominam-se cura do concreto todas as medidas tomadas para manter as condi ções de hidratação do cimento, isto é, umidade e temperatura. Como regra geral, no Brasil s ão raros os per íodos de baixas temperaturas, e os procedimentos de cura acabam limitando-se apenas à manutenção da umidade. A cura do concreto, além da resist ência, est á intimamente relacionada tamb ém ao problema problem a de qualiqualidade superficial. Ela pode ser dividida em duas etapas no per íodo de hidratação do cimento: inicial  e complementar . Cura inicial A cura inicial é a que é executada imediatamente às operações de acabamento do concreto, podendo até mesmo iniciar-se de modo indireto ap ós o adensamento. É no seu período que há maior influência dos fenômenos de superf ície e, diferentemente das estruturas, assume papel fundamental nos pisos. Como manter a umidade ou, mais propriamente, evitar a evapora ção da água de amassamento, sem prejudicar ou danificar a superf ície do piso é freqüentemente um exerc ício de criatividade e dedicação do construtor construt or,, pois os procedimentos muitas muit as vezes vezes t êm que principiar j á após o adensamento, evitando a ação do vento e da insolação. Após o acabamento final, quando a superf ície já não é t ão fr ágil, isto é, já se encontra a meio caminho do fim de pega, pode-se empregar meios diretos, como a aplica ção de membranas de cura, filmes pl ásticos e outros meios (Yeager, 1986). 1986) . As membranas de cura s ão bastante empregadas, principalmente em áreas reas externa ext ernas, s, devido fundamentalmente à facilidade de aplicação, aliada às baixas probabilidades de danos à superf ície. São emulsões à base de polímeros, notadamente o PVA, aliadas ou n ão a um corante, que, com a secagem secagem da água, formam na superf ície um filme imperme ável. Os filmes pl ásticos, t ranspare ransparentes ntes ou opacos, que s ão popularmente conhecidos por lona preta, s ão instrumentos instrument os eficientes de cura, cura, mas que exigem maio m aiorr cuidado com a superf superf ície, visto que podem danificá-la na sua coloca ção; além disso, por n ão ficarem firmemente firm emente aderidos ao ao concreto, formam uma câmara de vapor vapor que, condensando, pode provocar manchas no concreto, concret o, principalmente principalment e se ele for colorido. As membranas de cura s ão menos eficientes do que os filmes pl ásticos, mas em compensa ção podem ser aplicadas mais precocemente. Como intermedi ários, há os papeis imperme áveis, hoje em dia pouco empregado empregadoss em virtude do desenvolvimento dos pol ímeros que d ão origem a filmes plásticos leves e baratos. Cura complementar A cura complementar deve iniciar-se ap ós o fim de pega do concreto, independentement independentementee de terem ou não sido aplicadas membranas de cura. Nesta fase, a cura do concreto n ão se restringe apenas ao impedimento da evapora evaporação, mas sim pela satura ção com água da superf ície concretada. A sua execu ção é feita simplesmente com a coloca ção de materiais absorventes na superf ície, que  já deve ter resist ência suficiente para permitir o caminhar de pessoas. Periodicamente, procede-se à sua saturação. 93

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Os materiais mais empregados s ão as sacarias sacarias de aniagem, camadas de areia ou qualquer out ro material inerte, com boa capacidade de reten ção de água e que não cause manchas de nenhuma espécie. A cura complementar deve prolongar-se at é que o concreto tenha alcan çado pelo menos 75% da sua resist ência final, quando ent ão a sua baixa permeabilidade garantir á por si própria a manutenção da umidade para a completa hidrata ção do cimento. Da mesma forma que a cura inicial, a cura complementar est á condicionada às condições atm atmososf éricas, como o calor, ventos e principalmente a umidade relativa do ar. Vale observar que em dias frios a evapora ção da água pode dar-se com mais facilidade por causa de ventos fortes e baixos valores de umidade relativa; por esse motivo, os tr ês parâmetros met ros devem ser sempre analisados lisados conjuntamente. conjunt amente.

9.10 Corte das juntas As juntas serradas devem ser cortadas assim que o concreto tenha resist ência suficiente para tal cortado sem que haja quebras nas bordas. O tempo em que isso ocorre é bastante vari ável, dependendo do tipo do concreto, velocidade de hidrata ção do cimento e da temperatura ambiente, mas normalmente se d á entre 12 a 18 horas.

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Control ontrolee d a Qual Q ualiid ad adee d os Pavi avimm e ntntoo s Ind ndust ustrriaiaiss

10.1 - Introdução Como em toda atividade produtiva, os pavimentos industriais devem ser submetidos a controles de execução, incluindo materiais e processos. Esses controles devem incluir basicamente as tr ês principais fases executivas: - Preparo do subleito e sub-base - Concretagem da placa de concreto - Tolerâncias superficiais - Juntas

10.2 – Controle do Subleito e Sub-base Como não existem crit érios perfeitamente estabelecidos para a aceita ção do subleito e da sub-base, geralmente a aprovação limita-se apenas aos crit érios relativos à compactação, considerada satisfatória quando é de 95% do Proctor Proctor Normal  Norm al - caso do subleito - ou do modificado - empregado para sub-bases sub-bases granulares granulares,, exceto quando quando especificado de f orma diferente diferent e em projeto. Entretanto, h á outros dados importantes que devem ser analisados, como a verifica ção da qualidade dos materiais envolvidos. Por exemplo, deve ser verificado se o CB CBR  R do subleito é de fato aquele que foi considerado considerado em projeto e se a granulomet granulometria ria da sub-base sub-base granular granular ou o seu teor t eor de cimento, cim ento, quando for o caso, est ão coerentes com o projetado. Além disso, é muito importante a verificação das espessuras das camadas, j á que espessura da subbase pode variar de 5% a 10% do valor de projeto e o seu nivelamento é aceit ável se o perfil do topo variar entre - 5 mm e +10 mm com rela ção ao nível de projeto (Ringo&Anderson, 1992), 1992) , sendo o mesmo crit ério especificado para o n ível do subleito. Entretanto, as variações excessivas do nivelamento podem acarretar acarretar altera ções na espessura do concreto, ou da sub-base, trazendo conseq üências em termos de custos, j á que o nível do piso acabado possui tolerâncias superficiais bem m ais rigorosas. rigorosas.

10.3 – Concretagem da placa de concreto Espessura As tolerâncias executivas da espessura da placa de concreto s ão ditadas pelo ACI 117  (ACI 117, 1990), 1990), sendo que:

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- Placas com at é 300 mm de espessura: +10 mm e -7 mm - Placas com mais de 300 mm de espessura: +7 mm e -10 mm Pode-se ver que as espessuras de placas a que o ACI 117  se refere s ão muito mais elevadas das praticadas no Brasil e seria muito mais prudente estabelecer varia ções m áximas da ordem de + 7 mm e - 5 mm. Qualidade do concreto fresco O procedimento mais expedito para o controle do concreto fresco é o ensaio de abatimento do tronco de cone - o slump test - que deve ser feito em todo caminh ão betoneira fornecido f ornecido na obra. obra. Entretanto, é recomend ável que em algumas partidas sejam feitos ensaios buscando o controle de outras propriedades, como o teor de argamassa, quantidade de ar incorporado e, quando houver estrita necessidade de controlar a retra ção hidráulica, determinar o teor de água da mistura. Resist ência do concreto Boa parte parte das empresas de cont controle role tecnol ógico do concreto costumam controlar a resist ência do concreto como se fosse uma estrutura seguindo, portanto, a norma NBR 6118: Projeto e execução de obras de cconc oncreto reto armado , enquanto que o procedimento mais adequado é apresentado na norma NBR 7583: Execu ção de pavimentos de concreto simples por meio mec ânico (ABNT, 1986), 1986) , que est á em processo de revis ão. Embora essa essa norma trate especificamente de pavimentos paviment os de concreto simples, sim ples, consideramos consideramos que 1 ela é mais apropriada apropriada em virtude principalmente do estimador estim ador empregado, que permite um quantil de 20% de resultados abaixo do valor caracter ístico, enquanto a NBR 6118 impõe 5%. Essa diferença reside basicamente no fato de que a fal ência estrutural de uma estrutura traz conseqüências - tanto econ ômicas com em vidas humanas - muito mais severas do que no pavimento. A resist ência do concreto deve ent ão ser ent ão avaliada por meio de lotes que atendam as seguintes condi ções: não apresentarem apresentarem mais m ais do que 500 m 2 nem ultrapassare ultrapassarem m 2500 m 2 (ABNT, 1986). 1986). Cada lote será representado por 32 exemplares 2 no mínimo. A resist ência caracter ística do concreto, à compress ão ou tração na flexão, é dada por: ƒctM,k = ƒctM,j - 0,84s ou ƒc,k = ƒc,j - 0,84s

onde s3 o desvio padr ão da amostra e: ƒ1 + ƒ2 +...+ ƒn ƒctM,k ou ƒc,k = n

10.4 - Juntas

As juntas dos pisos industriais devem obedecer a pelo menos os seguintes requisitos, em relação ao projeto:

ência çã o do espa ç  çamen-  - As barras de transfer ê  n  cia devem ser posicionadas de modo que a varia çã  a  men-  to entre elas difira no m á ximo ximo 25 mm;  Estimador  é o é o mo delo estat  estat í  ístico s   tico empregado para a previs ã  ão   da resist ê  ência n   cia do concreto. Um exemplar é  exemplar  é formado formado por pelo menos dois corpos de prova, elegendo-se para representar a resist ê  resist ê ncia n cia do exem-  plar a maior das obtidas na ruptura dos dois corpos de prova. 1

2 

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ância çã o ao plano m é dio - A toler â  n  cia no posicionament posicionamentoo das barras barras de transfer ê ncia ncia em rela çã  dio da placa  de concreto, poder á  á ser de + ou - 7 mm. - O alinhamento das juntas construtivas n ã o deve variar mais do que 10 mm ao longo de 3 m;  - Nas juntas serradas, a profundidade do corte n ã o deve variar variar mais do que 5 mm com rela çã  çã o  o à  profundidade 

10.5 - Tolerâncias Superficiais A superf ície do piso é o local onde h á maior rigor no controle da qualidade, pois é ela que vai refletir os cuidados tomados durante a execu ção e, principalmente, definir o n ível de desempenho, juntamente com a capacida capacidade de estrutural, estrut ural, do produto f inal. inal. A principal caracter ística superficial é a planicidade, que define a quantidade de ondula ções e outras imperfei ções superficiais. O seu valor est á fortemente fortem ente relaciona relacionado do às operações de acabamento. A planicidade era medida pela m áxima xim a luz (ou abertura) abertur a) entre ent re o piso e uma r égua de 3 m, livremente apoiada sobre ele. De acordo com isso, classificava-se classificava-se a planicidade como sendo:

n

3s=

[

n

 (ƒ - ƒ )2 i 1 c,j n-1

Planicidade Convencional - desempenada - sarrafeada Plana Muito Plana

]

0,5

ou s = 

[

(ƒ

- ƒi)2 1 ctM,j n-1

]

0,5

mm 12 08 05 03

Embora esse procedimento procediment o tenha sido empregado por mais de 50 anos, anos, apresentava uma s érie de defici ências, entre as quais se pode citar (ACI, 1990): 1990): - Dificuldade em ensaiar grandes  á reas;  reas;  - Dificuldade na amostragem aleat ó ria ria do piso;  - N ã  ão  reprodutibilidade dos resultados;  - Fracasso do m é todo todo na determina çã  çã o da planicidade de superf í cies cies rugosas;  - O m é  é todo todo n ã  ão  permite determinar o nivelamento da superf í cie. cie. Para Para contornar essas dif iculdades, a American Society for Testing and Materials desenvolveu um procedimento de medida das caracter ísticas da superf ície (ASTM, 1987), 1987), que introduz o conceito do F-Number System , formado por dois valores distintos para medir o perfil do piso (ACI, 1989): 1989) : O FF, índice Face de planicidade (flatness), que define a m áxima curvatura permitida no piso em 600 mm, calculada com base em duas medidas sucessivas de eleva ções diferenciais, tomadas a cada 300 mm. O FL, índice Face de nivelamento (levelness), que define a conformidade relativa da superf ície com um plano horizontal, medido a cada 3 m.

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O par de valores F-Number, é geralmente geralmente apresentado apresentado na forma FF / FL, de modo que uma especificação indicada como 25/20 significa que o FF é 25 e o FL é 20. Teoricamente, os valores do FF podem variar de zero a infinito; na pr ática, situam-se entre 10 e 50, nos casos mais comuns, ou pr óximos a 100, em casos especiais. A varia ção do FF é linear, isto é, um piso com FF = 30 é duas vezes mais plano do que outro com FF = 15. Em pisos elevados, onde o FL não tem significado por causa da deforma ção da laje, indica-se, por exemplo, um piso cujo FF é 35 como F35. F35. O mesmo crit ério deve ser usado em pisos inclinados, como as rampas de acesso, onde o F L também n ão tem significado. De acordo com o FF / FL, o piso pode ser classificado conforme a figura 10.1 (ACI, 1996) . Os valores do FF e FL m ínimos locais s ão os menores valores admitidos para cada linha de medida, tomada de acordo com a norma ASTM E 1155-87  1987) . 1155-87 (ASTM, 1987). Uso Tí pico pico

F F F  e F L (valores globais) FF e FL (valores mínimos) 

Uso não industrial, Pátio de estacionamento, Casa de m áqunas

20

15

15

10

Edif ícios industria indust riais, is, comerciais

25

20

17

10

Depósito (trânsito de Empilhadeiras)

35

25

20

15

Depósitos especiais, Pistas de patinação

45

35

30

20

Estúdio de televis ão

> 50

> 50

Figura 10.1:Í ndices ndices F-Number (Adaptado ACI, 1996) Os dados da Figura 10.1 devem ser empregados empregados somente soment e quando o tr áfego no piso for aleat ório. Quando s ão empregados ve ículos com tráfego definido, em corredores estreitos, o conceito de medida é diferente do apresentado na norma ASTM, devendo-se empregar o índice Fmin , que não deve ser confundido com os valores valores m ínimos locais. O Fmin é empregado em pisos com altos índices de planicidade, denominados superflat, nos quais o par FF / FL é geralmente geralmente superior a 100 e a sua determina ção não é ainda normalizada.

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Referênicias Bibliográficas

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