Superestrutura: Fôrmas, Armaduras e Concreto

SUPERESTRUTURA FÔRMAS ARMADURAS E CONCRETO Lauri Anderson Lenz Superestrutura Fôrmas Armaduras e Concreto 2 2 INTRODUÇÃO A estrutura de concreto armado é resultado da combinação entre o concreto e o aço Porém para a sua execução não é suficiente apenas a presença desses dois materiais é necessária a presença de um molde que estabeleça as suas fôrmas e dimensões e que sejam embutidos os elementos necessários à sua integração com os demais subsistemas Face a essa realidade o estudo da produção de estruturas de concreto armado deve contemplar além dos serviços de armação e concretagem os relativos às fôrmas e embutidos A Figura 01 apresenta um esquema genérico para a produção de estruturas de concreto armado a partir dos serviços que a compõem ajudando a perceber como eles estão distribuídos Figura 01 Esquema genérico da produção de elementos de concreto armado Fonte BUKHART 1994 Vale ressaltar que o aço pode ser recebido précortado e prédobrado ou em telas soldadas eliminando as etapas de corte e dobra e que os painéis de fôrma podem ser adquiridos prontos retirando do canteiro as etapas de recebimento de materiais e Superestrutura Fôrmas Armaduras e Concreto 3 3 confecção dos painéis Além disso dependendo da seqüência construtiva adotada a montagem das armações dos pilares pode acontecer antes durante ou eventualmente depois da montagem das fôrmas dos pilares Em função da complexidade dos serviços relativos a execução de estruturas de concreto armado esta apostila buscará caracterizálos isoladamente apresentando as suas definições funções materiais constituintes e processos de execução Depois disto abordarseá a interação entre os mesmos SISTEMA DE FÔRMAS FÔRMAS PARA CONCRETO Sob o ponto de vista econômico o serviço de fôrmas é extremamente significativo Diversos autores decompuseram os custos referentes à execução da estrutura de concreto conforme se apresenta nas Tabelas Tabela 01 Tabela 02 e Tabela 03 concluindo a majoritária participação deste serviço sobre o total Tabela 01 Decomposição dos custos de estrutura de concreto armado para edificação de múltiplos pavimentos Item Custo do material Custo da mãodeobra e central de processamento Participação no custo da estrutura Concreto 12 8 20 Aço 19 6 25 Sistema de fôrmas 8 27 35 Outros 13 7 20 Total 52 48 100 embutidos distanciadores etc Fonte CONCRETE SOCIETY 1995 Tabela 02 Decomposição dos custos da estrutura de concreto armado de um edifício bancário Item Mãodeobra Material Equipamento Overhead lucro TOTAL Fôrma 25 8 4 8 45 Aço 6 13 1 2 22 Concreto 3 14 2 1 20 Acabamentos 8 2 1 2 13 Total 42 37 8 13 100 Fonte BUKHART 1994 Superestrutura Fôrmas Armaduras e Concreto 4 4 Tabela 03 Decomposição dos custos da estrutura de concreto armado de um edifício de escritórios típico com seis andares Item Participação no custo da estrutura Concreto 275 Aço 330 Fôrma 395 Fonte ALDANA 1991 Diversos outros estudos também calcularam a representatividade das fôrmas no custo da estrutura HURD 1995 afirma que o número varia entre 35 e 60 o Centre Scientifique et Technique de la Construction CSTC 1973 entre 40 e 60 o Comite EuroInternational du Beton CEB 1976 entre 30 e 50 e o Conseil International du Bâtiment CIB 1985 entre 30 e 60 Portanto podese afirmar que a participação das fôrmas na composição do custo das estruturas de concreto armado de edificações de múltiplos pavimentos varia entre 30 e 60 demonstrando o seu importantíssimo papel na execução das estruturas de concreto e na construção da edificação como um todo Paralelamente ao seu relevante custo direto a estrutura tem grande peso na determinação do prazo e da qualidade da obra sendo um dos caminhos críticos mais longos determinando o início da execução de quase todos os serviços subseqüentes Diante disso o aumento da produtividade da mãodeobra e a redução dos desperdícios de materiais nos serviços de estruturas é de importância estratégica para o empreendimento tanto pela sua participação em torno de 10 do custo total da obra como pela sua influência nos prazos e qualidade do empreendimento No que diz respeito aos prazos a fôrma rege a execução da estrutura definindo o início da montagem das armaduras e conseqüentemente a concretagem após o seu término Quanto à qualidade é responsável pelo prumo nível e alinhamento da estrutura que por sua vez é o gabarito dos demais subsistemas tais como vedações verticais revestimentos internos pisos e paredes revestimentos de fachada instalações elétricas e hidráulicas e outros Portanto constitui uma atividade vultosa que exerce sobretudo grande influência sobre os custos e a qualidade de diversos outros serviços Superestrutura Fôrmas Armaduras e Concreto 5 5 FUNÇÕES DO SISTEMA DE FÔRMAS A definição de sistema de fôrmas baseiase na definição de sistema que é entendido como sendo a combinação de um conjunto de peças integradas atendendo a uma função específica Portanto sistema de fôrmas consiste em um conjunto de elementos combinados em harmonia com o objetivo de atender às funções a ele atribuídas Dentro da execução das estruturas de concreto BARROS MELHADO 1993 atribuem ao sistema de fôrmas três funções básicas moldar o concreto conter o concreto fresco e sustentálo até que tenha resistência suficiente para se sustentar por si só e proporcionar à superfície do concreto a textura requerida Porém cabem também ao sistema algumas outras atribuições Entre elas podese citar servir de suporte para o posicionamento da armação permitindo a colocação de espaçadores para garantir os cobrimentos servir de suporte para o posicionamento de elementos das instalações e outros itens embutidos servir de estrutura provisória para as atividades de armação e concretagem devendo resistir às cargas provenientes do seu peso próprio além das de serviço tais como pessoas equipamentos e materiais proteger o concreto novo contra choques mecânicos e limitar a perda de água do concreto facilitando a cura Verificase que são muitas as responsabilidades das fôrmas mostrando o quão relevante é a necessidade de garantir o seu desempenho através da sua concepção do seu dimensionamento e da sua execução CARGAS ATUANTES NAS FÔRMAS Para a melhor concepção e cálculo dos elementos constituintes do sistema de fôrmas evitando inadequações ou erros nos dimensionamentos que acarretariam sobrecustos desnecessários riscos de falência ou defôrmações excessivas é Superestrutura Fôrmas Armaduras e Concreto 6 6 imprescindível conhecer as cargas atuantes tanto na intensidade quanto na forma de aplicação Segundo CRISTIANI 1995 em se tratando de uma estrutura provisória as cargas a serem consideradas são aquelas devidas ao peso do concreto armado ao peso próprio do sistema de fôrmas e às cargas acidentais Estas últimas são provenientes das vibrações e peso dos equipamentos dos materiais e do tráfego de pessoas sobre o assoalho durante as operações de armação lançamento e adensamento do concreto HURD 1995 levanta ainda a necessidade de contemplar os carregamentos provenientes do escoramento dos pavimentos acima do em questão que ainda não adquiriram capacidade de suporte citando alguns fatores que influem na pressão lateral do concreto entre eles peso próprio do concreto velocidade de lançamento do concreto altura do elemento estrutural altura de lançamento do concreto vibração proveniente do adensamento e temperatura do concreto Embora todos os carregamentos sejam importantes os devido ao peso do concreto são de um modo geral mais significativos e recebem maior atenção dos projetistas de fôrmas CRISTIANI 1995 baseado na NBR 7190 ABNT 1995 e na sua experiência considera a carga acidental como 10 do peso próprio do concreto Para a avaliação dos esforços que agem sobre as fôrmas consideramse as cargas verticais horizontais e oblíquas provenientes de inclinações no molde Para as fôrmas de lajes planas as cargas verticais são as mais importantes porém solicitações oriundas da ação do vento ou de choques laterais podem gerar cargas horizontais O carregamento vertical esquemático bem como a sua defôrmação resultante é visto na Figura 02 Figura 02 Representação esquemática das fôrmas da laje a carregamento b defôrmação Fonte ALDANA 1991 Superestrutura Fôrmas Armaduras e Concreto 7 7 As fôrmas de vigas diferentemente das de lajes recebem cargas verticais e horizontais representadas pelos esquemas das Figura 03 e Figura 04 Figura 03 Corte transversal de viga representando esquematicamente a cargas verticais e horizontais b defôrmações das fôrmas Fonte Fonte ALDANA 1991 Figura 04 Corte longitudinal de viga representando esquematicamente a cargas verticais b defôrmação das fôrmas Fonte ALDANA 1991 Superestrutura Fôrmas Armaduras e Concreto 8 8 NOMENCLATURA BÁSICA Existem hoje no mercado diversos sistemas de fôrmas Esses sistemas incluem uma grande variedade de equipamentos componentes e materiais Observase porém que não há um consenso na nomenclatura adotada por projetistas de fôrmas projetistas de estruturas engenheiros fornecedores e operários Essa grande variação de terminologias acontece em função de diferenças regionais de traduções de bibliografias e nomes de equipamentos estrangeiros de determinadas marcas que são associadas aos produtos entre outros enfim muitos são os motivos para haver confusão quanto às terminologias utilizadas Para se estabelecer uma nomenclatura a ser utilizada é interessante fazer primeiramente uma divisão de acordo com os elementos constituintes de um sistema de fôrmas A partir de classificações propostas por algumas bibliografias e de termos adotados por profissionais e fabricantes verificouse que algumas definições deixam margem a dúvidas e compreensões ambíguas Diante disso propõese uma conciliação de diversas classificações existentes para os elementos do sistema de fôrmas de modo a facilitar o entendimento e o desenvolvimento deste trabalho conforme classificação esquematizada na Figura 27 onde MOLDE é a parte do sistema que dá a fôrma à peça entrando em contato com a superfície do concreto Normalmente é composto por painéis que podem ser estruturados ou não Os painéis estruturados são os que possuem peças complementares para o enrijecimento fixadas permanentemente já os não estruturados não possuem nenhum elemento fixado permanentemente CIMBRAMENTO é o conjunto de elementos que absorve ou transfere para um local seguro as cargas que atuam nas fôrmas Pode ser dividido em quatro grupos i escoramento peças verticais sujeitas aos esforços de compressão ii vigamento peças horizontais sujeitas aos esforços de flexão originados pelos carregamentos verticais iii travamento peças verticais ou horizontais sujeitas aos esforços de tração eou flexão originados pelos carregamentos horizontais iv mãosfrancesas peças inclinadas para contenção horizontal ACESSÓRIOS é o conjunto de peças que auxiliam o desempenho das outras Superestrutura Fôrmas Armaduras e Concreto 9 9 Figura 05 Elementos constituintes do sistema de fôrmas e suas respectivas funções Fonte ALDANA 1991 Dentro de cada classificação citada existem diversas outras denominações igualmente empregadas no mercado Alguns destes nomes mais utilizados vão ser citados ao longo do trabalho sem no entanto perderse a conceituação aqui apresentada Com o objetivo de tornar mais detalhada a classificação dos elementos constituintes apresentamse algumas representações gráficas simplificadas de um sistema de fôrmas convencional no âmbito dos principais elementos constituintes da estrutura quais sejam pilares vigas e lajes PILARES As Figura 06 Figura 07 e Figura 08 referemse aos elementos das fôrmas para pilares Figura 06 Perspectiva de uma fôrma para pilar com molde fôrmado por painéis estruturados painéis menores e não estruturados painéis maiores e com travamento constituído por sarrafos pontaletes vigas horizontais e barras de ancoragem Superestrutura Fôrmas Armaduras e Concreto 10 10 Fonte ALDANA 1991 Figura 07 Corte do pilar com fôrma com travamento composto por vigas de travamento barras de ancoragem e tensores e mãofrancesa com sarrafo Fonte ALDANA 1991 Superestrutura Fôrmas Armaduras e Concreto 11 11 Figura 08 Esquema genérico de fôrma para pilar com molde em tábuas e travamento constituído por gravatas metálicas e vigas de travamento em madeira com barras de ancoragem Fonte PETERS 1991 De um modo geral o molde é constituído por painéis laterais e de fundo Os painéis laterais caracterizamse por serem maiores e travarem os painéis de fundo sendo um deles necessariamente o último a ser posicionado Gravata é o nome dado a um tipo específico de travamento onde as peças que o constituem estão associadas a todos os painéis Os gastalhos atuam como gravatas de pédepilar e além de terem a função de locar os pilares são responsáveis por conter o empuxo do concreto na parte inferior da fôrma caracterizandose como travamento Os tensores ou barras de ancoragem também chamados de tirantes são classificados como travamento e resistem à tração proveniente do empuxo do concreto Podem ser divididos em três tipos barras de ancoragem com porcas fôrmados por barras roscadas tensores fôrmados por fios de aço diâmetro 5 ou 63mm presos com cunhas metálicas denominadas pererecas ou fios de aço CA25 mais maleáveis amarrados em vigas de travamento As grades também classificadas como travamento são constituídas por sarrafos eou pontaletes associados na posição vertical e horizontal Diferemse dos pontaletes e Superestrutura Fôrmas Armaduras e Concreto 12 12 sarrafos utilizados individualmente por possuírem esses elementos associados permanentemente As vigas de travamento que resistem à flexão originada pelo carregamento horizontal podem ser posicionadas na horizontal ou na vertical VIGAS As Figura 09 e Figura 10 referemse aos elementos das fôrmas para vigas Figura 09 Perspectiva de uma fôrma tradicional para viga com molde em chapa de compensado estruturado com sarrafos Fonte PETERS 1991 Figura 10 Diferentes tipos de estruturação e travamento do molde de viga a painéis não estruturados em tábuas mão francesa em sarrafo e travamento com sarrafo pregado na parte superior e sarrafo de pressão b painéis em chapa de compensado estruturados com sarrafos e travamento com gastalho metálico c painéis em tábua estruturados com pontaletes e travamento com sarrafo de pressão e barra de ancoragem Fonte PETERS 1991 Superestrutura Fôrmas Armaduras e Concreto 13 13 Os painéis das vigas podem ter a estruturação longitudinal sarrafos paralelos na direção da viga transversal sarrafos transversalmente à viga ou mista As fôrmas de vigas podem possuir dois tipos de mãofrancesa A primeira é utilizada para travar o molde Figura 10a enquanto a segunda tem a função de garantir o posicionamento do conjunto sendo presa na laje já concretada e na escora ou garfo Os gastalhos de viga similarmente aos de pilar têm a função de resistir às pressões laterais do concreto atuando como travamento Os tirantes também podem ser utilizados para fazer o travamento das vigas Esses tirantes podem ser presos na estruturação do molde ou em vigas de travamento Os garfos de madeira atuam tanto como escoramento quanto como travamento LAJES A Figura 11 apresenta elementos das fôrmas para laje Figura 11 Esquema de fôrma para laje com escoramento pontual em madeira Fonte PETERS 1991 O suporte do molde da laje pode ser composto por um vigamento superior e um inferior fôrmando uma trama bem como por um vigamento único Superestrutura Fôrmas Armaduras e Concreto 14 14 O vigamento pode se apoiar em escoras pontuais ou torres tanto de madeira quanto metálicas E todos os casos são classificadas como escoramento SISTEMA COMPLETO A Figura 12 mostra uma visão geral de um sistema de fôrmas Figura 12 Visão geral de um sistema de f0rmas Fonte Cristiani 1995 MATERIAIS EMPREGADOS NAS FÔRMAS Por muito tempo a madeira foi o único material utilizado nas fôrmas porém com o passar dos anos e a exploração indistinta e desordenada deste recurso natural a madeira foi se tornando escassa aumentando o seu custo e diminuindo a sua qualidade Superestrutura Fôrmas Armaduras e Concreto 15 15 A falta de conscientização de muitas madeireiras no corte indiscriminado das árvores e o descaso das autoridades com a preservação das florestas nativas têm sido responsáveis pela devastação de enormes áreas visto que segundo ABIMCI 2000 apenas 15 de toda a madeira consumida no país advém de reflorestamentos e 85 de florestas nativas O resultado disso é uma redução drástica da flora e da fauna gerando inúmeros problemas para o homem e o aumento no custo da madeira Como se não bastasse esse sistema tradicional com o emprego primordial da madeira é caracterizado pelo alto consumo de mãodeobra e significativos desperdícios Essa realidade juntamente com o aumento do custo da mãodeobra e o aumento potencial da precisão geométrica e da necessidade de economia na construção além da introdução de princípios de industrialização trouxeram contínuas mudanças nesse cenário Novos materiais foram adaptados para a construção e novas fôrmas de utilização de materiais tradicionais foram incorporadas Plástico fibra de vidro aço alumínio borracha e papel tanto no estado natural quanto na fôrma de préfabricados além da madeira industrializada em chapas de compensado ajudaram as fôrmas a enfrentar os novos desafios da engenharia e da arquitetura A seleção dos materiais para um sistema de fôrmas é algo de extrema importância pois dela dependerá o desempenho técnico e financeiro do conjunto devendo ser baseada na economia na segurança e na qualidade Buscando um melhor entendimento da utilização dos diversos materiais o sistema de fôrmas será dividido conforme os seus elementos constituintes MOLDE Na escolha do material para o molde é necessário considerar o seu acabamento superficial responsável pela textura do concreto a sua resistência à flexão influenciando na maior ou menor necessidade de elementos para o seu enrijecimento o seu potencial de reutilização permitindo a diluição dos custos por meio da repetitividade do processo a sua manuseabilidade considerandose peso e dimensões e o seu custo Superestrutura Fôrmas Armaduras e Concreto 16 16 Os materiais mais empregados nos moldes das fôrmas são os seguintes Madeira Na fôrma de peças serradas ou de chapas de madeira compensada As tábuas e sarrafos devido à falta de padronização dimensional bem como ao seu rústico acabamento superficial5 e à dificuldade de desfôrma têm o seu uso atual restrito a situações com poucas repetições em que as peças de concreto não ficarão expostas e a sua geometria não influenciará em outros serviços As chapas de madeira compensada são divididas em dois tipos as chapas resinadas e as chapas plastificadas São os componentes mais utilizados nos moldes das fôrmas para edificações devido a diversos fatores bom acabamento superficial facilidade de montagem e desmontagem adequação aos diversos fôrmatos de peças capacidade de aproveitamento em mais de um tipo de peça estrutural domínio da mãodeobra facilidade de aquisição etc A Figura 216 mostra esquematicamente uma fôrma com molde em tábuas enquanto a Figura 217 apresenta uma chapa de madeira compensada detalhando as suas lâminas Metal Os moldes em aço ou alumínio são caracterizados pela enorme capacidade de reutilização e excelente acabamento superficial Porém o seu alto custo e a sua baixa flexibilidade de utilização não conseguem facilmente ser utilizados para mais de um elemento estrutural na mesma obra prejudicam e muitas vezes inviabilizam a sua disseminação No Brasil são bastante utilizados em fôrmas de elementos prémoldados porém devido à falta de padronização dos projetos estruturais praticamente não são usados em fôrmas convencionais No exterior devido à maior preocupação com a padronização e modulação dos vãos são utilizados associados a painéis modulares voltados para pilares e paredes Sintéticos Por serem elementos de fácil confôrmação geométrica o plástico e a borracha têm sido utilizados em fôrmas especiais aliando uma fôrma precisa a uma boa capacidade de reutilização No Brasil os plásticos mais utilizados são o polietileno rígido ou o poliéster reforçado com fibra de vidro usados nos moldes das fôrmas para lajes nervuradas No entanto verificase que começam a ser utilizados painéis para fôrmas de pilares vigas e lajes mas ainda de fôrma pouco difundida No exterior o plástico é utilizado em fôrmas de prémoldados e associado a painéis modulares Concreto É utilizado basicamente quando se associam elementos prémoldados com elementos moldados in loco como é o caso de prévigas ou prélajes A Figura 222 exemplifica o uso de prélajes que uma vez montadas servem de molde para o restante da laje ficando incorporadas na estrutura final Superestrutura Fôrmas Armaduras e Concreto 17 17 CIMBRAMENTO Escoramento e vigamento A escolha dos materiais para o escoramento e o vigamento deve ser baseada na sua capacidade resistente no potencial de reutilização na manuseabilidade na versatilidade e na interferência com os outros elementos do sistema de fôrmas Os materiais mais empregados para o escoramento e o vigamento são os seguintes Madeira Como escoramento é utilizada tanto serrada com seção retangular quanto na fôrma de peças roliças Nos processos convencionais o uso da madeira nas escoras é caracterizado pela falta de padronização excesso de mãodeobra baixa precisão geométrica e grande volume de entulho gerado contudo ainda é muito utilizada na construção civil nacional Como vigamento pode ser empregada tanto no estado natural serrada ou aparelhada ou industrializada Os elementos de madeira industrializada constituem principalmente as vigas de perfil I conhecidas comercialmente como H206 Essas peças têm a alma em chapa de madeira compensada ou aglomerada e mesas em madeira aparelhada São caracterizadas pela boa relação pesoresistência e têm boa durabilidade A Figura 224 mostra alguns modelos de peças de madeira para vigamento Metal É bastante utilizado em escoras tubulares de aço ou alumínio fixas ou telescópicas e em elementos de torres Escoras tubulares e torres têm boa capacidade de carga podendo ser selecionadas para o carregamento a que forem solicitadas possuem grande durabilidade e boa precisão geométrica além de serem de fácil manuseio e atingirem alturas superiores ao escoramento de madeira Quanto aos vigamentos estes são normalmente feitos com chapa dobrada ou soldada e muitas vezes associados a peças de madeira fôrmando vigas sanduíche ou então com barras de aço compondo vigastreliça As vigas metálicas são normalmente bastante resistentes à flexão e apresentam grande capacidade de reutilização A Figura 13 apresenta escoras de madeira e alumínio Figura 13 Escoramento a madeira b metálico Superestrutura Fôrmas Armaduras e Concreto 18 18 2 PROCESSO DE PRODUÇÃO DE ARMADURAS 21 DEFINIÇÕES DE NOMENCLATURA A armadura segundo definição proposta por FUSCO 1975 é o componente estrutural de uma estrutura de concreto armado fôrmado pela associação de diversas peças de aço As definições de armação encontradas FREIRE 2001 ABCP 2002 se referem a um conjunto de operações restritas basicamente às atividades de preparação e posicionamento do aço na estrutura KALIAN et al 2000 apresenta o processo de armação compreendendo três etapas i projeto ii fabricação e fornecimento iii construção Assim KALIAN et al 2000 propõe que se utilize o termo ou expressão Processo de Concepção e Produção de Armaduras PCPA para designar o processo completo que engloba as etapas de i elaboração do projeto do produto mais especificamente a elaboração dos projetos de detalhamento das armaduras PDA ii fabricação de peças e armaduras fora do canteiro de obras iii armação que deve ser interpretada não apenas como um serviço mas sim como um conjunto de atividades que engloba a administração de documentos o planejamento e a programação do serviço as operações de produção a inspeção das armaduras o controle de estoques entre outras Com o intuito de facilitar o entendimento sobre as armaduras apresentase a seguir as definições para os principais termos relacionadas às armaduras peça parcela separável da armadura de um componente da estrutura constante do projeto estrutural com dimensões e fôrmato característicos que quando associada a outras gera a armadura barra elemento de aço para concreto armado obtido por laminação disponível nos diâmetros nominais a partir de 5mm 316 fio elemento de aço para concreto armado obtido por trefilação disponível nos diâmetros nominais entre 32mm 332 e 10mm 38 vergalhão barra ou fio de aço com comprimento aproximado de 12m cobrimento também chamado de recobrimento é a camada de concreto que separa e protege a armadura do meio externo camada conjunto de peças de um elemento estrutural que pertencem ao mesmo plano Superestrutura Fôrmas Armaduras e Concreto 19 19 estribo peças dispostas transversalmente ao elemento estrutural com o objetivo de resistir aos esforços transversais decorrentes das forças de cisalhamento no caso de vigas auxiliar o concreto a resistir aos esforços de compressão no caso de pilares e auxiliar a montagem e transporte das armaduras tanto para pilares quanto para vigas tela soldada armadura composta por peças ortogonais soldadas entre si fôrmando uma malha diâmetro nominal também conhecido como bitola é o número correspondente ao valor em milímetros do diâmetro da seção transversal do fio ou da barra armadura positiva também chamada de positivo é a armadura situada na parte inferior das lajes e vigas responsável por resistir à tração proveniente dos momentos positivos armadura negativa também chamada de negativo é a armadura situada na parte superior das lajes e vigas responsável por resistir à tração proveniente dos momentos negativos traspasse tipo de emenda entre barras ou fios através da justaposição de duas peças ao longo do comprimento arranque armadura deixada para fora do elemento estrutural que irá através do traspasse dar a continuidade da transmissão dos esforços quando da solicitação da estrutura armadura passiva também conhecida como armadura frouxa tem o objetivo de resistir aos esforços de tração e cisalhamento e não tem qualquer tipo de alongamento prévio isto é nenhuma força de protensão armadura longitudinal peças paralelas dispostas no sentido da maior dimensão do elemento estrutural armadura transversal peças paralelas dispostas no sentido da menor dimensão do elemento estrutural ESPECIFICAÇÕES E CARACTERÍSTICAS A norma que regulamenta e especifica a produção de barras e fios de aço é a ABNT NBR 7480 Barras e Fios de Aço destinados a Armaduras para Concreto Armado versão 1996 Antes de se comentar algumas das especificações prescritas pela referida norma é importante que sejam feitas algumas observações Superestrutura Fôrmas Armaduras e Concreto 20 20 a diferença principal entre aço e ferro é a quantidade de carbono na composição química do ferro o teor de carbono é maior ou igual a 204 e no aço este teor é menor do que 204 As denominações CA25 CA50 e CA 60 dizem respeito a materiais que possuem teor de carbono que varia de 008 até 050 dependendo do material e portanto a denominação técnica correta é aço as barras são produtos obtidos por laminação e os fios por trefilação Os fios são empregados até a bitola de 10 mm e as barras a partir da bitola de 5 mm NBR 74801996 na designação desses fios e barras é usado o prefixo CA que indica o seu emprego no concreto armado a última versão da NBR 74801996 eliminou as classes A e B constantes na versão de 1985 Antes da revisão segundo FUSCO 1995 pertenciam à classe A as barras produzidas por laminação a quente sem posterior deformação a frio Já na classe B estariam os fios e barras obtidos por processos que provocam o encruamento a frio como trefilação torção compressão transversal estiramento e relaminação a frio Na versão de 1996 a separação em classes foi eliminada e todo o material do tipo barra caso do CA25 e CA50 deve ser fabricado obrigatoriamente por laminação a quente e todo fio caso do CA60 deve ser fabricado por trefilação ou processo equivalente estiramento ou laminação a frio a escolha do tipo de aço se dá em função de condições econômicas e de mercado sendo que nas obras de construção de edifícios o aço CA50 é a principal alternativa escolhida as barras de aço encontradas no mercado brasileiro têm comprimento usual de 11 m com tolerância de 9 Sob encomendas especiais podem ser fornecidas barras de até 26m de comprimento As barras de comprimentos especiais podem acarretar dificuldades de transporte Barras de até 16 m podem ser transportadas na fôrma retilínea por carretas rodoviárias Barras de maior comprimento são usualmente dobradas para o transporte FUSCO 1995 Superestrutura Fôrmas Armaduras e Concreto 21 21 A seguir são apresentadas as principais características das barras e fios de aço definidas pela NBR 74801996 massa linear propriedades mecânicas dobramento e aderência MASSA LINEAR A massa linear representa a massa que uma determinada barra ou fio possui em um metro de comprimento A massa nominal está portanto diretamente relacionada ao diâmetro nominal ou bitola do material A determinação da bitola para CA25 CA50 e CA60 não pode ser feita através da medição direta utilizando paquímetro ou micrômetro A verificação correta da bitola é feita através da pesagem de um metro da barra ou fio e a comparação do valor obtido com os especificados na NBR 7480 A Tabela 05 anexo B da NBR 7480 indica a massa linear nominal em kgm para cada bitola e produto CA25 e CA50 e as tolerâncias admissíveis A massa nominal foi estabelecida como a massa obtida por um metro de barra ou fio sem nervuras e entalhes e diâmetro igual ao da bitola que se quer calcular Para facilitar a verificação da bitola a norma exige que o diâmetro nominal esteja gravado em relevo nas barras de CA50 Como existem variações em qualquer processo de fabricação a norma também estabelece as tolerâncias em relação a esta massa nominal Para o CA25 e CA50 a tolerância é de 6 para bitolas maiores ou iguais a 10 mm e de 10 para bitolas menores que 10 mm Tabela 05 Para o CA60 a tolerância é de 6 para todas as bitolas Tabela 06 É muito importante a verificação da bitola da barra ou fio pois se esta estiver com valores da massa linear abaixo do previsto na norma sua área de seção será diminuída e em conseqüência a resistência mecânica pode ficar comprometida Observase nas Tabelas 04 e 05 que os diâmetros nominais são todos padronizados pela NBR 74801996 em milímetros mas apesar disso grande parte do mercado utiliza sua denominação em polegadas A correlação entre o diâmetro normatizado em milímetros e a denominação usual no mercado é mostrada na Tabela 04 Superestrutura Fôrmas Armaduras e Concreto 22 22 Tabela 04 Correlação de diâmetros Diâmetro nominal em mm 63 8 10 125 16 20 25 32 Diâmetro em polegadas 14 516 38 12 58 34 1 114 Fonte NBR 7480 1996 Tabela 05 Massa linear e tolerâncias Bitola mm CA25 e CA50 Massas lineares Kgm mínimo nominal máximo 10 0 10 63 0220 0245 0269 8 0355 0395 0434 6 0 6 10 0580 0617 0654 125 0906 0963 1021 16 1484 1578 1673 20 2318 2466 2614 25 3622 3853 4084 32 5935 6313 6692 Fonte NBR 7480 1996 Tabela 06 Massa linear e tolerâncias Bitola mm CA60 Massas lineares Kgm mínimo nominal máximo 6 0 6 42 0102 0109 0115 50 0145 0154 0163 60 0209 0222 0235 70 0284 0302 0320 80 0371 0395 0418 95 0523 0558 0589 Fonte NBR 7480 1996 PROPRIEDADES MECÂNICAS A separação dos aços nas categorias CA25 CA50 e CA60 é feita através de suas características mecânicas obtidas no ensaio de tração Neste ensaio são determinados a resistência característica de escoamento o limite de resistência e o alongamento os quais devem atender aos valores padronizados na Tabela 2 do anexo B da NBR 74801996 Superestrutura Fôrmas Armaduras e Concreto 23 23 A resistência característica de escoamento é uma das propriedades mais importantes das barras e fios de aço destinados a armaduras de concreto Do ponto de vista estrutural limite de escoamento é a carga de trabalho que a barra ou fio deve suportar O escoamento é a tensão a partir da qual o material passa a sofrer defôrmações permanentes ou seja até este valor de tensão se interrompermos o tracionamento da amostra esta voltará a seu tamanho inicial não apresentando nenhum tipo de defôrmação permanente O engenheiro ou arquiteto utiliza o escoamento da barra para cálculo de dimensionamento da estrutura pois é até este ponto que a barra suporta cargas e sobrecargas e retorna à sua condição inicial sem defôrmação permanente Ultrapassado este ponto a armação e a estrutura ficam comprometidas Como pode ser observado os valores de escoamento são que definem a categoria dos aços ou seja 50 kgfmm² ou 500 MPa para o CA50 60 kgfmm² ou 600 MPa para o CA60 O limite de resistência é a tensão máxima suportada pelo material na qual ele se rompe ou seja é o ponto máximo de resistência das barras Convém esclarecer que carga é um valor em kgf por exemplo obtido pela leitura direta no visor da máquina de tração e tensão é o valor determinado pela relação entre a carga e a área de seção da amostra dada em kgfmm² por exemplo Alongamento é o percentual que o aço se alonga isto é se estica quando submetido a uma carga que ultrapasse o seu limite de escoamento A determinação do alongamento Figura 33 é feita pela comparação entre o valor marcado no corpo de prova antes do ensaio denominado comprimento inicial L0 e o comprimento do trecho marcado obtido após a ruptura do corpo de prova denominado de comprimento final Lf Para os materiais especificados pela NBR 780 o comprimento inicial utilizado é de 10 vezes o diâmetro nominal Por exemplo se o material ensaiado possui um diâmetro de 10 mm o L0 será de 100 mm Figura 14 Ensaio de alongamento Fonte NBR 7480 1996 Superestrutura Fôrmas Armaduras e Concreto 24 24 Dobramento FUSCO 1995 lembra que a confecção de armaduras passivas exige a realização de diferentes tipos de dobramento das barras de aço Tais dobramentos devem ser feitos com raios de curvatura que respeitem as características do aço empregado impedindo desta fôrma que ocorram fissurações do aço do lado tracionado da barra O autor supracitado chamase a atenção para o fato de que durante o dobramento ocorre sensível alongamento plástico da barra fazendo com que as reais dimensões da posição dobrada13 sejam diferentes das medidas consideradas em projeto As normas NBR 61182003 item 9423 e 9461 ou NBR 149312003 item 8153 ao estabelecer as condições a obedecer na execução e no controle de obras de concreto armado indicam o diâmetro dos pinos a serem utilizados no dobramento de barras ganchos estribos e peças longitudinais tracionadas De acordo com estas normas os diâmetros dos pinos expressos em razão do diâmetro das barras dobradas são aqueles apresentados nas Tabela 07 e Tabela 08 variam em função do diâmetro das barras e da classificação do aço Segundo FUSCO 1995 no caso do dobramento de barras curvadas como os cavaletes e barras dos nós de pórticos existe o risco de ruptura localizada Figura 15 e que por essa razão é conveniente um aumento dos diâmetros de dobramento em função do cobrimento lateral Tabela 07 Diâmetro dos pinos de dobramento D para ganchos das armaduras longitudinais de tração Bitola mm Diâmetro de dobramento CA25 CA50 CA60 20 4 5 6 20 5 8 Fonte NBR 7480 1996 Tabela 08 Diâmetro dos pinos de dobramento para estribos Bitola mm Diâmetro de dobramento CA25 CA50 CA60 10 3 t 3 t 3 t 10 20 4 t 5 t 20 5 t 8 t Fonte NBR 7480 1996 Superestrutura Fôrmas Armaduras e Concreto 25 25 Figura 15 Barras curvadas Fonte FUSCO 1995 Segundo o engenheiro JL Andrade BELGO 2004b todos os grandes fabricantes de aço fazem o ensaio de dobramento em laboratórios próprios conforme as indicações da norma NBR 7480 e só após aprovação liberam o material aos clientes Neste ensaio um corpo de prova do material é submetido a um dobramento de 180º em pino de diâmetro padronizado sendo considerado aprovado quando não apresenta quebra ou fissura na região dobrada Este ensaio tenta reproduzir as condições em que os materiais serão utilizados nas obras Os diâmetros dos pinos exigidos pelo ensaio são indicados na tabela número dois do Anexo B da NBR 74801996 É importante observar que este é o dobramento realizado nos laboratórios das siderúrgicas para acompanhamento de produção de CA25 CA50 e CA60 e liberação do produto para expedição É o mesmo ensaio utilizado pelos laboratórios externos para liberação do produto nas obras ADERÊNCIA Segundo SUSSEKIND 1983 as primeiras barras de aço empregadas nas peças em concreto foram redondas e lisas as mais simples de fabricar as quais resolveram o problema enquanto não se pensou em aços de maior resistência visando diminuir o consumo de armação nestas peças Assim as barras lisas são fabricadas apenas para aços de baixa resistência As barras de alta resistência apresentam melhores propriedades de aderência devido à existência de nervuras perpendiculares ou inclinadas aos eixos da barra recebendo a denominação de aços nervurados LEONHARDT 1983 ou barras de alta aderência segundo FUSCO 1995 Para este último autor essa classificação Superestrutura Fôrmas Armaduras e Concreto 26 26 simplista decorre de que a aderência das barras nervuradas é praticamente a mesma para as diversas confôrmações superficiais adotadas para diferentes fabricantes A aderência é o grau com que a barra ou fio adere ao concreto e está diretamente relacionada às dimensões das nervuras ou entalhes existentes na superfície do produto O item 532 da NBR 7480 1996 prevê que as barras e fios de aço de diâmetro nominal igual a 100 mm ou superior devem apresentar as propriedades de aderência exigidas para a categoria correspondente definidas pelos coeficientes de confôrmação superficial ou simplesmente coeficiente de aderência igual a 10 para a categoria de aço CA25 e 15 para os aço de categoria CA50 e CA60 As barras da categoria CA50 são obrigatoriamente providas de nervuras transversais e oblíquas Figura 16 Distância entre nervuras e ângulos em relação ao eixo da barra Fonte Belgo 2022 AFERIÇÃO DA QUALIDADE DO AÇO No Brasil recentemente foi introduzida a exigência da Marca de Conformidade Compulsória para os vergalhões utilizados na construção civil em virtude dos aspectos de segurança relacionados com o produto A obrigatoriedade da Marca de Conformidade foi estabelecida a partir de 09 de julho de 1999 conforme Portaria número 46 de 23399 do INMETRO Instituto Nacional de Metrologia valendo tanto para os produtos nacionais como para os importados BELGO 2003a Tratase de um instrumento com endosso da ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas e principalmente do INMETRO Instituto Nacional de Metrologia órgão do Governo Federal que atesta para o mercado e principalmente para o Superestrutura Fôrmas Armaduras e Concreto 27 27 consumidor final que os vergalhões para construção civil das empresas certificadas atendem a Norma Brasileira NBR 7480 Barras e fios de aço destinados a armadura de concreto armado O termo Marca de Conformidade é também conhecido por Selo de Conformidade ou Selo de Qualidade e costuma estar estampado nas etiqueta que fazem a identificação do aço fornecido à obra Figura 17 BELGO 2003a Figura 17 Selo da qualidade estampado na identificação do aço fornecido à obra Fonte Belgo 2022 O item 47 marcação da NBR 74801996 prescreve que toda barra nervurada barras de aço CA50 em todas as bitolas apresente marcas de laminação em relevo identificando o produtor com o registro no INPI Instituto Nacional de Propriedade Industrial a categoria do material identificação do produtor e categoria do material e seu respectivo diâmetro nominal No caso de CA25 e CA60 a identificação é feita na etiqueta do produto ou com marcas em relevo O EMPREGO DE ARMADURAS DE AÇO As barras devem ser ligadas entre si para fôrmar gaiolas ou esqueletos rígidos indeslocáveis A esse conjunto de barras ligadas entre si dáse o nome de armadura A armadura do concreto com barras malhas ou telas de aço tem segundo LEONHARDT MONNIG 1978 as seguintes funções Superestrutura Fôrmas Armaduras e Concreto 28 28 absorver os esforços de tração em peças estruturais solicitadas à flexão e à tração contribuindo para a capacidade resistente ou para a estabilidade da estrutura fazer com que as fissuras no concreto sob a ação de cargas de utilização permaneçam na ordem de grandeza de capilares não sejam facilmente visíveis a olho nu limitar a abertura das fissuras devido a estados de tensão produzidos por efeitos de coação tais como o impedimento à defôrmação no caso de variação de temperatura de retração de estruturas hiperestáticas etc em peças comprimidas aumentar a capacidade resistente do concreto à compressão por exemplo no caso de pilares ou a segurança de peças comprimidas esbeltas contra a flambagem A Tabela 09 apresenta uma classificação das armaduras padronizadas proposta por FUSCO 1995 que considera as funções específicas das armaduras tendo em vista o seu emprego em diferentes peças de concreto Tabela 9 Classificação e descrição das armaduras padronizadas Classificação das Armaduras Padronizadas Subdivisão Função 1 Armaduras de equilíbrio geral 11 Armaduras longitudinais São dispostas ao longo da peça e freqüentemente são chamadas de armadura de tração ou de flexão 12 Armaduras transversais No caso das vigas as armaduras transversais resistem às forças cortantes Nas lajes são as armaduras de flexão Nos pilares inexistem Fonte FUSCO 1995 CONCRETAGEM Ao conjunto de atividades relativas à produção ou recebimento transporte e aplicação do concreto dáse o nome de concretagem Essa é a etapa final de um ciclo de execução da estrutura e embora seja a de menor duração necessita de bom planejamento e gestão dos diversos fatores que interferem no melhor ou pior aproveitamento dos recursos induzindo ou evitando os desperdícios e sobreconsumos Superestrutura Fôrmas Armaduras e Concreto 29 29 O CONCRETO E AS SUAS FÔRMAS DE PRODUÇÃO O concreto de cimento Portland é presentemente o mais utilizado material manufaturado Julgando pelas tendências mundiais o futuro do concreto parece ser ainda mais promissor porque para a maioria das aplicações ele oferece propriedades adequadas a um baixo custo combinando com os benefícios ecológicos e de economia de energia METHA MONTEIRO 1994 Estimase que o atual consumo mundial de concreto seja da ordem de 55 bilhões de toneladas por ano sendo superado apenas pela água Segundo METHA MONTEIRO 1994 as razões de ser tão largamente utilizado são as seguintes excelente resistência à água facilidade com que os elementos estruturais de concreto podem ser executados numa variedade de fôrmas e tamanhos e baixo custo e facilidade de produçãoaquisição O concreto é uma mistura homogênea de aglomerante agregado miúdo agregado graúdo e água podendo ainda serem utilizados aditivos O aglomerante mais utilizado é o cimento Portland que pode ser adicionado de escória pozolana filler calcário entre outros buscando melhorar o seu desempenho O projeto de revisão da NBR 6118 2000 no texto de discussão prevê que o valor mínimo para a resistência característica à compressão especificada para a idade de 28 dias para concretos estruturais apenas com armadura passiva deve ser de 20 MPa e 25 MPa para concretos com armadura ativa acrescentandose que pode ser adotada a massa específica de 2500kgm³ para o concreto armado De um modo geral o concreto com fins estruturais pode ser produzido em dois locais em uma usina ou na obra Na usina os materiais são dosados através de balanças transportados por esteiras e então colocados no caminhãobetoneira que mistura e transporta o concreto até a obra Na obra os materiais são dosados em padiolas por volume ou em balanças e misturados em betoneira As obras de médio e grande porte em grandes centro urbanos comumente utilizam concretos usinados Essa opção devese a diversos fatores entre eles maior precisão na dosagem maior uniformidade das diversas betonadas maior capacidade de produção possibilidade de repasse da responsabilidade para empresa especializada e eliminação dos espaços para estoque de materiais no canteiro Superestrutura Fôrmas Armaduras e Concreto 30 30 A EXECUÇÃO DA CONCRETAGEM O serviço de concretagem consiste em receber ou produzir o concreto transportálo até o local de aplicação lançálo nas fôrmas espalhálo adensálo nivelá lo darlhe o acabamento superficial desejado e curálo Como atualmente a maioria das obras utiliza concreto prémisturado não será descrito aqui o seu processo de produção partindose do pressuposto que este já foi produzido e encontrase na obra Portanto a execução da concretagem abrangerá as etapas de recebimento transporte e aplicação A Figura 18 apresenta um fluxograma esquemático com essas etapas Figura 18 Fluxograma esquemático das etapas da concretagem Fonte Lenz 2022 RECEBIMENTO O concreto chega à obra em caminhõesbetoneira devendo ser recebido por um profissional qualificado que irá conferir a nota fiscal verificando o volume e resistência característica nela constantes além da integridade do lacre do caminhão que garantirá que o concreto não foi descarregado desde a sua saída da usina Durante o recebimento deverá ser verificada a consistência do concreto normalmente pelo método do abatimento do tronco de cone que pode ser feito por uma empresa especializada em controle tecnológico ou por um operário treinado para tal função TRANSPORTE A adequação do canteiro de obras especialmente do sistema de transporte de concreto às características e particularidades da estrutura e da obra são imprescindíveis Superestrutura Fôrmas Armaduras e Concreto 31 31 para a otimização da utilização dos recursos Em função dos volumes a serem concretados da velocidade de aplicação da distância entre o recebimento e a utilização entre outros aspectos temse condições de ajustar o arranjo físico do canteiro dimensionando o sistema de transporte de modo a obter maior rendimento da mãode obra e dos equipamentos e diminuir as interferências com as demais atividades Para isso tornase necessário entender as diversas fôrmas de se transportar o concreto A movimentação pode ser com ou sem decomposição do movimento No primeiro caso podem ser utilizados diversos equipamentos no transporte horizontal tais como carrinhodemão Figura 19a ou jerica Figura 19b enquanto a movimentação vertical é feita utilizando um equipamento específico normalmente o elevador de carga Figura 19c O carrinhodemão é um equipamento concebido para a movimentação de terra tendo a sua utilização no transporte de concreto e outros materiais muito criticada O seu volume reduzido menos de 80 litros e a dificuldade de equilíbrio em apenas uma roda tornam o seu uso improdutivo e indutor do desperdício de materiais Apesar disso continua sendo utilizado em muitas obras no Brasil A jerica é considerada uma evolução do carrinhodemão sendo bastante usada no transporte a pequenas e médias distâncias O volume das jericas encontradas no mercado varia de 110 a 180 litros e o fato de ter duas rodas facilitando a sua movimentação a torna preferida em relação ao primeiro equipamento citado Quando o transporte é decomposto geralmente utilizamse passarelas sobre a fôrma da laje fôrmando caminhos que permitem o acesso de jericas e carrinhosdemão até o local de lançamento sem que as armações e os embutidos sejam danificados Figura 20 Figura 19 Equipamentos para transporte de concreto com decomposição do movimento a carrinhosdemão b jerica c elevador de carga Superestrutura Fôrmas Armaduras e Concreto 32 32 Figura 20 a e b Passarelas para movimentação de jericas em concretagem de laje Fonte Lenz 2022 Quando a movimentação se dá sem decomposição do movimento esta pode ser feita por bombeamento Figura 20 ou grua Figura 20 A utilização de bombas para o transporte de concreto permite a continuidade no fluxo do material e a redução da mãodeobra necessária As bombas podem ser estacionárias ou acopladas a lanças e a opção entre elas é função das características do local a ser concretado tais como altura e dimensões e condições do canteiro A bomba lança tem a praticidade de movimentar o mangote mecanicamente durante a concretagem além de evitar a montagem e desmontagem da tubulação fixa Seus limitantes são a altura as dimensões da laje e os espaços no canteiro A bomba estacionária tem uma pressão maior alcançando maiores alturas podendo a sua tubulação fazer percursos horizontais e verticais até o local a ser concretado Tem como desvantagens a necessidade de uma tubulação fixa a retirada e remontagem dos tubos no decorrer da concretagem e a utilização de uma mãodeobra maior para segurar o mangote Similarmente ao aço a utilização da grua para o transporte de concreto pode ser bastante interessante Além de fazer a movimentação horizontal e vertical com um único equipamento a sua adoção elimina boa parte da mãodeobra envolvida além de liberar a utilização do elevador de cargas para transporte de outros materiais Figura 21 Equipamentos para transporte de concreto sem decomposição do movimento a bomba lança b grua Fonte Richardson 1987 Superestrutura Fôrmas Armaduras e Concreto 33 33 Entretanto qualquer que seja o sistema de transporte é de suma importância o conhecimento do desempenho dos diversos equipamentos bem como das suas adequabilidades face às diversas características do canteiro e do serviço O concreto deverá ser transportado para o local de lançamento de tal forma que não acarrete desagregação ou segregação de seus constituintes ou perda sensível de qualquer deles por vazamento ou evaporação SÜSSEKIND 1984 Para RICHARDSON 1987 tão importante quanto o sistema de transporte adotado é o abastecimento de concreto do sistema especialmente em situações distantes do local de produção pois os atrasos no recebimento do concreto poderão acarretar prejuízos no prazo no custo e na qualidade do serviço APLICAÇÃO LANÇAMENTO Depois de transportado até o seu local de aplicação o concreto é lançado nas fôrmas Geralmente essa operação é feita pelo próprio equipamento de transporte que com o auxílio da mãodeobra preenche o molde do elemento estrutural que está sendo concretado Essa etapa é bastante simples contudo devem ser observados alguns critérios que influem na qualidade do serviço Segundo SÜSSEKIND 1984 o concreto deverá ser lançado logo após o amassamento não sendo permitido entre o fim deste e o lançamento intervalo superior a uma hora todavia com o uso de retardadores de pega o prazo poderá ser aumentado de acordo com as características do aditivo ressaltando se que em nenhuma hipótese o lançamento poderá ser feito após o início da pega e que a altura de queda livre não poderá ultrapassar 2m A Figura 22 apresenta algumas formas de lançamento de concreto Figura 22 Lançamento do concreto nas fôrmas a concretagem de laje com mangote da tubulação da bomba b concretagem de laje com caçamba da grua c concretagem de pilar solteiro com caçamba da grua e auxílio de platafôrma para operários d caminhãobetoneira descarregando em bica Fonte Richardson 1987 Superestrutura Fôrmas Armaduras e Concreto 34 34 ESPALHAMENTO Devido à dificuldade de lançar uniformemente o concreto nas fôrmas após o lançamento é necessário espalhálo Nessa etapa utilizamse enxadas Figura 46 ou pás e não se tem o objetivo de nivelar o concreto mas apenas de distribuilo por todo o componente estrutural preenchendo os locais de difícil acesso e facilitando a atividade de nivelamento O espalhamento não tem a necessidade de ocorrer em todas as situações Com isso concretagens mais lentas em que o concreto é lançado com mais cuidado podem suprimila passando direto para a etapa de adensamento ADENSAMENTO O adensamento tem a função de retirar os vazios do concreto diminuindo a sua porosidade e aumentando a resistência e a vida útil da estrutura O processo varia de acordo com o volume utilizado e o tipo de obra Ele pode ser feito manualmente e é possível usar barras de aço ou pedaços de madeira como soquetes sendo mais importante a quantidade do que a força de cada golpe No adensamento manual a espessura da camada não deve ultrapassar 20 cm de modo a facilitar a saída de bolhas de ar O processo de adensamento deve cessar assim que aparecer na superfície do concreto uma camada lisa de cimento e elementos finos Já o adensamento mecânico que é indicado para obras de médio e grande porte pode ser feito de diversas maneiras com vibrador de imersão Figura 47a ou com régua vibratória Figura 47b O primeiro é o mais utilizado enquanto o último praticamente não é mais visto em obras A régua vibratória por sua vez possui a vantagem de nivelar e adensar simultaneamente entretanto tem limitações quanto às dimensões e espessura da laje além de um manuseio não tão simplificado o que justifica o fato de ser pouco utilizada nas obras de edificações No vibrador de imersão a agulha localizada na ponta do mangote deve ser fixada na posição perpendicular à massa com espaços de aproximadamente 40 cm que é geralmente o raio de ação do vibrador O tempo de vibração é de 5 a 30 segundos em cada ponto dependendo do concreto A vibração deve ser feita por camadas com espessura de no máximo 4050 cm Não devem sofrer vibrações os pontos próximos das fôrmas menos de 10cm e camadas já adensadas e acomodadas Superestrutura Fôrmas Armaduras e Concreto 35 35 Figura 23 Adensamento feito a com vibrador de imersão Figura 47a e b com régua vibratória Fonte royalmaquinas 2022 SÜSSEKIND 1984 afirma que o adensamento deverá preencher todos os recantos da fôrma e durante ele deverão ser tomadas precauções necessárias para que não se formem ninhos ou haja segregação dos materiais devendose evitar a vibração da armadura para que não formem vazios ao seu redor com prejuízo da aderência NIVELAMENTO Depois de adensado o concreto é nivelado superficialmente Essa operação é chamada de sarrafeamento por utilizar um sarrafo apoiado em mestras que estabelecem a espessura da laje Figura 48 podese também utilizar taliscas de aço madeira ou argamassa como referência de nível Para que o nivelamento do concreto ocorra é recomendável que a fôrma da laje esteja nivelada pois isto facilita o posicionamento correto das mestras especialmente as com alturas fixas mas também os demais tipos portanto durante a concretagem tornase necessário conferir pela parte de baixo o nível da fôrma Figura 24 Nivelamento do concreto a mestra para apoio do sarrafo b sarrafeamento do concreto Fonte royalmaquinas 2022 Superestrutura Fôrmas Armaduras e Concreto 36 36 No caso de elementos verticais o nivelamento é substituído pela conferência do prumo pois similarmente às lajes e vigas durante a concretagem as fôrmas podem sair do ajuste inicial ACABAMENTO SUPERFICIAL Essa etapa visa dar à superfície da laje a textura desejada no entanto nem todas as obras chegam a executála deixando a laje apenas sarrafeada SOUZA 1996a classifica as lajes com relação ao padrão de acabamento superficial em lajes convencionais são aquelas em que não existe durante a execução um controle efetivo do seu nivelamento e rugosidade superficial lajes niveladas são aquelas que possuem controle do seu nivelamento de maneira que a camada reguladora contrapiso passe a ser aplicada com a espessura especificada no projeto sem no entanto dispensar o seu uso lajes acabadas são aquelas que oferecem um substrato com adequada rugosidade superficial planeza e nivelamento ou declividade necessários à fixação ou assentamento da camada final de piso dispensando a camada de contrapiso A execução de lajes acabadas também chamadas de laje zero ou contrapiso zero é caracterizada pelo grande rigor de nivelamento e planeza e pela textura superficial coerente com o revestimento de piso que irá receber Para isso o controle dos níveis é mais rígido do que o convencional visto que não terá a camada reguladora e muitas vezes utilizamse equipamentos acabadores de superfície Figura 25 Utilização do rollerbug Fonte royalmaquinas 2022 Superestrutura Fôrmas Armaduras e Concreto 37 37 Para esta situação após o sarrafeamento do concreto este deverá ser comprimido superficialmente assentando os agregados e fazendo com que a pasta e os finos fiquem na superfície facilitando o acabamento final e diminuindo o desgaste das desempenadeiras Essa atividade pode ser feita com o rolo assentador de agregado Figura 25 também conhecido como rollerbug ou por chapas furadas com cabos Em seguida é passada a desempenadeira sobre o concreto de fôrma a adequar a sua planeza e rugosidade As desempenadeiras são compostas de placas ou lâminas de madeira ou metal que auxiliam na regularização da superfície proporcionando o acabamento requerido em projeto SOUZA MELHADO 1998 Esses autores apresentam alguns tipos de desempenadeiras bull e blue steel de cabo longo com larguras variando de 107 a 152m hand float manual voltada para retoques e áreas não alcançadas pelas demais enceradeira e helicóptero Figura 26 motorizadas com maior produtividade que as demais e que utilizam disco de aço ou pás respectivamente para o acabamento superficial Figura 26 Desempenadeiras a Bull float b Helicóptero Fonte royalmaquinas 2022 CURA A cura do concreto é um procedimento que visa retardar a evaporação da água empregada na preparação da mistura permitindo assim a completa hidratação do cimento Executada durante as primeiras etapas de endurecimento a atividade pode ser realizada de diferentes maneiras dependendo da situação Além desse objetivo a cura tem como função controlar a temperatura do concreto durante um período suficiente para que este alcance um nível de resistência desejado METHA MONTEIRO 1994 Segundo RICHARDSON 1987 a hidratação completa do cimento deve ocorrer de fôrma ininterrupta durante todo o processo de endurecimento do concreto Superestrutura Fôrmas Armaduras e Concreto 38 38 garantindo dessa fôrma a resistência a impermeabilidade e a durabilidade da estrutura entretanto este autor afirma que essa etapa é normalmente feita de fôrma descuidada e algumas vezes omitida A cura ou proteção contra a secagem prematura segundo a NBR 6118 ABNT 1980 deverá ser feita pelo menos durante os sete primeiros dias após o lançamento do concreto aumentando este mínimo quando a natureza do cimento o exigir Esta proteção pode ser feita mantendose umedecida a superfície do concreto ou protegendo a com uma película impermeável Existem diversos tipos de cura A escolha do tipo depende do tipo de obra e da influência do local e do clima analisando a umidade relativa do ar a velocidade do vento e a temperatura É importante também avaliar o processo construtivo a velocidade da desfôrma e a existência de elementos prémoldados além do custo e da disponibilidade de ferramentas Os tipos mais comuns de cura do concreto são descritos na seuência CURA COM MOLHAGEM CONSTANTE A cura com molhagem constante é aquela em que a peça de concreto precisa estar permanentemente em contato com a água e não de maneira intermitente Ou seja o concreto precisa estar sempre saturado com 100 de umidade Isso significa que não dá para ficar com a mangueira na mão molhando uma área enquanto a outra seca O método é indicado para pisos lajes e eventualmente para faces verticais O tempo de cura da técnica varia em função da resistência à compressão ou seja até que a peça atinja pelo menos 15 MPa Esse método é mais indicado para lajes pisos e em alguns casos de faces verticais O tempo pode variar de acordo com a resistência à compressão CURA QUÍMICA Consiste na aplicação de produto na superfície do concreto por meio de aspersão Essa substância impede a evaporação da água e pode ser fabricada a partir de várias matériasprimas como parafinas PVA WAX ceras etc A qualidade do produto é primordial porque é ela que garantirá a eficiência da cura Esse método pode ser usado em qualquer situação já que sua aplicação é bem simples Contudo ela pode prejudicar a aderência de contrapisos chapiscos pinturas revestimentos e argamassas colantes Superestrutura Fôrmas Armaduras e Concreto 39 39 VIA ASPERSÃO ALAGAMENTO OU IRRIGAÇÃO Na cura via aspersão são usados sistemas de ar comprimido que mantém uma névoa próxima a peça de concreto Em geral essa cura do concreto é mais usada em lajes ou pisos É um método pouco recomendável já que é difícil molhar tudo de uma vez e pode acabar sendo criado ciclos de molhagem e secagem algo desfavorável ao concreto A irrigação possui características semelhantes à aspersão usando mangueiras microperfuradas A diferença está na quantidade já que a água apenas escoa pela superfície o que gera uma molhagem um pouco mais uniforme O alagamento por sua vez busca espalhar água em toda a área de uma só vez construindo uma barreira de contenção ao redor da estrutura evitando o escoamento É mais usado em áreas menores e planas como piscinas pisos lajes rebaixos etc MANTAS ÚMIDAS São usados tecidos saturados de água e capazes de reterem a umidade como sacos de aniagem jutas ou coberturas de algodão Esses tecidos são mantidos úmidos e posicionados sobre a estrutura de concreto Também podem ser usados filmes polietileno A vantagem dessa técnica é que ela economiza água proporciona uma cura mais eficiente e reduz a frequência de molhagem diminuindo a necessidade de acompanhamento Pode ser usada em locais com baixo tráfego de materiais e de pessoas Figura 27 Cura da laje a com molhagem constant b manta úmida Fonte royalmaquinas 2022 Superestrutura Fôrmas Armaduras e Concreto 40 40 Figura 28 a Cura química da laje b Cura via aspersão Fonte royalmaquinas 2022 CURA A VAPOR Nesse método a cura do concreto é feita com a aplicação de umidade relativa em 100 e realizando o controle da temperatura para que se mantenha acima da temperatura do ambiente Essa técnica é mais usada em ambientes frios ou quando existe pressa em realizar a desfôrma CURA TÉRMICA Essa cura é aplicada em peças prémoldadas pois acelera o processo garantindo boa resistência mecânica em curto período de tempo Ele não é indicado se o produto final precisar de alta resistência a abrasão ou alta durabilidade da superfície CONTROLE DO PROCESSO DE CONCRETAGEM Analogamente aos controles sobre os processos de execução de fôrmas e armação controlar a concretagem visa acompanhar e verificar as suas diversas etapas com o objetivo de garantir que seja executado exatamente o especificado Com isso além do melhor desempenho e maior durabilidade da estrutura minimizamse as perdas de material SOUZA MELHADO 1998 dividem o controle da concretagem em três etapas antes durante e depois da execução do serviço Na primeira controlase o nivelamento da fôrma e a locação e nivelamento das referências de nível na segunda corrigese eventuais defôrmações das fôrmas e na terceira verificase o resultado alcançado quanto às especificações de nivelamento e acabamento da laje cabendo ainda a recomendação de acompanhar as defôrmações do concreto nas primeiras idades Superestrutura Fôrmas Armaduras e Concreto 41 41 Esses autores propõem ainda algumas tolerâncias para o controle de nivelamento e planeza das lajes para aplicação de revestimento cerâmico Tabela 09 Tabela 09 Proposta de tolerâncias quanto ao nivelamento e planeza de lajes para aplicação de revestimento cerâmico SOUZA MELHADO 1998 TOLERÂNCIA LAJE NIVELADA LAJE ACABADA Pontos extremos da diagonal do pavimento 1cm 1cm Pontos de nivelamento 1cm 3mm Entre pontos afastados de 1 a 3 m 3mm O controle do nivelamento e planeza das lajes é de grande importância para a qualidade da execução entretanto quando se aborda a concretagem da estrutura como um todo outros fatores também devem ser levados em consideração tanto no que diz respeito à resistência estrutural como no que tange à redução das perdas e desperdícios Para HELENE TERZIAN 1992 vários são os fatores que intervêm na resistência à compressão do concreto da estrutura estes abrangem desde a heterogeneidade dos materiais isto é dos agregados cimento água e eventualmente aditivos até o seu transporte lançamento adensamento e cura FREIRE SOUZA 2000 e ARAÚJO 2000 por sua vez levantando possíveis fontes de desperdícios de material e baixa produtividade da mãodeobra no serviço de concretagem concluíram que as perdas de concreto têm boa parte da sua origem nas sobrespessuras dos elementos estruturais porém problemas no recebimento no transporte do concreto e as sobras ao final dos serviços também merecem atenção e controle No entanto no que diz respeito à produtividade da mãodeobra verificouse que o local a ser concretado pilares ou lajesvigas e a fôrma de transporte do concreto bomba grua ou elevador jericas pouco representam diante de aspectos como a fôrma como a concretagem é conduzida a interface com fornecedores de concreto o planejamento para execução do serviço e o correto dimensionamento da equipe e dos diversos equipamentos Com exceção do ensaio de consistência todos os outros são executados após a conclusão da concretagem Com isso caso algum resultado seja desfavorável será necessário saber em qual local da estrutura o concreto daquele lote foi lançado para isso tornase muito importante a confecção de um mapa que propicie um rastreamento do concreto referente aos diversos caminhõesbetoneira ou caso seja produzido na obra Superestrutura Fôrmas Armaduras e Concreto 42 42 11º CB 12º CB 9º CB 10º CB 8º CB 13º CB 14º CB 7º CB 15º CB 6º CB 2º CB 4º CB 5º CB 1º CB 3º CB 6º CB às diversas betonadas A Figura 29 apresenta um exemplo de mapa de concretagem indicando aproximadamente o local de lançamento de cada caminhão Figura 29 a Planta esquemática de uma laje b Mapa de concretagem com indicação do local de lançamento de cada caminhãobetoneira Fonte royalmaquinas 2022 Esse procedimento também pode ser utilizado para pilares e outros elementos estruturais permitindo saber onde foi lançado o eventual concreto problemático e possibilitando análises mais adequadas e intervenções quando necessárias Na escolha e dimensionamento do sistema de transporte devem ser contempladas todas as particularidades da obra e dos locais de recebimento e lançamento Estudos ARAÚJO 2000 FREIRE SOUZA 2000 FERREIRA 1998 LICHTENSTEIN 1987 demonstram que as definições do arranjo físico do canteiro e dos fluxos e equipamentos de transporte são responsáveis por boa parte do rendimento na execução dos serviços concluindo que não se pode preestabelecer um sistema de transporte generalizado pois a melhor solução para uma determinada obra pode ser insatisfatória para uma outra e viceversa Superestrutura Fôrmas Armaduras e Concreto 43 43 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS AZEREDO Hélio Alves de O Edifício Até sua Cobertura São Paulo Ed Edgar Blucher Ltda1977 ACI 31892 ACI Building code requirements for reinforced concrete American Concrete Institute c1994 347 p NBR 149312003 Execução de estrutura de concreto Procedimento NBR 66182003 Projeto de estrutura de concreto Procedimento NBR 7190 Projetos de estruturas de madeira Rio de Janeiro 1995 NBR 74771982 Determinação do coeficiente de confôrmação superficial de barras e fios de aço destinados a armaduras de concreto armado Método de ensaio NBR 7480 1996 Barras e fios de aço destinados a armaduras de concreto armado Especificações NBR 7481 1990 Tela de aço soldada Armadura de concreto Especificações ABCP Manual de estruturas de concreto armado Associação Brasileira de Cimento Portland Versão preliminar 2002 ABIMCI Associação Brasileira da Indústria de Madeira Processada Mecanicamente Endereço eletrônico visitado na Internet wwwabimcicombr Acesso em 18072000 ABNT NB1367 Áreas de vivência em canteiros de obras Rio de Janeiro 1991 AMARAL N A Construções de concreto i São Paulo Escola PolitécnicaUSP 1964 Associação Brasileira de Normas Técnicas NB71911982 NB16 Execução de desenhos para obras de concreto simples ou armado Procedimento BARROS MMSB MELHADO SB Produção de concreto armado de edifícios São Paulo 1993 Texto Técnico da Escola Politécnica da USP Departamento de Engenharia de Construção Civil TT PCC04 BATLOUNI NETO J Projeto de estruturas de concreto armado diretrizes para otimização do desempenho e do custo do edifício Dissertação de mestrado IPT São Paulo 2003 171p BELGO a Belgo 50 e Belgo 60 Artigo Técnico Disponível em httpbelgocombr Acesso em 30012022 BELGO b Alterações da norma brasileira NBR 7480 Artigo Técnico Disponível em httpbelgocombr Acesso em 30012022 BUKHART AF Selecting a wall forming system for your next job In SEMINAR BRITO José Luis Wey de Fundações do edifício São Paulo EPUSP 1987 ESTACAS FUNDESP Fundações Indústria e Comercio SA Catálogo São Paulo Fundesp 1987 NACIONAL Engenharia de Fundações e Solos Ltda Tecnologia em estacas do tipo raiz São Paulo Nacional sd