ANANDA VASCONCELOS MARISA ARAUJO HILDEBRANDO RODRIGO KILHIAN SILVIA MARANI LOPES VICENTE COPPOLLA

BOAS PRTICAS EM CONCRETAGEM DE PILAR

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SO PAULO 2011 ANANDA VASCONCELOS MARISA ARAUJO HILDEBRANDO RODRIGO KILHIAN SILVIA MARANI LOPES VICENTE COPPOLLA

BOAS PRTICAS EM CONCRETAGEM DE PILAR

Projeto de pesquisa apresentado Escola SENAI Orlando Lavieiro Ferraiuolo como requisito parcial obteno do diploma no curso Tcnico em Edificaes sob orientao do Prof Marco Antonio Araujo de Souza.

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SO PAULO 2011 AGRADECIMENTOS

A Deus que nos tem dado fora para superar todos os momentos de dificuldades. A toda equipe de profissionais do SENAI que nos tem orientado para que fosse possvel a realizao desse trabalho, em especial ao nosso orientador Professor Marco Antonio Araujo de Souza por sua competncia e ateno. Aos nossos familiares por toda compreenso e pacincia. O nosso muito obrigado.7

RESUMOA Construo Civil vem aumentando consideravelmente os gastos com a recuperao de estruturas, chegando a corresponder a quase 50% dos gastos totais do setor em diversos pases. As estruturas de concreto tm potencial para apresentarem vida til muito superior a 50 anos, porm no o que tem acontecido, constatou-se em muitos casos edificaes que j aos 10, 15 anos de existncia, exigem intervenes corretivas. Visando aumentar a vida til das edificaes, bem como reduzir os gastos com a recuperao, analisamos alguns motivos que causam patologias nos pilares, e constatou-se que mau adensamento do concreto um dos problemas de maior incidncia, este trabalho buscou apresentar melhorias no processo de vibrao, atravs de uma inovao para o mercado nacional. Vale ressaltar que no basta apenas um equipamento que atenda o objetivo, necessrio que o profissional que manuseia o equipamento, tenha conhecimento da importncia do adensamento, portanto ele deve ser especializado. Assim como de extrema importncia que a armadura esteja adequada ao projeto e a montagem das formas bem executada, para que possa garantir a qualidade e a segurana, no somente dos pilares, como de toda estrutura, observando sempre os parmetros da NBR 6118:2007

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SUMRIO

LISTA DE TABELAS.....................................................................................................06 LISTA DE FIGURAS......................................................................................................06 LISTA DE FOTOS...........................................................................................................06 RESUMO..........................................................................................................................04 INTRODUO................................................................................................................07 DESENVOLVIMENTO...................................................................................................08 PILAR................................................................................................................ ..08 ARMADURA..................................................................................................... .09 FORMA................................................................................................................10 COBRIMENTO DA ARMADURA..................................................................11 CONCRETO.......................................................................................................13 CONCRETAGEM............................................................................................................14 TRANSPORTE...................................................................................................14 LANAMENTO.................................................................................................14 ADENSAMENTO............................................................................................. .15 EQUIPAMENTO.............................................................................................................18 PATOLOGIAS.................................................................................................................19 CONCLUSO..................................................................................................................25 BIBLIOGRAFIAS............................................................................................................27 ANEXOS...........................................................................................................................29

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LISTA DE TABELAS TABELA 1- CLASSE DE AGRESSIVIDADE AMBIENTAL (NBR 6118:2007 / TABELA 6.1)............................................................................................................12 TABELA 2- CORRESPNDENCIA ENTRE CLASSE DE AGRESSIVIDADE AMBIENTAL E COBRIMENTO NOMINAL (NBR 6118:2007 / TABELA 7.2)............................12 TABELA 3- FAIXAS DE APLICAO DE VIBRADORES DE IMERSO................................. 16 TABELA 4- PROCEDIMENTOS COM VIBRADORES DE IMERSO........................................ 17 TABELA 5 VALORES GASTOS COM A CONSTRUO DE NOVAS OBRAS E MANUTENO DE REPAROS DAS EXISTENTES (ADAPTADO DE UEDA, 2007)................ 20

LISTA DE FIGURAS FIGURA 1 ESPAADORES.............................................................................................................. 10 FIGURA 2- COMPARATIVA ENTRE PILARES ADENSADOS COM HASTES DIFERENTES.........................................................................................................................26 LISTA DE FOTOS FOTO 1 - MONTAGEM DE PILAR.....................................................................................................09 FOTO 2 PILARES NUM EDIFCIO DE MLTIPLOS PAVIMENTOS......................................09 FOTO 3 ARMADURA DE PILAR.....................................................................................................10 FOTO 4 FORMA NOS PILARES...................................................................................................... 11 FOTO 5 CONCRETO.......................................................................................................................... 13 FOTO 6 ADENSAMENTO DE PILAR.............................................................................................17 FOTO 7 ADENSAMENTO DE PILAR............................................................................................17 FOTO 8 EQUIPAMENTO SURE SPEED......................................................................................... 18 FOTO 9 - HASTE SQUARE READ...................................................................................................... 18 FOTO 10 - PILARES APRESENTANDO DESAGREGAO NA SUA BASE.............................. 22 FOTO 11- PILARES APRESENTANDO DESAGREGAO NA SUA BASE............................... 22 FOTO 12- PILARES APRESENTANDO DESAGREGAO NA SUA BASE .............................. 22 FOTO 13- FALHA DE CONCRETAGEM PROVOCADA POR FALHA NO ADENSAMENTO............................................................................................................. .23 FOTO 14 PATOLOGIA CAUSADA PELA FALTA OU M UTILIZAO DOS ESPAADORES.................................................................................................. 23 10

INTRODUO

Um adensamento bem executado tem a finalidade de proteger a armadura da corroso, mantendo o concreto em perfeito equilbrio com seus elementos. As estruturas de concreto devem ser projetadas e construdas de modo que, quando utilizadas conforme as condies ambientais previstas no projeto, conservem sua segurana, estabilidade e aptido em servio, durante o perodo correspondente de vida til, conforme a NBR 6118:2007. O objetivo do trabalho estudar melhorias na concretagem de pilares, com foco no processo de adensamento, para isso analisou-se o uso de um vibrador de imerso que uma inovao no mercado nacional, pois possui uma haste com apenas 20 mm, sendo que no Brasil s encontramos hastes maiores que 25 mm. Essa haste foi identificada na empresa Wyco Tool, nos Estados Unidos, que permite regulagem de frequncia. Esse equipamento foi testado e aprovado atravs de laboratrio independente, sendo possvel usar hastes com medidas diferentes no mesmo mangote, que proporcionar reduo de tempo, custos e atender tambm o objetivo da NBR 6118-2007, NBR 14931:2004 e da NR18.

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DESENVOLVIMENTOPILAR Pilares so elementos estruturais, usualmente dispostos na vertical, cuja funo principal receber as aes atuantes nos diversos nveis e conduzi-ls at as fundaes. Na execuo da estrutura do pilar, tem que haver um rgido controle de qualidade dentro das normas dos rgos regulamentadores. As estruturas so compostas por: lajes, vigas e pilares, o caminho das cargas comea nas lajes, que transmitem as cargas permanentes e variveis para as vigas de apoio, que juntamente com seu peso prprio transmite-as para os pilares que conduzem todos esses esforos para a fundao. Tendo o objetivo de evitar um desempenho inadequado e propiciar boas condies de execuo, a NBR 6118:2007, cita que qualquer que seja a forma do pilar, sua seo transversal no deve apresentar dimenso menor que 19 cm. Em casos especiais, permite-se a considerao de dimenses entre 19 e 12 cm, desde que se multipliquem as aes consideradas no dimensionamento por um coeficiente adicional. No livro Concreto editado pela IBRACON - Instituto Brasileiro do Concreto, volume 1, item 3, considera razovel a espessura de 18 cm e recomenda tambm que sempre que possvel adotar 20 cm e para edificaes baixas tolera-se at pilares com 14 cm e nesse caso tambm recomenda respeitar os limites tcnicos da NBR 6118:2007. Pode-se considerar os pilares como os elementos de maior importncia nas estruturas, tanto do ponto de vista da capacidade de resistncia dos edifcios quanto no aspecto de segurana.

Foto 1- Montagem de um pilar

Foto 2- Pilares num edifcio de mltiplos pavimentos

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ARMADURAS Os aos utilizados em estruturas de concreto armado no Brasil so estabelecidos pela NBR 7480/2007, eles tem a propriedade de se integrar ao concreto e de apresentar elevada resistncia trao. As normas tcnicas brasileiras classificam os vergalhes para concreto de acordo com sua resistncia em nmeros: ao CA 25, CA 50 e CA 60, quanto maior o nmero, mais resistente ser o vergalho. A armadura de uma estrutura de concreto composta de estribos presos a vergalhes com arames recozidos duplos. Uma boa execuo garante a segurana do edifcio e evita problemas como a corroso, fissuras, manchas e deformaes. Tudo deve ser feito de acordo com o projeto da estrutura, que determina o tipo de ao, as bitolas, o dimensionamento e o posicionamento das barras. Os arranjos das armaduras devem atender no s a funo estrutural como tambm as condies adequadas de execuo, particularmente com relao ao lanamento e adensamento do concreto. Os espaos devem ser projetados para a introduo do vibrador e de modo a impedir a segregao dos agregados e a ocorrncia de vazios no interior do elemento estrutural, conforme NBR 6118:2007. Vale ressaltar que as armaduras devero ser limpas isenta de impurezas, tais como graxa, leo, pintura, terra ou qualquer outra substncia nociva sua boa conservao ou sua aderncia. Para garantir que a armadura fique a uma distncia mnima da superfcie, so utilizados espaadores, que so dispositivos colocados entre a armadura e a face interna da forma de modo a garantir o cobrimento necessrio.

Figura 1- Espaador - Fabricante Eplas

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Foto 3 Armadura de pilar

FORMAS As formas so estruturas provisrias, geralmente de madeira, destinadas a dar forma e suporte aos elementos de concreto at a sua solidificao, devendo ser limpas antes da concretagem, quaisquer buracos ou fendas que possam deixar o concreto vazar precisa ser fechados e em seguida molhadas para que no absorvam a gua do concreto.

Foto 4 Forma nos pilares

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COBRIMENTO DAS ARMADURAS Define- se como cobrimento da armadura, a espessura da camada de concreto responsvel pela proteo da armadura ao longo da estrutura. Essa camada inicia- se a partir da face externa das barras da armadura transversal (estribos) ou da armadura mais externa e se estende at a face externa da estrutura em contato com o meio ambiente. O objetivo do cobrimento tambm assegurar uma ao estrutural combinada entre o ao e o concreto. Para garantir o cobrimento mnimo, o projeto e a execuo devem considerar o cobrimento nominal, que o cobrimento mnimo acrescido da tolerncia de execuo ( C), que deve ser maior que 10 mm. O concreto resiste bem ao tempo, mas a armadura pode sofrer corroso se no ficar bem protegida por uma camada de cobrimento. Para determinar a espessura do cobrimento necessrio antes definir a classe de agressividade ambiental a qual a estrutura est inserida, segundo a NBR 6118:2007 tabela 6.1:

Tabela 1 Classe de Agressividade Ambiental

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Em seguida pode-se avaliar o cobrimento mediante a agressividade segundo NBR 6118: 2007 tabela 7.2:

Tabela 2Correspondncia entre classe de agressividade ambiental e cobrimento nominal para c = 10 mm

CONCRETO Concreto basicamente o resultado da mistura de cimento, gua , pedra e areia, sendo que o cimento ao ser hidratado pela gua forma uma pasta resistente e aderente aos fragmentos de agregados (pedra e areia) , formando um bloco. O concreto caracterizado estruturalmente pela alta resistncia compresso, no entanto baixa sua resistncia trao. Outro ponto de destaque no preparo do concreto o cuidado que se deve ter com a qualidade e a quantidade da gua utilizada, pois ela a responsvel por ativar a reao qumica que transforma o cimento em uma pasta aglomerante. Se sua quantidade for muito pequena, a reao no ocorrer por completo e se for superior a ideal, a resistncia diminuir em funo dos poros que ocorrero quando este excesso evaporar. Podemos entender que a corroso do concreto se d por excessos de poros, com diferentes dimetros e que est diretamente relacionado com a proporo gua/cimento. Se a percentual da gua superar os 40%, o excesso dar lugar a canalitos de 4mm quando ocorre a evaporizao. A existncia desses poros favorece a penetrao da gua e dos gases que deterioram o concreto16

A relao entre o peso da gua e do cimento utilizados na dosagem chamada de fator gua/cimento (a/c). O concreto deve ter uma boa distribuio granulomtrica a fim de preencher todos os vazios, pois a porosidade por sua vez tem influncia na permeabilidade e na resistncia das estruturas de concreto. Para fazer a dosagem dos materiais necessrio conhecer o Fck, que uma sigla em ingls que significa resistncia caracterstica do concreto, ou seja, o valor da resistncia esperada do concreto j endurecido, isto , aos 28 dias de cura. O Fck medido em megapascal: Fck = 15,0 MPA. A escolha do Fck baseada na dimenso das peas e cargas que essas peas tm de suportar como peso prprio, cargas acidentais, etc.

Foto 5 Concreto

CONCRETAGEMTRANSPORTE Logo aps a mistura do concreto e durante as etapas seguintes (transporte, lanamento e adensamento), h uma grande tendncia do agregado grado se separar da massa, esse fenmeno chamado segregao, que impede a obteno de um concreto de boa qualidade. As diferenas de tamanho das partculas e da massa especfica dos componentes da mistura constituem a causa primria da segregao. O concreto deve ser transportado do local do amassamento para o de lanamento to rapidamente quanto possvel (prazo mximo de uma hora) e o meio de transporte deve ser tal que no acarrete separao de seus elementos ou perda sensvel de qualquer deles por vazamento ou evaporao.

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LANAMENTO A NBR 6118:2007 recomenda que: -Em nenhuma hiptese se far lanamento aps o incio da pega. (A especificao EB1 sobre cimento Portland diz que o incio da pega deve verificar- se no mnimo, uma hora aps a adio de gua de amassamento). -O concreto dever ser lanado o mais prximo possvel de sua posio final, evitando-se encrustao de argamassa nas paredes das formas e nas armaduras. -A altura de queda livre no poder ultrapassar a 2 m. Para peas estreitas e altas, o concreto dever ser lanado por janelas abertas na parte lateral, ou por meio de funis ou trombas. -Cuidados especiais devero ser tomados quando o lanamento se der em ambiente com temperatura inferior a 10C ou superior a 40C. Para Andriolo (1984), ao ser lanado, a massa de concreto apresenta vazios decorrentes da prpria ao dos misturadores, do processo de transporte e de lanamento. Essas bolhas (vazios) que podem se constituir em pontos de baixa resistncia e permeabilidade. O lanamento do concreto nunca deve parar pela metade, para evitar emendas, que ficaro visveis depois da desforma. O concreto dever ser lanado em camadas de no mximo 50 cm (NBR 149312004) ou em camadas compatveis com o comprimento do vibrador de imerso ( do comprimento da agulha).

ADENSAMENTO O adensamento consiste no processo manual ou mecnico para compactar uma mistura de concreto no estado fresco, com o intuito de eliminar vazios internos da mistura (bolhas de ar) e facilita a acomodao do concreto no interior das formas, sendo comum utilizar o vibrador de imerso para adensar o concreto fresco.18

Nessa etapa importante a presena de um profissional experiente (Vibradorista tabela em anexo). O concreto deve ser adensado imediatamente aps seu lanamento nas formas, levando em conta que tanto a falta de vibrao como o excesso pode causar srios problemas para o concreto. Os seguintes cuidados so importantes nesta fase da execuo do concreto, em conformidade com a NBR 14931:2004. - A haste deve ser introduzida no concreto na posio vertical ou levemente inclinada ( menor que 45). - Vibrar o maior nmero possvel de pontos ao longo do elemento estrutural. - Retirar o vibrador lentamente mantendo-o sempre ligado a fim de que a cavidade formada pela agulha se feche novamente - No permitir que o vibrador entre em contato com a parede da forma, para evitar a formao de bolhas de ar na superfcie da pea, mas promover o adensamento uniforme e adequado de toda a massa de concreto, observado cantos e arestas para evitar vazios. - Mudar o vibrador de posio quando a superfcie apresentar-se brilhante. - Fazer com que a agulha penetre 5 cm a 10 cm na camada j adensada; - Evitar encostar o vibrador na armadura, pois isso acarretar problemas de aderncia entre a barra e o concreto; - A espessura da camada de concreto a ser adensado dever ser aproximadamente igual a do comprimento da agulha. - O raio de ao do vibrador depende do dimetro da agulha e da potncia do motor; - Adotar todos os cuidados de segurana indicados para o manuseio de equipamento eltrico. Um mesmo vibrador apresenta raios maiores para misturas mais plsticas, pois o efeito da vibrao da agulha se propaga melhor em um meio mais fluido, por isso podemos afirmar que o raio de vibrao tambm depende da trabalhabilidade. MATTOS, Aldo Drea, diz que a amplitude afeta mais o movimento do agregado grado e o efeito da frequncia sentido na pasta. Diante disso afirma que concreto mais19

plstico devem ser preferencialmente adensados com vibradores de alta frequncia e analogamente, misturas mais speras e secas ser vibradas com baixas frequncias e alta amplitude.

Aplicao Concreto fluido e plstico em peas delgadas e locais confinados Concreto plstico em pilares, vigas paredes, peas pr-moldadas, lajes delgadas e em juntas de construo. Concreto plstico (abatimento