Desmistificando Pisos Protendidos - iep.org.briep.org.br/iep/wp-content/uploads/2016/08/Pisos-Industriais... · Brita graduada tratada com cimento (BGTC) Concreto compactado a rolo

Desmistificando Pisos Protendidos

Projeto e Execução

Eng° Breno Macedo Faria

II Workshop - Protensão como Solução Instituto de Engenharia do Paraná

Breno Macedo Faria Currículo

Graduado em Engenharia Civil pela Unicamp (Universidade Estadual de Campinas) em 1999, MBA em Gestão Estratégica e Econômica de Projetos pela FGV (Fundação Getúlio Vargas ), e especialização em Pavimentos de Concreto pela USP (Universidade de São Paulo). Atua desde 1999 na área de pisos e pavimentos de concreto, e atualmente é Gerente Técnico da LPE Engenharia.

Desmistificando Pisos Protendidos Projeto e Execução

I. PROJETO

II. EXECUÇÃO

III. NOVAS TECNOLOGIAS

IV. CASES

V. CONSIDERAÇÕES FINAIS

TÓPICOS

I. PROJETO

1. Introdução

2. Premissas

3. Cálculo estrutural

4. Detalhamento

5. Viabilidade

1. Introdução

Porque fazer um projeto de piso?

• Orçamento do novo empreendimento

• Atender as expectativas do empreendimento

• Evitar interferências durante a obra e a utilização

• Controlar a execução

Fonte: PMBOK

Dados para elaboração do projeto

• Camada de suporte

• Carregamento

• Geometria

2. Premissas

• Modelo estrutural

Piso em concreto Meio elástico

Piso em concreto σ σ k: Módulo de

reação do subleito e sub-base

Placa apoiada sobre meio elástico

2.1. Modelo estrutural

2. Premissas

Estimativa do módulo de reação do subleito (k) – Correlação k e CBR do subleito e do tipo de sub-base

2.2. Camadas de suporte:

2. Premissas

Fonte: Manual de Pisos Industriais – Fibra de Aço e Protendido, Públio Penna Firme Rodrigues

Subleito - CBR ≥ 8%, Exp. ≤ 2,0%, GC ≥ 98% PN

Piso de concreto

Sub-Base

K: Tensão / deformação

Ensaios típicos:

• Sondagens

• CBR e expansão

Subleito:

Ensaios adicionais:

• DMT

• CPT

• Ensaio de placa

• Ensaios deflectométricos (FWD e Viga Benkelman)

2. Premissas

• Reconhecimento inicial

• Tipo de material do solo

• Existência de solos compressíveis

• Nível do lençol freático

• Capacidade de carga do terreno

Método simples:

Q (tf/m2) ≤ 2xSPT (para SPT ≥3)

2. Premissas

Sondagens:

e

σ

F

CBR – Índice de Suporte Califórnia

Mede a capacidade de suporte do solo – converte no k (módulo de reação do subleito e da sub-base ) – utilizado no dimensionamento

2. Premissas

CBR e Expansão:

Brita graduada tratada com cimento (BGTC) Concreto compactado a rolo (CCR) Solo cimento

Brita graduada simples – Faixas DNIT 141

Sub-base:

2. Premissas

Homogeneizar o apoio da placa de concreto

Funções da sub-base:

Evitar o efeito de bombeamento de finos Aumentar a capacidade de suporte do terreno Auxiliar a drenagem (quando necessário)

2. Premissas

• Cargas distribuídas

• Cargas concentradas (cargas pontuais)

• Cargas móveis

2.3. Carregamento:

2. Premissas

Cargas uniformemente distribuídas • Estoque de bobinas • Estoque direto de pallets sobre o piso • Estoque de Grãos • Estoque de chapas

2.3. Carregamento:

2. Premissas

Drive-in

Cantilever Autoportante

Porta Pallets Push-back

Cargas concentradas

2. Premissas

Porta paletes convencionais Drive-in

d1 d1 d2 d1 d1 d1

2. Premissas

Cargas Móveis – Empilhadeiras / paleteiras

2. Premissas

2. Premissas

Veículos comerciais pesados: trem tipo (lei da balança)

Exemplo de veículo: caminhão trator + semirreboque (DNIT/Classe 2S3 )

Empilhadeira retrátil de roda rígida

Eixo dianteiro: 90% peso próprio + carga içada

Empilhadeira:

Cargas Móveis Especiais

2. Premissas

Comportamento das cargas distribuídas

Bulbo de tensões : atinge camadas profundas do solo – impacta principalmente no dimensionamento do

subleito

tf/m2

2. Premissas

Comportamento das cargas concentradas e móveis

Bulbo de tensões : atinge camadas superficiais –

impacta principalmente no dimensionamento do piso

de concreto

tf/ponto

2. Premissas

2. Premissas

Cargas mínimas recomendadas para o projeto de piso

Tipo de edificação

Pontual (tf/apoio) Empilhadeira (tf no

eixo dianteiro) Uniformemente

Distribuida (tf/m²)

Logística 1,5 4,0 2,0

Industrial 1,5 4,0 2,0

Comercial 0,5 2,0 1,0

Tráfego VCP Lei da balança

VCP: veículos comerciais pesados

Importante:

Necessário avaliar a real configuração de cargas pontuais (estanterias, equipamentos, mezaninos, ou outras), móveis (empilhadeiras, carretas, transportadores), e cargas distribuídas (bobinas, tambores, paletes), que atuarão sobre o piso.

2.4. Geometria do piso:

• Definir área do piso protendido

• Definir posição das juntas

• Definir faixas de protensão

2. Premissas

• Arquitetura

• Estrutura

• Fundação

• Demais projetos que podem interferir no piso industrial

Necessário

Passos para o dimensionamento do piso

• Cálculo dos esforços

• Dimensionamento

3. Cálculo Estrutural

• Análise dos dados

6,0 tf no eixo mais carregado

3.1. Análise dos dados:

k: Módulo de reação do subleito e sub-base

Já temos todos os dados para dimensionar o piso?

Piso em concreto

5,0 tf/m2

5,0 tf/apoio

5,0 tf/apoio

5,0 tf/apoio

Projetos:

• Arq.

• Est.

• Fund.

• Demais

Projetos

Dados do terreno

Cargas

Projetos

Dados do terreno

Cargas (Dist. / Pont. / Móveis)

Cálc. Esforços


3.2. Cálculo dos Esforços:

Raio de rigidez da placa: Diagrama de momento fletor

l k (MPa/m)

l: Raio de rigidez da placa:

E: Módulo de elasticidade do concreto

h: Espessura do piso

υ: Coeficiente de Poisson do concreto

k: Módulo de reação do subleito e sub-base




Cargas Pontuais :

Carga aplicada no interior da placa

Carga aplicada no canto da placa

Carga aplicada na borda da placa

Os esforços dependem da posição de aplicação da carga




Cargas Pontuais :

Modelos elásticos para estimativa dos esforços:

• Westergaard

Tensões devido a carga no canto da placa:

Tensões devido a carga no interior da placa:

Tensões devido a carga na borda da placa:

Quando a ≥ 1,724h

a: raio equivalente da área de contato

Quando a < 1,724h

P: carga pontual aplicada sobre o piso




• Elementos Finitos





Modelos plásticos para estimativa dos esforços:

Modelo proposto por Meyerhof:

Momento devido a carga no canto da placa:

Momento devido a carga no interior da placa:

Momento devido a carga na borda da placa:

M = Mneg+ Mpos




Influência das cargas adjacentes (modelo simplificado):

d

1,5 a 2 x l (*)

M Infl.

Infl. = calculada por semelhança de triangulo

Mtotal = M + Infl.


(*) Packard, 1976


Cargas Distribuídas:

Modelo da PCA para estimativa das tensões devido a cargas distribuídas:

q (tf/m2) q (tf/m2) Corredor crítico: 2,2 x l


c: carga distribuída admissível, em KN/m2

σadm: tensão admissível (fctM,k/gc)

h: espessura do piso

k: módulo de reação do subleito e sub-base

fctM,k: resist. tração na flexão do concreto

gc: coef. minoração resist. tração flexão conc.

Fonte: Pavimentos Industriais de Concreto Armado – Projeto e Critérios Executivos, Públio Penna Firme Rodrigues


Cargas Distribuídas:

Elementos finitos:


q (tf/m2)

q (tf/m2)



Verificação da tensão crítica:

σcarga pontual . estática

σcarga pontual . móvel

σcarga distribuída

x gf.estático

x gf.dinâmico

x gf.distribuída

σcrítica.dim

σcrítica.dim: tensão crítica a ser utilizada no dimensionamento (*)

(*) A tensão crítica deverá ser a máxima das tensões provocadas por suas respectivas cargas multiplicadas por seus correspondentes coeficientes de ponderação, sendo necessário avaliar a combinação destas tensões com as tensões provocadas pela variação térmica e também as tensões provocadas pela retração (podendo ser calculadas pelo Método de Bradbury).

3.3. Dimensionamento:


Tensões na seção do piso

P +

Protensão

- ≥ -

Carregamento

-

+

σp ≥ σcrítica.dim - fctM,k / gc

(*) Recomendação: carga estática: 1,5, cargas dinâmicas: avaliar conforme a frequência

σp ≥ σres

σp : Tensão de protensão

gc : Coef. ponderação resistência do concreto (*)

σres: Tensão residual (Tabela 1)

fctM,k : Tensão de protensão



Tensão residual:

Tipo de aplicação Tensão residual mínima (MPa)

Fundações residenciais 0,3 a 0,5

Placas de pisos industriais com até 30m 0,5 a 0,7







Cálculo da força de protensão

P= σp .Ac + Fat

Ac : Área da seção transversal do concreto

Fat : Força de atrito entre o piso e a sub-base

rc: peso específico do concreto

b: largura da faixa de cálculo (usualmente 1m)

L: comprimento do cabo

f: coeficiente de atrito entre o piso e a sub-base (0,5 a 1,0)

h: espessura do piso




Cálculo da força resistente por cabo:

Ancoragem

Ativa

Ancoragem

Passiva

Perdas de protensão

• Atrito ao longo do cabo

• Cravação da cunha

• Encurtamento elástico

• Fluência do concreto

• Retração hidráulica do concreto

• Relaxação do aço.

P



Cálculo das perdas de protensão:

3.3.1. Perda por atrito ao longo do cabo

σx: Tensão a uma distância x do ponto de aplicação da protensão

σi: Tensão inicial no cabo = 0,8.fptk

µ: Coeficiente de atrito aparente entre o cabo e a bainha plastificada, variando de 0,05/radianos a 0,15/radianos (ACI 318)

K: Coeficiente de curvatura acidental para cabos retos, entre 0,001 radiano/m e 0,0066

radianos/m (ACI 318)

fptk: resistência do aço de protensão

a: Total de mudança de ângulos entre o ponto de aplicação da carga e o ponto x (em radianos)

Fonte: Bijan O. Aalami - Post-Tensioned Buildings – Design and Construction



3.3.2. Perda por cravação: 4 a 7mm

w L

σw

σL

σi

σCR

Distância

Tensão no cabo

Distribuição de tensões ao longo do cabo, conforme gráfico abaixo (Leal, 1999):

c: Cravação da cunha (entre 0,004 e 0,007m)

Es: Módulo de elasticidade do cabo de protensão (200 GPa)

n: perda por unidade de comprimento em razão do atrito ao longo do cabo

σp,med: é a tensão média ao longo do cabo (σCR, σw, e σL)




3.3.3. Perda por encurtamento elástico:

3.3.4. Perda por fluência do concreto:

3.3.5. Perda relativa à retração hidráulica do concreto:

3.3.6.Perda por relaxação do aço (ΔσRE): Para aço nacionais (baixa relaxação) esta perda é inferior à 3,5%.

Valor estimado

15%


KCR: Adotar 1,6 para pisos com protensão não aderente.

KSH: Adota-se de 0,9 a 1,0 (normalmente a protensão é executada dentro do período de cura).

eSH: Retração específica do concreto. Usualmente no Brasil esta retração varia em torno de 400

a 500x10-6m/m.

RH: Umidade relativa média do ambiente.

Es: Módulo de elasticidade do aço.

Eci: Módulo de elasticidade do concreto no momento da protensão.

fcpa: tensão média de compressão na placa de concreto ao longo do cabo .



Força final de protensão no cabo (Fpf)

Fpf = (σp,med – ΔσEL - ΔσCR – ΔσSH – ΔσRE) x As

Número de cabos /m =

As : Área da seção transversal do concreto

hc

hsb

d d d d

Detalhes de um piso protendido

• Concreto

• Detalhes executivos

4. Detalhamento

• Planta

• Especificações adicionais

Sub-Base

4. Detalhamento

4.1. Planta baixa:

O que deve constar na planta baixa? Posicionamento das juntas

Posicionamento dos cabos

• Verificar arquitetura (pilares, portões, lay out)

• Volume de concreto por concretagem

• Dimensões das faixas e equipamentos utilizados na execução

• Faixas de protensão

Seção do piso e cargas admissíveis

• Posicionamento das ancoragens passivas e ativas

• Numeração de cada cabo

Sequência de concretagem

Notas: características do concreto, informações do subleito e da sub-base, índices de planicidade

1 2

3

4. Detalhamento

4.1. Planta baixa:

Concreto

Notas

Juntas Reforços

Ancoragens ativa

Ancoragens passivas

Sequência de concret.

4. Detalhamento

4.2. Concreto:

Característica Especificação

1. Resistência à compressão – 28 dias (fck) ≥ 35,0 MPa

2. Resistência à comp. em 24 horas (fc24horas) >8,0 Mpa

3. Resistência à tração na flexão (fctM,k) ≥ 4,5 MPa

4. Abatimento 80±10 ou 100±10 mm

5. Teor de argamassa 49% ≤ a ≤ 52%

6. Consumo de cimento 320 a 380 kg/m3

7. Consumo de água ≤ 175 litros/m3

8. Fibra de polipropileno monofilamento (²) 600 gr/m3

9. Retração (8 semanas) ≤ 400 µm/m

10. Teor de ar incorporado ≤ 3%

11. Exsudação ≤ 4%

12. Relação água / cimento ≤ 0,55

Estrutural

Evitar fissur. retr.

Estrutural

Garantir Execução

Acabamento

Limitar retração

Limitar retração

Retração 1as horas

Limitar retração

Evitar delaminação

Resist. abrasão

Durabilidade

Objetivos

FF: Planicidade

4. Detalhamento

4.3. Especificações adicionais: F-numbers

FL: Nivelamento

• Endurecedor liquido de superfície (Classe B – NBR 11801) • Endurecedor mineral (Classe B – NBR 11801) • Endurecedor metálico (Classe A – NBR 11801)

4. Detalhamento

4.3. Especificações adicionais: Abrasão

Desempenado / liso

Lapidado Pigmentado e Lapidado

Camurçado

4. Detalhamento

4.3. Especificações adicionais: Acabamento

4. Detalhamento

4.4. Detalhes construtivos:

Juntas de encontro

Faixa de protensão

Juntas de construção (armadura de fretagem e barras de transferência)

Reforços em cantos reentrantes

Tratamento das juntas

5. Viabilidade

Comparativo de custo entre soluções:

Dados da obra:

Subleito – CBR: 8%

Sub-base – 10cm de BGS

K = 48 MPa/m

Carregamento

• Carga distribuída: 5,0tf/m2

• Carga pontual (porta pallets): 5,0tf/apoio

• Carga de empilhadeiras: 6,0tf no eixo dianteiro

(Carga crítica)

Piso de concreto: 14cm

Distância entre pilares: 22,5m x 21,0m

5. Viabilidade

Soluções propostas:

Concreto: 14cm fctm,k ≥ 4,2 MPa 25 kg/m3 fibras tipo 80/60 (Re3 ≥ 60%) Sub-base: 10cm de BGS GC ≥ 100% PM

Subleito: CBR ≥ 8%, exp ≤ 2%, GC ≥ 98% PN

Fibras de aço

Dimensão das placas: 11,25m x 10,50m

Concreto: 14cm fck ≥ 30,0 MPa Tela superior: Q196 Tela inferior: Q196

Sub-base: 10cm de BGS GC ≥ 100% PM


Telas soldadas


Concreto: 14cm fctm,k ≥ 4,5 MPa Cabos: CP190RB7 c/ 50cm nas duas direções

Sub-base: 10cm de BGS GC ≥ 100% PM


Protendido


5. Viabilidade

Comparativo de custos para execução:

5. Viabilidade

Comparativo de custos para execução:

Sem contar benefícios indiretos, como a redução dos custos de manutenção

5. Viabilidade

Benefícios dos pisos protendidos

Redução do número de juntas – e consequente redução de patologias nas juntas , como por exemplo: redução do esborcinamento:

Benefícios indireto:

• Redução nos custos de manutenção de juntas. • Redução nos custos de manutenção das empilhadeiras devido aos

impactos com as juntas.

II. EXECUÇÃO

1. Pré-Execução

2. Execução

3. Pós-Execução

1. Pré Execução

• Projeto executivo

• Avaliação do substrato

• Reunião técnica

• Verificação do traço

• Placa teste

1. Pré Execução

1.1. Projeto Executivo

Especifica índices (suas variações limites e frequências) que servirão para o controle da execução:

• Índices para o subleito e para a sub-base

• Distribuição das juntas • Espessura do piso de

concreto e seus limites • Distribuição dos cabos • Resistências • Índices de planicidade • Índices de abrasão • Demais índices necessário

para o projeto.

1. Pré Execução

1.2. Avaliação do subleito

Índice usuais de controle:

• CBR • Expansão • Grau de compactação

1. Pré Execução

1.3. Avaliação da sub-base:

Índice usuais de controle: • Grau de compactação • Granulometria • Espessura • Variação máxima da

superfície

Evitar compactação com vibração ao lado de uma faixa em execução

1. Pré Execução

1.4. Reunião técnica entre os envolvidos com a execução

Envolvidos: • Construtora • Projetista • Executora do piso • Concreteira • Laboratório

Objetivos: • Integrar os envolvidos com o

projeto • Esclarecer dúvidas do projeto • Estabelecer funções para cada

envolvido. Exemplos: • Quem irá planejar e liberar a

concretagem? • Qual será o intervalo entre

caminhões? • O que fazer se houver algum

problema de fornecimento...

Formar um time!!!

1. Pré Execução

1.5. Verificação do traço

Concreto: • Principal matéria prima para a execução

do piso • Material heterogêneo: envolve diversas

variáveis • Garantir propriedades mecânicas,

executivas, e estéticas

Objetivo da verificação do traço: Avaliar se o concreto tem condições de garantir as exigências do projeto (mecânicas e executivas)

O que verificar: • Abatimento • Perda de abatimento com o tempo • Evolução da resistência (24horas, 7 dias, 28 dias...) • Resistência à tração na flexão • Exsudação • Teor de ar incorporado • Retração • Tempo de início e de fim de pega

1. Pré Execução

1.6. Placa teste

Objetivos: • Avaliar os procedimentos executivos

(lançamento e acabamento) • Avaliar o comportamento do concreto

(tempo de pega, ocorrência de delaminações).

• Avaliar desempenho do piso acabado (estética, e F-numbers).

Importante estar ciente que é um teste, podendo ser necessário ajustes e novos

testes

Trecho em tamanho reduzido executado para simular as operações durante a execução e para avaliar o desempenho do piso acabado.

Protótipo

Evitar manifestações patológicas durante e após a execução

2. Execução

• Lançamento do concreto

• Montagem

• Acabamento

• Cura

• Etapas da concretagem

2. Execução

2.1. Montagem • Fôrmas

• Cabos de protensão

• Fretagem

• Detalhes executivos

• Reforços em cantos reentrantes

Alinhamento Nivelamento Estabilidade Limpeza

Integridade da capa Posicionamento Alinhamento

2. Execução

2.1. Montagem

Recomendação:

Elaborar Check List

2. Execução

2.2. Etapas da Concretagem

Fonte: ACI 302

2. Execução

2.3. Lançamento do concreto

• Garantir homogeneidade: Manter constância no abatimento Manter constância no intervalo

entre caminhões (máximo 30 minutos)

Concreto:

• Lançamento • Adensamento e nivelamento:

(vibradores de imersão em conjunto com réguas vibratórias ou laser screeds)

• Float • Rodo de corte

Execução

Evitar emendas entre caminhões de concreto (“juntas frias”)

2. Execução

2.3. Lançamento e adensamento do concreto

2. Execução

2.3. Lançamento e Rodo de corte

2. Execução

2.4. Acabamento

• Disco de flotação (puxa argamassa grossa para a superfície)

• Rodo de corte • Disco de flotação • Acabadora dupla

Fase que promove o maior ganho de planicidade

• Durante o acabamento: evitar aspersão de água na superfície do concreto durante o acabamento

1º) Formação de manchas brancas

2º) Pequenas fissuras superficiais

3º) Delaminação

2.4. Acabamento

2. Execução

2.4. Acabamento – Piso desempenado liso

2. Execução

2. Execução

2.5. Cura

A cura pode ser:

Iniciar o processo de cura logo após o fim do acabamento

• Química, desde que atenda a norma ASTM C 309

A cura evita manifestações patológicas como:

• Perda prematura de brilho. • Perda de resistência à abrasão. • Microfissuras superficiais • Redução na resistência do concreto

• Úmida: mantendo a superfície completamente saturada pelo período mínimo de 7 dias (ou conforme projeto)

3. Pós Execução

• Leitura dos F-numbers

• Protensão

• Endurecedor de superfície

• Tratamento de juntas

• Inspeção futuras

3. Pós Execução

3.1. Protensão Protensão inicial:

Objetivo: evitar fissuras de retração nas 1as idades

Carga: normalmente entre 10% e 30% da protensão final, ou conforme orientação do projetista

Data: O mais rápido possível (aproximadamente 24 horas após o fim do lançamento)

Atenção: A resistência à compressão do concreto tem que ser superior a resistência para protensão inicial especificada no projeto

Protensão final: Deverá atender as exigência do projeto (carga, alongamento, idade mínima para execução)

Executar planilha com informações sobre a protensão

3. Pós Execução

3.2. Leitura dos F-numbers Objetivo: Avaliar a planicidade e o nivelamento do piso

Data: Até 72 horas da concretagem (ASTM 1155)

FF (Face Flatness): diferença de cota entre pontos. próximos (mede a planicidade – ondulação)

FL (Face Levelness): mede diferença de cota de pontos afastados a cada 300cm (mede o nivelamento)

Importante para o tráfego das empilhadeiras

Importante para o nivelamento das prateleiras e para a operação das empilhadeiras em alturas elevadas

Dipstick

3. Pós Execução

3.3. Endurecedor de superfície

Objetivos:

• Aumentar a resistência à abrasão (atender a classe especificada no projeto)

• Garantir a estética esperada

• Reduzir a formação de pó

• Garantir as condições necessárias de limpeza do ambiente

Data: O mais tardar possível. Ideal no fim da obra (após limpeza para entrega).

3. Pós Execução

3.4. Tratamento de juntas

Objetivos:

• Estruturar as juntas para garantir o tráfego

• Permitir a livre movimentação das placas de concreto

• Evitar impregnações dentro das juntas

Data: Após o concreto atingir 70% de sua retração (ideal após 90 dias da execução).

Quando não for possível: prever tratamento provisório e posteriormente o definitivo.

Projeto: necessário atentar para o posicionamento correto das juntas (se possível fora da região de tráfego, como em baixo das prateleiras), e também necessário atentar para o tratamento correto das juntas

3. Pós-Execução

3.5. Inspeções futuras

Objetivos:

• Avaliar o desempenho do piso após utilização - verificar a ocorrência de manifestações patológicas (desgaste, fissuras, juntas esborcinadas)

• Feed Back para os próximos projetos

• Especificar eventuais correções para garantir a sua vida útil

Executar o ciclo do PDCA

P

D C

A

Planejar (Plan)

Executar (Do)

Controlar (Control)

Agir (Act)

Melhoria Contínua

III. NOVAS TECNOGOLIAS

1. Aditivo Expansor

2. Juntas Metálicas

3. Radar de superfície

Piso com aditivo expansor

Cimentos brasileiros Retraem cerca de 500µm/m

Juntas espaçadas a cada 10m: Abertura de 5,0mm $

Juntas espaçadas a cada 40m: Abertura de 20,0mm $$$$

1. Aditivo Expansor

Hoje existem dois tipos de produtos que podem provocar expansão ao concreto e reduzir a retração:

• Sulfoaluminatos – formação da etringita.

• Óxido de cálcio (CaO) super-calcinados: formação de Ca(OH)2. Aquecidos a cerca de

1500oC

C3S

C2S

C3A

C4AF

C4A3S

CS

Etringita (C6AS3H32)

Sulfoaluminatos

Expansão do concreto

1.1. Sulfoaluminato

É importante notar que nesta reação há um grande consumo de água, portanto ela só é possível se

existir água disponível

Cura úmida

S: CaSO4

+ H2O:

C-S-H

Ca(OH)2

Fonte: P. Kumar Metha, e Paulo J. M. Monteiro – Concreto: Estrutura, Propriedades, e Materiais

1. Aditivo Expansor

1.2. Óxido de Cálcio

CaO

Supercalcinado

+ H2O Ca(OH)2 Expansão do

concreto

Curva típica de variação de dimensional:

Mudança

no c

om

prim

ento

Expansã

o

Contr

açã

o

Cura úmida

Cura seca

Concreto de cimento expansivo

Concreto comum

7 dias 1 ano

0

Idade

Fonte: P. Kumar Metha, e Paulo J. M. Monteiro – Concreto: Estrutura, Propriedades, e Materiais

1. Aditivo Expansor

1. Aditivo Expansor

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

0 10 20 30 40 50

Expansã

o e

m 7

dia

s (µ

m/m

)

Dosagem (kg/m3)

Variação da expansão com a dosagem

É possível reduzir a abertura das juntas – reduzindo custos de execução e de manutenção

2. Juntas Metálicas

Ancoragens

Mecanismo de transferência de cargas (barra trapezoidal)

Dispositivo para conexão entre peças (garantir alinhamento, nivelamento, a abertura da junta, e permitir o movimento horizontal

na direção da junta)

Vantagem: não precisa de tratamento posterior

Exemplo prático: • Depósito para armazenamento de materiais

elétricos • Carregamento: cantilevers • Área ≈ 12.000m2. • Piso de 30cm armado com dupla tela

Histórico: Durante a instalação das prateleiras foi detectado que haviam pontos ocos no piso de concreto.

Ação: Avaliar o piso com o GPR (radar de superfície).

3. Radar de Superfície

GPR (Ground Penetration Radar): radar de superfície (emite ondas eletromagnéticas)

• Verificar a espessura do piso

• Verificar anomalias na estrutura do concreto

• Verificar o posicionamento da armadura e cabos de protensão


Verificações na obra:

Região Integra Região com anomalia


IV. CASES

5. Depósito de Drogaria em MG

3. Indústria de Laticínios – Pará de Minas / MG

1. Centro de Distribuição em Betim / MG

2. Galpão Industrial em Sumaré

4. Piso Industrial em Piçarras / SC

1. Centro de Distribuição

Betim / MG

• Carga distribuída: 50 KN/m2 • Carga pontual (estantes porta

pallets): 62,5 KN/apoio • Empilhadeiras: 50 KN no eixo

dianteiro

Ano de construção: 2009

Área: 22.000m2

Carregamento:

Estrutura do piso:

Dimensões das placas: até 53,40m

• Sub-base: 10cm de BGS • Piso em concreto: 15cm (fck ≥ 35MPa, fctM,k ≥

4,5MPa) • Cabos de protensão: CP190RB7 Ø 12,7mm espaçados no máximo a cada 50cm


Betim / MG

Planta do piso

Visita à obra: 2014


Betim / MG

2. Galpão Industrial – Sumaré / SP

• Carga distribuída: 40 KN/m2 • Carga pontual (estantes porta pallets):

25 KN/apoio • Empilhadeiras: 50 KN no eixo dianteiro


Área: 4.448m2

Carregamento:

Estrutura do piso:

Dimensões das placas: 44,9m x 99,1m

• Sub-base: 10cm de BGS • Piso em concreto: 14cm (fck ≥ 35MPa,

fctM,k ≥ 4,5MPa) • Cabos de protensão: CP190RB7 Ø 12,7mm

espaçados a cada 60cm (longitudinal) e a cada 100cm (transversal)

Durante a concretagem Piso acabado

2. Galpão Industrial – Sumaré / SP

3. Indústria de Laticínios

Pará de Minas / MG

• Carga distribuída: 40 KN/m2 • Carga pontual (estantes porta pallets): 56,8 KN/apoio • Empilhadeiras: 60 KN no eixo dianteiro


Área: 3.890m2

Carregamento:

Estrutura do piso:

Dimensões das placas: 76,25m X 51,05m

• Sub-base: 10cm de BGS • Piso em concreto: 15cm (fck ≥ 35MPa, fctM,k ≥ 4,5MPa) • Cabos de protensão: CP190RB7 Ø 12,7mm espaçados

a cada 45cm (longitudinal) e a cada 50cm (transversal)

• Carga distribuída: 50 KN/m2 • Carga pontual (estantes porta pallets): 37,5 KN/apoio • Empilhadeiras: 50 KN no eixo dianteiro


Área: 25.230m2

Carregamento:

Estrutura do piso:

Dimensões das placas: 32m x 53m

• Sub-base: 10cm de BGS • Piso em concreto: 14cm (fck ≥ 35MPa, fctM,k ≥ 4,5MPa) • Cabos de protensão: CP190RB7 Ø 12,7mm espaçados

a cada 75cm (longitudinal) e a cada 85cm (transversal)

4. Piso Industrial

Piçarras / SC

4. Piso Industrial

Piçarras / SC Planta do piso: Juntas

4. Piso Industrial

Piçarras / SC Foto durante a execução do piso

4. Piso Industrial

Piçarras / SC Foto do piso acabado

5. Depósito de Drogaria - MG

• Carga distribuída: 60 KN/m2 • Carga pontual (estantes porta pallets): 50 KN/apoio • Empilhadeiras: 55 KN no eixo dianteiro • Carga linear (alvenarias): 27 KN/m


Área: 23.415m2

Carregamento:

Estrutura do piso:

Dimensões das placas: até 72,25m

• Sub-base: 10cm de BGS • Piso em concreto: 15cm (fck ≥

35MPa, fctM,k ≥ 4,5MPa) • Expansor a base de óxido de

cálcio: 10kg/m3. • Cabos de protensão: CP190RB7 Ø

12,7mm espaçados a cada 55cm a cada 70cm (dependendo da placa)


Avaliação da abertura das juntas:

Expectativa de abertura média das juntas (aos 56 dias): 30mm Concreto convencional (retração: 500µm/m)

Abertura média das juntas medida na obra: 18mm

Retração do concreto com expansor foi de: 300µm/m

Redução de 40% em relação ao concreto convencional

Obs: a redução poderia ser maior se fosse feita cura úmida


Patologia do piso devido pega lenta em um caminhão de concreto e perda de resistência.


• Desprotender cabos na região. • Recortar a região a ser demolida. • Executar detalhe com grampo para

reprotensão dos cabos. • Colocar reforços. • Concretar novamente. • Reprotender os cabos.

Ações:


Foto da obra – Julho / 2016


V. CONSIDERAÇÕES FINAIS

3. Custo do piso protendido é compatível com as demais soluções para pisos industriais .

1. O piso protendido apresenta a vantagem de reduzir o número de juntas, reduzindo manutenções futuras nos pisos e nas empilhadeiras.

2. São exequíveis com as técnicas de construção disponíveis no país.

4. Podem ser submetidos a reparos e aberturas, caso for necessário.

Obrigado!

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Desmistificando Pisos Protendidos - iep.org.briep.org.br/iep/wp-content/uploads/2016/08/Pisos-Industriais... · Brita graduada tratada com cimento (BGTC) Concreto compactado a rolo