Resumo sobre reservatórios de concreto

8/20/2019 Resumo sobre reservatórios de concreto

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3 CLASSIFICAÇÃO QUANTO AO MATERIAL

Os reservatórios podem ser constituídos de vários materiais, inclusive

podendo ser feito de forma mista. O trabalho foi focado nos materiais mais comuns:

concreto, metais, plásticos e compósitos, fibrocimento, ferrocimento (argamassa

armada) e alvenaria. (IN!O"#$%O IO '!)

3.1 Reservatório de cocreto

'*+! +O IN!O"#-!IO

3.1.1 Generalidades

O concreto (ou concreto simples) um material composto por cimento

/ortland, agregado mi0do (areia), agregado gra0do (brita) e água. /odem1se fa2er

adi34es no concreto, como a coloca35o de aditivos 6uímicos, a po2olana e a sílica

ativa, a fim de melhorar condi34es do material, como aumentar ou redu2ir tempo de

pega, aumentar a impermeabili2a35o do concreto, tornar o concreto mais trabalhável

e ter fun34es fungicida, herbicida ou inseticida (78O8, 9;;).

3.1.2 Considerações de projeto

O concreto utili2ado em reservatórios deve ter o maior nível de estan6ueidade

possível. O f c< ; mínimo ideal de => &/a (&egapascal), devido aos vários tipos de

esfor3os 6ue a estrutura deve suportar. classe de agressividade III 9 (classe dos

reservatórios para água) e?ige f c>:9@ 1 oncreto de cimento /ortland 1 /reparo,

controle, recebimento e aceita35o A /rocedimento, citada pela Norma cnica ;B>C9:

/roDeto e e?ecu35o de estruturas em concreto para obras de saneamento, da

O/8 (ompanhia de 8aneamento de &inas Eerais) e?ige o citado

anteriormente. an6ues para reserva e tratamento de esgoto se en6uadram na

classe IF, segundo a norma citada da O/8. lgumas das e?igGncias normativasde constru35o de reservatórios, referentes ao concreto, est5o e?plicitadas na tabela

;.


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Ta!e"a 1 # Cosidera$%es &ara &ro'etos de reservatórios

Fote( CON)ORI* +,13

Ta!e"a + - Qa"idade do Cocreto

Fote( CO/ASA* +,##.

7N N7! ;>H9;:9@ 1 /roDeto de estruturas resistentes a sismos A

/rocedimento, citada na tabela ;, n5o trata especificamente de reservatórios,

devendo1se seguir as normas de concreto: 7N N7! @;;:9;> A /roDetos de

+struturas de oncreto A /rocedimentoJ e 7N N7! ;HK=; 1 +?ecu35o de

estruturas de concreto A /rocedimento.

"evem ser observados alguns itens, como sobrecargas, temperatura,

deforma35o, efeitos climáticos e sismos. s sobrecargas de utili2a35o devem ser

; sigla f ck significa resistGncia característica do concreto L compress5o, um dado essencial nocálculo estrutural.9 norma 7N N7! @;;:9;H mostra e?igGncias 6uanto L classe de agressividade ao meioambiente do concreto. al agressividade se trata da deteriora35o 6ue o material terá devido ao meioem 6ue a constru35o está locali2ada ou será construída. +sse índice importante, pois revela a

resistGncia necessária 6ue o concreto deve ter para suportar diferentes ambientes. s classes deagressividade s5o classificadas em: I (fraca) A ambientes rurais ou submersosJ II (moderada) Aambiente urbanoJ III (forte) A ambientes marítimos e industriaisJ e IF (muito forte) A ambientesindustriais mais agressivos e com respingos de mar.


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avaliadas em cada parte da constru35o. /or e?emplo, para escadas de acesso,

salas de meteorologia, radiocomunica34es, terra3os sobre os reservatórios para

visita ao p0blico (E#+!!INJ MF#!, 9=), dependendo do caso, importante

considerar cargas distintas. identifica35o das cargas deve ser feita por engenheiro

calculista.

s varia34es de temperatura causam a retra35o do concreto. uando o

reservatório elevado, ele fica suDeito, na maioria dos casos, a um decrscimo na

temperatura do ambiente, tal varia35o afeta consideravelmente o concreto em si o

6ue pode levá1lo a apresentar esse fenmeno de retra35o. lm disso, deve1se

considerar o local em 6ue ele será fi?ado ou construído, devido Ls varia34es

climáticas da regi5o. P importante salientar 6ue este processo de retra35o ocorrerásomente com o reservatório va2io, pois 6uando cheio ocorrerá um processo de

inchamento onde as tens4es de tra35o no reservatório ser5o redu2idas.

deforma35o lenta ocorre principalmente nas áreas comprimidas por cargas

permanentes ou de longa dura35o, ou seDa, o fundo do reservatório. Nas paredes

tracionadas introdu2ido um acrscimo de ;> a =Q na tra35o das barras de a3o.

Nos casos citados, n5o há preocupa35o, pois a deforma35o lenta n5o será

preDudicial. penas no cálculo dos pilares esbeltos importante en?ergar adeforma35o lenta como um fator importante, em 6ue ela modificará a distribui34es

das tens4es e, portanto, no cálculo de flambagem desses pilares recomendado

diminuir o valor do módulo de elasticidade atravs de ensaio descrito na 7N N7!

>99 ou pela fórmula ;. onsiderar tambm o uso de barras de a3o de alta

resistGncia.

Eci

=. α .8500. f f ck

(;)

8endo Eci e f ck dados em megapascal (&/a). ; &/a e6uivale a ,;


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S depende do material da brita.

+feitos climáticos como neve e vento s5o levados em conta dependendo da

localidade do reservatório. neve afeta apenas coberturas planas ou curvas e o

vento deve ser considerado nos reservatórios elevados. onstruir as tampas da

cuba de acordo com a necessidade de resistGncia a esses fatores climáticos.

'inalmente, em 2onas em 6ue os abalos sísmicos s5o possíveis ou

fre6uentes, n5o se orienta construir reservatórios elevados, devida L dificuldade de

estabili2a35o do mesmo. ai?as dTágua tampouco conseguem resistir a sismos. P

necessário calcular os esfor3os dos abalos sísmicos (estudar o local em 6ue for feita

a obra) e o peso do reservatório e suas constru34es adicionais.

+m rela35o L estrutura do reservatório, as Duntas no concreto devem ser previstas em proDeto e cuidadosamente e?ecutadas na obra, devendo ter material

estan6ue e material de enchimento. 8egundo &iriam ondori (9;=), as Duntas de

e?pans5o ficam responsáveis por dilata34es e retra34es 6ue podem ocorrer na

estrutura, permitindo essa movimenta35o no concreto.

P imprescindível haver nesses pontos materiais 6ue barrem a passagem de

lí6uidos, tanto para dentro 6uanto para fora do reservatório, contando 6ue o lí6uido

reservado pode ser nocivo ao meio ambiente caso escape e tambm acontamina35o do lí6uido por algum produto 6ue esteDa no e?terior do tan6ue

indeseDada. ais materiais podem ser de borracha, a3o ou policloreto de vinila (/F),

sendo a borracha a mais recomendada para casos em 6ue a movimenta35o seDa

e?cessiva.

inda de acordo com ondori (9;=) o material de enchimento presente na

Dunta deve redu2ir seu comprimento at a metade caso esteDa sob compress5o e

dilatar1se 6uando os materiais L sua volta estiverem submetidos a esse mesmoesfor3o. P necessário selecionar um material 6ue n5o sofra e?pans5o em contato

com o lí6uido arma2enado. Os materiais estan6ues tambm devem ser capa2es de

absorver as movimenta34es 6ue ocorrerem.




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3.1.3 Métodos de execução

!eservatórios de concreto armado podem ser moldados in loco ou pr1

moldados. P composto pela cobertura, 6ue pode ser laDe ou casca, paredes, fundo e,

6uando cilíndricos, podem possuir anel de rigide2, feito de concreto armado ou

protendido, 6ue liga a parede e a cobertura e diminuem os esfor3os na casca

(E#I&!%+8, ;KK>). O tipo de funda35o a ser reali2ado depende do solo em 6ue o

reservatório estará apoiado ou enterrado e do peso da estrutura total. s funda34es

s5o, em geral, sapatas, tubul4es, radiers e estacas.

Fi0ra # Reservatório de cocreto e2 eec$4o

Fote( E&"a5 E0e6aria* +,13

/ara reservatórios construídos em concreto armado, como na maioria das

estruturas do mesmo material, s5o necessários formas e escoras e a e?ecu35o dos

mesmos deve ser de acordo com proDeto de formas reali2ado por profissional

habilitado. s formas tGm como obDetivos sustentar o concreto en6uanto estiver

fresco e moldá1lo de acordo com as dimens4es deseDadas. Uá os escoramentos

resistem aos carregamentos permanentes e variáveis resultantes do lan3amento do

concreto fresco, transmitindo esses esfor3os L base (8OM"+!, 9;;).




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pós as formas e os escoramentos serem montados e devidamente travados,

possível reali2ar a montagem das armaduras e o lan3amento do concreto fresco.

remo35o das estruturas provisórias deve ser e?ecutada com cuidado, sem

comprometer o desempenho e a seguran3a da estrutura. aso o proDetista veDa

necessidade, pode1se aplicar desmoldantes antes da concretagem para 6ue o

processo seDa facilitado.

('M! "8 'O!&8 ONF+NIONI8 + "+8MI*N+8)

3.1.4 Materiais utilizados na construção de um reservatrio de concreto

!eservatórios de concreto podem ser de concreto armado, concreto

protendido ou de concreto ciclópico 6uando enterrados. O concreto simples

comum a todos os trGs tipos. P possível reali2ar adi34es com fibras no concreto,

fibras de diversos materiais 6ue au?iliam no aumento da resistGncia. oncretos

armado e protendido possuem arma35o, as barras ou malhas de a3o, 6ue podem

ser de trGs tipos: 19>, 1> e 1@. ais barras possuem diversos diVmetros,

sendo eles catalogados pelos fabricantes. O concreto armado precisa do a3o comoarmadura passiva (tracionado apenas com aplica35o de esfor3os) e o protendido

como armadura ativa ( tracionado antes da aplica35o de esfor3os).

O concreto ciclópico o concreto simples com adi35o de pedras de m5o e

sem arma35o. om o aumento do diVmetro do agregado gra0do, economi2a1se com

cimento, tornando o concreto mais barato (O8, ;KK). P indicado somente para

reservatórios enterrados. lm disso, aumenta a resistGncia da parede. dosagem

dos matac4es (pedras de m5o) deve ser feita por profissional habilitado.

/ara forma e escoramento da estrutura em constru35o, devem ser usadas

formas de madeira ou metálicas, tirantes e espa3adores. "ependendo da

necessidade, adicionar aditivos no concreto. "ois bons e?emplos de op35o para




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reservatórios s5o o aditivo impermeabili2ante e o fungicida, devido aos fatos de

reservatórios necessitarem ser estan6ues e o ata6ue de fungos preDudicar o

desempenho do concreto.

3.1.4.1 Concreto armado

O concreto armado consiste na adi35o de armadura (a3o) para resistir L

tra35o, pois o concreto resiste bem L compress5o e muito pouco L tra35o. O a3o tem

boa resistGncia L tra35o e tambm L compress5o, porm um material mais caro e

o concreto o protege contra a corros5o. O concreto simples (sem arma35o) n5o

indicado como material estrutural.

=.;.H.;.; Fantagens e desvantagens

/rimeiramente, o concreto armado tem como vantagem as in0meras

possibilidades de formatos e tamanhos para as cubas dos reservatórios. P tambm

utili2ado em 6ual6uer posi35o (ver item de posi35o). Outro ponto positivo a falta de

necessidade de grande 6ualifica35o da m5o de obra, pela simplicidade da

constru35o.

omo uma das desvantagens do uso do concreto armado para constru35o de

reservatórios está na e?istGncia de Duntas de concretagem (E#+!!INJ MF#!,

9=). s Duntas devem ser evitadas ao má?imo, pois neste ponto 6ue pode haver

va2amento do lí6uido contido na cuba. uando for necessária, tomar os devidos

cuidados. ('M! "8 &W8#M8)

3.1.4.2 Concreto protendido

X ideia de se pr1comprimir uma constru35o anti6uíssima. Os egípcios

protendiam longitudinalmente seus barcos Y...Z[(7!!O8O, 9>, p.>). protens5o




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definida segundo /feil (;KK;) como o artifício de introdu2ir, numa estrutura, um

estado prvio de tens4es, de modo a melhorar sua resistGncia (fle?5o e

cisalhamento) ou seu comportamento, sob a35o de diversas solicita34es.

protens5o do concreto feita por meio de cabos de a3o, 6ue s5o esticados e

ancorados nas e?tremidades. al comportamento fa2 com 6ue o concreto protendido

apresente diversas vantagens comparado ao concreto armado.

8egundo lmeida (9;) a protens5o geralmente aplicada na hori2ontal

com cabos circulares, produ2indo um cintamento da estrutura. (-/IO IO

'!O)

Fi0ra 7 - Eec$4o de 2 reservatório de cocreto &rotedido

Fote( 89NIOR* +,1:

=.;.H.9.; Fantagens e desvantagens




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No 6ue se refere a aplica35o de concreto protendido na constru35o de

reservatórios, podemos observar várias vantagens em rela35o ao concreto armado,

6ue pode ser inviável em diversas condi34es. /orm, antes de tomar a decis5o de

6ual op35o escolher, devemos tambm levar em conta a disponibilidade de espa3o e

o lí6uido a ser arma2enado. uanto Ls desvantagens dos reservatórios de concreto

armado em rela35o aos protendidos, podemos citar:

\ +?cessivo gasto com materiais 6uando se trata de reservatórios

com capacidade de volume maior do 6ue ;> m] (F+N#!INI, ;KBB),

pelo fato do possível aumento da espessura de concreto necessária na

constru35oJ\ /ossibilidade do surgimento de fissuras, fa2endo1se necessário

o uso de produtos especiais 6ue vedem eventuais va2amentos, podendo

onerar constru35o a longo pra2oJ

\ !eservatórios protendidos oferecem maior seguran3a por

apresentar maior resistGncia. O 6ue lhes d5o vantagem principalmente se

tratando de arma2enamento de lí6uidos agressivos.

omo desvantagens dos reservatórios de concreto protendido, podemos citar:

\ O alto custo da obra, Dá 6ue o processo de protens5o e?ige uma

m5o de obra 6ualificada, alm de e6uipamentos especiaisJ

\ +?igGncia de um controle de e?ecu35o mais rigoroso.

3.1.! "mpermea#ilização e revestimentos (F+! #& U+IO "+ N%O +! NO8

8#71I+N8)

s condi34es naturais do ambiente e o tipo de lí6uido arma2enado ir5o

determinar o tipo de revestimento 6ue iremos adotar, seDa ele interno ou e?terno.; sigla f ck significa resistGncia característica do concreto L compress5o, um dado essencial nocálculo estrutural.9 norma 7N N7! @;;:9;H mostra e?igGncias 6uanto L classe de agressividade ao meioambiente do concreto. al agressividade se trata da deteriora35o 6ue o material terá devido ao meioem 6ue a constru35o está locali2ada ou será construída. +sse índice importante, pois revela a



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Eeralmente revestimentos e?ternos s5o utili2ados como prote35o trmica,

principalmente em países muito frio onde há risco de congelamento do fluido ou para

fun35o esttica. !evestimentos internos s5o usados com a finalidade de garantir a

impermeabili2a35o e proteger o concreto do contato com o fluido arma2enado,

6uando esse for nocivo (E#+!!INJ MF#!, 9=).

3.1.5.1 Revestimentos externos

+?istem revestimentos e?clusivamente para fins estticos, os 6uais n5o ser5o

abordados neste trabalho. Uá a 6uest5o do revestimento para isolamento trmico

importante principalmente para os reservatórios de água potável e gasolina, os 6uaisser5o citados a seguir (E#+!!INJ MF#!, 9=).

=.;.>.;.; !eservatórios de água potável

Eeralmente em grandes reservatórios (acima de a ;m]) o

revestimento e?terno dispensável, uma ve2 6ue as inrcias trmicas da massa de

água e do concreto agem como isolantes trmicos, impedindo grandes varia34es de

temperatura. "iferentemente dos grandes reservatórios, no caso dos pe6uenos

preciso isolar termicamente parede, fundo, e cobertura do reservatório (E#+!!INJ

MF#!, 9=).

=.;.>.;.9 !eservatórios de gasolina

principal ra25o das perdas ou evapora35o de gasolina e hidrocarbonetos,

em geral estocados, a respira35o dos reservatórios, 6ue devido a um

funcionamento dos registros, permitem entrada e saída de ar. isola35o trmica da

parede e?terna pode minimi2ar esses problemas, desempenhando assim um papel

importante nesses casos. (E#+!!INJ MF#!, 9=).




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3.1.5.2 Revestimentos internos

em fun35o de prote35o do concreto e impermeabili2a35o. Irá variar de

acordo com o tipo de lí6uido arma2enado, dos 6uais apenas água potável, águas

servidas, água do mar, produtos negros e hidrocarbonetos ser5o abordados

detalhadamente.

=.;.>.9.; !eservatório de água potável

água potável n5o ataca o concreto, sendo assim, há somente necessidadede uso de produtos para impermeabili2a35o do reservatório, 6ue segundo Euerrin e

Mavaur (9=) podem ocorrer por diferentes processos, 6ue ser5o citados a seguir.

\ !evestimento com argamassa de cimento: e?ecutam1se duas

camadas (;> a 9> mm de espessura) de acordo com Euerrin e Mavaur

(9=), a primeira formando um embo3o, e a segunda, a camada

propriamente dita. P aconselhável a utili2a35o @ a


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atmosfera na poca da cura, melhor será o resultado. 8endo interessante

em grandes reservatórios e?ecutar inicialmente a cobertura e depois a

cuba sob prote35o dela. #m enchimento rápido com água, logo após o

endurecimento do concreto, favorável L compacidade do mesmo.

=.;.>.9.9 !eservatórios de águas servidas

prote35o se fa2 com os mesmos revestimentos impermeáveis vistos

anteriormente, porm essas cubas podem ser perigosas, devido ao hidrogGnio

sulfurado 6ue elas podem conter. #ma prote35o perfeita necessita o emprego de

pinturas, massas ou revestimentos alcatroados ou betuminosos. (E#+!!INJMF#!, 9=).

=.;.>.9.= !eservatórios de água do mar

Os reservatórios 6ue arma2enam água do mar devem receber cuidados

especiais pelo grau de agressividade dessas águas. Os revestimentos e outros

materiais a serem utili2ados s5o os Dá tradicionalmente usados. 8egundo Euerrin e

Mavaur (9=), s5o eles:

\ imento especial (rico em alumínio e pobre em calcário)J

\ oncreto e argamassas ricas, para evitar as retomadas de curaJ

\ Mongo endurecimento antes da utili2a35oJ

\ /rote35o das arma34es pelo concreto de H a >cm.

+?ige1se tambm um revestimento asfáltico, alm desses.

=.;.>.9.H !eservatórios de produtos negros




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Os produtos negros (ben2ol, ?ilol, creosoto, parafina, entre outros) atacam

muito pouco o concreto, mas podem atravessá1los. Na maioria das ve2es uma

simples prote35o com revestimento, ou com pintura especial sobre o concreto

suficiente. (E#+!!INJ MF#!, 9=).

=.;.>.9.> !eservatórios de hidrocarbonetos

8egundo Euerrin e Mavaur (9=), se os reservatórios de hidrocarbonetos

(etanol, gás natural, metanal) comportarem uma chapa metálica de

impermeabili2a35o interna, esta garante a dupla fun35o de impermeabili2a35o e

prote35o do concreto. +?istem vários processos e produtos de aplica35o 6uegarantem essas duas fun34es simultaneamente, devendo1se estar sempre

atendendo Ls seguintes condi34es:

\ N5o polui35o do esto6ue por contatoJ

\ N5o ata6ue da película protetora pelo produto estocado e pela

água intersticial do concreto carregada de saisJ

\ !esistGncia ao calor e frio (varia35o de a @^ para óleocombustível)J

\ "ure2a e resistGncia aos cho6uesJ

\ 'le?ibilidade e elasticidade (seguindo as deforma34es do

concreto)J

\ 'ácil entrada em servi3oJ

\ onsertos eventuais possíveis.

aplica35o se fa2 L colher (cimentos especiais) em pintura, placas coladas, e

os principais produtos utili2ados na prote35o do reservatório s5o:

\ imentos especiais hidrófugosJ; sigla f ck significa resistGncia característica do concreto L compress5o, um dado essencial nocálculo estrutural.9 norma 7N N7! @;;:9;H mostra e?igGncias 6uanto L classe de agressividade ao meioambiente do concreto. al agressividade se trata da deteriora35o 6ue o material terá devido ao meioem 6ue a constru35o está locali2ada ou será construída. +sse índice importante, pois revela a



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\ /inturas vinílicasJ

\ !esinas fenólicas e polisteres.

3.1.$ %plicações (+M#I! -/IO + OMO! NO +O)

!eservatórios de concreto armado s5o praticamente indicados para reservar

todos os lí6uidos estudados nesse manual. /ara cada situa35o deve1se saber a

massa específica do lí6uido, as condi34es ambientais do local e a

impermeabili2a35o necessária das paredes internas do tan6ue. /odem arma2enar

água potável (caso mais comum), esgoto, água do mar, petróleo e derivados,

bebidas (como vinho).omo reservatórios de concreto podem ser construídos enterrados, semi1

enterrados, apoiados no solo ou elevados, s5o aptos para 6ual6uer tipo de terreno.

lm disso, podem ter infinitas formas.

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Resumo sobre reservatórios de concreto