Trabalho de TC II

7/21/2019 Trabalho de TC II

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Fellippe ReinertJéssica Gonçalves

Kevin Caselani SiqueiraPaulo Matheus Souza de Souza

Raphael Crespo Leite

PISOS INDUSTRIAIS DE ALTA RESISTÊNCIA DE CONCRETO

Trabalho de Tecnologia da Construção II

sobre Pisos Industriais de Alta Resistênciade Concreto, que servirá como base parao seminário a ser apresentado no dia01/11/2012.

Porto Alegre - RS2012



SUMÁRIO

INTRODUÇÃO.............................................................................................................4

1 PISOS INDUSTRIAIS DE CONCRETO .................................................................. 5

2 SOLO E SUB-BASE ............................................................................................... 7

2.1 SOLO ...............................................................................................................72.2 SUB-BASE .......................................................................................................9

3 CONCRETO – DEFINIÇÕES BÁSICAS ............................................................... 11

4 TIPOS DE PISOS .................................................................................................. 13

4.1 PISOS DE CONCRETO SIMPLES ................................................................13

4.2 PISOS DE CONCRETO COM ARMADURA DE RETRAÇÃO ........................14

4.3 PISOS DE CONCRETO COM FIBRAS DE AÇO ...........................................14

4.4 PISOS DE CONCRETO ESTRUTURALMENTE ARMADO ...........................15

4.5 PISOS DE CONCRETO PROTENDIDO ........................................................16

5 EXECUÇÃO .......................................................................................................... 17

5.1 FUNDAÇÃO ...................................................................................................175.2 CONCRETAGEM DO PISO ...........................................................................18

5.3 ENSAIO DE TENACIDADE ............................................................................22

6 CONCLUSÃO ....................................................................................................... 24

BIBLIOGRAFIA ....................................................................................................... 25



INTRODUÇÃO

O presente trabalho irá abordar o tema ‘Pisos Industriais de Alta Resistência de

Concreto’. Apresentará uma pesquisa breve sobre o uso corrente da técnica de

execução, descrição dos materiais, características dos ambientes mais solicitadas e

também dificuldade quanto aos processos utilizados.

É sabido que a qualidade de um piso industrial de concreto é essencialmente

dependente da obtenção de uma superfície de elevada dureza e durabilidade, plana

e relativamente livre de fissuras, que esteja em conformidade com um nível dereferência, e que possua uma textura superficial adequada à futura utilização do

piso. As propriedades da superfície são determinadas pela dosagem dos materiais,

pela qualidade da concretagem e execução das juntas, (ACI, 1996).

Os pisos industriais de concreto devem atender a diversas exigências não só

à resistência mecânica, mas também em durabilidade, permeabilidade e diversas

funções, dependendo do tipo de indústria a ser pavimentada. Diferente depavimentos de concreto em estradas e rodovias, os pisos industriais terão de

suportar cargas fixas, com maquinário normamente pesado, além disso, deverá ter

uma variação térmica menor, caso a indústria faça esse controle no ambeinte.

Este trabalho também buscará apresentar também novidades na área, como a

utilização de fibras e de aditivos que auxiliem na resistência superfial, bem como

novas tecnologias relacionadas a piso de concreto.



1 PISOS INDUSTRIAIS DE CONCRETO

Os pisos de concreto constituem um elemento de extrema importância no

ambiente industrial. Espera-se que sua superfície ofereça uma grande resistência e

um acabamento ideal, bem como sua base e constituição seja bastante resistente e

durável.

Segundo a ANAPRE (2009), os pisos industriais são definidos como elemento

estrutural com a finalidade de resistir e distribuir os esforços verticais provenientes

do carregamento do subleito. É considerado como elemento de grande importânciapara a logística de operação das empresas, visto que é sobre ele que as atividades

produtivas se realizam, proporcionando movimentações de carga e equipamentos,

além de resistir aos esforços mecânicos, químicos e biológicos.

Os modelos de pavimentos de concreto em indústrias, no que conhecemos

hoje, foram trazidos para o Brasil nos anos 90, seguido o modelo europeu. Mesmo

assim, o mercado nacional é um dos melhores do mundo, tendo bastante destaquepara o dimensionamento nos projetos. O desenvolvimento do setor está ligado

diretamente a situação econômica do país, sendo que o aparecimento de grandes

indústrias no fim do século passado contribuiu em muito para o aparecimento de

novas técnicas no mercado.

Os pisos industriais são geralmente compostos por cico camadas principais

superpostas com funções esecíficas. Cada uma dessas camadas, ou layers, comosão conhecidos por alguns profissionais da área, tem função específica dentro do

sistema construtivo. Os cuidados de projeto e execução de cada uma delas são de

extrema imprtância para a eficiência e qualidade dos pisos industriais.



Figura 1 – Principais componentes do sistema construtivo de pisos industriais.

Em alguns casos específicos, se faz necessária a inserção de mais camadas

para combater problemas, como por exemplo, de drenagem superficial e camada de

bloqueio. O projetista deve avaliar os dados relativos à análise do solo, solicitações

de cargas previstas e utilização do piso para poder definir e propor com muito

cuidado, os sistemas mais indicados em cada situação.

As juntas também são componentes fundamentais na maioria dos casos de

pavimentação industrial, combatendo as variações higro-térmicas do concreto,

induzindo fissurações localizadas e auxiliando no processo executivo de

concretagem (Gaspareto e Rodrigues, 2010). Atualmente, notamos que os pisos

industriais tem juntas de dilatação mais espaçadas. As placas de concreto, que são

normalmente empregadas em pavimentos rodoviários (principalmente em corredoresde ônibus em Porto Alegre, a exemplo da 3ª Perimetral, por exemplo), não são bem

concebidos em pisos industriais. A resistência destes pavimentos podem atingir 35

MPa, sendo que o agregado é o principal influente na resistência a abrasão, e os

concretos comumentes utilizados em industrias, com resitência superior, a

argamassa desempenha este papel.



2 SOLO E SUB-BASE

2.1 SOLO

Os solos podem ter definições distintas em função da ciência que os

classificam, uma vez que sua inteiração com o ser humano é ampla, presente em

nossas vidas de maneiras distintas, como nosso próprio suporte, como fonte de

alimentação, em que os alimentos são cultivados, como material de construção,

tanto de habitações como rodovias etc.

Conhecer a origem do solo que será a fundação do piso industrial é essencial,

pois muitos comportamentos poderão ser previstos antes mesmo da execução de

ensaios físicos ou químicos do material. Por exemplo, um solo residual do cinturão

orogênico do Atlântico pode ser muitas vezes micáceo, dependendo do grau de

intemperismo sofrido e, portanto, expansivo; em contrapartida, apresentam bom

suporte, exceto os maduros, necessário para cargas elevadas presentes em pisos

industriais. As areias finas argilosas da bacia do Paraná costumam ser excelentesmateriais para pavimentação, mas costumam ser porosas, o que causa problemas

quando o piso é submetido a cargas distribuídas elevadas.

O subleito é a interface do terreno de fundação e o sistema piso, sendo a

primeira camada do solo a receber os esforços gerados pelos carregamentos

atuantes no pavimento.

Os solos formados pelo intemperismo tropical, em que predominam altas

temperaturas e índices pluviométricos elevados, apresentam características

diferentes dos não tropicais submetidos a processos semelhantes de formação.

Essas características permitem que os solos tropicais apresentem

comportamentos estruturais que, muitas vezes, não são diferenciados pelos ensaios

tradicionais da mecânica dos solos.



Tabela 1 – Dados reelevantes quanto aos solos conforme o DNIT.

Diferentemente dos pavimentos rodoviários, onde apenas uma pequena

camada do solo, situada a até 1,5 m de profundidade, percebe efetivamente a ação

do carregamento móvel, nos pisos industriais, há carregamentos estáticos, que

acabam solicitando as camadas mais profundas do horizonte.

A interação da placa de concreto com a fundação - o solo - é um dos capítulos

mais importantes do projeto dos pavimentos industriais, mas ainda pouco estudado,e a engenharia nacional é rica em exemplos negativos sobre a interpretação do

comportamento dos solos por parte de alguns técnicos do setor.

O solo é composto por um sistema com três fases: ar, sólidos e água; quanto

mais próximas estiverem as partículas sólidas, mais resistente e estável estará o

solo. A compactação é a operação que resulta na aproximação das partículas

sólidas, com o conseqüente aumento de sua massa específica.



2.2 SUB-BASE

As sub-bases são os elementos intermediários entre a placa de concreto e o

subleito e apresentam diversas funções, algumas conhecidas, outras pouco

exploradas. Como definição clássica, as sub-bases apresentam as seguintes

funções:

• Homogeneizar as condições de apoio: o solo é um material heterogêneo e,

por isso, pode apresentar características mecânicas variadas na superfície do

subleito e a sub-base tem como função - talvez a mais importante - uniformizar osuporte de modo que se tenha coeficiente de recalque do sistema praticamente

constante ou o mais constante possível.

• Eliminar o bombeamento: quando o solo apresenta finos olásticos e

encontra- se saturado, com os movimentos verticais na junta da placa, acaba

liqüefazendo e sendo expelido, juntamente à água, pela ação de cargas móveis

sobre o piso.

• Controlar solos expansivos: por ação física do peso, reduz ou impede a

movimentação de solos expansivos.

• Impedir a umidade ascendente: sub-bases granulares, com granulometria

adequada, funcionam como camada de bloqueio da umidade ascendente, que

ocorre por movimentos da água nos capilares do solo.

• Drenagem: em áreas abertas, a sub-base pode funcionar como camada

drenante, que impede que o acúmulo de água sob o pavimento venha causar danos

ao subleito.

Podem-se definir três tipos básicos de sub-bases:



Figura 2 – Exemplo de sub-base em pavimento industrial.

• Solo tratado: ou solo melhorado, são as sub-bases em que se emprega o

próprio solo local, com algum reforço ou adição, de modo que aumente a rigidez e a

capacidade de suporte do material.

• Granulares: geralmente obtidas com material produzido industrialmente -britas - ou naturais, como seixos e cascalhos lateríticos.

• Cimentadas: são aquelas que podem ser produzidas com o próprio solo

local - solo cimento - ou com material britado, como as de concreto compactado com

rolo ou as de brita graduada tratada com cimento.



3 CONCRETO – DEFINIÇÕES BÁSICAS

O concreto para pisos é obtido pela dosagem adequada dos materiais

disponíveis na região, sendo produzido de maneira homogênea um material que

pode ser adequadamente lançado, adensado e acabado com os equipamentos

usualmente empregados na confecção - réguas vibratórias, vibradores de imersão,

rodo de corte, acabadoras mecânicas etc. - e que incorpore, após o endurecimento,

propriedades como resistência mecânica - tração na flexão e compressão -

resistência à abrasão e estabilidade dimensional.

O concreto é um material que apresenta variações expressivas de suas

propriedades ao longo do tempo. No início, após a mistura de seus componentes,

apresenta-se com comportamento de fluído viscoso, que permanece assim por

determinado período, que depende da cinética química do cimento, da temperatura

ambiente, de seus aditivos etc.

Define-se por trabalhabilidade o conjunto de propriedades do concretofresco, as quais permitem que ele seja misturado, transportado, lançado, adensado e

acabado de modo apropriado para cumprir as exigências de material de engenharia

quando em serviço.

Exsudação é o fluxo de água no concreto recém-lançado causado pelo

assentamento de partículas mais pesadas (PCA, 2002); ocorre no estado plástico e

cessa quando a estrutura começa a enrijecer. Como se pode perceber, misturasmuito fluidas e sem coesão tendem a exsudar mais.

A retração plástica ocorre muito precocemente, quando a taxa de exsudação

é inferior à evaporação da água do concreto, o que promove uma dissecação na

camada superior do pavimento, cuja profundidade vai depender das condições

atmosféricas e das características do concreto, como relação água/cimento, teor de

cimento e principalmente das condições de evaporação. Em ambientes com baixa

umidade relativa do ar e incidência de ventos, as misturas ricas em cimento estão



mais sujeitas à retração plástica, acompanhada das tradicionais fissuras curtas, que

surgem em grupos paralelos entre si.

A resistência à compressão do concreto obedece à Lei de Abrans, uma das

mais antigas regras de dosagem do concreto: a resistência à compressão varia

inversamente à relação água/cimento.

Figura 3 – Resistência a compressão x água/cimento.

A resistência à tração na flexão também segue a lei de Abrans, mas essa

propriedade também é afetada por outros fatores, principalmente as características

dos agregados.

A resistência à abrasão é uma importante propriedade para os concretos

submetidos ao desgaste superficial causado pelo tráfego de veículos ou mesmo pelo

caminhar de pessoas.

O concreto é um material de comportamento inelástico não-linear, tanto na

tração como na compressão e, portanto, o termo módulo de elasticidade deve ser

utilizado com cautela, pois não representa um valor único como nos materiais

lineares elásticos (Mindess, Young & Darwin, 2003).







Os pisos de concreto reforçados com fibras de aço apresentam capacidade

de carga muito superior que as peças de concreto simples, além de mudarem o

comportamento do concreto de frágil para dúctil, permitindo carregamentos

crescentes mesmo após início do processo de fissuração.

4.4 PISOS DE CONCRETO ESTRUTURALMENTE ARMADO

Tira-se o proveito da boa resistência à compressão do concreto aliada à

resistência à tração do aço, resultando em placas menos espessas. No cálculo, astensões de tração são resistidas apenas pelo aço, desconsiderando a resistência do

concreto.

Baseado nessas considerações pode-se determinar uma única armadura para

todo o piso, o que conduz a um dimensionamento mais econômico. Nas áreas

sujeitas à carga cruzando ou tangenciando bordas livres é bastante fácil a colocação

de reforços localizados, na armadura estrutural, não havendo necessidade deconstrução de placas com espessura variável, fato que facilita e agiliza a preparação

da base.

Figura 6 – Esquema do pavimento estruturamente armado.



4.5 PISOS DE CONCRETO PROTENDIDO

Utilizado desde meados da década de 40 na Europa e nos Estados Unidos, o

piso protendido resumidamente consiste em um piso reforçado com cordoalhas de

aço. Tracionadas por macacos hidráulicos, as cordoalhas engraxadas, transmitem a

compressão para a placa de piso através das ancoragens posicionadas nas

extremidades.

No cálculo da força de protensão deverão ser consideradas as perdas de

carga com o tempo, por retração e fluência do concreto e relaxação do aço, além doatrito do cabo com a bainha e o recuo do cabo durante a cravação da cunha. A

perda imediata por encurtamento do concreto em virtude da aplicação da força de

protensão é normalmente, para as taxas usuais de armadura ativa, menos

significativa que as outras perdas.

Figura 7 – Protensões prontas para receber o concreto em um pavimento industrial.





redução de espessura; entretanto, se ocorrer o contrário, o custo da obra será maior

que o previsto.

A prática de colocação de uma camada final de areia sobre a sub-base, a

título de regularização e acerto de cotas, é condenável, pois areias costumam ter

granulometria descontínua e consequentemente baixa capacidade de suporte. Como

alternativa, essa camada pode ser executada com areia artificial, com pelo menos

10% a 30% de material passando pela peneira 0,15 mm, com granulometria

contínua (entre as peneiras 4,8 mm e 0,075 mm), ou mistura de pedrisco, areia e pó-

de-pedra, com as mesmas características citadas, adequadamente compactadas.

Sobre a sub-base, é aplicado um filme plástico, com o objetivo de reduzir o

coeficiente de atrito com a placa de concreto, situação particularmente importante

quando se trabalha com placas de grandes dimensões.

Esse filme plástico pode atuar também como uma barreira de vapor, para

impedir a ascensão da umidade por meio da capilaridade no concreto. Entretanto,

materiais mais simples, como o plástico preto normalmente empregado, comespessura mínima de 0,15 mm, costumam deteriorar-se rapidamente em contato

com a alcalinidade do concreto, e quando há de fato a necessidade do controle de

umidade, é recomendável o emprego de materiais mais resistentes, como as mantas

de PVC ou outros polímeros com boa resistência química.

5.2 CONCRETAGEM DO PISO

As patologias comuns hoje observadas sinalizam que a concretagem deve ser

objeto de intenso controle executivo, precedido de treinamento dos operários que

vão executá-la. É recomendável que seja feito preliminarmente um pequeno trecho

experimental, que poderá ser utilizado também como padrão de qualidade.

O concreto é afetado de modo negativo quando executado em tempo quente,

com efeitos que podem ser minimizados, mas nunca completamente controlados; a



temperatura ideal de lançamento do concreto está entre 10°C e 15°C, raramente

presente em países tropicais. Acima dessa temperatura, pode-se considerar que

haverá perda nas propriedades mecânicas - embora a resistência inicial seja maior -

incluindo a resistência química e à abrasâo; a retração será maior.

Exceto em regiões muito afastadas dos centros produtores de concreto, os

pisos são executados com o emprego do concreto usinado, ou pré-misturado, cujo

uso está bastante disseminado, principalmente quando se trata de obras industriais.

Nessas obras, o volume de concreto empregado no piso é da mesma ordem

de grandeza do empregado na estrutura; a título ilustrativo, no caso dasindustrializadas de concreto armado, a espessura média (volume de concreto da

estrutura dividido pela área da obra) gira entre 10 cm e 12 cm, incluindo a cobertura.

Portanto, em grande parte das vezes, a quantidade de concreto do piso suplanta a

da estrutura.

As fôrmas são empregadas na execução das juntas de construção e

desempenham importante papel na qualidade dos pisos, quer seja na qualidade da junta formada, como no nivelamento (FL) superficial, como será apresentado mais

adiante. Como as formas geralmente não estão sujeitas a esforços elevados, são

bastante simples de ser executadas, e os perfis de aço laminados têm cumprido

satisfatoriamente as necessidades executivas; perfis dobrados, também

empregados, como formas, apresentam bordas arredondadas, o que não favorece o

acabamento.

O transporte do concreto efetuado por caminhões betoneira deve ter seu

tempo de percurso controlado e compatível às características do concreto e às

condições climáticas, para não reduzir seu período de trabalho nas operações de

acabamento.

O lançamento do concreto deve ser feito em faixas onde um longo pano é

concretado e, posteriormente, as placas são cortadas, formando as juntas serradas,

que podem ser apenas transversais ou também longitudinais, quando se emprega

equipamento do tipo Laser Screed, Figura 9.6, ou réguas vibratórias de dimensões





Sem sombra de dúvida, a superfície do piso é onde se analisa, muitas vezes

de forma subjetiva e imediata, a qualidade da obra, uma vez que o aspecto final será

sempre visível para os usuários, sendo a principal fonte de medida do seu

desempenho, pois é ela que estará em contato com todas as ações solicitantes.

O desempeno mecânico do concreto [floating), é executado com a finalidade

de embeber as partículas dos agregados na pasta de cimento, remover

protuberâncias e vales e promover o adensamento superficial do concreto.

Figura 9 – Equipamento utilizado para o acabamento superficial.

O alisamento superficial ou desempeno fino (troweling) é executado após o

desempeno, para produzir uma superfície densa, lisa e dura. Normalmente, são

necessárias duas ou mais operações para garantir o resultado final, que darão

tempo para que o concreto possa gradativamente enrijecer.

Para o tratamento superficial, são encontrados comercialmente em

formulações distintas, os endurecedores superficiais geram um grande campo de

aplicações e soluções na especificação do piso de concreto. Podendo ser

encontrado na forma líquida (silicatos) ou sólida (agregados minerais ou metálicos),

podem ser aplicados durante a execução (aspersão de sólidos) ou no concreto já

endurecido (líquida) obedecendo às recomendações de cada fabricante.



Corte nas juntas: Convencionalmente, no Brasil emprega-se o sistema de

corte úmido, que permite o corte em profundidades elevadas, até 30 cm, mais do

que é normalmente requerido em projeto, que é de um terço da espessura da placa

para o concreto reforçado com fibras de aço.

Execução de protensão: Para posicionamento dos cabos, recomenda-se que

sejam seguidas as recomendações constantes na publicação Manual para a Boa

Execução de Estruturas Protendidas Usando Cordoalhas Engraxadas e Plastificadas

(Cauduro, s/d), onde estão disponíveis informações bastante úteis, como armaduras

mínimas de fretagem, desvios angulares dos cabos, procedimentos para aberturasetc.

5.3 ENSAIO DE TENACIDADE

O ensaio de tenacidade (JSCE, 1984; ASTM, 2006) é executado em corposde prova prismáticos, com seção quadrada de lado o e comprimento entre apoios

igual a 3a. O carregamento é feito por meio de dois pontos de carga, distantes entre

si de o, de modo que reproduz um diagrama de momentos fletores constante no

terço médio do corpo de prova.

Figura 10 – Ensaio de tenacidade.



O ensaio é conduzido de acordo com a norma japonesa SF4 (JSCE, 1984),

pioneira nesse tipo de medição, ou pela norma americana ASTM 1609 (ASTM,

2C06). Ambas são teoricamente equivalentes e consistem na execução do

carregamento controlado com medição da deflexão no centro da barra prismática,

para que se obtenha a curva.

Figura 11 – Gráfico da deformação no ensaio de tenacidade.



6 CONCLUSÃO



BIBLIOGRAFIA

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS NBR 12042 : determinaçãodo desgaste por abrasão. Rio de Janeiro, 1992.

CHODOUNSKY, M. A., VIECILI, F. A. Pisos Industriais de Concreto – Aspectosteóricos e executivos. São Paulo, Reggenza, 2007.

Cristelli, R. Pavimentos industriais de concreto – Análise do sistema construtivo.Belo Horizonte, MG. UFMG, 2010.

MC – Bauchemie. Catálogos técnicos de produtos 2012-2013. São Paulo, 2012.

Mehta, P. Kumar & Monteiro, J. M. Concreto – Microestrutura, Propriedade eMateriais. São Paulo: IBRACON 2008, 674p.

Pessi, E., Rohde, M., Fernandes, R., Influência da aspersão de agregado mineralna resistência à abrasão em piso de concreto. Curitiba, PR. UTP, 2008.

Rodrigues, P. P. F., Manual de Pisos Industriais – Fibras de Aço e ConcretoProtendido. São Paulo. PINI, 2010.

VIECILI, F.A., Influência dos endurecedores superficiais cimentíceos na resistência àabrasão de pisos industriais de concreto. Porto Alegre, RS. EE/UFRGS, 2004.

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