MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO IV

AÇOS 

Liga metálica formada essencialmente por ferro e carbono.

Matérias primas e processos de fabricação do aço

Extração do ferro no alto forno – o ferro é extraído dos seus minérios por meio de reações de redução, obtidas através da ação do carbono, sob a forma de carvão. No alto forno o minério é reduzido a  ferro metálico, a ganga (impurezas em relação ao minério) e as cinzas são transformadas em escória e além disso o ferro absorve metais, metaloides e não-metais que alteram as suas propriedades. O ferro que sai do alto forno chama-se gusa e é ainda inaplicável como material de construção. A partir da gusa de

alto forno, obtém-se 3 tipos de materiais, na percentagem de carbono que contém:

. ferro macio = C < 0,025%

. aço = 0,1%  <  C < 1,7%

. ferro fundido = 1,7% < C < 5%

Purificação da gusa – consiste no aproveitamento da fácil oxidação dos elementos que a gusa contém. No convertidor, a gusa em fusão é atravessada por uma corrente de oxigênio e os elementos oxidados escapam-se para a atmosfera em óxidos no estados gasoso ou permanecem no banho sob a forma de escórias separando-se do aço por diferença de densidade. Dos convertidores, o aço em fusão é moldado em bilites (barra com alguns metros de comprimento e pequena secção) ou lingotes.

Moldagem

-       extrusão – o lingote é refundido e obrigado a passar, sob pressão, por orifícios com a

forma desejada, e esfriado;

-       laminagem – o material é levado ao rubro e obrigado a passar entre cilindros com

espaçamentos e diâmetros cada vez menores (fieira);

-       trefilamento ou estiramento – o metal é ligeiramente aquecido e forçado a passar por

orifícios de moldagem.

Tratamentos mecânicos – também chamados de “tratamento a frio”, são processos que alteram as características mecânicas do aço, nomeadamente a tenção limite de cedência e a extensão de rotura.

. laminagem a frio – esforços impostos à compressão transversal (deformação longitudinal permanente);

.   estiragem – esforços impostos à torção e tração simples (aplicação de tração às barras ou fios (obtenção de peças heterogêneas nas dimensões e diâmetros));

.    trefilagem – esforços impostos à tração (estiragem através de fieiras).

Natureza e características mecânicas dos aços

Aptidão para a dobragem – uma vez que o aço endurecido a frio (diz-se que o aço foi endurecido a frio, se após a moldagem, o aço for trabalhado a frio e antes da sua utilização ocorrer envelhecimento) é frágil, tem tendência a fendilhar quando dobrado

Ensaio de dobragem - a REBAP exige este ensaio para varões de qualquer diâmetro de superfície lisa e para varões de diâmetro inferior a 12 mm de superfície nervurada.

­    o espaçamento entre os apoios deve ser de 2x diâmetro do mandaril + 3x diâmetro do varão;

­    o mandaril é colocado sobre o varão a meio vão;

­    exerce-se força até se verificar um ângulo de dobragem de 180°.

Obs.: O aço é aceitável se não fendilhar na zona de dobragem.

Ensaio de desdobragem – a REBAP exige este ensaio para varões nervurados de diâmetro de superfície a 12 mm.

-       o varão é dobrado a 90°, segundo a técnica do ensaio anterior;

-       envelhecimento artificial (30 min a 100º C e arrefecimento à temperatura ambiente);

-       desdobragem de 20º.

Características geométricas dos varões

Configuração superficial

. lisos (sem rugosidades ou saliências);

. nervurados (com saliências) – existem nervuras (inicialmente paralelas ao eixo do varão, mas se ele for endurecido a frio por torção formam um certo ângulo com o eixo);

. contínuas e descontínuas;

. indentados (têm uma série de cavidades tipo pneu);

O aço nervurado é o que tem melhor aderência ao betão.

Aderência ao betão

Alta aderência – os varões que não fendilham, mesmo quando sujeitos a tensões elevadas – varões rugosos;

Aderência normal – os que não contém o requisito anterior – varões lisos e rugosos.

Obs.: A avaliação é feita com base nas dimensões e configurações das nervuras ou nos ensaios de viga e arrancamento.

Ensaio de viga – é o ensaio mais preferível, pois usa condições mais reais.

-       o varão só está aderente ao betão no comprimento dos 10f, o resto do varão

encontra-se numa bainha, onde não há contato com o betão, dentro da qual pode deslizar livremente;

-       o objetivo é medir (nas extremidades) a força a partir da qual há deslizamento do

varão.

Ensaio de arrancamento (pull–out–test) – consiste em submeter o varão a uma força de tração aplicada numa das extremidades, ficando a outra livre. A relação entre a força aplicada e o deslocamento medido na extremidade oposta à solicitação, constitui o resultado do ensaio.

Nomenclatura

Segundo a REBAB, as designações inseridas na caracterização de um aço são:

L – liso

R – rugoso

N – laminado a quente

E – endurecido a frio

Assim um tipo de aço pode ser: A235NR, o qual é um aço (A), de tensão de cedência de 235 MPa, laminado a quente (N), de superfície rugosa (R).

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Assista a esse vídeo sobre o ensaio de dobramento do aço, realizado pela Universidade Estadual de Maringá - PR.

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CORAÇÃO DE AÇO

Me encosto sedento e feliz no seu regaço
Buscando em teu corpo um espaço
Você me afasta do abraço
Agora para mim é pouco, é pedaço
Parece-me que o teu cansaço
É na verdade o rompimento dos laços
Você desistiu, desvia o passo
Teu coração
È duro, estéril e frio como aço

INSTALAÇÕES I

ELÉTRICAS

"Quem acende uma luz é o primeiro a beneficiar-se da claridade."

“Boa noite, leitores. Assim como fiz em Tecnologia das Construções, Materiais de Construção e Desenho Técnico, dividi Instalações em três unidades”, Alex Silva.

O uso da eletricidade requer uma rede complexa de ligações que começa no poste da concessionária e termina em soquetes e tomadas. Para que tudo isso funcione direito, é necessário um projeto elétrico, elaborado por profissional especializado. Desenvolvido a partir do projeto de arquitetura, ele define os pontos de luz e eletricidade da edificação, de acordo com as necessidades de cada ambiente e considerando os aparelhos eletroeletrônicos a ser instalados, determinando o porte da instalação, estabelecendo circuitos e especificando os materiais a ser utilizados. As instalações elétricas consomem entre 12 a 17% do custo total da construção. Assim, é importante que esse dinheiro seja bem empregado. Os principais elementos utilizados são:

• Poste de recepção – indispensável para a entrada de energia na casa, ele deve atender às especificações da concessionária. Pode ser produzido em ferro ou concreto. Os de ferro têm formato circular e são indicados para uma potência máxima de 12 kW. Já os de concreto não possuem limite de potência e podem ser encontrados prontos ou concretados na própria obra. Nesse caso, seu projeto deve ser aprovado pela concessionária. Para não haver riscos de energização, o poste deve receber um isolante de porcelana (braquete), instalado no topo e ligado ao cabo que traz a energia do poste público. A ele também estão ligados os cabos que levam a energia do poste até a caixa de medição;
 

• Caixa de medição – colocada do lado de fora da casa, ela é dividida em duas partes. De um lado fica o medidor de consumo instalado pela concessionária e, paralelamente, o dispositivo de proteção – disjuntor ou chave seccionada acoplada a fusíveis. Em caso de sobrecarga ou curto-circuito, o dispositivo interrompe a corrente elétrica. Para regiões litorâneas e úmidas a caixa deve ser produzida em fibra de vidro. Para as demais, os modelos metálicos não apresentam inconvenientes;

• Quadro geral - os de metal ou fibra de vidro são melhores, devendo ser descartados aqueles produzidos em materiais combustíveis, como, por exemplo, madeira. Nesse quadro, os circuitos que compõem a instalação devem estar agrupados separadamente, conforme indica a ABNT: um para iluminação, outro para tomadas em geral, mais um outro para tomadas de cozinha, além de um circuito exclusivo para cada aparelho com potência superior a 1.000 W, como microondas, lava-louças e chuveiros, devido a alta carga que possuem. Essa distribuição é mais segura e tem um caráter prático: se alguma tomada sofrer pane, a iluminação do ambiente não será comprometida, facilitando o conserto;

• Fusíveis e disjuntores - são essenciais para proteger a instalação contra sobrecargas ou curtos-circuitos. Os antigos e tradicionais fusíveis contêm um condutor metálico que se rompe (queima) quando a intensidade da corrente é superior à sua capacidade, de acordo com a instalação. Depois de queimado ele pode ser substituído, mas, no caso de voltar a queimar, é conveniente buscar um eletricista para descobrir a causa dessas contínuas interrupções de corrente. São fabricados em papelão resistente (tipo cartucho), cerâmica e resina, não havendo grandes diferenças quanto ao funcionamento. Os disjuntores atuam da mesma forma, mas têm a vantagem de não requerer substituição: eles desligam a corrente quando percebem alterações e podem ser rearmados em seguida. São considerados mais práticos e eficazes do que os fusíveis;
     

• Diferencial Residual - trata-se de um dispositivo de segurança de uso recomendado pela ABNT e conhecido pela sigla DR. Trata-se de um disjuntor supersensível às menores fugas de corrente, ocasionadas, por exemplo, por fios descascados ou por uma criança que introduza o dedo ou qualquer objeto numa tomada. De atuação imediata, ele interrompe a corrente assim que verifica anomalias. É possível instalar um único DR na caixa de medição ou um para cada circuito, nesse caso, colocados no quadro geral;
     

• Eletrodutos - conduítes por onde correm os fios e cabos que formam a instalação. Podem ser encontrados em ferro, aço esmaltado ou galvanizado, ou ainda em PVC, o mais prático. Quando necessária, a conexão desses tubos é feita com peças apropriadas a cada uso: curvas para cantos de parede, luvas para linhas retas e buchas e arruelas no encontro com caixas de tomadas e interruptores;
     

• Fios e cabos - são condutores de energia que se diferenciam apenas quanto à forma e aplicação. O fio é formado por um único condutor, não flexível e utilizado em instalações retilíneas ou quando existirem somente curvas suaves. O cabo é constituído por um conjunto de fios, isolados ou não entre si, próprios para instalações com curvas acentuadas e para aparelhos elétricos em geral, devido à sua grande flexibilidade. Tecnicamente eles são iguais, pois com a mesma bitola – área condutora – têm idêntica capacidade de condução de energia. De acordo com as normas da ABNT, seu revestimento, geralmente em PVC, deve ser isolante e antichama, o que é identificado pela sigla BWF impressa em toda a sua extensão. O condutor deve ser em cobre ou alumínio, sempre da mais alta pureza, facilitando a passagem de energia e evitando perdas. A corrente a ser transportada é que determina a bitola necessária. Ela varia de 16 e 50 mm² no percurso entre os quadros de entrada e distribuição e cai para áreas condutoras de 2,5 a 6 mm², quando destinada a atender equipamentos de 110 ou 220 V;
     

• Conectores - para unir fios e cabos existem três opções: a tradicional fita isolante, que deve ser de alta qualidade; os pequenos conectores em plástico por fora e metal internamente que seguram os fios por meio de pressão; ou ainda os conectores maiores, em formato de cubo ou barra, produzidos em plásticos ABS, cerâmica ou polietileno, que seguram os fios através de pequenos parafusos;
     

• Tomadas, interruptores e outros pontos - a partir do quadro de distribuição, os fios ou cabos são conduzidos a diversos pontos da casa, chegando até soquetes, interruptores ou tomadas. Quanto aos soquetes para lâmpadas incandescentes, existem dois tipos: os de porcelana e os de baquelita, mais indicados para uso em abajures. Já as fluorescentes exigem soquetes especiais (de aperto ou carrapicho). As caixas de tomadas e interruptores (em geral com medidas de 4" x 2" ou 4" x 4") são produzidas em metal ou em PVC e podem ser encontradas também no formato octogonal. Quanto às tomadas, existem dois tipos: bipolar (dois polos, como a de um secador ou a da TV) e a tripolar (dois pólos mais o terra, como a do computador), ambas com entrada para plugues redondos ou chatos. Embora poucos produtos nacionais tenham plugues tripolares, esse é o tipo de tomada mais seguro e de uso recomendado pela ABNT. Vale lembrar que para intensidades de corrente superior a 15 ampéres devem ser instaladas tomadas específicas. Os interruptores podem ter ligação simples, paralela, (acionamento em dois pontos diferentes) e intermediária (liga e desliga em três pontos distintos). A escolha depende das conveniências;
     

• Transformadores e reatores - entre as lâmpadas de uso residencial disponível no mercado, duas exigem peças especiais para seu funcionamento: as fluorescentes precisam de reatores – dispositivos de partida – subdivididos em convencional e os de partida rápida (simultânea ao toque no interruptor). Para as dicroicas, que funcionam em 12 V, é imprescindível um transformador para 110 ou 220 V, normalmente vendido em conjunto com as próprias lâmpadas;
     

• Lâmpadas - são vários os tipos e modelos para uso residencial, e a escolha vai depender apenas dos gostos de cada um e da linha adotada pelo projeto (ver dica específica a esse respeito);

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Vídeo interessante sobre fiação e aparelhos utilizados em instalações elétricas. Assista.

Curiosidades

A instalação elétrica é uma das etapas mais importantes da construção de sua casa. Uma instalação elétrica malfeita pode acabar gerando despesas futuras para você e até acidentes. Portanto, toda vez que você for trabalhar com energia elétrica, faça-o com calma, com o máximo de cuidado. Instale a caixa de luz em lugar de fácil acesso tanto para você, quanto para o leiturista.

Outro aspecto importante é a questão da escolha do material. Procure materiais de boa qualidade, evitando reaproveitamentos ou compras em ferro-velho. Lembre-se: nesses casos, o barato acaba saindo mais caro. O importante é que você faça uma instalação segura e duradoura.

Procure uma cor especial (azu1-claro, por exemplo) para identificar o fio neutro, diferenciando-o do fio fase (vermelho, por exemplo). Isso facilita muito a execução da instalação, desobrigando-o de fazer testes toda a vez que encontrar uma extremidade de fio.

TECNOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES IV (PARTE 2)

ESTRUTURAS

A figura mostra o concreto dosado em central.

Concreto armado

Concreto

Preparo manual de concreto

Evita-se:

• difícil controle;

• “massadas” não homogêneas;

• perda de “nata de cimento”.

É aceitável para pequenas obras e deve ser preparado, com bastante critério, seguindo, no mínimo, as recomendações a seguir:

• deve-se dosar os materiais através de caixas com dimensões pré-determinadas, ou com latas de 18 litros;

• a mistura dos materiais deve ser realizada sobre uma plataforma, de madeira ou cimento, limpa e impermeável (preferencialmente em "caixotes");

• espalha-se a areia formando uma camada de 10 a 15 cm sobre essa camada, esvazia-se o saco de cimento, espalhando-o de modo a cobrir a areia e depois se realiza a primeira mistura, com pá ou enxada até que a mistura fique homogênea;

• depois de bem misturados, junta-se a quantidade estabelecida de pedra britada,
misturando os três materiais;

• a seguir faz-se um buraco no meio da mistura e adiciona-se água, pouco a pouco, tomando-se o cuidado para que não escorra para fora da mistura, caso a mistura for realizada sobre superfície impermeável sem proteção lateral.

Preparo em betoneira

Os materiais devem ser colocados no misturador na seguinte ordem:

• parte da água, e em seguida o agregado graúdo, pois a betoneira ficará limpa;

• em seguida o cimento, pois havendo água e pedra, haverá uma boa distribuição de água para cada partícula de cimento, haverá ainda uma moagem dos grãos de cimento;

• finalmente, coloca-se o agregado miúdo, que faz um tamponamento nos materiais já colocados, não deixando sair o graúdo em primeiro lugar;

• colocar o restante da água gradativamente até atingir a consistência ideal.

O tempo de mistura deve ser contado a partir do primeiro momento em que todos os materiais estiverem misturados. Tempos mínimos com relação ao diâmetro da caçamba do misturador, em metros. Os materiais devem ser colocados com a betoneira girando e no menor espaço de tempo possível.

Concreto dosado em central

Para a utilização dos concretos dosados em central, o que devemos saber, é programar e receber o concreto. Verificar o local de descarga do concreto que devem estar desimpedido e o terreno firme. A circulação dos caminhões deve ser facilitada.

– Programação do concreto

Devemos conhecer alguns dados, tais como:

• localização correta da obra;

• o volume necessário;

• a resistência característica do concreto a compressão (fck) ou o consumo de cimento por m³ de concreto;
• a dimensão do agregado graúdo;
• o abatimento adequado (slump test).

A programação deve ser feita com antecedência e deve incluir o volume por caminhão a ser entregue, bem como o intervalo de entrega entre caminhões.

– Recebimento

Antes de descarregar, deve-se verificar:

• o volume do concreto pedido;

• a resistência característica do concreto à compressão (fck);

• aditivo, se utilizado.

Se tudo estiver correto, só nos resta verificar, o abatimento para avaliar a quantidade de água existente no concreto. Para isso, devemos executá-lo como segue:

• coletar a amostra de concreto depois de descarregar 0,5 m³ de concreto ou aprox. 30 litros;

• coloque o cone sobre a placa metálica bem nivelada e preencha em 3 camadas iguais e aplique 25 golpes uniformemente distribuídos em cada camada;

• adense a camada junto a base e no adensamento das camadas restantes, a haste deve penetrar até a camada inferior adjacente;

• retirar o cone, e com a haste sobre o cone invertido, meça a distância entre a parte inferior da haste e o ponto médio do concreto.

Produção da estrutura

Montagem dos pilares

– a locação dos pilares do 1º pavimento deve ser feita a partir dos eixos definidos na tabeira, devendo-se conferir o posicionamento dos arranques; o posicionamento dos
pilares dos demais pavimentos deve tomar como parâmetro os eixos de referência previamente definidos;

– locação do gastalho de pé de pilar o qual deverá circunscrever os quatro painéis, devendo ser devidamente nivelado e unido;

– limpeza da armadura de espera do pilar (arranques);

– controle do prumo da fôrma do pilar e da perpendicularidade de suas faces;

– posicionamento das três faces do pilar, nivelando e aprumando cada uma das faces com o auxílio dos aprumadores (escoras inclinadas);

– passar desmoldante nas três faces (quando for utilizado);

– posicionamento da armadura segundo o projeto, com os espaçadores e pastilhas
devidamente colocados;

– fechamento da fôrma com a sua 4ª face e respectivo nivelamento, prumo e escoramento.

Vantagens da concretagem do pilar antes de executar as demais fôrmas

• a laje do pavimento de apoio dos pilares (laje inferior) está limpa e é bastante rígida, sendo mais fácil entrar e circular com os equipamentos necessários à concretagem;

• proporciona maior rigidez à estrutura para a montagem das fôrmas seguintes;

• ganha-se cerca de três dias a mais de resistência quando do início da desforma, que correspondem ao tempo de montagem das fôrmas de lajes e vigas.

Desvantagens da concretagem do pilar antes de executar as demais fôrmas

• é necessário montagem de andaimes para concretagem;

• geometria e posicionamento do pilar devem receber cuidados específicos, pois se o mesmo ficar 1 cm que seja fora de posição, inviabiliza a utilização do jogo de fôrmas.

Para evitar este possível erro há a necessidade de gabaritos para definir corretamente o distanciamento entre pilares, o que implica em investimentos, sendo que nos procedimentos tradicionais dificilmente existem tais gabaritos.

Montagem de fôrmas de vigas e lajes

– montagem dos fundos de viga apoiados sobre os pontaletes, cavaletes ou garfos;

– posicionamento das laterais das vigas;

– posicionamento das galgas, tensores e gravatas das vigas;

– posicionamento das guias e pés-direitos de apoio dos painéis de laje;

– distribuição dos painéis de laje;

– transferência dos eixos de referência do pavimento inferior;

– fixação dos painéis de laje;

– colocação das escoras das faixas de laje;

– alinhamento das escoras de vigas e lajes;

– nivelamento das vigas e lajes.

 Lançamento do concreto

Uma vez liberado, o concreto deverá ser transportado para o pavimento em que está ocorrendo a concretagem, o que poderá ser realizado por elevadores de obra e jericas, gruas com caçambas, ou bombeamento.

O lançamento do concreto no pilar deve ser feito por camadas não superiores a 50 cm,
devendo-se vibrar cada camada expulsando os vazios. A vibração é, usualmente, realizada com vibrador de agulha.

• aplicar sempre o vibrador na vertical;
• vibrar o maior número possível de pontos;
• o comprimento da agulha do vibrador deve ser maior que a camada a ser concretada;
• não vibrar a armadura;
• não imergir o vibrador a menos de 10 ou 15 cm da parede da fôrma;

• mudar o vibrador de posição quando a superfície apresentar-se brilhante.

Quando o transporte é realizado com bomba, o lançamento do concreto no pilar é realizado diretamente, com o auxílio de um funil. Quando o transporte é feito através de caçambas ou jericas, é comum primeiro colocar o concreto sobre uma chapa de compensado junto à "boca" do pilar e, em seguida, lançar o concreto para dentro dele, nas primeiras camadas por meio de um funil, e depois diretamente com pás e
enxadas.

 Terminada a concretagem deve-se limpar o excesso de argamassa que fica aderida ao aço de espera (arranque do pavimento superior) e à fôrma. Em casos de pilares altos, a
2 m, fazer uma abertura (janela) para o lançamento do concreto, evitando com isso a
queda do concreto de uma altura fazendo com que os agregados graúdos permaneçam no pé do pilar formando ninhos de pedra, vulgarmente chamado "bicheira".

Considerando-se que as armaduras estejam previamente cortadas e pré-montadas, tendo sido devidamente controlado o seu preparo, tem início o seu posicionamento nas fôrmas, recomendando-se observar os seguintes procedimentos:

• antes de colocar a armadura da viga na fôrma, deve-se colocar as pastilhas de cobrimento;

• posicionar a armadura de encontro viga-pilar (amarração) quando especificada em projeto;
• marcar as posições das armaduras nas lajes;
• montar a armadura na laje com a colocação das pastilhas de cobrimento (fixação da armadura com arame recozido nº 18).

– Transporte do concreto até o pavimento a ser concretado

• por bombeamento

– bombas estacionárias – pressão maior alcançando maiores alturas. Percursos verticais e horizontais da tubulação. Utilização maior de mão-de-obra para segurar o mangote. Montagem e desmontagem da tubulação, travar a tubulação em peças já concretadas (deixar livre a fôrma da laje que está sendo concretada); lubrificar a tubulação com argamassa de cimento e areia, não utilizando esta argamassa para a concretagem;

– bomba em lanças – tem a capacidade de movimentação mecânica do mangote durante a concretagem e evita montagem e desmontagem de tubulação fixa. Limitantes: altura, dimensões da laje e espaço do canteiro.

• por caçambas/guindastes

– efetua a movimentação horizontal e vertical com um único equipamento, reduz o uso de mão de obra, libera o elevador de obras para outras atividades.

• por carrinhos/jericas

– carrinho – volume reduzido (<80 litros). Dificuldade de equilíbrio e, consequentemente, indutor de desperdícios.

– jericas – capacidade entre 110 a 180 litros. Duas rodas. Facilidade em lançar o concreto

Neste caso, deve-se utilizar passarelas sobre as formas das lajes, formando caminhos de acesso até os locais de lançamento sem que as armações e as instalações embutidas sejam danificadas ou deslocadas, principalmente as armações negativas.

– Lançamento do concreto sobre a laje

• umidecer previamente as formas, sem formação de poças, para evitar que esta absorva água do concreto em demasia;

• o concreto deverá ser lançado logo após o amassamento, não sendo permitido intervalo superior a 1 hora, salvo se utilizado aditivo retardadores de pega – consultar fabricante;

• em nenhuma hipótese o lançamento poderá ocorrer após o início da pega;

• espalha-se o concreto após o lançamento com o uso de pás e enxadas, distribuindo por todos os elementos estruturais e locais de difícil acesso.

– Lançamento do concreto nas vigas

• umedecer previamente a forma;
• as vigas deverão ser concretadas de uma só vez, caso não haja possibilidade, fazer as emendas a 45º;

• as emendas de concretagem devem ser feitas de acordo com a orientação do engenheiro calculista. Caso contrário, a emenda deve ser feita a 1/4 do apoio, onde geralmente os esforços são menores. Devemos evitar as emendas nos apoios e no centro dos vãos, pois os momentos negativos e positivos, respectivamente, são máximos.

Quando uma concretagem for interrompida por mais de três horas, a sua retomada só poderá ser feita 72 horas após a interrupção; este cuidado é necessário para evitar que a
vibração do concreto novo, transmitida pela armadura, prejudique o concreto em início de endurecimento. A superfície deve ser limpa, isenta de partículas soltas, e para maior garantia de aderência do concreto novo com o velho devemos:

• retirar com ponteiro as partículas soltas;
• molhar bem a superfície e aplicar uma pasta de cimento ou um adesivo estrutural para preencher os vazios e garantir a aderência;

• o reinício da concretagem deve ser feito, preferencialmente, pelo sentido oposto.

– Adensamento do concreto com uso de vibrador de imersão

– Sarrafeamento ou nivelamento:

• utiliza-se “mestras” que estabelecem a espessura das lajes, ou taliscas de aço, madeira ou argamassa;

• para que o nivelamento do concreto ocorra, a forma deve estar nivelada.

– Acabamento superficial

• visa dar à superfície da laje a textura desejada;
• nem todas as obras executam este acabamento;

• lajes acabadas (nível zero) – além de possuir controle no seu nivelamento, oferecem um substrato com adequada rugosidade superficial, planeza ou declividades requeridas em projeto, necessários à fixação ou assentamento da camada final de piso, dispensando contra pisos;

• para isso, a superfície é devidamente comprimida, assentando os agregados e fazendo com que os finos fiquem na superfície, facilitando o acabamento final e diminuindo o desgaste das desempenadeiras. Isso é possível com o emprego do rolo assentador de
agregados (rollerbugs) ou chapas furadas com cabo;

• em seguida é passada uma desempenadeira de forma a adequar a planicidade e rugosidade.

* desempenadeiras – compostas de placas metálicas ou de madeira que auxiliam na regularização da superfície, proporcionando o acabamento requerido no projeto.

– Cura

A cura é um processo mediante o qual se mantém um teor de umidade satisfatório, evitando a evaporação da água da mistura, garantindo ainda, uma temperatura favorável ao concreto, durante o processo de hidratação dos materiais aglomerantes.

A cura é essencial para a obtenção de um concreto de boa qualidade. A resistência potencial, bem como a durabilidade do concreto, somente será desenvolvida totalmente, se a cura for realizada adequadamente. Existem dois sistemas básicos para obtenção da perfeita hidratação do cimento:

– criar um ambiente úmido quer por meio de aplicação contínua e/ou freqüente de água por meio de alagamento, molhagem, vapor d’água ou materiais de recobrimento saturados de água, como mantas de algodão ou juta, terra, areia, serragem, palha, etc.;

* deve-se ter cuidados para que os materiais utilizados não sequem e absorvam a água do concreto.

– prevenir a perda d’água de amassamento do concreto através do emprego de materiais selantes, como folhas de papel ou plástico impermeabilizantes, ou por aplicação de compostos líquidos para formação de membranas

Para definir o prazo de cura, motivo de constante preocupação de engenheiros e construtores nacionais, é necessário considerar dois aspectos fundamentais:

• a relação a/c e o grau de hidratação do concreto;

• tipo de cimento.

Para concretos com resistência da ordem de 15 MPa, devemos curar o concreto num período de 2 a 10 dias, de acordo com a relação a/c utilizada e o tipo de cimento Há, também, outros aspectos importantes na determinação do tempo total de cura e não podem deixar de ser mencionados, uma vez que, de alguma forma, atuam sobre a cinética da reação de hidratação do cimento :

• condições locais, temperatura, vento e umidade relativa do ar;

• geometria das peças, que pode ser definida pela relação, área de exposição/volume da peça;

Em certas condições, haverá necessidade de concretos mais compactos (menos porosos), exigindo um prolongamento do período em que serão necessárias as operações de cura. Nessas condições haverá necessidade de considerar também a variável agressividade do meio ambiente.

O maior dano causado ao concreto pela falta da cura não será uma redução nas resistências à compressão, pelo menos nas peças espessas, que retêm mais água e garantem o grau de umidade necessário para hidratar o cimento. A falta de uma cura adequada age principalmente contra a durabilidade das estruturas, a qual é inicialmente controlada pelas propriedades das camadas superficiais desse concreto. Secagens prematuras resultam em camadas superficiais porosas com baixa resistência ao ataque de agentes agressivos.

Ironicamente, as obras mais carentes de uma cura criteriosa – pequenas estruturas, com concreto de relação a/c elevada são as que menos cuidados recebem, especialmente componentes estruturais, como pilares e vigas. Além disso, é prática usual nos
canteiros de obras cuidar da cura somente na parte superior das lajes.

Desforma

A desforma deve ser realizada de forma criteriosa e de acordo com o plano de desforma previamente estabelecido.

Em estruturas com vãos grandes ou com balanços, deve-se pedir ao calculista um programa de desforma progressiva, para evitar tensões internas não previstas no concreto, que podem provocar fissuras e até trincas.

Quando os cimentos não forem de alta resistência inicial ou não forem colocados aditivos que acelerem o endurecimento e a temperatura local for adequada, a retirada das fôrmas e do escoramento deverá ser feito quando o concreto atingir a resistência característica à compressão > 15MPa.

Nas obras de pequeno porte e de menor responsabilidade podemos, além de atender ao exposto acima, desformar nos seguintes prazos:

• faces laterais – 3 dias;
• retirada de algumas escoras – 7 dias;
• faces inferiores, deixando-se algumas escoras bem encunhadas – 14 dias;
• desforma total, exceto as do item abaixo – 21 dias;
• vigas e arcos com vão maior do que 10 m – 28 dias.

A desforma de estruturas mais esbeltas deve ser feita com muito cuidado, evitando-se desformas ou retiradas de escoras bruscas ou choques fortes.

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O vídeo abaixo mostra como é feito o sarrafeamento do concreto.

TECNOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES IV (PARTE 1)

ESTRUTURAS

 Edifício sendo estruturado por aço, material utilizado abundantemente em países desenvolvidos.

Introdução às estruturas

Classificação quanto à concepção estrutural

–reticuladas -atransmissão dos esforços ocorre através de elementos isolados tais como lajes, pilares e vigas ou pórticos;

–elementos planos – a transmissão de esforços faz-se através de um plano de carregamentos, como‚ o caso dos edifícios constituídos por paredes maciças de

concreto armado ou mesmo de alvenaria estrutural;

–  cascas;

–  treliças espaciais;

–  estaiadas.

Classificação quanto ao processo de produção dos elementos resistentes

– moldados no local – produzidos já no seu lugar definitivo no conjunto da estrutura;

– pré-fabricados (em usina) – moldados numa usina e transportados até o canteiro;

– pré-moldados (em canteiro) – são fabricados no canteiro; porém, longe do local em que serão instalados.

Classificação quanto aos materiais constituintes

– estruturas de madeira;
– estruturas de aço;
– alvenaria estrutural;
– estruturas de concreto (protendido ou armado).

Estruturas de madeira

Baixo uso devido à(ao)/às(aos)

– falta de tradição do uso;
– resolução do 307 CONAMA – limita o uso apenas de madeira de reflorestamento;

– problemas decorrentes do elevado potencial de queima;

– deficiências quanto à resistência mecânica e durabilidade.

Estruturas de aço

O aço, largamente empregado em países mais desenvolvidos e com elevado potencial de utilização devido às suas características mecânicas (elevada resistência à compressão e à tração), também vem sendo pouco utilizado no Brasil para a construção de estruturas de edifícios, principalmente nos de múltiplos pavimentos. Sua utilização vem se concentrando, sobretudo na produção da estrutura de edifícios industriais. Pode-se dizer que existem alguns fatores "responsáveis" pela pequena utilização do aço no Brasil, dentre os quais se destacam:

– custo elevado do aço quando comparado ao do concreto armado;
– falta de tradição construtiva e desconhecimento do processo construtivo;
– características da mão-de-obra nacional: de baixo custo e pouca qualificação – o baixo custo leva a poucos investimentos nos ganhos de produtividade, que seria uma das grandes vantagens oferecidas pela estrutura de aço;

– falta de perfis adequados à construção de edifícios, o que seria essencial para a
implantação de um mercado consumidor. No entanto, as indústrias produtoras
não assumem o investimento necessário;

– suscetibilidade a incêndio, exigindo tratamentos especiais nos elementos;

– utilização de equipamentos pesados para montagens (guindastes, máquinas de solda, etc.).

Não obstante essas dificuldades, a produção de um edifício em aço apresenta um elevado potencial de racionalização devido às características intrínsecas ao material, pois:

– permite grande flexibilidade construtiva;

– toda a estrutura é previamente preparada em uma fábrica ou indústria, ficando apenas a montagem para o canteiro;

– para o preparo de cada peça é necessário um detalhamento prévio, e sendo assim, as decisões são necessariamente tomadas durante a elaboração do projeto e não no canteiro
durante a execução do edifício; logo, não há decisões de canteiro, os detalhes construtivos vêm previamente definidos;

– é possível a modulação de componentes racionalizando-se as atividades de preparo e montagem da estrutura, bem como, possibilita o emprego de outros elementos construtivos modulados (vedações, caixilhos);

Vantagens de se utilizar o aço na construção civil

Na administração da obra:

• execução em fábrica, apenas montagem no canteiro;
• grande precisão dimensional;
• grande precisão quantitativa dos materiais;
• poucos itens de materiais (aço, parafusos, eletrodos, tintas);
• qualidade garantida das matérias primas (pelas usinas);
• uniformidade das matérias primas;
• pouca quantidade de homens na obra e mão-de-obra com maior qualificação.

Nas fundações:

• leveza estrutural – 40 a 80 kg/m² (vigas e colunas), até 80% menos (1/5 do peso do concreto);
• menores cargas nas bases;
• volumes menores nos blocos;
• sistemas mais econômicos.

Prazos:

• simultaneidade de execução da estrutura e fundações;
• avanços da montagem de 3 em 3 pavimentos;
• possibilidade de alvenarias acompanharem a montagem.

Custo financeiro:

• prazos finais reduzidos, antecipação de utilização;

• retorno mais rápidos e utilização antecipada.

Demais vantagens:

• aumento dos espaçamentos entre colunas, aumentando a área útil nas garagens;

• menores riscos de alterações de previsão e demanda graças à rapidez de entrega;

• maior valor residual (no caso de desmontagens) com reaproveitamento de todo material estrutural.

Alvenaria estrutural

A alvenaria, por sua vez, foi largamente utilizada no passado como material estrutural para a construção de edifícios com dois e até três pavimentos. No entanto, com o surgimento do concreto armado cedeu lugar ao novo material. Hoje, a alvenaria ressurge com grandes possibilidades de emprego para a produção de estruturas de edifícios de múltiplos pavimentos, sendo denominada alvenaria estrutural.

E assim como o aço, é um material estreitamente ligado à racionalização do processo de produção, pois além de constituir a estrutura do edifício, constitui ao mesmo tempo a sua vedação vertical, o que proporciona elevada produtividade para a execução do edifício. Além disso, a regularidade superficial dos componentes e a “precisão” construtiva exigida pelo processo possibilitam o emprego de revestimentos de pequena espessura reduzindo o
custo deste subsistema.

A utilização de equipamentos tradicionais e a ausência quase total de resíduo de construção são vantagens também apresentadas na utilização da alvenaria estrutural. Também as instalações podem ser racionalizadas ao se utilizar os componentes vazados de alvenaria (blocos) para a sua passagem, sem a necessidade de quebrar a parede e, consequentemente, sem a necessidade de se refazer o serviço.

A utilização da alvenaria estrutural gerou a necessidade de desenvolvimento do processo construtivo e de produção através do projeto para produção, no qual são
feitos a modulação das peças e o detalhamento construtivo, a partir da integração com outros subsistemas.

Como limitações podem ser citadas: a impossibilidade de construir edifícios de grande altura, a falta de flexibilidade arquitetônica e também a necessidade de componentes de alvenaria com características adequadas, restrições a modificações nos apartamentos.

Concreto protendido

Estruturas moldadas in loco – lajes de grandes vãos – O concreto protendido tem sido empregado no Brasil desde a década de 50 em obras de grande porte (em geral edifícios comerciais) e onde há necessidade de grandes vãos. Proporcionar grande flexibilidade de layout requer racionalização do sistema de fôrmas e possibilita maior
organização do processo construtivo. Além disso, necessita de mão de obra especializada, de equipamentos especiais (como macaco de protensão) e de grande diversidade de materiais a serem estocados e controlados.

Estruturas pré-moldadas – A utilização do concreto protendido pode se dar através de peças pré-fabricadas, o que traz a vantagem da utilização da mão-de-obra tradicional no
canteiro, confere maior limpeza e organização ao canteiro de obras e apresenta curto prazo de execução. Por outro lado, diminui a flexibilidade arquitetônica, tem alto custo, pequenas alturas (cerca de 25 m) e vãos médios (aproximadamente 10 m), uma vez que
o transporte passa a ser o limitante.

Concreto armado

Desde o seu surgimento ganhou espaço significativo na construção de edifícios, sejam edifícios baixos ou de múltiplos pavimentos. É, sem dúvida, o material estrutural mais utilizado hoje no Brasil, tanto moldado no local, como pré-fabricado. Principal tecnologia de produção de estruturas de edifício no Brasil, portanto, principal objeto de estudo nesta disciplina.

Vantagens de se utilizar o concreto armado na construção civil

– mão-de-obra tradicional da construção civil;

– equipamentos tradicionais;

– grande flexibilidade;

– amplo domínio da tecnologia.

A execução de elementos com concreto armado deve seguir um esquema básico de produção que possibilite a obtenção das peças previamente projetadas e com a qualidade especificada.

Conceituação de fôrmas

As fôrmas são uma estrutura provisória, construída para conter o concreto fresco, dando a ele a forma e as dimensões requeridas, e suportá-lo até que ele adquira a capacidade de autossuporte. A fôrma pode ser considerada como o conjunto de componentes cujas funções principais são:

• dar forma ao concreto – molde;

• conter o concreto fresco e sustentá-lo até que tenha resistência suficiente para se sustentar por si só;
• proporcionar à superfície do concreto a rugosidade requerida;
• 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;

• limitar a perda de água do concreto, facilitando a cura.

Elementos constituintes de um sistema de fôrmas

Molde é o elemento que entra em contato direto com o concreto, definindo o formato e a textura concebidos para a peça durante o projeto

Estrutura do molde é o que dá sustentação e travamento ao molde. É destinada a enrijecer o molde, garantindo que ele não se deforme quando submetido aos esforços originados pelas atividades de armação e concretagem. É constituído comumente por gravatas, sarrafos acoplados aos painéis e travessões.

Escoramento (cimbramento) é o que dá apoio à estrutura da fôrma. É o elemento
destinado a transmitir os esforços da estrutura do molde para algum ponto de suporte no solo ou na própria estrutura de concreto. É constituído genericamente por guias, pontaletes e pés-direitos.

Acessórios são componentes utilizados para nivelamento, prumo e locação das peças, sendo constituídos comumente por aprumadores, sarrafos de pé-de-pilar e cunhas.

Materiais

• madeira na forma de tábua;

• compensado;

• materiais metálicos - alumínio e aço;

• outros materiais como o concreto, a alvenaria, o plástico, o papelão, a fôrma
incorporada, por exemplo, o poliestireno expandido ou lajotas cerâmicas e materiais sintéticos.

Escoramentos

É comum o emprego de:

• madeira bruta ou aparelhada;

• aço na forma de perfis tubulares extensíveis e de torres.

Armaduras

Barras de aço para concretos

Os aços para concreto armado, fornecidos em rolos (fios) ou mais comumente em barras com aproximadamente 12 m de comprimento, são empregados como armadura ou armação de componentes estruturais. Nesses componentes estruturais, tais como blocos, sapatas, estacas, pilares, vigas, vergas e lajes, as armaduras têm como função principal absorver as tensões de tração e cisalhamento e aumentar a capacidade resistente das peças ou componentes comprimidos. O concreto armado é conseqüência de uma aliança racional de materiais com características mecânicas diferentes e complementares.

Segundo a norma NBR 7480, barras são produtos obtidos por laminação a quente, com diâmetro nominal de 5,0 mm ou superior. Por serem produzidos desta maneira, os aços CA25 e CA50 são denominados barras. Os fios são produtos de diâmetro nominal inferior a 10 mm obtidos por trefilação ou laminação a frio. Todo o CA60 é denominado fio.

Estocagem

As barras devem ser rigorosamente separadas segundo seu diâmetro, de maneira a evitar possíveis enganos.

• evitar as condições que podem propiciar o desenvolvimento da corrosão;

• evitar contato com o solo;

• dependendo das condições ambiente e do tempo em que o aço permanecer estocado, muitas vezes, em caso de grande agressividade do meio, deve-se evitar que o estoque de aço fique sujeito a intempéries.

Movimentação

– transporte manual moroso - o número de homens/hora que são gastos para a organização do aço dentro do canteiro é muito grande;

– a organização do canteiro e em especial o posicionamento do estoque de aço, são de fundamental importância para se conseguir a racionalização do trabalho e boa fluidez da
produção. Isto vale tanto para o desembarque do aço como para todo o trabalho relativo à sua utilização.

Importância do plano de corte

• os comprimentos das barras de aço requeridos nas vigas, pilares, lajes, caixas

d'água, etc., são variáveis;

• as barras têm uma dimensão aproximadamente constante, faz-se necessária uma programação do corte das barras de modo a evitar desperdícios

• se uma barra de 12 m é utilizada somente para pilares de 3,30 m de altura, poderão ser utilizadas 3 barras de 3,30 m e haverá uma sobra de 2,10 m sem uso. Dois metros de desperdício por barra representam uma enorme perda (18% ).

Dobramento da armadura

Após a liberação das peças cortadas dá-se o dobramento das barras, assim como seu
endireitamento (quando necessário), tais atividades são realizadas sobre uma bancada
de madeira grossa com espessura de 5 cm, que corresponde a duas tábuas sobrepostas. Sobre essa bancada usualmente são fixados diversos pinos. Os ganchos e cavaletes são
feitos com o auxílio de chaves
de dobrar.

Em algumas obras encontramos casos de quebra de barras de aço, quando do seu dobramento através de ferramentas manuais, este fato é observado na maioria das vezes em obras onde existe grande variabilidade de bitolas, para as quais, operários menos experientes não atentam para a necessidade de substituir o diâmetro do pino de
dobramento, pois, para algumas bitolas eles são finos levando a barra, a sofrerem um ensaio extremamente rigoroso de dobramento, chegando a romper por tração.

A recomendação para estes casos, que os diâmetros dos pinos sejam os mais próximos possíveis aos especificados.

Montagem das armaduras

A ligação das barras e entre barras e estribos é feita através da utilização de arame recozido. Possuem boa maleabilidade. O n.º 18 é de maior espessura e o n.º 20 é de menor espessura).

Deve-se definir as peças estruturais cujas armaduras serão montadas embaixo, no
próprio pátio de armação, (central de armação), e aquelas que serão montadas nas
próprias fôrmas. Para esta definição devem ser considerados diversos fatores:

• dimensões das peças;

• o sistema de transporte disponível na obra;

 •a espessura das barras para resistir aos esforços de transporte da peça montada, entre outros.

Posicionamento e cobrimento da armadura

Quando da colocação das armaduras nas fôrmas todo o cuidado deve ser tomado de modo a garantir o perfeito posicionamento da armadura no elemento final a ser concretado. Os dois problemas fundamentais a serem evitados são a falta do cobrimento de concreto especificado (normalmente da ordem de 25 mm para o concreto convencional) e o posicionamento incorreto da armadura negativa (tornada involuntariamente armadura positiva). Para evitar a ocorrência destas falhas é recomendável a utilização de dispositivos construtivos específicos para
cada caso.

O cobrimento mínimo será obtido de modo mais seguro com o auxílio dos espaçadores ou pastilhas fixados à armadura, sendo os mais comuns de concreto, argamassa, matéria plástica e metal. Estes espaçadores, porém, não devem provocar descontinuidades muito marcantes no concreto e, portanto, os aspectos de durabilidade e aparência devem ser verificados quando de sua utilização

O cobrimento de concreto na armadura é de vital importância na durabilidade, mas também pelos benefícios adicionais, como por exemplo, a resistência ao fogo. É preocupante ao constatar que esse ponto é freqüentemente negligenciado. Devemos em todos os casos garantir o total cobrimento das armaduras, lembrando que o aço para concreto armado estará apassivado e protegido da corrosão quando estiver em um meio fortemente alcalino propiciado pelas reações de hidratação do cimento.

Posicionamento da armadura negativa (lajes)

Com relação à armadura negativa utilizam-se os chamados "caranguejos". O espaçamento entre "caranguejos" é função do diâmetro do aço que constitui a armadura negativa, bem como, do diâmetro do aço do próprio "caranguejo".

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Proponho que assista a esse vídeo, bastante interessante, sobre o concreto armado, um assunto amplo na unidade de estruturas que vai se estender, mais profundamente, pela 2ª parte deste projeto.