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CONSTRUÇÃO CIVIL Alessandra Martins Cunha André Luís Abitante Caroline Schneider Lucio Lélis Espartel Ronei Tiago Stein Vinicius Simionato Catalogação na publicação: Poliana Sanchez de Araujo – CRB 10/2094 C756 Construção civil / Alessandra Martins Cunha ... [et al.]. – Porto Alegre : SAGAH, 2017. 352 p. : il. ; 22,5 cm. ISBN 978-85-9502-048-1 1. Construção civil. 2. Indústria da construção. I. Cunha, Alessandra Martins. CDU 69 Concretagem: cura e controle tecnológico Objetivos de aprendizagem Ao final deste texto, você deve apresentar os seguintes aprendizados: Nomear cuidados necessários no processo de cura do concreto. Explicar o método utilizado para avaliar a trabalhabilidade do concreto: teste de slump. Identi� car as características dos testes de controle de resistência do concreto. Introdução O concreto é o material de construção mais consumido no mundo. Sua utilização na construção civil é decorrente de uma combinação de fatores tecnológicos e econômicos. Nesse sentido, se destaca sua natureza inicialmente fluida e o subsequente processo de endurecimento (conhecido como cura) decorre das reações de hidratação do cimento. Essas características permitem que a moldagem de corpos com elevada resistência e geometrias variáveis seja realizada de maneira simples e com custos relativamente reduzidos (ISAIA, 2011). Neste texto, você vai conhecer os cuidados necessários no processo de cura do concreto. Também vai aprender sobre os métodos utilizados para avaliar a trabalhabilidade do concreto antes da concretagem. Além disso, se familiarizará com a metodologia utilizada para o controle tecnológico da resistência do concreto. Cuidados no processo de cura do concreto A cura do concreto é uma operação que pretende evitar a perda rápida de água e garantir a continuidade das reações de hidratação do cimento nas primeiras idades do concreto, quando sua resistência ainda é pequena. A perda de água ocorre por vários motivos, tais como exposição ao sol, vento, exsudação, etc. Esses fatores provocam um processo cumulativo de fi ssuração. A cura inadequada causará redução da resistência e da durabilidade do con- creto, provocando fi ssura e deixando a camada superfi cial fraca, porosa e permeável, vulnerável à entrada de substâncias agressivas provenientes do meio ambiente. O fator mais importante na cura do concreto é promover uma ação que garanta água sufi ciente para que todo o processo de reação química do cimento se complete. O endurecimento do concreto ocorre por um processo químico de hidratação. A hidratação é a reação entre cimento e água que dá origem às características de pega e endurecimento. O processo de hidratação que ocorre no interior do concreto lhe garante resistência e estabilidade dimensional. De um modo geral, você pode considerar que a contenção das retrações hidráu- lica e térmica pode minimizar o efeito da primeira. A térmica é controlada pela diminuição da temperatura, e a hidráulica pela reposição da água evaporada do concreto. O cuidado com proteções nos primeiros dias permite um aumento na capacidade resistente do concreto nesse período e, consequentemente, uma diminuição na retração do material. Algumas técnicas são empregadas no processo de cura do concreto. As mais comuns são: Água: molhagem direta (mangueiras, aspersores, regadores, etc.), que consiste em molhar a superfície exposta diversas vezes nos primeiros dias após a concretagem; ou indireta (mantas de feltro, sacos de aniagem ou geotêxtis), que consiste na proteção com tecidos umedecidos. Produtos químicos: formadores de película (película de cura) que impermeabilizam a superfície do concreto, evitando a saída de água. Cobertura das peças concretadas (lonas impermeáveis): protege o concreto da ação do vento, já que ele, em alguns casos, é o maior responsável pela evaporação água). Construção civil 118 Cura a vapor: como uma elevação na temperatura de cura do concreto aumenta sua velocidade de crescimento de resistência, o ganho de resistência pode ser acelerado pela cura a vapor. O vapor, à pressão atmosférica, ou seja, quando a temperatura é menor que 100°C, é úmido. Assim, o processo pode ser considerado como um caso especial de cura úmida, sendo conhecido como cura a vapor. Cura ativa: interferência na velocidade de hidratação do cimento por meio do processo de cura (gelo). Em concretagens que envolvam grandes volumes de concreto, como barragens e blocos de fundação, a substituição de parte da água de amassamento por gelo, associada ao rebaixamento da temperatura dos agregados, minimiza os efeitos da retração térmica. Você deve tomar cuidados específicos em elementos com algumas particularidades. Destacam-se as seguintes recomendações: a cura do concreto deve ser feita logo após o endurecimento superficial da peça; no caso de superfícies horizontais (vigas, lajes, chão, etc.), o processo de cura deve ser feito de duas a quatro horas depois de aplicado o concreto; no caso das superfícies verticais (pilares, colunas, muros, etc.), é necessário saturar as formas com água antes do lançamento do concreto. Após a concretagem é importante manter as formas umedecidas por pelo menos sete dias. Molhar as formas antes do lançamento do concreto não serve para facilitar a desmon- tagem das mesmas, como muitos pedreiros costumam falar, mas sim para ajudar no processo de cura do concreto. A norma ABNT NBR 14931:2004 estabelece que, enquanto não atingir endu- recimento satisfatório, o concreto deve ser curado e protegido contra agentes 119Concretagem: cura e controle tecnológico prejudiciais. Isso serve para evitar a perda de água pela superfície exposta. Também é útil para assegurar uma superfície com resistência adequada e a formação de uma capa superfi cial durável. Não são citados prazos mínimos de cura. É feita uma recomendação em função da resistência, sendo estabelecido que elementos estruturais de superfície devem ser curados até que atinjam resistência característica à compressão (fck), de acordo com a ABNT NBR 12655:2015, igual ou maior que 15 MPa. Salvo em casos específi cos, esse processo deve levar de sete a 14 dias, dependendo de condições climáticas (temperatura, umidade do ar, vento), dimensões dos elementos concretados, resistência do concreto, composição do concreto e agressividade do meio ambiente durante o uso (esgoto, contato com água do mar, etc.). Na Tabela 1, você pode ver o período mínimo de proteção requerido por diferentes cimentos e condições de cura: Construção civil 120 Fonte: Neville e Brooks (2013, p. 179). Período mínimo de cura de proteção para temperatura média da superfície do concreto (dias) Condições de cura Tipo de cimento Entre 5 a 10°C Qualquer temperatura, t* entre 10 a 25°C Boa: úmida e protegida (umidade relativa > 80%, protegida do sol e vento) Todos tipos Nenhuma exigência especial Média: entre boa e ruim Portland de classe 42,5 ou 52,5 e Portland resistente a sulfatos de classe 42,5 4 60/(t + 10) Todos os tipos, exceto os acima 6 80/(t + 10) Ruim: seca ou não protegido (umidade relativa < 50%, não protegida do vento e sol) Portland, classes 42,5 e 52,5 e Portland resistente a sulfatos de casse 42,5 6 80/(t + 10) Todos os tipos, exceto os acima 10 140/(t + 10) * t = temperatura (°C) na fórmula para calcular o período mínimo de proteção, em dias Tabela 1. Recomendações de período mínimo de cura. 121Concretagem: cura e controle tecnológico Concreto fresco: controle da trabalhabilidade (teste de slump) Na chegada do caminhão em obra ou na fase de transporte do local de produção para o lançamento do concreto, se deve controlar a trabalhabilidade deste. Isso é feito por meio do ensaio de abatimento pelo tronco de cone (conhecido como teste de slump). Ele é realizado conforme a ABNT NBR NM 67:1998 e serve também como um indicador de homogeneidade do concreto. Parasaber mais sobre a metodologia utilizada na execução do teste, leia o texto da norma ABNT NBR NM 67:1998: Concreto – Determinação da consistência pelo abatimento do tronco de cone. Para produção em obra, se deve realizar o teste de slump sempre que houver alteração na umidade dos agregados, no início de cada jornada de trabalho e em trocas de turno da equipe de produção. Ele também deve ser feito quando houver interrupção da concretagem por um período igual ou superior a duas horas e sempre que forem moldados corpos de prova para controle da resistência à compressão (ISAIA, 2011). Construção civil 122 Figura 1. Ferramentas utilizadas para o teste de slump. Fonte: suriya wongwai / Shutterstock.com Figura 2. Resultado da aplicação do teste de slump. Fonte: SUMITH NUNKHAM / Shutterstock.com 123Concretagem: cura e controle tecnológico http://shutterstock.com/ http://shutterstock.com/ Controle da resistência do concreto: testes de compressão Você deve executar o controle da resistência do concreto segundo orientações da ABNT NBR 12655:2015. O concreto a ser utilizado na obra deverá ser dividido em lotes (porções defi nidas identifi cadas pelas peças estruturais a serem concretadas). Todo concreto que compõe um lote deve ser produzido nas mesmas condições (mesmos materiais, traço, equipe, trabalhabilidade) a fi m de tornar o lote homogêneo. Para os testes que avaliam a resistência do concreto, os corpos de prova que irão para o ensaio devem obedecer às recomendações da ABNT NBR 5738:2015 e o rompimento de acordo com a ABNT NBR 5739:2007. O plano de amostragem é definido de acordo com o volume do concreto a ser utilizado e o tipo da peça estrutural, de acordo com a ABNT NBR 12655:2015. É preciso moldar os corpos de prova na sombra e imediatamente cobri-los com material impermeável para minimizar efeitos da evaporação. Após 24 horas da moldagem, se pode retirá-los das formas e transportá-los de maneira adequada para os laboratórios de ensaio. Caso fiquem no canteiro de obras, devem ficar em cura submersa, protegidos do sol e de outras fontes de calor e contaminações externas. Para cada idade de ensaio, se devem executar dois corpos de prova idênticos. O valor da resistência a ser considerado na caracterização de uma unidade de produção, em uma determinada idade, será sempre o mais alto obtido do ensaio de um par de corpos de prova. Construção civil 124 Sempre haverá diferença na resistência individual medida nos corpos de prova que compõem o exemplar. Essa diferença é devida a pequenas alterações no procedimento de moldagem, no adensamento das camadas, no transporte, etc. Assim, é considerada a maior resistência encontrada entre os dois corpos de prova, pois se entende que a menor resistência do outro é devida a essas pequenas falhas na produção do corpo de prova. A ABNT NBR 12655:2015 admite como limite para constituição dos lotes 50 m³ para peças comprimidas e 100 m³ para peças flexionadas. Um lote deve ser utilizado em um único pavimento do edifício, podendo, dependendo do volume, se estabelecer mais de um lote por andar. Definidos os lotes, se deve estabelecer o plano de amostragem, que é a definição da quantidade de exemplares a serem ensaiados em uma determinada idade e do modo como os resultados serão analisados. Os dois planos principais utilizados são o de amostragem parcial, em que o concreto que compõe o lote terá apenas uma parcela das unidades de produto amostradas, e o de amostragem total, no qual se deve avaliar a totalidade das unidades do produto. A escolha recai então sobre o aspecto econômico, uma vez que, quanto maior o volume de concreto, mais onerosa será a amostragem total. Outro critério que você deve levar em conta é a utilização da peça estrutural a ser concretada: para elementos importantes como pilares, mesmo demandando pequenos volumes de concreto, sugere-se o uso de amostragem total. Controle por amostragem parcial São previstas duas situações quando a escolha é por amostragem parcial: quando o número de exemplares está entre 6 e 20, o valor estimado da resis- tência característica (fckest) é defi nido por: fckest = 2 × f 1 + f 2 + ··· + fm – 1 m – 1 – fm 125Concretagem: cura e controle tecnológico Onde: fi = resistência do exemplar na idade considerada m = n/2, adotando-se a parte inteira f1, f2,... fn = valores das resistências dos exemplares em ordem crescente Para saber mais sobre as metodologias de amostragem, leia a norma ABNT NBR 12655:2015: Concreto de cimento Portland – Preparo, controle, recebimento e aceitação – Procedimento. Você não deve tomar para fckest valores inferiores a ψ6·f1, em que f1 é a menor resistência de todos os exemplares e ψ6 é um valor obtido da Tabela 2, em que A, B e C são classifi cações da norma para as condições de produção do concreto. Fonte: Associação Brasileira de Normas Técnicas (2015). Condição de preparo Número de exemplars (n) 2 3 4 5 6 7 8 10 12 14 ≥ 16 A 0,82 0,86 0,89 0,91 0,92 0,94 0,95 0,97 0,99 1,00 1,02 B ou C 0,75 0,80 0,84 0,87 0,89 0,91 0,93 0,96 0,98 1,00 1,02 NOTA: Os valores de n entre 2 e 5 são empregados para os casos excepcionais. Tabela 2. Valores tabelados para o coeficiente ψ6. Quando n ≥ 20, adota-se: fckest = fcm-1,65 · Sd, em que: fcm = resistência média dos n exemplares que compõem a amostra Sd = desvio padrão amostral para n-1 resultados Construção civil 126 Controle por amostragem total São moldados corpos de prova de todas as betoneiras, e o cálculo do valor estimado da resistência característica é dado por: a) Para n < 20: fckest = f1, em que: n = número de exemplares f1 = menor valor da resistência à compressão da série de exemplares do mesmo lote fckest = valor estimado da resistência característica à compressão b) Para n ≥ 20: fckest = fi, em que: i = 0,05 · n, adotando-se o número inteiro imediatamente superior quando i for fracionário. 127Concretagem: cura e controle tecnológico ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 5739:2007. Concreto – Ensaios de compressão de corpos-de-prova cilíndricos. Rio de Janeiro: ABNT, 2007. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 5738:2015. Concreto – Procedimento para moldagem e cura de corpos de prova. Rio de Janeiro: ABNT, 2015. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 12655:2015. Concreto de cimento Portland – Preparo, controle, recebimento e aceitação – Procedimento. Rio de Janeiro: ABNT, 2015. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 14931:2004. Execução de estruturas de concreto – Procedimento. Rio de Janeiro: ABNT, 2004. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR NM 67:1998. Concreto – Determinação da consistência pelo abatimento do tronco de cone. Rio de Janeiro: ABNT, 1998. ISAIA, G. C. Concreto: ciência e tecnologia. São Paulo: Martins Fontes, 2011. v. 1. NEVILLE, A. M.; BROOKS, J. J. Tecnologia do concreto. 2. ed. Porto Alegre: Bookman, 2013. Leituras recomendadas ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 12654:2000. Controle tecnológico de materiais componentes do concreto. Rio de Janeiro: ABNT, 2000. NEVILLE, A. M. Propriedades do concreto. 5. ed. Porto Alegre: Bookman, 2015. 129Concretagem: cura e controle tecnológico Encerra aqui o trecho do livro disponibilizado para esta Unidade de Aprendizagem. Na Biblioteca Virtual da Instituição, você encontra a obra na íntegra. Conteúdo: