Parte 1: Meio-fio, mureta, calçada e aplicações para múltiplos propósitos
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Manual de Pavimentação de Concreto
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Manual de Pavimentação de Concreto
Parte 1: Meio-fio, mureta, calçada e
aplicações para múltiplos propósitos
Manual de Pavimentação de Concreto
Parte 1: Meio-fio, mureta, calçada e
aplicações para múltiplos propósitos
Índice
1 Conceito básico das pavimentadoras de concreto para múltiplos propósitos 9
1.1
Componentes da pavimentadora 12
1.2
Plataforma do operador 14
1.3
Opções de configuração da pavimentadora 16
2 Exemplos de máquinas e aplicações 23
2.1
Modelos de máquinas e faixas de desempenho 26
2.1.1
Pavimentadora de concreto SP 150
26
2.1.2
Pavimentadora de concreto SP 250
27
2.1.3
Pavimentadora de concreto SP 500
28
2.2
Exemplos de aplicação 29
2.2.1 Produção de meios-fios 29
2.2.2 Produção de perfis de meios-fios e sarjetas 30
2.2.3
Produção de muretas de proteção 31
2.2.4
Produção de canais
32
2.2.5 Pavimentação de lajes
33
3 Logística de obra 35
3.1
Princípios básicos 38
3.2
Instalação do fio de guia 42
4 Preparação da base 47
4.1
A base dos perfis de concreto 50
4.2
Preparando a base com um trimmer 52
5 Alimentação de concreto 55
5.1
Correia transportadora 58
5.2
Transportadora de caracol 60
5.3
Alimentação transversal 62
5.4
Despejando a mistura de concreto à frente da pavimentadora 64
5.5
Calha e moega 65
5.6
Barra de ligação 66
6 Concreto/Moldes 69
6.1
Função e projeto do molde 72
6.2
Opções de molde 74
6.3
Funções adicionais 6.3.1 Molde combinado 78
6.3.2 Depressor de meio-fio 80
6.3.3 Chapas laterais 81
6.3.4 Suporte de montagem do molde 82
6.3.5 Montagem ajustável do molde 84
6.3.6 Sistema de troca rápida de montagem de molde 86
6.4 Classificação básica de diferentes tipos de moldes 88
6.5 Moldes especiais 90
7 Compactação de concreto 78
97
7.1
Funcionalidade do vibrador 100
7.2 Projetos de vibradores 102
7.2.1 Vibradores retos 102
7.2.2 Vibradores curvos 102
7.3 Tipos de operação de vibradores 103
7.3.1 Vibradores elétricos 103
7.3.2 Vibradores hidráulicos 103
7.4 Raio teórico eficaz do vibrador 104
7.5 Posicionamento dos vibradores 106
7.5.1 Aplicações de offset 106
7.5.2 Pavimentação de lajes 108
7.6 Definição da frequência 110
8 Cura 113
8.1
Proteção climática 116
8.1.1
Tratamento com compostos de cura 116
8.1.2 Lonas de cura
118
8.1.3 Umidade contínua com água 119
Índice
8.2 Corte de juntas 120
8.2.1 Juntas de contração 120
8.2.2 Juntas de expansão 122
8.3 Vedação de juntas 123
8.4 Métodos de ensaio de concreto 124
8.4.1 Ensaio de concreto fresco 124
8.4.1.1 Ensaios para definir a consistência do concreto 125
8.4.1.2 Definição do teor de ar por meio do método de medição de pressão 134
8.4.2 Ensaio de concreto endurecido 136
9 Concreto armado 141
9.1 Fundamentos do concreto armado 144
9.2
Tipos de concreto armado 146
10 Operação da máquina 151
10.1 Exigência de um sistema de controle 154
10.2
Operação da máquina por meio de um fio de guia 156
10.2.1 Controle de nível 156
10.2.2 Controle de direção 157
10.2.3 Comportamento da máquina em relação à posição do sensor de direção durante
o seu avanço em linha reta
10.2.4 Comportamento da máquina sem um sensor adicional de direção durante
o seu deslocamento pelo raio externo 10.2.5 Comportamento da máquina com um sensor adicional de direção durante
o seu deslocamento pelo raio externo 162
10.2.6 Comportamento da máquina durante a direção pelo raio interno 164
10.3 Operação da máquina por meio de sistema 3D 166
10.3.1 Avaliação do sistema de controle 3D 166
10.3.2 Modelo de terreno digital com o uso de GPS/GNSS 166
10.3.3 Sistemas de medidas ópticas 168
10.3.4
Funcionalidade 170
10.3.5
Benefícios 171
158
160
11 Parâmetros que influenciam o processo de pavimentação 173
11.1
Mistura do concreto 176
11.2
Parâmetros de pavimentação 178
11.3
Configurações da máquina 179
11.4 Interação entre o peso da máquina e a flutuabilidade do concreto 180
12 Erros de pavimentação e suas correções 12.1
Exemplos e medidas corretivas recomendadas 13 Fundamentos de projetos 183
186
195
13.1
Requisitos do concreto 198
13.1.1 Requisitos do concreto para pavimentação offset 198
13.1.2 Requisitos do concreto para pavimentação de lajes 199
13.2 Capacidade de pavimentação 200
13.2.1 Capacidade de pavimentação em offset 200
13.2.2 Capacidade de pavimentação de lajes 201
13.3 Capacidade de transporte do equipamento de alimentação 202
13.3.1 Capacidade de transporte da transportadora de caracol 202
13.3.2 Capacidade de transporte da correia transportadora 204
14 Ciência do concreto 207
14.1
Composição da mistura de concreto 210
14.2
Agregados e curva de classificação 212
14.3
Propriedades do concreto 217
14.4
Características diferenciadoras 218
14.5
Produção em uma central dosadora 219
14.6
Causas da baixa qualidade do concreto 220
15 Bibliografia e créditos das imagens 223
Pavimentadoras de concreto Wirtgen –
Presença global de uma década
6 // 7
1 Conceito básico das pavimentadoras
de concreto para múltiplos propósitos 1.1
Componentes da pavimentadora 12
1.2
Plataforma do operador 14
1.3
Pavimentadora 16
8 // 9
As pavimentadoras de concreto para múltiplos
propósitos são comprovadamente a escolha certa
para a produção de canais, muretas de proteção e
meios-fios.
As pavimentadoras de concreto da Wirtgen são
projetadas para serem compactas e, assim,
minimizarem as exigências de espaço no canteiro
de obras.
Elas trabalham em uma operação contínua, já que
não exigem formas nem moldes estáticos. Em
aplicações de offset, os moldes são montados
ao lado da pavimentadora. Já nas aplicações de
pavimentação inset, eles são montados entre as
esteiras da máquina.
Uma ampla gama de opções de moldes pro­
porciona uma série de aplicações distintas.
As pavimentadoras se destacam por sua alta
flexibilidade. Elas são capazes de produzir desde
pequenos meios-fios até muretas de proteção,
lajes e outras seções transversais de grande porte.
10 // 11
1.1
Componentes da pavimentadora
Caracol transversal para a
alimentação de moldes
montados longe de um lado
do chassi da máquina
Pata articulada
para o ajuste
das esteiras às
condições da obra
A plataforma do
operador oferece uma
ótima visibilidade tanto da
máquina como da obra
Tanque de água
Trens de esteiras
hidraulicos, com ajustes
individuais e dirigíveis
Chassi telescópico
O molde pode
ser ajustado tanto
no lado esquerdo como
no direito da máquina
Chassi reforçado
Motor diesel
Transporte do concreto
(pode ser por caracol,
como mostra a figura,
ou correia transportadora)
O molde pode ser ajustado
tanto no lado esquerdo
como no direito da máquina
Coluna de elevação, ampliável para
um lado mediante sistema telescópico,
com cilindro de elevação para regular
a altura dos trens de esteiras
12 // 13
1.2 Plataforma do operador
A pavimentadora é controlada a partir de uma
plataforma do operador projetada de acordo com
conceitos ergonômicos. Dependendo da aplicação, o painel do operador pode ser colocado no
lado esquerdo ou direito da máquina, para que o
operador tenha o máximo de visibilidade dos comandos, da obra e das funções do equipamento.
Sistemas de comando altamente automatizados
simplificam o trabalho do operador e possibilitam
uma operação com altas taxas de produtividade.
A plataforma do operador proporciona uma visibilidade excepcional de todos os pontos
A plataforma do operador foi projetada de acordo com conceitos ergonômicos
14 // 15
1.3 Opções de configuração da pavimentadora
As pavimentadoras de concreto apresentam um
conceito modular, que oferece um alto grau de
flexibilidade. Várias possibilidades de disposição
das esteiras, de montagem dos moldes e de
ajuste dos sistemas de alimentação de concreto
permitem que a máquina atenda a uma ampla
gama de situações.
As pavimentadoras de concreto são equipadas com três ou quatro esteiras. As máquinas
utilizadas para a pavimentação de perfis menores
normalmente exigem apenas três esteiras.
As esteiras dianteiras podem ser montadas em
patas rígidas ou articuladas. A pata articulada
permite que a esteira seja ajustada à esquerda ou
à direita da máquina. Alguns modelos, equipados
com uma suspensão ajustável da esteira na frente
do chassi, oferecem opções adicionais de ajuste
à esquerda ou à direita da máquina. Todas essas
opções de ajuste permitem que a estabilidade da
máquina seja adaptada às condições da obra.
Dependendo da aplicação, a esteira dianteira
pode ser posicionada dentro ou fora das
dimensões de largura do chassi da máquina.
Em alguns modelos, as esteiras traseiras podem
ser deslocadas de forma telescópica para
aumentar a estabilidade da máquina durante a
pavimentação de lajes de concreto com grandes
larguras.
Os moldes podem ser ajustados tanto no lado
esquerdo como no direito da máquina. Um suporte
telescópico possibilita que o molde seja ajustado
vertical e horizontalmente. O ajuste telescópico
permite o uso de moldes em offset de diferentes
tamanhos, permitindo que a pavimentadora lide
com qualquer obstáculo com segurança.
O sistema de transporte por correia ou caracol
pode ser montado em pontos diferentes da
máquina. Com uma ampla gama de possibilidades
de movimento e ajuste, o transportador pode
alimentar o concreto da moega na maioria das
aplicações em inset ou offset.
Dica do especialista:
• Ajuste a posição das esteiras às
condições da obra!
• Posicione as esteiras para alcançar o
máximo de estabilidade da máquina!
Transportadora
de caracol
Pata dianteira
Sentido de trabalho
Molde montado
no lado esquerdo
Pata traseira
totalmente retraída
Mureta de proteção
(offset)
Opção 1: Máquina com três esteiras para trabalhos em offset
16 // 17
1.3
Opções de configuração da pavimentadora
Caracol transversal
Sentido de trabalho
Molde montado no lado direito
Sistema de transporte
por caracol
Mureta de proteção
(offset)
Pata dianteira
articulada
Opção 2: Máquina com quatro esteiras para trabalhos em offset
Pata traseira
totalmente retraída
Correia
transportadora
Pata dianteira
articulada
Sentido de trabalho
Molde montado
entre as esteiras
Pata traseira totalmente
deslocada de forma telescópica
Ciclovia/Via rural
(inset)
Opção 3: Máquina com quatro esteiras para pavimentação inset de lajes de concreto.
18 // 19
1.3
Opções de configuração da pavimentadora
Pata dianteira
articulada
Sentido de trabalho
Pata traseira
totalmente retraída
Molde montado
no lado esquerdo
Correia transportadora
e caracol transversal
Opção 4: Máquina com quatro esteiras para trabalhos em offset
Mureta de proteção (offset)
Correia
transportadora
Sentido de trabalho
Pata traseira direita
totalmente retraída
Pata traseira
esquerda totalmente
deslocada de
forma telescópica
Pata dianteira
articulada
Molde montado
no lado esquerdo
Ciclovia/Via rural
(offset)
Opção 5: Máquina com quatro esteiras para pavimentação em offset de lajes de concreto.
20 // 21
2
Exemplos de máquinas e aplicações
2.1
Modelos de máquinas e faixas de desempenho 26
2.1.1
Pavimentadora de concreto SP 150
26
2.1.2
Pavimentadora de concreto SP 250
27
2.1.3
Pavimentadora de concreto SP 500
28
2.2
Exemplos de aplicação 29
2.2.1 Produção de meios-fios 29
2.2.2 Produção de perfis de meios-fios e sarjetas 30
2.2.3
Produção de muretas de proteção 31
2.2.4
Produção de canais 32
2.2.5 Pavimentação de lajes 33
22 // 23
As pavimentadoras de concreto em offset se
destacam por sua ampla gama de aplicações na
produção de perfis de concreto. Para atender a
exigências específicas, os vários modelos de
pavimentadoras apresentam diferenças de
tamanho, peso, potência e funcionalidade.
As máquinas são capazes de produzir perfis de
geometrias diversas, tais como sarjetas de
escoamento, canais, meios-fios e vias estreitas,
além de muretas de proteção de até 2,20 m (7’3”)
de altura. Os perfis podem ser produzidos em
conformidade com várias normas nacionais ou
podem ser personalizados de acordo com
praticamente qualquer formato.
O conceito modular das pavimentadoras de
concreto, com o uso de interfaces padronizadas,
permite a montagem facilitada de diferentes
moldes de concreto.
24 // 25
2.1 Modelos de máquinas e faixas de desempenho
2.1.1
Pavimentadora de concreto SP 150
Esta pavimentadora de concreto da Wirtgen é
ideal para meios-fios, meios-fios com sarjetas,
muretas de proteção, calçadas e outras aplicações
em offset. Ela pode ser ajustada rapidamente
para trabalhar em ambos os lados. O design
compacto da máquina garante a facilidade de seu
transporte.
Pavimentadora de concreto SP 150
Largura de pavimentação*
até 1,5 m / 4’11” inset
Altura máxima em offset
1.000 mm / 3’3”
Potência do motor
60 kW / 82 PS / 80 HP
Peso operacional**
8,8 – 11,1 t / 19.400 – 24.500 lbs
Número de esteiras
3
Tração
Hidráulica/esteiras
Molde em offset
Sim
* = Favor consultar a fábrica em relação a larguras especiais e opcionais.
** = Os pesos dependem da configuração e da largura de trabalho da máquina.
2.1.2
Pavimentadora de concreto SP 250
A SP 250 também é usada principalmente em
aplicações de offset. Os moldes podem ser
ajustados tanto no lado esquerdo como no direito
da máquina. Com trabalhos em offset, a máquina
padrão, com três esteiras, é capaz de produzir
lajes de concreto com larguras de até 1,80 m
(5’11”), enquanto o modelo com quatro esteiras
pode pavimentar larguras de até 2,50 m (8’2”).
A largura máxima de pavimentação em inset é
de 2,50 m (8’2”) – ou 3,50 m (11’6”) com a utilização de um adaptador especial. Modificações
personalizadas permitem a produção de uma
série ampla de aplicações especiais.
Pavimentadora de concreto SP 250
Largura de pavimentação*
1,00 – 3,50 m / 3’3” – 11’6”
Altura máxima em offset
1.800 mm / 5’11”
Potência do motor
74 kW / 101 PS / 99 HP
Peso operacional**
12 – 18,5 t / 26.500 - 41.000 lbs
Número de esteiras
3 (opcional: 4)
Tração
Hidráulica/esteiras
Molde em offset
Sim
* = Favor consultar a fábrica em relação a larguras especiais e opcionais.
** = Os pesos dependem da configuração e da largura de trabalho da máquina.
26 // 27
2.1 Modelos de máquinas e faixas de desempenho
2.1.3
Pavimentadora de concreto SP 500
O conceito modular da SP 500 possibilita que
essa máquina pavimente e produza muretas de
proteção (inclusive muretas variáveis) com alturas
de até 2,20 m (7’3”). Modificações personalizadas
permitem uma gama ainda mais ampla de
aplicações.
Pavimentadora de concreto SP 500
Largura de pavimentação*
2,00 – 6,00 m / 6’7” – 19’8”
Altura máxima em offset
2.200 mm / 7’3”
Potência do motor
131 kW / 178 PS / 176 HP
Peso operacional**
14 - 42 t / 31.000 - 92.500 lbs
Número de esteiras
3 (opcional: 4)
Tração
Hidráulica/esteiras
Molde em offset
Sim
* = Favor consultar a fábrica em relação a larguras especiais e opcionais.
** = Os pesos dependem da configuração e da largura de trabalho da máquina.
2.2 Exemplos de aplicação
2.2.1
Produção de meios-fios
molde pode ser montado no lado esquerdo
O
ou direito da máquina, de acordo com as
exigências da obra.
troca de lado do molde na máquina pode
A
ser realizada com agilidade no próprio
canteiro de obras.
Dica do especialista:
As pavimentadoras de concreto são máquinas
excepcionalmente rápidas e eficientes na
produção de meios-fios. Os moldes podem ser
projetados para atender a praticamente qualquer
requisito.
• Aumente o número de hastes ou utilize tubos
de PVC durante a pavimentação em raio
para produzir perfis de concreto curvos da
forma mais uniforme possível!
28 // 29
2.2 Exemplos de aplicação
2.2.2
Produção de perfis de meios-fios e sarjetas
Dica do especialista:
Outro tipo de perfil de concreto pavimentado com
aplicação de offset é o meio-fio com sarjeta.
O meio-fio com sarjeta é produzido em uma única
operação. Os moldes para a produção de meio-fio
e sarjeta podem ser projetados praticamente em
qualquer forma.
• Ajuste a distância vertical entre o fio de
guia e a borda superior do perfil com um
número redondo (200 mm, por exemplo),
para facilitar o controle e o monitoramento
da operação.
• Cuidado! Cuide para não tropeçar!
Apresente ao seu pessoal os possíveis
efeitos adversos do trabalho com o uso
de fios de guia.
2.2.3
Produção de muretas de proteção
As pavimentadoras de concreto representam a
solução mais econômica para a produção de
muretas de proteção. Os perfis de muretas de
proteção podem apresentar geometrias e alturas
variáveis. As muretas de proteção podem ser
produzidas com ou sem armação de aço. Com
o uso de armadura de aço, as barras podem ser
alimentadas por portas na dianteira do molde ou
o molde dianteiro aberto pode produzir o material
sobre uma armadura de aço pré-ajustada.
­ alto grau de resistência ao impacto fornece às
O
muretas de proteção de concreto altos níveis de
desempenho de contenção.
­ muretas de proteção feitas de concreto poAs
dem ser produzidas de acordo com dimensões
padronizadas ou segundo projetos especiais.
­ muretas de proteção podem ser projetadas
As
para servirem como limites tanto para reserva
central como para proteção lateral de pistas.
30 // 31
2.2 Exemplos de aplicação
2.2.4
Produção de canaletas
As pavimentadoras de concreto são capazes de
produzir canaletas de diversas formas e seções
transversais, tanto em aplicações offset (acima)
como inset (esquerda).
A ampla gama de produtos inclui, por exemplo,
sarjetas de escoamento pluvial, dutos para
cabeamento e canais de grande porte.
Dica do especialista:
• Se o molde for montado ao lado da
máquina, afastado, utilize tensores para a
sua fixação, assim evitando que ele se
incline ou se desloque durante a pavi­
mentação!
2.2.5
Pavimentação de lajes
Dependendo do número e da disposição das
esteiras, as pavimentadoras de concreto da
Wirtgen podem pavimentar vias e outros tipos de
lajes de concreto, tanto em aplicações de offset
(acima) como de inset (à esquerda).
Algumas das aplicações típicas incluem a
pavimentação de acostamentos, ciclovias ou
vias rurais.
Dica do especialista:
• Verifique a estabilidade e o centro de
gravidade da pavimentadora se o molde for
montado afastado, em posição de offset,
e instale um contrapeso se necessário!
32 // 33
3
Logística de obra 3.1
Princípios básicos 38
3.2
Instalação do fio de guia 42
34 // 35
Atualmente, as enormes pressões relativas ao
prazo da obra e à interdependência de várias
divisões de um mesmo trabalho são características de muitos projetos. Assim, qualquer desvio
do cronograma resulta em custos adicionais
tremendos. O planejamento cuidadoso, principal­
mente em relação à logística do fornecimento
do concreto, torna-se, portanto, uma exigência
crucial para o andamento tranquilo do trabalho.
Outro fator a ser considerado é que, em obras
menores, o fechamento da via normalmente não é
possível. Em vez disso, as operações devem ser
realizadas sem interromper o trânsito.
36 // 37
3.1
Princípios básicos
O caminhão-betoneira chega à obra pelo fluxo normal do trânsito e posiciona-se para alimentar a máquina com
o concreto fresco.
Coordene o processo de pavimentação com
outras divisões da obra para garantir a entrega
contínua de concreto.
Consulte a central dosadora para verificar se
o fornecimento de concreto será garantido de
acordo com o cronograma.
Verifique as condições e a qualidade do
concreto imediatamente depois da primeira
entrega e, se necessário, exija a correção da
consistência do concreto para que ele atenda
aos parâmetros definidos.
Leve em consideração a distância entre a
central dosadora e a obra, pois o concreto
deverá ser totalmente processado em
90 minutos.
Garanta que as rotas de acesso à pavimentadora sejam suficientemente amplas.
Verifique se a pavimentadora – principalmente
as suas esteiras – poderá se deslocar com
segurança ao longo de todo o trecho a ser
pavimentado.
Depois de entregar o concreto, o caminhão-betoneira retorna ao fluxo normal do trânsito.
Organize o número de veículos de transporte
para garantir o fornecimento contínuo de
material e, assim, minimizar os períodos de
espera. Evite paradas e recomeços para
garantir um produto final de alta qualidade.
Durante a pavimentação em offset, garanta que
os veículos de transporte possam se deslocar
com facilidade junto ao trânsito para se
posicionarem adiante da pavimentadora.
Se possível, desvie o trânsito e garanta uma
distância de segurança da obra.
Verifique se a pavimentadora de concreto
está funcionando de forma integral antes de
começar a operação de pavimentação (níveis de
abastecimento, funções elétricas e hidráulicas,
etc.)
38 // 39
3.1 Princípios básicos
Verifique o perfil de concreto periodicamente.
­
Caso
esteja trabalhando com um sistema
de nivelamento automático, certifique-se de
que os sensores estão funcionando de maneira
uniforme e sem falhas.
­ o fornecimento de concreto for interrompido
Se
por períodos mais longos, é aconselhável
utilizar todo o material disponível na obra e
limpar a máquina depois.
­
Mantenha
a velocidade de pavimentação
constante sempre que possível. Se o forneci­
mento de concreto for limitado, é melhor
continuar a operação de pavimentação a uma
velocidade mais lenta e constante que parar
frequentemente.
­
Verifique
a espessura de pavimentação, a
estabilidade dimensional e a qualidade da
superfície periodicamente durante a operação
para prevenir erros de pavimentação.
Fornecimento contínuo de concreto.
­
Verifique
a composição da mistura de concreto
periodicamente (controle interno e externo).
­
Durante
a pavimentação de perfis de concreto
armado, garanta o fornecimento de quantidades
adequadas do tipo de armadura utilizada
diariamente.
­
Garanta
a disponibilidade e o suprimento de lonas, compostos de cura e similares necessários
para a cura dos perfis ou lajes de concreto.
­
Leve
em consideração as condições climáticas
durante a fase de pavimentação. Se possível,
a pavimentação somente deverá ocorrer com
temperaturas entre 5ºC (40°F) e 30ºC (85°F).
­
Realize
a manutenção e a limpeza na pavi­
mentadora de concreto cuidadosa e diariamente
ao final do dia de trabalho, retirando qualquer
material residual de concreto.
40 // 41
3.2
Instalação do fio de guia
Abraçadeira
Haste do fio
Estaca
Guincho tensor
Espiga
Espiga
Componentes exigidos para tensionar fios de guia.
­
Encaixe
ou insira uma estaca no mínimo a cada
7 metros (23’) em trechos retos.
­
alternativa é o uso de estacas com bases
­ Uma
sólidas.
­ importante garantir que as estacas per­
­ É
maneçam na posição vertical, uma vez que
isso facilitará o ajuste preciso do fio de guia.
­ trabalhos em raios, as estacas precisam
­ Em
ser dispostas em intervalos suficientemente
curtos para minimizar tangentes. Tubos de
PVC e fitas de plástico também podem ser
usados.
­
a abraçadeira pela estaca ou, se estiver
­ Deslize
usando uma base de fixação, deslize a base
pela estaca e prossiga com a fixação por meio
do seu respectivo parafuso. Uma alternativa é
o uso de suportes de autofixação acionados por
mola.
­
o fio de guia antes de fixá-lo às hastes
­ Tensione
do fio. Tensionar o fio de guia depois da sua
fixação às hastes poderá resultar no desalinhamento do fio de guia.
­ estacas devem ser dispostas a uma
­ As
distância de aproximadamente 150 mm a
200 mm (6” a 8”) atrás da posição real do fio
de guia para permitir que os sensores de nível
passem por elas com segurança.
­ fio de guia deve ser disposto a uma distância
­ O
de aproximadamente 200 mm a 900 mm
(8” a 35”) da borda do perfil a ser pavimentado.
­ haste do fio é fixada à estaca por meio
­ A
de uma abraçadeira ou uma base de fixação.
As abraçadeiras são normalmente usadas em
pavimentação em offset.
­
a haste do fio pelos orifícios da abra­ Passe
çadeira ou, caso esteja usando uma base de
fixação, passe a haste do fio pelo orifício da
base e prossiga com a fixação com o seu
respectivo parafuso.
­
a fixação de todos os fios no mesmo
­ Garanta
lado das estacas, uma vez que isso facilitará a
instalação do fio de guia.
Fixação da haste do fio à base de fixação
42 // 43
3.2 Instalação do fio de guia
Fio de guia instalado em uma curva
­
Uma
vez que as condições podem variar muito
de uma obra para outra, a instalação do fio de
guia precisa ser personalizada para atender às
exigências de cada aplicação. Por exemplo, o
sensoriamento pode ser realizado tanto na parte
superior como na inferior do fio de guia.
­
que o braço do sensor possa passar pelas
­ Para
hastes sem percalços durante a operação, elas
devem ser levemente inclinadas para baixo
quando o sensoriamento ocorrer na parte
inferior do fio de guia, ou levemente para cima
se o sensoriamento for efetuado no lado
superior do fio.
­ A
­ instalação correta do fio de guia é de vital
importância, já que a pavimentadora de
concreto reproduzirá a rota por ele indicada.
­
falha durante a instalação do fio de
­ Qualquer
guia inevitavelmente será refletida no produto
final da estrutura de concreto.
­
maior a distância entre o fio de guia e a
­ Quanto
máquina, menor será a precisão dos sensores.
Assim, distâncias excessivas podem causar
variações na leitura dos valores configurados
e induzir a resultados imprecisos na pavimentação.
Verificação da altura do fio de guia em uma curva
­ fio de guia normalmente é instalado à
O
esquerda ou à direita da pavimentadora.
Dependendo das condições da obra, no
entanto, ele também poderá ser instalado
entre as esteiras da máquina.
­
garantir uma pavimentação de alta
­ Para
qualidade, a tensão do fio de guia deverá ser
verificada em um teste final, por exemplo,
por meio de um calibrador ou nível.
44 // 45
4
Preparação da base
4.1
A base dos perfis de concreto 50
4.2
Preparando a base com um trimmer 52
46 // 47
O sucesso da pavimentação de concreto é grandemente determinado pela ligação adesiva dos
materiais utilizados no processo com a base.
Existem diferentes processos para a preparação
da base para garantir um nível adequado de
ligação.
48 // 49
4.1 A base dos perfis de concreto
Os perfis de concreto devem sempre ser produzidos sobre uma base estabilizada ou compactada.
A base pode ser uma camada estabilizada ou uma
base de britas, possivelmente em combinação
com o uso de uma lona protetora. Dependendo da
especificação e dos objetivos da obra, no entanto,
a base também poderá ser estabilizada com
cimento. Capas estabilizadas ou bases cobertas
com britas são geralmente adequadas para
fornecer a base para perfis de meio-fio, sarjeta ou
lajes estreitas, enquanto camadas de base são
utilizadas para muretas de proteção.
Base do perfil
Meio-fio e sarjeta
Ciclovia/
laje estreita
Mureta de proteção
Solo macio e não
estabilizado
Adequado até
certo ponto
Adequado até
certo ponto
Adequado até
certo ponto
Solo estabilizado
Bem adequado
dependendo da carga
Bem adequado
dependendo da carga
Não adequado
Brita
Bem adequado
dependendo da carga
Bem adequado
dependendo da carga
Não adequado
Asfalto
Adequado
Adequado
Adequado
Base ligada hidraulicamente ou estabilizada
com cimento
Bem adequado
Bem adequado
Bem adequado
Pavimentação de um perfil de concreto sobre uma base de britas
Pavimentação de uma mureta de proteção sobre uma base de asfalto
50 // 51
4.2 Preparando a base com um trimmer
Um método de preparação da base envolve um
ajuste fino de nível com o uso de um trimmer.
Esse processo garante uma pavimentação
uniforme e a máxima produtividade em trabalhos
com concreto. O trimmer é posicionado abaixo
da máquina e na frente do molde. Sendo ajustável
tanto na vertical como na horizontal, ele nivela a
Trimmer com caracol distribuidor
base de acordo com uma profundidade especificada. A largura de trabalho pode ser estendida
em um conceito modular (requer conversão).
Dependendo da configuração do trimmer,
o material pode ser transportado tanto para o
centro como para as laterais da máquina.
Solo preparado com o trimmer
O trimmer é posicionado na frente do molde
52 // 53
5
Alimentação de concreto
5.1
Correia transportadora 58
5.2
Sistema transportador de caracol 60
5.3
Alimentação transversal 62
5.4
Despejando a mistura de concreto à frente da pavimentadora 64
5.5
Calha e moega 65
5.6
Barra de ligação 66
54 // 55
A alimentação contínua de um concreto homogêneo no molde é um requisito fundamental para
uma pavimentação bem-sucedida.
material entregue pelo caminhão-betoneira e
o transporta até a moega localizada acima do
molde.
Por isso, as pavimentadoras de concreto em
offset são equipadas com caracóis ou correias
transportadoras. O transportador recebe o
Os transportadores podem ser usadas para a
produção de perfis tanto em aplicações de offset
como de inset.
56 // 57
5.1 Correia transportadora
A correia transportadora, de operação hidráulica,
é bastante larga para sempre garantir quantidades
suficientes de concreto. A velocidade de transporte
é continuamente ajustável, permitindo que a
quantidade de concreto atenda ao tamanho da
seção transversal do perfil e à velocidade de
deslocamento da pavimentadora de concreto.
Dependendo da especificação do cliente, a correia
transportadora pode ser opcionalmente ajustada
tanto manual como hidraulicamente a partir da
plataforma do operador, assim reduzindo o tempo
necessário para a conversão.
A transportadora pode girar, pode se deslocar
para cima e para baixo, além de permitir o ajuste
de inclinação.
Alguns modelos de máquinas podem também
permitir que a transportadora seja ajustada
lateralmente, o que proporciona maior flexibilidade
em relação a várias configurações de trabalho.
Alguns modelos de pavimentadoras de concreto
também permitem que a transportadora seja
montada em diferentes pontos da máquina.
Isso permite a produção em uma única faixa, de
maneira que tanto o caminhão-betoneira como a
pavimentadora se desloquem em uma única pista.
Isso é principalmente útil em obras onde o espaço
é restrito.
A flexibilidade no canteiro de obras também pode
ser aumentada com o uso de correias transportadoras curtas ou longas.
Em seu conceito dobrável, a transportadora pode
ser dobrada hidraulicamente, o que permite que
a pavimentadora de concreto seja transportada
sobre veículos mais curtos.
As correias transportadoras se destacam pela
facilidade de sua manutenção. Sua limpeza é fácil
e elas são sujeitas a pouco desgaste.
Transporte de concreto em um molde offset via correia transportadora
Transportadora padrão e transportadora dobrável
Transportadora dobrável em posição de transporte
Dica do especialista:
• Pulverize todas as peças da transportadora
que entrarem em contato com o concreto
com um agente de liberação antes de
começar a trabalhar! Isso facilitará a limpeza
da máquina.
• Lubrifique todas as peças móveis periodicamente! Isso aumentará a vida útil da
transportadora.
• Limpe os raspadores da correia
transportadora periodicamente!
Calha da correia transportadora para receber
o concreto do caminhão-betoneira
58 // 59
5.2 Transportadora de caracol
Diferentemente da correia transportadora, o caracol continua misturando o concreto, prevenindo a
segregação da mistura.
Seu diâmetro de 400 mm (16”) permite que o
caracol atue como uma área de armazenamento
temporário de material.
O caracol, operado hidraulicamente, oferece as
mesmas opções de ajuste flexível e montagem
que a correia transportadora.
O caracol pode armazenar material suficiente para
a entrega contínua de concreto ao molde durante
as trocas das betoneiras ou durante a pavimentação em raios fechados, assim minimizando os
intervalos durante as operações de pavimentação.
Além disso, o caracol pode ser ajustado para
alcançar uma inclinação de até 45º.
Essa característica permite tanto a pavimentação
de perfis altos como o trabalho em obras onde o
espaço é restrito.
O caracol é ideal para utilização em obras onde o espaço é restrito
Enquanto gira, o caracol continua misturando o concreto durante o transporte
60 // 61
5.3 Alimentação transversal
Alguns modelos de pavimentadoras de concreto
podem ser equipados com um caracol transversal.
O caracol transversal é útil, por exemplo, quando
o molde estiver montado mais afastado, ao lado
do chassi da máquina, e o caminhão-betoneira e
a pavimentadora se deslocarem na mesma pista.
Nesse caso, o concreto será entregue à transportadora primária, repassado ao caracol transversal e finalmente transportado para o molde
posicionado em offset.
O caracol transversal aumenta a flexibilidade na obra
O caracol transversal é capaz de alimentar o
material do lado direito ou esquerdo, dependendo
da disposição do molde de pavimentação. Ele
pode ser ajustado hidraulicamente em ambos os
lados e ser usado como área de armazenamento
temporário.
O caracol transversal pode ser ajustado para alcançar a posição do molde
O concreto é transportado até a moega
62 // 63
5.4Despejando a mistura de concreto à frente
da pavimentadora
As pavimentadoras de concreto também são
adequadas para a construção de estradas,
ciclovias ou pavimentos de concreto similares.
O concreto pode ser transportado via correia ou
caracol, mas também pode ser despejado no solo,
à frente da pavimentadora de concreto.
5.5 Calha e moega
A entrega do concreto do caminhão-betoneira à
transportadora é realizada no ponto mais baixo
do sistema de alimentação. O concreto é transportado pela transportadora até o molde por
meio de uma calha e uma moega de recepção.
A moega fornece um sistema de pressão de
volume e uma câmara de vibração que garante
que o perfil do molde será preenchido e que a
compactação adequada será alcançada.
Calha na transportadora de caracol
Entrega do concreto de uma calha articulada da transportadora à moega
64 // 65
5.6 Barra de ligação
Uma pavimentadora empurrando um caminhão-betoneira
O caminhão-betoneira pode ser rigidamente
conectado à pavimentadora de concreto por meio
de uma barra de ligação.
A distância estável entre as duas máquinas
garante uma entrega limpa e contínua, prevenindo
perdas de material. A pavimentadora empurra
o caminhão-betoneira, o que representa uma
operação suave em relação à embreagem do
caminhão, facilitando a vida tanto do motorista
como da equipe de solo. Também não é necessário familiarizar o motorista do caminhão-betoneira com a distância que ele precisa manter da
pavimentadora.
66 // 67
6Concreto/Moldes
6.1
Função e projeto do molde 72
6.2
Opções de molde 74
6.3
Funções adicionais 78
6.3.1 Molde combinado 78
6.3.2 Depressor de meio-fio 80
6.3.3 Chapas laterais 81
6.3.4 Suporte de montagem do molde 82
6.3.5 Montagem ajustável do molde 84
6.3.6 Sistema de troca rápida de montagem de molde 86
6.4 Classificação básica de diferentes tipos de moldes 88
6.5 Moldes especiais 90
68 // 69
Os moldes fornecem ao concreto a sua forma
final e a pressão de contado necessária.
Inúmeros perfis podem ser criados, de acordo
com padrões ou com as especificações do cliente.
70 // 71
6.1
Função e projeto do molde
Perfil de concreto acabado
Moega
Compartimento
Forma do perfil
Chapa lateral
Subleito
Componentes de um molde de concreto.
A moega do molde recebe o concreto entregue
pelo sistema de alimentação.
A moega precisa armazenar uma certa
quantidade de concreto todo o tempo durante
o trabalho de pavimentação para exercer a
pressão sobre o concreto sendo formado.
O concreto fornecido ao molde é compactado
por meio de vibradores e assume sua respectiva
forma através do movimento contínuo de
deslocamento da máquina.
Alimentação
de concreto
Compactação de concreto
Formação de concreto
Forma do produto acabado
Seção transversal de um molde de uma pavimentadora de concreto.
Chapas laterais hidráulicas podem ser usadas
para compensar as irregularidades do subleito.
Além disso, elas previnem o vazamento do
concreto e a perda de material. Antes de obter
sua forma final, o perfil de concreto recebe seu
acabamento superficial. Os perfis de concreto
acabados apresentam um alto grau de
estabilidade, baixas tolerâncias, superfícies
uniformes e uma alta produtividade. Além disso,
os moldes podem ser montados para permitir a
pavimentação em inset ou offset.
72 // 73
6.2
Opções de molde
Meio-fio
Meio-fio e sarjeta
Sarjeta
Meio-fio e sarjeta
74 // 75
6.2
Opções de molde
Canaleta em
forma de U
Canaleta em
forma de V
Mureta de
proteção
Laje
76 // 77
6.3
Funções adicionais
6.3.1
Molde combinado
Corpo básico do molde
Parte superior do molde
Fuso para ajustar a
largura do compartimento
Guia da chapa lateral
(ajustável)
Guia da chapa lateral
(rígida)
Chapas de guia
Peça da extremidade
da inserção do molde
Inserção de molde 3
Inserção de molde 1
Inserção de molde 2
Perfil de
concreto
acabado
Projeto de um molde combinado
Moldes combinados compreendem o corpo de
um molde básico e suas várias inserções. As
larguras de trabalho e geometrias das inserções
permitem que o molde seja usado em uma ampla
gama de aplicações.
O molde combinado pode ser uma alternativa
com uma ótima relação custo-benefício. As
inserções de molde têm larguras de trabalho
de 250 mm a 1.100 mm (10” a 3’7”) e várias
espessuras de pavimentação.
As inserções do molde são intercambiáveis,
permitindo que um perfil de canal, por exemplo,
seja substituído por um perfil de meio-fio e
sarjeta, e vice-versa.
chapas de guia da e posiciona a inserção do
molde de volta entre as guias rumo à moega do
molde. O sistema é vedado pela pressão de
contado exercida pela unidade de fixação.
Um fuso permite que a chapa lateral ajustável
(interna) seja deslocada manualmente para que a
distância entre as chapas laterais seja a mesma
que a largura de trabalho da inserção do molde
usado. A unidade de fixação hidráulica se desloca
de forma telescópica, é colocada atrás das
A chapa lateral ajustável é pressionada contra
a inserção do molde para que seja travada
positivamente ao corpo do molde.
A extremidade de alinhamento fino do molde é
parafusada às chapas de guia e alinhada.
Produção de um perfil de meio-fio e sarjeta com o uso de um molde combinado
78 // 79
6.3
Funções adicionais
6.3.2
Depressor de meio-fio (chapa para calçada)
A chapa é hidraulicamente baixada no local da
seção plana
Borda de meio-fio levemente arredondada
Meios-fios contínuos geralmente precisam incluir
seções planas para facilitar o acesso a calçadas ou
estacionamentos. O uso de dois moldes para esse
tipo de obra envolveria um trabalho significativo.
da seção do meio-fio do molde, mas permite que
concreto preencha a seção da sarjeta. A chapa é
suspensa novamente ao retornar à pavimentação
do meio-fio em sua altura total.
Uma chapa rebaixada ou chapa rotacional é usada
em seções planas, o que mantém o concreto fora
Essa funcionalidade é chamada de depressor de
meio-fio ou chapa para calçada.
Meio-fio sem
depressão
Meio-fio com depressão
Depressor de meio-fio
(chapa pressionada para baixo)
Princípio operacional do depressor de meio-fio
Molde
6.3.3 Chapas laterais
Cilindros hidráulicos pressionam as chapas laterais contra a base
As chapas laterais hidráulicas são usadas para
minimizar a quantidade de concreto que vaza do
molde e garantir a limpeza das bordas acabadas
do perfil de concreto. As chapas laterais são
pressionadas hidraulicamente contra a base,
vedando o molde nos lados.
A perda de concreto é minimizada
80 // 81
6.3
Funções adicionais
6.3.4
Suporte de montagem do molde
Molde montado no lado esquerdo da pavimentadora
Os moldes podem ser montados tanto no lado
esquerdo como no direito da pavimentadora.
Um suporte telescópico do molde permite que ele
seja colocado na posição horizontal exigida.
Molde montado no lado direito da pavimentadora
82 // 83
6.3
Funções adicionais
6.3.5
Montagem ajustável do molde
Molde posicionado dentro de um canal
O ajuste hidráulico de altura permite que o molde
seja adaptado às condições da obra e rebaixado
facilmente até o nível da base.
Assim, torna-se muito fácil evitar obstáculos como
tampas de bueiros. A altura pode ser ajustada em
até 400 mm (16”).
Molde rebaixado abaixo da base
84 // 85
6.3 Funções adicionais
6.3.6 Sistema de troca rápida de montagem de molde
Os moldes em offset podem ser conectados ou
desconectados com rapidez e facilidade com o
uso de um sistema opcional de troca rápida.
Para tanto, a pavimentadora se desloca até o
molde para deslizar os ganchos de montagem
pelas guias do molde. O molde é então fixado ao
suporte por meio de uma ferramenta de fixação
hidráulica.
Passo 1: Desloque-se até o molde
Passo 2: Baixe a chapa de ligação com os ganchos de
montagem
Passo 3: Deslize os ganchos de montagem pelas guias
sobre o molde
Passo 4: Fixe o molde com cilindros hidráulicos
86 // 87
6.4 Classificação básica de
diferentes tipos de moldes
Tipo de molde
Tipo 1
Tipo 2
Base
Nível, preparado
Não preparado
Trimmer
Desnecessário
Necessário
Chapa lateral
hidráulica
Necessário
Desnecessário
Geralmente é feita uma distinção entre dois tipos
de moldes:
equipado com um trimmer para “aparar” o nível
antes da operação de pavimentação.
O Tipo 1 é usado em bases previamente preparadas. As chapas laterais hidráulicas fornecem
bordas com acabamento limpo. A máquina não
vem equipada com um trimmer. O Tipo 2 é
A base aparada com o uso do trimmer dispensa
a necessidade de chapas laterais hidráulicas e
maximiza a produção com o concreto.
Molde do Tipo 1 sem o trimmer
Molde do Tipo 2 com o trimmer
88 // 89
6.5
Moldes especiais
Esta aplicação envolve a produção de um
meio-fio com uma tubulação de escoamento
pluvial. O espaço oco é criado por uma mangueira
de borracha cheia de ar que é ventilada e retirada
depois do endurecimento do concreto.
As pranchas de poliestireno, inseridas para formar
as áreas de escoamento, são retiradas depois que
o concreto endurecer em 5 ou 6 horas.
Pranchas de poliestireno
Mangueira de borracha
Duto de escoamento pluvial
Meio-fio
Esta aplicação envolve a extensão de um perfil de
concreto existente. O fio de guia não é necessário,
já que o perfil existente pode ser usado como um
modelo para a nova pavimentação.
Novo perfil
Perfil existente
90 // 91
6.5
Moldes especiais
As chapas laterais, cuja altura pode ser ajustada
hidraulicamente, permitem o ajuste facilitado em
diferentes profundidades.
As chapas laterais sempre ajustam o contorno do
canal de forma precisa.
Molde de canal com
chapa lateral ajustável
Canal escavado
previamente
Os arredores da obra, como a encosta à esquerda,
às vezes não permitem que a pavimentadora suba
até o local da obra.
Este projeto especial, com um chassi com suporte
modificado e uma calha, possibilita a pavimentação de canais de água em offset com relação à
máquina.
Um contrapeso pode ser acoplado ao lado oposto
da pavimentadora.
Estrutura de suporte
Canal de água
92 // 93
6.5
Moldes especiais
Nesta aplicação, a pavimentadora de concreto
está rebocando um perfil que está rigidamente
montado dentro do molde durante a operação de
pavimentação.
O processo dispensa o uso de tubulações de
apoio, que seriam depois retiradas em uma
operação separada, criando um espaço continuamente oco dentro do perfil.
Duto de escoamento pluvial
Sarjeta com fenda
Prancha de
poliestireno
Perfil de aço rebocado
Pranchas de poliestireno removíveis são inseridas
nas fendas criadas pelo molde acima da
tubulação durante a operação de pavimentação.
Para estabilizar o perfil, a fenda é ajustada
manualmente em intervalos definidos.
O perfil acabado será usado para o escoamento
de um pavimento a ser construído mais tarde.
Duto de escoamento pluvial
Sarjeta com fenda
Prancha de
poliestireno
Perfil de aço rebocado
94 // 95
7
Compactação de concreto
7.1
Funcionalidade do vibrador 100
7.2 Projetos de vibradores 102
7.2.1 Vibradores retos 102
7.2.2 Vibradores curvos 102
7.3 Tipos de operação de vibradores 103
7.3.1 Vibradores elétricos 103
7.3.2 Vibradores hidráulicos 103
7.4 Raio teórico eficaz do vibrador 104
7.5 Posicionamento dos vibradores 106
7.5.1 Aplicações de offset 106
7.5.2 Pavimentação de lajes 108
7.6 Definição da frequência 110
96 // 97
Os perfis em offset somente atenderão aos
requisitos específicos se a compactação do
concreto no molde for garantida. Os vibradores
de concreto são posicionados dentro da moega
para compactar de forma homogênea o concreto
fresco.
Uma ampla variedade de vibradores de concreto
é oferecida, com diferenças de conceito, tipo,
acionamento e tamanho.
98 // 99
7.1
Funcionalidade do vibrador
A mistura de concreto fresco que é alimentada na
moega contém um percentual variável de vazios,
dependendo tanto da consistência como do tipo
dos agregados usados. Esses vazios precisam
ser retirados para fornecer ao concreto fresco as
propriedades exigidas, tais como a adequação à
pavimentação de concreto e a resistência.
Os vibradores contêm um peso excêntrico, ligado
ao eixo do dispositivo, que realiza a vibração
devido ao aumento da velocidade do vibrador.
O concreto precisa ser compactado uniformemente por toda a seção transversal, sendo que
as áreas não compactadas precisam ser evitadas.
Os vibradores precisam ser dispostos em intervalos definidos dependendo da aplicação
específica. O movimento de deslocamento
contínuo da pavimentadora é outro requisito
para a produção de um perfil de concreto
estruturalmente sólido.
Durante o processo de compactação, os vibradores de concreto de alta frequência transferem
essas vibrações ao concreto.
Isso faz com que o ar do concreto suba à superfície e que os vazios se fechem.
Além da operação de compactação, a massa de
concreto vibra e é caracterizada pela melhoria das
suas propriedades de vazão, garantindo a criação
de um perfil de concreto homogêneo. Esse
processo é chamado de liquefação do concreto.
Baixa qualidade do concreto devido ao teor excessivo
de vazios
Dica do especialista:
• Limpe cuidadosamente os vibradores e a
sua suspensão depois da conclusão da
operação de pavimentação! Se a suspensão
do vibrador estiver suja, o vibrador não será
capaz de funcionar adequadamente, o que
ocasionará o aumento do consumo de
energia e, possivelmente, a falha do vibrador.
Alta qualidade de concreto devido ao baixo teor de
vazios e à distribuição granulométrica homogênea
Bujão
O tubo protetor liso
evita que o concreto
seja “batido”.
Conexões totalmente
protegidas garantem a
proteção contra danos,
assim como a vedação
e a dissipação de calor.
A geometria interna do vibrador evita
o dano ao tubo protetor
pela suspensão do vibrador
Motor indutor trifásico integrado
Grande raio de eficiência e
alto poder de compactação
devido à alta força excêntrica
Rolamentos de roletes especiais
Componentes de um vibrador elétrico
100 // 101
7.2
Projetos de vibradores
7.2.1
Vibradores retos
Os vibradores retos são usados principalmente
em pavimentação em offset, especialmente na
produção de estruturas retas e verticais, tais
como muretas de proteção ou perfis de meio-fio e
sarjeta. A sua suspensão, fina e de pequeno porte,
permite que os vibradores retos garantam a vazão
uniforme de concreto pela moega.
7.2.2
Vibradores curvos
Os vibradores curvos são geralmente usados
na pavimentação de lajes de concreto, sendo
montados na zona de compactação, à frente do
molde.
7.3
Tipos de operação de vibradores
7.3.1
Vibradores elétricos
Os vibradores elétricos passaram no teste de
pavimentação de lajes de concreto. Cada vibrador
do sistema pode ser monitorado eletricamente,
e um alerta aparecerá em caso de falhas do
vibrador. Essas funcionalidades garantem uma
compactação de concreto ideal e controlada.
Os vibradores elétricos são acionados por um
motor indutor trifásico, o que faz com que eles
apresentem uma operação altamente eficiente,
econômica e com pouca manutenção.
7.3.2
Vibradores hidráulicos
A vibração hidráulica é principalmente adequada
em aplicações de offset, tais como a produção
de perfis de meio-fio e sarjeta ou muretas de
proteção. Principalmente na pavimentação de
perfis de geometria complexa, os vibradores
precisam agir sobre o concreto em diferentes
zonas e com diferentes graus de intensidade.
A frequência de cada vibrador hidráulico pode
ser ajustada separadamente ou os vibradores
podem ser ajustados a misturas de concreto com
consistências variáveis.
Dica do especialista:
• Os vibradores elétricos são ideais para a
pavimentação de lajes de concreto,
principalmente devido à sua alta eficiência
e ao seu controle simples.
• Somente acione os vibradores quando
eles estiverem imersos no concreto dentro
da moega.
102 // 103
7.4
Raio teórico eficaz do vibrador
O raio de eficácia de um vibrador para a compactação de concreto pode ser descrito como
uma estrutura com forma de cone que envolve o
eixo do vibrador. As variações da frequência de
vibração levam a alterações correspondentes na
base do cone – o raio de eficácia – e, assim, em
toda a área de eficácia de compactação.
Vibrador
Vibrador
Raio de
eficácia
Raio de
eficácia
Raio de eficácia com uma baixa frequência vibratória
Raio de eficácia com uma alta frequência vibratória
Para garantir uma compactação homogênea e
integral, os vibradores precisam ser instalados
na moega entre intervalos regulares. O nível do
concreto na zona de compactação ou na moega
também exerce um papel importante. O concreto
da moega precisa exercer uma pressão sobre o
volume para alcançar a compactação completa e
preencher o molde de forma adequada.
Por isso, um nível suficiente de concreto precisa
ser sempre garantido na moega em aplicações em
offset.
Em pavimentação de lajes de concreto, o nível
do concreto acima do molde, dependendo da
posição dos vibradores, deverá ser igual a
aproximadamente metade da espessura da laje
de concreto a ser produzida.
Uma fórmula de aproximação para definir o raio
teórico eficaz do vibrador projeta o diâmetro
do raio de eficácia para que ele seja aproximadamente dez vezes o do vibrador.
Vibrador
d
Raio de eficácia
D = 10 x d
104 // 105
7.5 Posicionamento dos vibradores
7.5.1 Aplicações de offset
Os vibradores precisam ser posicionados correta­
mente para garantir a compactação ideal da
mistura de concreto. Eles podem ser instalados
com seus eixos longitudinais apontados na
direção do fluxo do material. O número de
vibradores e a sua disposição dependem da
consistência do concreto, do tamanho e do tipo
do perfil a ser pavimentado.
Como regra geral, os vibradores precisam ser
instalados de acordo com intervalos para garantir
a sobreposição dos seus raios de eficácia e evitar
áreas não compactadas ainda no concreto depois
da compactação.
Os vibradores realizam a compactação do concreto
O seguinte vale em aplicações de pavimentação
em offset:
­Posição dos vibradores dentro da moega.
­
o número de vibradores de acordo com
­ Escolha
a seção transversal do perfil.
­
Garanta
a sobreposição de raios de vibração
eficazes.
­
um alto nível de consistência de con­ Mantenha
creto na moega para garantir uma compactação
altamente uniforme.
­
Posicione
os vibradores para evitar a colisão
com qualquer armadura de concreto.
Sobreposição de raios de vibração eficazes
106 // 107
7.5 Posicionamento dos vibradores
7.5.2
Pavimentação de lajes
O seguinte vale para aplicações de
pavimentação de lajes de concreto:
­Posicione os vibradores na frente do molde.
­ mistura de concreto precisa ser compactada
­ A
uniformemente e totalmente por toda a seção
transversal da laje. Para garantir a compactação
adequada, ajuste os vibradores internos com a
mesma altura e na mesma direção ao longo de
toda a largura de pavimentação.
­
os vibradores de acordo com intervalos
­ Instale
regulares para prevenir a permanência de áreas
não compactadas no concreto.
­ primeiros vibradores no lado esquerdo ou
­ Os
direito são geralmente instalados a uma
distância de aproximadamente 125 mm (5”)
da lateral do molde. Os vibradores restantes
deverão ser instalados de acordo com intervalos
de 360 a 380 mm (14” a 15”).
­ essencial manter um alto nível de preenchi­ É
mento de concreto na zona de compactação
para garantir uma alta qualidade de compactação e uniformidade.
Os vibradores são dispostos de acordo com intervalos regulares
~125 mm
~ 360 380 mm
~ 360 380 mm
Sobreposição de raios de vibração eficazes
108 // 109
7.6 Definição da frequência
Medidor de frequência
A potência de compactação dos vibradores
dependerá de uma série de parâmetros, tais como
a consistência da mistura de concreto ou o tipo de
agregados usado. Para alcançar a compactação
adequada, o eixo do vibrador deverá funcionar de
acordo com uma faixa de velocidade entre 7.000 e
12.000 revoluções por minuto (rpm).
A velocidade dos vibradores é medida por meio
de um medidor de ressonância/revoluções/
frequência. O aparelho mede a frequência dos
vibradores com um alto grau de precisão, trabalhando com uma faixa de tolerância de aproximadamente +/- 2%.
A faixa de medição é de 800 a 50.000 revoluções
por minuto (rpm), o que equivale a aproximadamente 14 a 833 Hz.
Para determinar a frequência, o aparelho é colocado contra o tubo protetor do vibrador durante
o processo de pavimentação. Ao girar a parte de
cima do medidor de frequência para a esquerda,
estende-se o fio piloto. Ao atingir um certo comprimento, a extremidade do fio piloto ocasionará a
vibração em sua frequência natural (ressonância).
Depois de ajustar o medidor de frequência em
sua maior amplitude, a marca na escala superior
mostrará a velocidade atual por minuto (rpm).
A escala inferior mostrará o número atual de
vibrações por segundo (Hz).
110 // 111
8
Cura 8.1
Proteção climática 116
8.1.1
Tratamento com compostos de cura 116
8.1.2 Lonas de cura 118
8.1.3 Umidade contínua com água 119
8.2 Corte de juntas 120
8.2.1 Juntas de contração 120
8.2.2 Juntas de expansão 122
8.3 Vedação de juntas 123
8.4 Métodos de ensaio de concreto 124
8.4.1 Ensaio de concreto fresco 124
8.4.1.1 Ensaios de definição da consistência do concreto 125
8.4.1.2 Definição do teor de ar por meio do
8.4.2 método de medição de pressão 134
Ensaio de concreto endurecido 136
112 // 113
À medida que o concreto curar, o seu volume
diminuirá – ele encolherá. A menos que se
mantenha o teor de água necessário durante o
processo de hidratação, ocorrerão tensões no
concreto, o que pode levar a rachaduras
excessivas.
As condições climáticas também exercem um
efeito significativo. A secagem da superfície
do concreto é acelerada com temperaturas
ambientes mais altas ou com exposição ao sol.
Estruturas de concreto fresco e recém-construídas
também precisam de proteção contra a chuva,
o vento, o sol e o sereno.
O período de cura depende largamente do uso
pretendido, da composição e do desenvolvimento
da resistência do concreto, assim como da
temperatura do concreto e das condições
ambientais.
Uma vez que o concreto se contrai durante a
hidratação, mesmo com a devida proteção, as
juntas precisam ser produzidas no concreto de
acordo com intervalos definidos para evitar
rachaduras descontroladas.
114 // 115
8.1 Proteção climática
8.1.1 Tratamento com compostos de cura
Os compostos de cura criam um filme fino
protetor sobre a superfície do concreto, o que
evita a evaporação da água durante o processo
de hidratação.
Os fluidos de cura são compostos líquidos e
parafínicos caracterizados por um alto coeficiente
de barreira, o que reduz significativamente a
evaporação da água na superfície do concreto
depois de sua aplicação.
Os poros da superfície de concreto pulverizada
com um composto de cura são selados por meio
de cera.
Bomba de pulverização de alta pressão
Em decorrência disso, a água é retida no concreto,
o que causa a hidratação como um processo
estável.
O composto de cura é aplicado sobre a superfície
do concreto por meio de um aparelho adequado
de pulverização. Bombas de alta pressão são
ideais para a pulverização de perfis de offset ou
lajes de concreto de pequeno porte. O uso de
máquinas autopropulsionadas de cura, com
sistemas automáticos de pulverização, é mais
prático para a cura de pavimentos maiores.
O composto de cura precisa ser aplicado sobre
toda a superfície assim que a camada superficial
de água desaparecer.
Aplique o composto de cura da forma mais uniforme
possível
É necessário muito cuidado para garantir que
um filme contínuo seja criado de acordo com a
quantidade de pulverização especificada pelo
fabricante. A quantidade de composto de cura
pulverizado pode ser verificada por meio de um
ensaio simples. Para tanto, uma folha limpa, tamanho A4, é pesada e colocada sobre a superfície
de concreto a ser curada. A mesma folha é
pesada novamente depois da pulverização.
A diferença de peso é igual à quantidade de
líquido absorvido pela folha de papel.
DIN A4 = 0,21 m x 0,297 m = 0,06237 m2
0,06237 m2 x 16 = 1 m2
A diferença resultante no peso, multiplicada por
16, é igual à quantidade de composto de cura
pulverizado por metro quadrado de superfície de
concreto.
Superfícies verticais podem exigir a repetição
da pulverização. Os compostos de cura são
geralmente misturados com pigmentos de cores
claras, que refletem a luz do sol e facilitam a
definição da uniformidade de pulverização da
superfície.
Dica do especialista:
• Uma folha de papel tamanho DIN A4 e uma
balança de carta padronizada podem ser
usadas para verificar a quantidade de
composto de cura a ser pulverizado.
Ensaio para determinar a quantidade de pulverização necessária
116 // 117
8.1.2 Lonas de cura Laje de concreto recém-construída e coberta por um
filme de polietileno.
Uma cobertura de barraca de lona
A cobertura de superfícies de concreto com filme
de polietileno é normalmente feita para a proteção
contra a evaporação excessiva da superfície. Os
filmes precisam ser aplicados sobre o concreto
levemente úmido com uma sobreposição.
Ao cobrir superfícies de concreto com materiais
saturados com água, tais como estopa, tapetes de
palha ou camadas de areia, a umidade da cobertura precisa ser mantida, e talvez seja necessário evitar a liberação rápida da umidade por meio de uma
cobertura adicional com um filme de polietileno.
Para evitar que o ar passe entre a superfície de
concreto e a cobertura, desidratando o concreto,
muito cuidado é necessário para que as lonas sejam firmemente fixadas nas bordas, por exemplo,
por meio de uma fita adesiva.
Lonas dobráveis e portáteis são comprovadamente adequadas para a cobertura de lajes de
concreto.
Elas fornecem proteção contra a exposição ao sol
e à chuva, mas também contra a evaporação.
8.1.3 Umidade contínua com água
O umedecimento de superfícies de concreto
com água é outra medida adotada para evitar a
evaporação excessiva da superfície. A superfície
de concreto precisa estar úmida o tempo todo,
pois a alternância entre umidade e secura pode
causar tensões e rachaduras do concreto fresco.
Máquinas de cura de texturas são ideais para a
aplicação de água.
A aplicação de jatos de água diretamente sobre
o concreto deve ser evitada já que o resfriamento
repentino da superfície de concreto pode causar
a rachadura da estrutura. Além disso, a pasta
de cimento pode ser lavada dessa maneira, o
que pode ter um efeito adverso na resistência da
estrutura dos agregados na área da laje ou da
superfície do perfil.
A cura por umidade não é permitida em temperaturas negativas. Em vez disso, um sistema de
isolamento térmico precisa ser instalado como
proteção de resfriamento. Outras medidas são
necessárias em caso de altas temperaturas
ambientes, de exposição direta à luz solar,
de condições extremamente ventosas ou de
temperaturas extremamente baixas.
Umedecimento de concreto por meio de uma máquina de cura de texturas
118 // 119
8.2 Corte de juntas
A formação natural e praticamente incontrolável
de rachaduras do concreto precisa ser evitada
para que não tenha um efeito adverso sobre a
usabilidade e vida útil das estruturas. O concreto
tem relativamente uma baixa resistência à tração.
Por isso, juntas artificiais são feitas de acordo com
intervalos definidos para evitar rachaduras indes-
8.2.1 ejadas e controlar o processo de rachadura.
Geralmente, existe uma distinção entre juntas
de contração e juntas de expansão. As juntas de
contração são importantes para limitar a seção
transversal do perfil, enquanto as juntas de
expansão cortam a estrutura em partes totalmente
separadas.
Juntas de contração Disco de corte de diamante
Disco de corte de diamante
As juntas de contração são pontos pré-definidos
de quebra do perfil de concreto. Depois do
endurecimento do concreto, uma fenda é feita
na superfície da seção transversal do perfil para
enfraquecê-lo, provocando a formação controlada
de uma rachadura em uma posição definida.
A rachadura antecipada será propagada por toda
a profundidade da seção nesse ponto.
permitir a transmissão das forças entre as partes
separadas da estrutura.
A experiência comprovou que a ligação natural
das superfícies da rachadura é adequada para
Um disco de corte de diamante é usado para
cortar ranhuras de 2 cm a 3 cm (0,8” a 1,2”) de
profundidade por toda a seção transversal do
perfil de concreto.
Os intervalos entre as juntas variam de 4.5 m a
10 m (15’ a 33’), de acordo com a especificação.
De um lado, as juntas precisam ser cortadas
suficientemente cedo para evitar quaisquer
tensões de tração que ocorram durante o
endurecimento do concreto.
ser cortadas algumas horas depois da conclusão
da operação de pavimentação com altas
temperaturas ambientes, e em um ou dois dias
em climas mais frios.
Por outro lado, o concreto precisa endurecer o
suficiente para permitir cortes precisos sem
prejudicar o material. Portanto, as juntas podem
Em algumas aplicações, as juntas podem ser
formadas com ferramentas de cunhagem que
trabalham sobre o concreto ainda fresco.
Dica do especialista:
• Tenha muito cuidado no começo do corte
da junta, na seção superior do perfil de
concreto, depois continue lentamente com o
corte vertical para baixo!
• Não deixe o concreto endurecer de forma
excessiva para conseguir fazer um corte
preciso! Faça um ensaio aproximadamente
de 2 a 6 horas depois da operação de
pavimentação (dependendo das condições
climáticas) para estabelecer a janela de
corte!
• Cuide para não desgastar excessivamente
nenhuma parte da estrutura de concreto
durante o corte. Em vez disso, certifique-se
de que a superfície fique com um corte
limpo e preciso!
• Utilize o sistema de pulverização de água
durante o corte para reduzir a produção de
poeira!
• Cuidado com qualquer armadura!
120 // 121
8.2 Corte de juntas
8.2.2
Juntas de expansão Corte de juntas de expansão com uma motosserra
As juntas de expansão são necessárias na pavimentação de seções longas e contínuas ou
quando os perfis de concreto encontrarem
estruturas fixas, tais como pontes. As seções de
concreto são separadas por uma fenda, o que
permite a expansão das partes do perfil.
Mureta de proteção totalmente separada
8.3 Vedação de juntas
Antes de serem vedadas, as juntas precisam ser
limpas.
Para evitar vazamentos e danos à estrutura de
concreto, as juntas são pré-tratadas com uma
base.
Base e composto de vedação de junta
Depois, elas recebem um composto de vedação
de juntas, tal como silicone. Uma alternativa é
o uso de um perfil de junta compressível que é
prensado contra a fenda. O composto de vedação
limita a entrada de água e outras impurezas na
junta. A vedação das juntas deve ser realizada em
tempo seco e não em temperaturas que induzam
ao congelamento. O concreto precisa endurecer
suficientemente.
Dica do especialista:
• Limpe a junta cortada com ar comprimido,
aplique a base e preencha o espaço com
silicone limpo! Limpe qualquer excesso
de silicone da forma mais limpa e rápida
possível antes do endurecimento!
• Distribua o composto de vedação da junta
da forma mais uniforme possível dentro da
fenda, criando uma superfície vedada com
a distribuição adequada do silicone!
122 // 123
8.4 Métodos de ensaio de concreto
Existe uma diferença entre o ensaio de concreto
fresco e o de concreto endurecido. O concreto
8.4.1
será considerado fresco enquanto ele for passível
ao processamento e à compactação.
Ensaio de concreto fresco Os métodos de ensaio de concreto fresco que
são mais relevantes para os procedimentos no
canteiro de obras incluem o de consistência do
concreto e o do teor de ar.
Os métodos de ensaio descritos nas seções
seguintes são realizados de acordo com as
normas alemãs, a menos que conste o contrário.
De acordo com nossa experiência, entretanto, as
diretrizes europeias ou americanas são idênticas
ou comparáveis às normas alemãs adotadas.
Dica do especialista:
• Os ensaios de concreto devem trabalhar
com amostras colocadas sobre uma base
estável e horizontal!
• Mantenha a limpeza dos instrumentos e
remova qualquer material de concreto
remanescente depois de cada ensaio!
• Realize todas as medições imediatamente
depois da amostragem!
8.4.1.1 Ensaios de definição da consistência do concreto
Definição de consistência:
Uma vez que a trabalhabilidade do concreto não
é um termo físico, mas antes uma combinação
desconhecida das propriedades da capacidade
de vazão, capacidade de deformação e compactação, não é possível apresentar uma definição
física e única nem realizar um ensaio físico incontestável. Além disso, o concreto fresco está em
estado plástico durante o transporte, em estado
líquido durante a mistura e a compactação e
temporariamente em ambos os estados durante a
pavimentação.
Faixa de
consistência
Muito rígido
Assim, o termo consistência é usado para uma
avaliação quantitativa da capacidade de compactação do concreto.
Segundo a DIN 1045-2 / DIN EN 206-1, a consistência do concreto fresco se divide nas categorias
seguintes: muito rígido, rígido, plástico, mole,
muito mole, fluído e muito fluído.
Dentro desses limites e categorias, a consistência
pode ser indicada mais precisamente pelo grau de
consistência de acordo com a tabela abaixo:
Classes de consistência
de vazão
Consistência
Classe
de vazão [mm]
Grau das classes de
capacidade de compactação
Consistência
Classe
de vazão [mm]
–
–
C0
≥ 1.46
Rígido
F1
≤ 340
C1
1.45 – 1.26
Plástico
F2
350 – 410
C2
1.25 – 1.11
C3
1.11 – 1.04
Mole
F3
420 – 480
Muito mole
F4
490 – 550
Fluído
F5
560 – 620
Muito fluído
F6
≥ 630
124 // 125
8.4 Métodos de ensaio de concreto
Os métodos de ensaio de consistência mais
usados internacionalmente serão explicados a
seguir. Os ensaios meramente consideram o
peso da mistura de concreto, não refletindo os
processos dinâmicos que ocorrem durante a
operação de pavimentação.
Teste de mesa de fluidez de acordo com a
DIN EN 12350-5
O tronco de um cone é colocado sobre uma mesa
de fluidez previamente umedecida. O concreto
fresco enche o cone em duas camadas, sendo
que cada uma delas é compactada golpeando-se
levemente dez vezes com o uso de uma haste
de madeira. Depois de retirado o cone, suspenso
verticalmente, a mesa de fluidez é lentamente
levantada e largada 15 vezes em 15 segundos.
O diâmetro do material de concreto espalhado é
Enchimento com concreto fresco
medido em direções paralelas às bordas da mesa
de fluidez.
A média aritmética de ambas as medições é
a consistência de fluidez a. O concreto deve
apresentar uma forma regular e uma superfície
fechada.
O ensaio da mesa de fluidez é principalmente ideal
para concretos moles ou muito fluídos, embora
não seja adequado com concretos rígidos ou
muito rígidos.
d1 + d2
a=
2
Retirada do cone
Suspensão e queda da mesa de fluidez
Definição da consistência da fluidez
126 // 127
8.4 Métodos de ensaio de concreto
Grau de capacidade de compactação de acordo
com a DIN EN 12350-4
Coloca-se o concreto fresco em um recipiente
metálico de 400 mm de altura, aberto na parte de
cima, e com uma seção transversal de 200 mm
X 200 mm (ou em um recipiente cúbico de 200
mm com uma estrutura circundante de 200 mm)
sem compactação. Uma colher de pedreiro é
usada para tanto, enchendo-se o recipiente com
uma das bordas longitudinais da colher. Qualquer
excesso de concreto deve ser nivelado na superfície. Depois, o concreto é compactado o máximo
possível com o uso de uma mesa vibratória e um
vibrador interno ou um dispositivo para golpear o
material. O grau de capacidade de compactação
v é calculado como a proporção da altura do
concreto não compactado h em relação à altura
do concreto depois da compactação h-s (média
aritmética obtida pela medição dos quatro cantos
do recipiente em mm).
Enchimento com concreto fresco
Vibração do recipiente cheio de concreto
Esse método de ensaio é ideal com concretos de
consistência muito rígida, rígida e plástica.
h
400
V=
=
h–s
400 – s
Concreto totalmente compactado
Meça a altura do concreto no recipiente
128 // 129
8.4 Métodos de ensaio de concreto
Ensaio de abatimento (ensaio de “slump”)
de acordo com a DIN EN 12350-2
Enche-se o tronco de um cone com concreto
fresco, com a altura de 300 mm, diâmetro superior
de 10 cm e diâmetro de base de 20 cm, em três
camadas de volume aproximadamente igual.
Cada camada é compactada com 25 golpes, com
o uso de uma haste com peso de 1,5 kg. O cone
metálico é suspenso verticalmente de cinco a dez
segundos depois do enchimento. A altura máxima
do cone de concreto abatido é medida imediatamente depois da retirada do molde.
O abatimento é calculado como a diferença entre
a altura do molde e a altura do cone de concreto
depois da retirada do molde.
Encha o molde em um terço de sua altura
Compacte a camada de concreto
O abatimento pode ser definido por meio de uma
tabela dividida entre as classes de S1 a S5, com
abatimentos entre 10 mm até mais de 220 mm.
A duração total do ensaio não deverá ultrapassar
dois minutos e meio.
O ensaio de abatimento é particularmente adequado em concretos de consistência intermediária.
Suspenda o cone de abatimento verticalmente
Meça a diferença de altura
130 // 131
8.4 Métodos de ensaio de concreto
Ensaio “Vebe” de acordo com a DIN 12350-3
O concreto fresco é colocado em um tronco de
cone e compactado. O cone tem a altura de 30
cm, um diâmetro superior de 10 cm e diâmetro
de base de 20 cm, sendo colocado dentro de um
recipiente cilíndrico de 24-cm. Depois da retirada
do cone de abatimento, o concreto é remoldado
da forma de um tronco de cone, adotando a forma
do recipiente cilíndrico, enquanto é exposto à
ação de uma mesa vibratória padrão e uma carga
imposta simultaneamente. O grau de consistência
é o tempo, em segundos, necessário para a
realização desse processo de remodelamento.
Coloque o concreto fresco e compacte
Suspenda o cone de abatimento verticalmente
Esse método de ensaio é adequado principalmente para concretos entre rígidos e plásticos.
Aplique a carga e realize a vibração
Marque o tempo necessário para a remodelagem
completa
132 // 133
8.4 Métodos de ensaio de concreto
8.4.1.2Definição do teor de ar por meio do método de medição de pressão
Conforme a especificação DIN EN 12350-7, o
método de medição da pressão utiliza um recipiente vedado para testar o teor de ar do concreto
fresco. A medição se baseia no fato de que o volume de ar contido no concreto compactado será
alterado com a exposição à pressão positiva.
O concreto fresco é colocado em um recipiente e
compactado. O recipiente é vedado e a pressão
positiva é gerada no vaso de pressão.
Uma garrafa de lavagem é usada para injetar água
no recipiente através de válvulas, enchendo o
espaço entre o concreto e a tampa do recipiente.
As válvulas são fechadas e a pressão positiva é
liberada na amostra de concreto por meio de uma
terceira válvula.
O teor de ar poderá ser diretamente medido no
medidor de pressão. A definição do teor de ar
do concreto fresco possibilitará a determinação
da resistência à geada da estrutura de concreto
endurecida.
O teor de ar descreve o percentual volumétrico
dos vazios de ar em um concreto totalmente
compactado.
Concretos que não contêm agentes de transporte
de ar normalmente têm teores de ar de 1% a 2%
por volume.
O teor de ar total de concretos aerados autoclavados é maior devido aos vazios de ar artificialmente
transportados. Os efeitos colaterais resultam na
melhoria da coesão e da trabalhabilidade do concreto fresco, além da resistência ao congelamento
da estrutura de concreto endurecida.
Coloque o concreto fresco e compacte
Injete água
Libere a pressão positiva
Realize a leitura do teor de ar
134 // 135
8.4 Métodos de ensaio de concreto
8.4.2
Ensaio de concreto endurecido
A resistência à compressão é a propriedade mais
importante do concreto, sendo que o ensaio da resistência à compressão, conforme a especificação
DIN EN 12390-2, é o método mais amplamente
aplicado para se testar o concreto endurecido. As normatizações específicas de cada país
normalmente estipulam o ensaio de amostras em
relação à avaliação da resistência. Com base na
resistência à compressão definida com o ensaio,
o concreto pode ser classificado de acordo com
diferentes classes de resistência.
Passo 1: Preparação das amostras
A norma nacional alemã também especifica:
Na Alemanha, cubos com comprimento de borda
de 150 mm são o tipo de amostra mais frequentemente utilizado para os ensaios de resistência à
compressão. Os procedimentos internacionais
desse ensaio geralmente utilizam cilindros com
diâmetros entre 100 mm e 150 mm, em uma
proporção de altura por diâmetro de 2:1. Principalmente nos Estados Unidos, ensaios de resistência à compressão são realizados com o uso de
cilindros com altura de 152 mm (6”) e diâmetro de
305 mm (12”).
Coloca-se o concreto fresco no molde em, no
mínimo, duas camadas separadas de ≤ 100 mm
de espessura cada e realiza-se a compactação.
A compactação é realizada com o uso de vibra­
dores internos, uma mesa vibratória ou pilões
(25 golpes por camada). A vibração deve continuar
até que o desenvolvimento de bolhas de ar na
superfície tenha diminuído consideravelmente.
Se o concreto for compactado com uso de um
pilão, a espátula precisa mexer a área entre o
concreto e as paredes internas do molde depois
do enchimento para permitir que o ar preso às
paredes possa sair pela superfície. Independentemente do tipo de compactação utilizado,
a superfície deve ser trabalhada depois da
compactação para se atingir uma superfície mais
nivelada e uniforme possível.
­
Mantenha
as amostras do ensaio a (20 ± 2) °C
por (24 ± 2) horas depois da preparação, e
forneça proteção contra secagem.
­
as amostras do ensaio dos moldes
­ Retire
depois de (24 ± 2) horas.
­
as amostras do ensaio fora dos moldes
­ Coloque
em estrados em uma banheira ou em uma
bandeja de prateleira em uma câmara de cura
a > 95% de umidade relativa, e armazene a
(20 ± 2) °C por 6 dias até a hora do ensaio.
­ forma alternativa, armazene as amostras do
­ De
ensaio a (20 ± 2) °C e (65 ± 5) % de umidade
relativa a partir do sétimo dia depois do preparo
até a hora do ensaio. Com esse procedimento,
a resistência testada precisa ser reduzida por
um fator definido.
Preparação das amostras do ensaio
Amostras do ensaio em banheira de água
136 // 137
8.4 Métodos de ensaio de concreto
Amostras em forma de cubo fixadas no dispositivo de
ensaio
Amostra de ensaio fraturada
Passo 2: Ensaio das amostras
As superfícies das amostras do ensaio precisam
ser uniformes e correr paralelas umas às outras.
Com o uso de amostras em forma de cubo, a
carga deve ser aplicada perpendicularmente ao
sentido do preenchimento e a uma velocidade
aproximada de 0,5 N / (mm² x s).
A resistência à compressão será calculada com o
uso da seguinte equação:
F
fc =
Ac
fc - resistência à compressão [MPa] ou [N/mm2]
F - resistência máxima no
momento da falha [N]
Ac- área transversal
da amostra
[mm2]
Em cubos com comprimento de borda de 150
mm, a resistência à compressão do concreto
depois da armazenagem em banheira de água
(fc,cubo) precisa ser especificada com precisão
de 0,5 MPa (N/mm²). Se os cubos forem armazenados de acordo com a DIN EN 12390-2, Anexo
NA (“armazenagem seca”), a resistência testada
fc,seco precisa ser convertida ao método de
armazenagem de referência (armazenagem em
banheira) de acordo com a seguinte tabela:
Classe da resistência à compressão
Cubo, 150 mm
Concreto comum ≤ C50 / 60
fc,cube = 0,92 x fc,dry
Concreto comum de alta resistência ≥ C55 / 67
fc,cube = 0,95 x fc,dry
A central dosadora confirmará, como parte dos
seus serviços de monitoramento, a „conformidade“ de sua produção em relação à resistência à
compressão especificada. A construtora verificará
a “identidade” da mistura de concreto fornecida
com a população de “conformidade” (ensaio de
identidade ou ensaio de monitoramento). No mínimo três amostras de cada mistura de concreto a
ser processada precisam ser retiradas no canteiro
da obra.
Os métodos e diretrizes de ensaios mais comuns
aplicados nos Estados Unidos incluem:
“Teor de ar do concreto fresco misturado por
método de pressão”
ASTM C 231 / AASHTO T 152
“Teor de ar do concreto fresco misturado por
método volumétrico”
ASTM C 173 / AASHTO T 196
“Densidade (unidade de peso), rendimento e
teor de ar (gravimétrico) do concreto”
ASTM C 138 / AASHTO T 121
“Especificação da resistência à compressão”
ASTM C 39 / AASHTO T 22
“Especificação da resistência flexural usando-se
carga de terceiro ponto”
ASTM C 78 / AASHTO T 97
“Especificação da resistência flexural usando-se
carga de ponto central”
ASTM C 293 / AASHTO T 177
“Especificação para a divisão da resistência à
tração”
ASTM C 496 / AASHTO T 198
138 // 139
9
Concreto armado
9.1
Fundamentos do concreto armado 144
9.2
Tipos de concreto armado 146
140 // 141
O concreto é caracterizado por sua alta
resistência à compressão, mas oferece uma
resistência limitada a forças de tração. O aço
é inserido no concreto para absorver qualquer
tensão de tração ou forças de compressão
adicionais.
142 // 143
9.1 Fundamentos do concreto armado Uma vez que o concreto é capaz de absorver
somente uma quantidade limitada de forças de
tração e de torção, o aço é inserido na estrutura
de concreto para absorver essas forças.
A combinação do concreto e o aço também
aumentam a resistência do material a ações adicionais de compressão.
As armaduras incorporadas nas estruturas de
concreto são geralmente bem protegidas contra a
corrosão, eliminando a necessidade de medidas
adicionais de proteção. A alta alcalinidade do
concreto faz com que o aço desenvolva uma
camada fina e contínua de óxido. O concreto também mantém a armadura firmemente na posição
necessária para compensar, da melhor forma
possível, quaisquer forças que possam agir sobre
a estrutura de concreto a partir do meio externo.
O concreto reforçado por meio de aço é chamado
de concreto armado. As armações especiais de
concreto usadas para tal propósito são chamadas
de armaduras de aço. Os tipos mais comuns de
armações de concreto incluem barras, telas ou
fios de aço.
O tipo de armadura a ser usado é geralmente
especificado pelos órgãos responsáveis pela
licitação.
Os moldes podem ser projetados para permitir
que as armaduras de aço pré-fabricadas sejam
introduzidas no concreto sem dificuldade. Guias
correspondentes são dispostas na parte dianteira
do molde para acomodar barras ou cabos de aço
contínuos.
F concreto com força de tração
F aço com força de tração
F aço com força de tração >> F concreto com força de tração
144 // 145
9.2 Tipos de concreto armado A quantidade de barras de até 10 m de comprimento, necessária para um dia de trabalho, é
disposta ao longo do perfil a ser pavimentado,
sendo que as barras são soldadas antes do
começo da operação de pavimentação. A armadura contínua é alimentada no perfil de concreto
durante a pavimentação. Muretas de proteção
armadas com barras de aço podem até mesmo
resistir a colisões de caminhões. A armadura de
aço também evita que partes da mureta sejam
lançadas na rodovia.
A armadura de cabo de aço quíntuplo fornece
à mureta de proteção um nível superior de
desempenho de contenção. Os comprimentos
necessários de cabo de aço são desenrolados
de bobinas antes do começo da operação de
pavimentação, alimentados no perfil por meio de
fendas dispostas de forma central durante o
movimento contínuo de deslocamento da pavimentadora de concreto.
Telas metálicas são armaduras contínuas que
consistem de vários fios de armação interligados,
por exemplo, por meio de espaçadores, distanciadores, suportes de amarração ou similares.
São personalizadas conforme a forma do perfil a
ser construído e geralmente produzidas no local,
durante o estágio de preparação da base. Telas
metálicas integradas nas muretas de proteção
oferecem os maiores níveis de desempenho de
contenção conforme a especificação de, por
exemplo, estruturas de pontes.
A armadura de tela metálica desta foto foi adap­
tada à forma do canal a ser pavimentado.
A armadura é colocada sobre apoios especiais
antes da operação de pavimentação, possibilitando sua integração na base do canal conforme a
altura especificada.
146 // 147
9.2 Tipos de concreto armado Para aumentar a estabilidade de lajes de con­creto,
telas de aço são colocas sobre espaçadores
especiais antes da operação de pavimentação.
As seções das telas de aço são ligadas por meio
de solda ou amarração.
As telas de aço inseridas no pavimento de con­
creto são capazes de compensar pelas forças
tangenciais radiais geradas nas curvas apertadas
de rotatórias, principalmente por caminhões
pesados.
Barras de ligação de aço são inseridas manualmente de acordo com intervalos específicos por
meio da sua colocação in situ, já no estágio de
preparação da base, ou por sua incorporação ao
perfil de concreto sendo produzido.
Seu objetivo é ancorar firmemente o perfil de
concreto à base ou ligar dois perfis de concreto
pavimentados separadamente. As barras de liga­
ção são personalizadas de acordo com a forma
particular do perfil a ser pavimentado e podem ser
projetadas, por exemplo, como barras ou seções
em „U“.
148 // 149
10 Operação da máquina 10.1 Exigência de um sistema de controle 154
10.2
Operação da máquina por meio de um fio de guia
156
10.2.1 Controle de nível 156
10.2.2 Controle de direção 157
10.2.3 Comportamento da máquina em relação à posição do sensor
de direção durante o seu avanço em linha reta 158
10.2.4 Comportamento da máquina sem um sensor adicional de
direção durante o seu deslocamento pelo raio externo 160
10.2.5 Comportamento da máquina com um sensor adicional de
direção durante o seu deslocamento pelo raio externo 162
10.2.6 Comportamento da máquina durante a direção pelo raio interno 164
10.3
Operação da máquina por meio de sistema 3D
166
10.3.1 Avaliação do sistema de controle 3D 166
10.3.2 Modelo de terreno digital com o uso de GPS/GNSS 166
10.3.3 Sistemas de medidas ópticas 168
10.3.4
Funcionalidade 170
10.3.5
Benefícios 171
150 // 151
As pavimentadoras de concreto de última geração
são equipadas com sistemas automáticos de
nivelamento e controle de direção.
O sistema de controle de nivelamento governa a
espessura de pavimentação dos perfis de concreto de acordo com uma referência específica.
Durante a pavimentação de perfis curvos, por
exemplo, o sistema de controle de direção detecta
quaisquer mudanças na referência e governa o
curso do perfil de acordo com tais mudanças.
Existe uma diferença entre os sistemas que trabalham com um fio de guia e os que não utilizam
essa referência. Com a utilização de fios de guia,
os sensores orientam-se com base no fio de guia
durante a operação de pavimentação, informando
quaisquer mudanças ao sistema de controle da
pavimentadora. Com sistemas sem fio de guia, o
computador do sistema de controle 3D alimenta
o sistema de controle da pavimentadora com os
parâmetros específicos de nível e posicionamento
horizontal do perfil de concreto a ser construído.
O sistema 3D usa uma interface especial para se
comunicar com o controlador da pavimentadora
de concreto. O tipo de sistema de comando usado
dependerá das exigências e condições do canteiro
de obras.
Enquanto os sistemas com fios de guia têm ampla
utilização atualmente, os sistemas sem fios de
guia estão ganhando relevância de mercado.
O trabalho com tais sistemas e suas limitações
serão descritos de forma mais detalhada nas
páginas seguintes.
152 // 153
10.1 Exigência de um sistema de controle
Máquina trabalhando sem um fio de guia – resultado de pavimentação ruim
O tensionamento cuidadoso dos fios de guia e o
posicionamento preciso das estacas garantem
a aderência às especificações de espessura de
pavimentação e perfil com o máximo de precisão.
Um sistema de controle integrado é indispensável
para que a pavimentadora de concreto atenda aos
requisitos específicos estipulados pelos órgãos
licitadores em termos da precisão da pavimentação. Os requisitos especificados como resultados da operação de pavimentação de concreto
são disponibilizados como informações teóricas
básicas. Fios de guia são normalmente usados
para possibilitar que essa informação seja usada
na operação e no controle da pavimentadora.
Os fios de guia são instalados ao longo de todo
o comprimento do perfil a ser produzido antes do
começo do trabalho. Eles também são geralmente
necessários na fase preliminar de preparação da
base. Os sensores orientam-se com base no fio
de guia durante a operação de pavimentação,
informando quaisquer mudanças no posicionamento da pavimentadora ao sistema de controle
da máquina. O controlador imediatamente traduz
as informações fornecidas na mudança correspondente em termos do ângulo de direção ou do
nivelamento do chassi da pavimentadora. A linha
de sensores adequados a esse trabalho inclui
transdutores, sensores de inclinação ou monitoradores de lajes.
Com um sistema de controle 3D, um dispositivo
de medição eletrônico continuamente monitora o
ponto de carga (refletor) montado sobre a pavimentadora de concreto por meio de um feixe de
laser. Os resultados medidos são transmitidos ao
controlador e constantemente reconciliados com
o modelo de terreno digital. O controlador inicia as
correções necessárias de nivelamento, inclinação
e ângulo de direção das esteiras.
Dica do especialista:
• Em vez de utilizar um fio de guia, o nível e
a direção da pavimentação podem ser
copiados com base em objetos ou perfis
existentes com o uso de um monitorador
de laje.
Máquina trabalhando com um fio de guia – bom resultado de pavimentação
154 // 155
10.2 Operação da máquina por meio de
um fio de guia
10.2.1
Controle de nível
Controle de nivelamento com o uso de um fio de guia
O fio de guia é cuidadosamente instalado e
tensionado ao longo de todo o comprimento do
perfil ou laje de concreto a ser produzido antes
do começo da operação de pavimentação. Ele
fornecerá o nível de pavimentação especificado.
Dois sensores da pavimentadora de concreto
normalmente orientam-se pelo fio de guia para
o controle do nivelamento – um sensor para as
esteiras dianteiras, outro para as esteiras traseiras.
Enquanto a pavimentadora de concreto avança,
os dois sensores fazem a leitura do fio de guia e
emitem os dados de nível pertinentes ao sistema
de controle da máquina. Esses dados de nivelamento não são valores absolutos, mas apenas
desvios do valor configurado e fornecido pelo fio
de guia. O sistema de controle recebe os resultados medidos e, em caso de qualquer desvio,
aciona os cilindros hidráulicos pertinentes para
compensar com o ajuste do nível da máquina e
do molde. Esse processo de reconciliação ocorre
aproximadamente 40 vezes por segundo.
A lateral da pavimentadora que leva o molde é
imediatamente suspensa ou rebaixada com base
na diferença entre os valores atual e ajustado.
O nível do lado oposto da máquina é equilibrado
por meio de um segundo processo de controle,
com um sensor de inclinação integrado.
Dica do especialista:
• O sensor deve ficar sobre o fio de guia para
evitar qualquer risco de colisão contra as
estacas.
10.2.2
Controle de direção
Controle de direção com o uso de um fio de guia
Os parâmetros com relação ao curso horizontal
do perfil de concreto a ser produzido também são
obtidos por meio de um fio de guia previamente
instalado.
Assim como explicado anteriormente, enquanto a
pavimentadora de concreto avança, os dois sensores fazem a leitura do fio de guia e emitem os
dados de nível pertinentes ao sistema de controle
da máquina.
Da mesma forma, os resultados da medição são
apenas desvios de um valor configurado fornecido
pelo fio de guia. O sistema de controle recebe os
resultados medidos e, em caso de qualquer desvio, aciona os cilindros hidráulicos pertinentes por
meio de válvulas, para compensar com a direção
das esteiras da pavimentadora para a direita ou
esquerda. Como já referido, esse processo de
reconciliação ocorre aproximadamente 40 vezes
por segundo.
Dica do especialista:
• O sensor de direção deve ser posicionado
de forma que o fio de guia esteja em
contado com o terço inferior da sonda de
sensoriamento.
• Quanto maior a distância entre o ponto
de contato e a suspensão da sonda de
sensoriamento, menor será a precisão da
medição.
156 // 157
10.2 Operação da máquina por meio de
um fio de guia
10.2.3
Comportamento da máquina em relação à posição do sensor de direção
durante o seu avanço em linha reta
Perfil de concreto
acabado.
Primeiro sensor
de direção
Pequena
distância
Segundo
sensor de
direção
Fio de guia
Distância mínima entre os sensores de direção não mantida: risco de resultado de pavimentação defeituoso
Recomenda-se que os sensores de direção
não sejam posicionados muito próximos um do
outro, para garantir uma operação eficiente do
sistema de direção da pavimentadora durante o
seu deslocamento em linha reta. Segundo nossa
experiência, os dois sensores de direção devem
ser instalados a uma distância mínima de 1,5 m.
Não manter a distância mínima definida pode
resultar em um desvio da rota ideal do perfil, o
que é causado pelas características de controle
do sistema de comando da pavimentadora. A instalação dos sensores a uma distância insuficiente
pressupõe o risco de uma leitura excessiva e um
resultado de pavimentação defeituoso.
Perfil de concreto
acabado
Primeiro sensor
de direção
Distância suficiente
Segundo
sensor de
direção
Fio de guia
Distância mínima entre os sensores de direção mantida: resultado ideal de pavimentação
Durante a direção em linha reta, a posição ideal do
primeiro sensor de direção é próxima da coluna de
suspensão traseira, enquanto o segundo sensor
de direção deve ser instalado na dianteira máxima
da máquina (ver a ilustração acima).
158 // 159
10.2 Operação da máquina por meio de
um fio de guia
10.2.4
Comportamento da máquina sem um sensor adicional de direção durante o
seu deslocamento pelo raio externo
Fio de guia
Sensores de direção dispostos da mesma forma como na direção de avanço em linha reta
A disposição ideal dos sensores de direção com
o avanço da máquina em linha reta pode ser
usada sem dificuldade no deslocamento por
raios externos. Seria muito provável, no entanto,
que o molde colidisse contra o fio de guia se a
disposição dos sensores não fosse alterada no
deslocamento da máquina por raios externos mais
apertados. Além disso, a rota do molde e o perfil
de concreto seriam desviados do curso definido,
já que o sistema de controle da pavimentadora
alteraria a direção das esteiras dianteiras muito
precocemente e de forma muito extrema.
Fio de guia
Molde colide contra o fio de guia
160 // 161
10.2 Operação da máquina por meio de
um fio de guia
10.2.5
Comportamento da máquina com um sensor adicional de direção durante o
seu deslocamento pelo raio externo
Segundo sensor de direção
Sensor de direção adicional
Primeiro sensor de direção
Fio de guia
Os sensores de direção dianteiros e traseiros estão em operação logo antes do raio
Ponto de conversão 1
Fio de guia
O sensor de direção adicional e o sensor de direção traseiro realizam a leitura do fio de guia em raio
Fio de guia
Ponto de conversão 2
Os sensores dianteiro e traseiro são ativados mais uma vez depois da saída do raio
Durante a direção em raios externos estreitos,
recomenda-se a integração de um terceiro sensor
de direção no processo de pavimentação, à frente
do segundo sensor. Isso possibilita a conversão
simples entre o primeiro sensor de direção e o
sensor adicional quando necessária. O posicionamento preciso do sensor de direção adicional
dependerá do raio.
O sensor de direção adicional deverá ser selecionado assim que ele alcançar o ponto tangente do
raio (ponto de conversão 1). A nova disposição
do sensor causa a direção retardada da esteira
dianteira para que o molde siga o curso ideal do
perfil como resultado.
O primeiro sensor de direção deverá ser reativado
quando ele retornar à posição zero, na saída do
raio (ponto de conversão 2).
Como uma alternativa ao uso de um terceiro
sensor de direção, o primeiro sensor pode ser
deslocado até a posição do sensor de direção
adicional no momento certo.
162 // 163
10.2 Operação da máquina por meio de
um fio de guia
10.2.6
Comportamento da máquina durante a direção pelo raio interno
Rai
o in
tern
o
Pavimentadora de concreto colide contra o fio de guia
As dimensões próprias das pavimentadoras de
concreto evitam que elas realizem pequenos raios
de forma arbitrária.
O raio interno mínimo que uma máquina é capaz
de realizar dependerá da sua configuração, tal
como o seu comprimento ou a distância entre o
molde e o chassi.
Ra
io i
nte
rno
Pavimentação de um perfil com deslocamento pelo raio interno
A disposição ideal dos sensores de direção para o
avanço em linha reta pode ser geralmente mantida
na pavimentação em um raio interno. Temos que
cuidar, no entanto, para que a esteira e a transportadora não colidam contra o fio de guia com o
deslocamento pelo raio. De maneira alternativa, o
sensor de direção dianteiro precisa ser colocado
bem à frente para realizar a direção das esteiras
dianteiras o mais cedo possível.
Dica do especialista:
• Uma simulação da operação pode ser
realizada com antecedência para evitar
colisões contra o fio de guia durante a
operação de pavimentação real.
164 // 165
10.3 Operação da máquina por meio de sistema 3D
10.3.1
Avaliação do sistema de controle 3D
Pavimentação altamente precisa com o uso de um sistema 3D
Máquinas de construção como motoniveladoras,
fresadoras a frio, vibroacabadoras e pavimentadoras de concreto tipicamente utilizam sistemas
mecânicos para monitorar um fio de guia para
realizar o seu posicionamento horizontal e controle
de nivelamento. Os sistemas de controle 3D sem
fio também têm provado o seu valor nos últimos
anos, chegando, às vezes, a serem exigidos nas
especificações de licitações. O controle 3D oferece muitas vantagens sobre o sistema de fio de
guia. A linha de pavimentação ideal, por exemplo,
não precisa ser transferida até o canteiro de obras
por meio de um fio, pois estará disponível como
um modelo computacional. O uso desse modelo
de terreno digital, em combinação com um sistema óptico que inclui uma estação total motorizada
e um prisma, permite que praticamente qualquer
perfil de concreto seja produzido sem fios de guia,
com alta eficiência e precisão.
10.3.2 Modelo de terreno digital com o uso de GPS/GNSS
O sistema GPS (Global Positioning System = Sistema de Posicionamento Global) foi desenvolvido
nos EUA e se tornou o sistema de posicionamento
por satélite mais conhecido no mundo. O novo
termo GNSS compreende o GPS, o sistema russo
GLONASS e o europeu GALILEO. Os satélites
estão em órbita ao redor da Terra a uma altitude
de aproximadamente 20.000 km (12.000 milhas),
transmitindo sinais de posicionamento na direção
da Terra. Esses sinais permitem que os receptores
na Terra calculem a sua posição com a máxima
precisão. O acesso aos dados do satélite é gratuito.
Um sinal transmitido por satélites de GPS/GNSS
inclui as seguintes informações: tipo de satélite,
posição e horário em que a mensagem foi enviada. Para calcular a sua própria posição, o receptor
de GPS compara o horário em que a mensagem
foi enviada e o horário em que foi recebida. A diferença de horário permite que o receptor calcule a
distância em relação ao satélite.
48 satélites de GPS/GNSS estão atualmente em
órbita ao redor da Terra em um padrão definido
que permite que os sinais de no mínimo quatro
satélites sejam recebidos a qualquer momento.
Esses sinais permitem a determinação da posição
atual do receptor.
Um receptor corre o risco de não ser capaz de
receber os sinais de um número suficiente de
satélites em caso da proximidade de casas ou em
elevações do solo. Nesse caso, o receptor precisa
ser posicionado em um local diferente onde ele
possa “ver” um número maior de satélites.
O modelo de terreno digital é preparado por um
pesquisador que realiza as medições em diferentes pontos do terreno em questão. O posicionamento atual do sistema de medição usado pode
ser transferido ao modelo digital por meio de
pontos fixos.
= fio de guia digital
Posição horizontal de uma estrada no modelo de terreno digital
166 // 167
10.3 Operação da máquina por meio de sistema 3D
10.3.3
Sistemas de medidas ópticas
Mesmo atualmente, o uso de sistemas de satélite
permite que as posições sejam calculadas com
uma faixa de precisão de apenas 2 cm a 3 cm
(0,8” a 1,2”).
Um laser giratório ou estação total é utilizado
como referência adicional, fornecendo os detalhes
do posicionamento do nível de pavimentação.
A combinação de medições com base em satélite
e com base em laser ou estação total produz a
faixa de precisão em milímetros exigida pelos métodos modernos de construção de estradas.
As estações totais são sistemas eletrônicos de
medição de ângulo e distância (taquímetros). O
transmissor envia um feixe de laser a um ponto de
carga (prisma) na máquina, onde ele será refletido
de volta ao transmissor. Esse sistema proporci-
Dica do especialista:
• Tanto a operação do sistema 3D como
a qualidade do produto acabado são
definidos pela qualidade do modelo de
terreno digital. Por isso, o modelo precisa
ser preparado com o máximo de cuidado!
• O sistema 3D influencia muito a logística
da obra. Uma boa organização do processo de pavimentação pode aumentar muito
a eficiência econômica total.
ona uma medição precisa não só de distâncias
horizontais, mas também de diferenças de nível,
ângulos horizontais ou verticais.
A estação total determina, com precisão, a posição de um prisma a uma distância de 100 m a
150 m. Sendo motorizada, a estação total é capaz
de rastrear o prisma automaticamente.
A uma velocidade de avanço da pavimentadora
de concreto de aproximadamente 2 metros por
minuto, a estação total precisa ser reposicionada
a cada 90 a 120 minutos. Assim, o uso de várias
estações totais oferece a vantagem de ser capaz
de realizar a pavimentação completa mais rapidamente e sem qualquer interrupção da operação de
pavimentação.
Controle de quatro esteiras com o uso de duas estações totais automáticas
168 // 169
10.3 Operação da máquina por meio de sistema 3D
10.3.4
Funcionalidade
Um ou dois prismas são instalados na pavimentadora de concreto, sendo que cada um deles
mantém o contado visual com a estação total,
refletindo o seu feixe de laser.
A estação total continuamente determina a posição atual do prisma. Os resultados medidos são
transmitidos por rádio ao computador do sistema
na pavimentadora. Dois sensores de inclinação
multiaxiais integrados à máquina ajudam a definir
a inclinação longitudinal e transversal da pavimentadora. O computador do sistema utiliza
esses parâmetros para calcular a posição real e o
sentido de deslocamento da máquina. Os dados
de posicionamento são continuamente compara-
Modelo digital
Posição real
Fluxo de dados no sistema de controle 3D
Medição
de verificação
dos com os dados do projeto do perfil de concreto
armazenados no computador do sistema como
um modelo digital. Qualquer desvio é imediatamente repassado pelo computador do sistema ao
sistema de controle da pavimentadora.
O controle da pavimentadora inicia as correções
necessárias de nivelamento, inclinação e ângulo
de direção das esteiras. Esse procedimento permite a produção de perfis de concreto que atendem
aos requisitos com grande precisão.
O processamento dos dados no computador do
sistema também produz uma documentação completa da operação de pavimentação.
Interface
3D
CLP
10.3.5Benefícios
A pavimentação de concreto sem o uso de fios
de guia oferece uma grande economia de tempo.
A definição dos dados geodésicos necessários é
muito mais eficaz do ponto de vista dos custos,
além de consumir menos tempo e utilizar menos
mão de obra com as pesquisas e a instalação dos
fios de guia.
A retirada dos fios de guia depois da conclusão da
operação de pavimentação também não se faz necessária. Além disso, o modelo digital preparado
uma vez poderá ser usado por todas as máquinas
envolvidas na obra, o que não só representa um
aumento da precisão na produção de todas as
camadas, mas também economiza no uso de
materiais de alto custo.
O trabalho dos motoristas de caminhões de
transporte e caminhões-betoneira é facilitado, já
que eles não precisam cuidar com os fios de guia
tensionados e podem se dirigir diretamente até a
pavimentadora.
O sistema sem fios de guia também oferece mais
segurança para a equipe de trabalho da obra, já
que elimina o risco de alguém tropeçar nos fios.
Se alguém tocar nos fios de guia, isso pode alterar
a posição de referência estabelecida, levando
a uma posição horizontal incorreta da laje ou
do perfil de concreto pavimentado. Esse fator é
essencial, principalmente porque o dano causado
ao fio de guia ou a alteração indesejada de sua
posição pode não ser visível a olho nu e, mesmo
assim, resultar em erros de pavimentação graves.
Os problemas devidos à limitação de espaço
(por exemplo, uma obra em um túnel) podem ser
evitados.
Os erros humanos também são minimizados.
O operador da pavimentadora pode se concentrar
totalmente na operação de pavimentação e na
alimentação de concreto, não precisando intervir
manualmente na função de direção automática da
máquina.
170 // 171
11 Parâmetros que influenciam o
processo de pavimentação 11.1
Mistura do concreto 176
11.2
Parâmetros de pavimentação 178
11.3
Configurações da máquina 179
11.4 Interação entre o peso da máquina e
a flutuabilidade do concreto 180
172 // 173
O máximo de eficiência e resultados operacionais
excelentes só pode ser alcançado com o conhecimento detalhado de diversos fatores que influenciam o processo de pavimentação de concreto.
Ignorar mesmo que apenas um desses parâmetros
pode resultar em uma qualidade significativamente
inferior ou inaceitável do perfil de concreto. Por
isso é vital aderir às recomendações dos vários
parâmetros explicados nesta seção.
174 // 175
11.1 Mistura do concreto Composição da mistura de concreto ­ composição do concreto precisa ser prepaA
rada de acordo com o padrão especificado na
licitação.
­
os materiais fornecidos precisam ser
­ Todos
adicionados com uma tolerância que não ultrapasse 3%.
­ O
­ conhecimento detalhado do teor de umidade
da superfície do agregado é de vital importância
já que influencia tanto na quantidade de material
como na consistência do concreto.
Quantidade de concreto ­ quantidade de concreto precisa ser ajustada
A
aos requisitos reais.
­ componentes da mistura de concreto preci­ Os
sam ser adicionados de acordo com a instrução
da mistura (traço).
­ fornecimento de concreto por unidade de
­ O
tempo precisa atender à velocidade da operação de pavimentação.
­ consistência do concreto precisa ser verifica­ A
da regularmente durante a operação na obra.
Consulte o pessoal da central dosadora se
necessário.
Armação ­ composição consistente da mistura de
­ A
concreto precisa ser garantida durante todo
processo de produção.
­ tamanho do maior agregado não deverá ultra­ O
passar um terço da menor espessura da laje de
concreto ou perfil a ser produzido.
­
mais graúdo for o agregado seleciona­ Quanto
do, menos trabalhável ser a mistura de concreto
resultante.
­ uso de agregados arredondados em vez de
­ O
britados melhora a trabalhabilidade da mistura
de concreto.
­
arredondados, que melhoram a
­ Agregados
trabalhabilidade da mistura de concreto, são
adequados para a produção de perfis de meiofio e sarjeta.
­
britados, que reduzem a trabalhabi­ Agregados
lidade da mistura de concreto, são adequados
para perfis de concreto mais altos, pois oferecem maior estabilidade.
­
Disponha
de armazenagem de uma quantidade
suficiente de armadura (mínimo = taxa de produção diária) no canteiro da obra, pois interrupções na operação de pavimentação devem
ser evitadas.
Transporte do concreto
­ tempo máximo de transporte permitido deve
O
ser respeitado de acordo com a temperatura
ambiente.
­ caminhões com caçamba forem usados para
­ Se
o transporte, as caçambas não podem conter
alumínio, já que mesmo baixas quantidades de
abrasão de alumínio causam o desenvolvimento
de gás na pasta de cimento.
­
número suficiente de veículos de trans­ Um
porte precisa ser garantido para a entrega do
concreto.
­ rotas de acesso para os veículos precisam
­ As
ser fornecidas e claramente sinalizadas na obra.
O fornecimento contínuo de concreto é um pré-requisito para a pavimentação econômica de perfis de concreto
176 // 177
11.2 Parâmetros de pavimentação Seção transversal do perfil de concreto
­ seção transversal do perfil de concreto a ser
A
produzido tem uma influência sobre a velocidade ideal de pavimentação.
Vibradores ­ faixa de frequência dos vibradores vai de 0 a
A
200 Hz.
­ frequência dos vibradores instalados em
­ A
diferentes posições pode ser variada individu­
almente quando necessário.
­ grau ideal de compactação será alcançado
­ O
quando o concreto parar de assentar-se e
apresentar uma superfície uniforme e fechada,
com poucas bolhas de ar.
Inclinação do molde ­ molde é inclinado durante a pavimentação
O
para compensar quaisquer efeitos de assentamento durante a compactação do concreto.
­
mais alto for o perfil de concreto a ser
­ Quanto
produzido em relação à sua largura, maior deverá ser o ângulo de inclinação do molde.
­ alguns casos, o ângulo de inclinação pode
­ Em
já ter sido incorporado na forma do molde.
Influências climáticas ­
Fatores
externos, como a temperatura ambiente, podem ter uma influência sobre a qualidade
do concreto. As temperaturas ideais de pavimentação variam de 5°C a 30°C (40°F a 85°F).
11.3 Configurações da máquina Alimentação ­ alimentação do concreto precisa ser orgaA
nizada para que haja sempre uma quantidade
suficiente de concreto no molde.
­
quantidade mínima de concreto precisa ser
­ Uma
fornecida à moega o tempo todo para garantir a
pressão constante e o preenchimento adequado
no molde.
­ entrega contínua de concreto pelo caminhão­ A
betoneira nem sempre é garantida durante aplicações de pavimentação em offset e em raios
apertados. A transportadora de caracol é mais
adequada que a correia transportadora em tais
casos, já que o primeiro sistema pode ser abastecido com a quantidade suficiente de concreto
para garantir a pavimentação contínua.
Número e posicionamento dos vibradores
número de vibradores usados dependerá
O
tanto da consistência do concreto como da
geometria e do tamanho do perfil de concreto a
ser construído.
­ muitos vibradores forem usados, isso poderá
­ Se
resultar em uma vibração excessiva, causando
uma textura de “casca de laranja” bem como a
ondulação do concreto atrás do molde. Outros
efeitos que podem ocorrer são a segregação
dos agregados e a perda da resistência.
­ o número de vibradores usados for muito
­ Se
baixo, a vibração será pouco uniforme e
insuficiente, o que levará a uma má compactação e a rachaduras.
­ vibradores precisam ser posicionados para
­ Os
garantir a desaeração do concreto na entrada
da seção do perfil do molde.
­ vibradores, inclusive a sua suspensão,
­ Os
precisam ser dispostos para garantir o fluxo
contínuo de concreto.
Fio de guia
­ direção e a altura do fio de guia precisam ser
A
verificadas regularmente em cada trecho da
construção para se evitar erros de pavimenta­
ção.
­ fio de guia deve ser preferencialmente posi­ O
cionado o mais próximo do perfil de concreto o
possível.
178 // 179
11.4 Interação entre o peso da máquina e
a flutuabilidade do concreto
G = peso da máquina
F = flutuabilidade do concreto
Se o próprio peso da pavimentadora de concreto
for muito baixo, ela poderá ser suspensa pelo
efeito da flutuabilidade do concreto, o que ocasionará um resultado de pavimentação defeituoso.
O peso da máquina, que se contrapõe ao
processo de suspensão, é um critério crucial de
desempenho.
A flutuabilidade depende da consistência do
concreto é de difícil determinação por meio de
cálculo.
O seguinte se aplica a todos os tipos de
aplicação:
G >> F
Dica do especialista:
• As pavimentadoras de concreto normalmente têm o peso suficientemente alto
para contrapor com segurança as forças
ascensionais. Ainda assim, recomenda-se
a montagem do molde o mais próximo do
chassi possível e o abastecimento total dos
tanques de água para melhorar a tração!
180 // 181
12 Erros de pavimentação e suas correções 12.1
Exemplos e medidas corretivas recomendadas 186
182 // 183
A pavimentação de concreto segundo padrões
profissionais é um processo altamente complexo.
Ampla experiência e expertise são necessárias
principalmente na hora de definir a proporção
adequada da mistura e para se obter a vibração
efetiva da mistura de concreto. A pavimentação
incorreta do concreto pode ocasionar tremendos
custos de retrabalho, podendo até mesmo exigir
a demolição completa do perfil de concreto
produzido. Por isso, é de vital importância
reconhecer qualquer erro de forma precoce e
realizar as medidas corretivas adequadas.
184 // 185
12.1 Exemplos e medidas corretivas recomendadas Erro/Causa
Rachaduras no perfil de concreto causadas por
concreto excessivamente seco
Ação corretiva
­
Aumentar
a proporção de água/cimento da
mistura de concreto dentro da faixa permitida
­
o ângulo de inclinação do molde se
­ Corrigir
necessário
Erro/Causa
Ondulação do perfil de concreto causada por
concreto excessivamente fluido, ou textura de
“casca de laranja” em partes da superfície do
perfil
Ação corretiva
­
Reduzir
a proporção de água/cimento na
mistura de concreto
­ ­Corrigir a frequência do vibrador se necessário
Erro/Causa
Curso horizontal ou vertical irregular do perfil de
concreto causado por parâmetros incorretos do
fio de guia
Ação corretiva
­Verificar o posicionamento do fio de guia
Erro/Causa
Vazamento de quantidades consideráveis de
concreto na lateral do molde causada por uma
base irregular, e a respectiva perda da pressão no
molde
Ação corretiva
­Prepare ou nivele a base (ex.: com um trimmer)
­ ­Use chapas laterais hidráulicas
186 // 187
12.1 Exemplos e medidas corretivas recomendadas Erro/Causa
Concreto excessivamente seco é parcialmente
arrastado ao longo do movimento de avanço da
pavimentadora de concreto, resultando em danos
desde pequenas rachaduras até grandes defeitos
Ação corretiva
­
Aumentar
a proporção de água/cimento na
mistura de concreto dentro da faixa permitida
Erro/Causa
Espessura excessiva ou insuficiente da camada
do perfil concluído causada pela preparação
inadequada da base, possivelmente resultando
na deformação ou até no desgaste da chapa
deslizante
Ação corretiva
­A base ou canal escavado precisa ser cuidadosamente preparado de acordo com a forma
específica do perfil de concreto a ser construído
Erro/Causa
Coesão insuficiente do material pavimentado
causada por concreto excessivamente úmido
Ação corretiva
­
Reduzir
a proporção de água/cimento na
mistura de concreto dentro da faixa permitida
­ ­Reduzir a frequência do vibrador se necessário
Erro/Causa
Superfície irregular do perfil de concreto
Ação corretiva
­Aumentar o ângulo de inclinação do molde se
necessário
­ ­Verificar se tem uma quantidade suficiente de
concreto na moega
188 // 189
12.1 Exemplos e medidas corretivas recomendadas Erro/Causa
Lacunas de material no perfil pavimentado causadas por uma pressão de contado insuficiente na
zona de compactação
Ação corretiva
­
Verificar
se tem uma quantidade suficiente de
concreto na moega
Erro/Causa
Calombos no perfil de concreto depois de uma
interrupção da operação de pavimentação
Ação corretiva
­
Acionar
os vibradores somente depois que a
máquina estiver avançando
­ ­Evitar paradas da máquina
Erro/Causa
Efeito de textura “casca de laranja” na superfície
do perfil
Ação corretiva
­Corrigir a frequência dos vibradores
­ ­Reajustar a posição dos vibradores
­
a proporção de água/cimento na mistu­ Reduzir
ra de concreto
Erro/Causa
Rachaduras significativas no perfil causadas por
concreto excessivamente seco
Ação corretiva
­
Aumentar
a proporção de abatimento da mistura
de concreto
­
o ângulo de inclinação do molde se
­ Reduzir
necessário
­
a frequência do vibrador inicialmente
­ Aumentar
depois de pausas
­
o tempo de parada da máquina durante
­ Reduzir
interrupções de operação
190 // 191
12.1 Exemplos e medidas corretivas recomendadas
Erro/Causa
Textura “esburacada” da superfície, pois o ar
não conseguiu sair do concreto com a rapidez
necessária
Ação corretiva
­
Corrigir
o ângulo de inclinação do molde se
necessário
­ ­Limpar a fenda de desaeração, se for o caso
Erro/Causa
A ondulação do concreto leva a um aumento no
volume ou à formação de calombos
Ação corretiva
­Reduzir a frequência dos vibradores
192 // 193
13 Fundamentos de projetos 13.1
Requisitos do concreto 198
13.1.1 Requisitos do concreto para pavimentação em offset 198
13.1.2 Requisitos do concreto para pavimentação de lajes 199
13.2 Capacidade de pavimentação 200
13.2.1 Capacidade de pavimentação em offset 200
13.2.2 Capacidade de pavimentação de lajes 201
13.3 Capacidade de transporte do equipamento de alimentação 202
13.3.1 Capacidade de transporte da transportadora de caracol 202
13.3.2 Capacidade de transporte da correia transportadora 204
194 // 195
A construção bem-sucedida de estruturas de
concreto requer que os requisitos de materiais
sejam calculados de antemão. Além disso, a
capacidade de pavimentação da pavimentadora
de concreto precisa ser calculada para se definir
os ciclos de entrega ou fornecimento de materiais
pelos veículos de transporte. Esse procedimento
permitirá que a pavimentadora de concreto
produza de forma contínua.
196 // 197
13.1 Requisitos do concreto
13.1.1
Requisitos do concreto para pavimentação em offset
A
L
Parâmetros para o cálculo dos requisitos do concreto
A = área transversal do perfil [m2]
L = comprimento de pavimentação [m]
V = quantidade de concreto [m3]
Exemplo:
A = 0,3 m2
L = 1.000 m
V = 0,3 m2 x 1.000 m = 300 m3
V=AxL
13.1.2
Requisitos do concreto para pavimentação de lajes
c
a
b
Parâmetros para o cálculo dos requisitos do concreto
a = largura de pavimentação [m]
b = comprimento de pavimentação [m]
c = espessura de pavimentação [m]
V = quantidade de concreto [m3]
Exemplo:
a=2m
b = 3.500 m
c = 0,2 m
V = 2 m x 3.500 m x 0,2 m = 1.400 m3
V=axbxc
198 // 199
13.2 Capacidade de pavimentação
13.2.1
Capacidade de pavimentação em offset
ρ
A
L
Parâmetros para o cálculo da capacidade de pavimentação
A = área transversal do perfil [m2]
v = velocidade de pavimentação [m / min]
ρ = peso específico da mistura de concreto [kg / m3]
Q = capacidade de pavimentação [m3 / min]
Q=vxA
Exemplo:
v = 2 m / min
A = 0,25 m2
ρ = 2.400 kg / m3
Q = 2 m / min x 0,25 m2 = 0,5 m3 / min
Observação: Para extrapolar a quantidade processada por unidade de tempo [kg/min], a capacidade de
pavimentação Q precisa ser multiplicada pela densidade do concreto ρ.
13.2.2
Capacidade de pavimentação de lajes
c
a
ρ
b
Parâmetros para o cálculo da capacidade de pavimentação
a = largura de pavimentação [m]
c = espessura de pavimentação [m]
v = velocidade de pavimentação [m / min]
ρ = peso específico da mistura de concreto [kg / m3]
Q = capacidade de pavimentação [m3 / min]
Q=vxaxc
Exemplo:
v = 2 m / min
a=2m
c = 0,1 m
ρ = 2.400 kg / m3
Q = 2 m / min x 2 m x 0,1 m = 0,4 m3 / min
Observação: Para extrapolar a quantidade processada por unidade de tempo [kg/min], a capacidade de
pavimentação Q precisa ser multiplicada pela densidade do concreto ρ.
200 // 201
13.3 Capacidade de transporte do equipamento
de alimentação
13.3.1
Capacidade de transporte da transportadora de caracol
S
n
α
D
Parâmetros para a definição da capacidade de transporte
A = seção transversal do caracol [m2]
d = diâmetro do caracol [m]
s = helicoidal do caracol [m]
n = velocidade do caracol [1 / min]
α = ângulo de inclinação do caracol [°]
Q = capacidade de transporte [m3 / min]
Q = A x s x n x 0,3 x (1 – 0,02 x α) =
π x d2 / 4 x s x n x 0,3 x (1 – 0,02 x α)
Exemplo:
d = 0,4 m
s = 0,35 m
n = 80 1 / min
α = 30°
(0,4 m)2
Q=πx
x 0,35 m x 80 1 / min x (1 - 0,02 x 30°) = 1,4 m3 / min
4
Observação: Essa fórmula é apenas um cálculo aproximado da capacidade de transporte.
202 // 203
13.3 Capacidade de transporte do equipamento
de alimentação
13.3.2
Capacidade de transporte da correia transportadora
X
v
α
X
X–X
A
B
Seção transversal do
material grosso (β = 30°)
A=
β = 30°
(0,9 x B - 0,05)2
0,068 dm2
Parâmetros para a definição da capacidade de transporte
Observação: Na equação de quantidade, B precisa ser incluído como um valor numérico em [m].
“A” é obtido em [dm2].
A = seção transversal do material grosso
B = largura da correia [m]
v = velocidade da correia [m / s]
g = peso do concreto = 2.400 kg / m3 (úmido)
α = ângulo de inclinação da transportadora [°]
k = fator de correção dependendo do ângulo de inclinação [ ]
Q = capacidade de transporte [m3 / min]
Ângulo de
inclinação α
16°
Fator de correção k 0,89
18°
20°
22°
24°
26°
0,85
0,81
0,76
0,71
0,66
Q = 530 x v x (0,9 x B – 0,05)2 x k
60
Exemplo:
v = 2 m / s
B = 0,6 m
α = 22°
530 Q=
x 2 x (0,9 x 0,6 - 0,05)2 x 0,76 = 3,2 m3 / min
60
Observação: Na equação de quantidade, v precisa ser incluído em [m/s] e B precisa ser incluído em [m].
O resultado será a capacidade de transporte expressa em [m³/min]. Os resultados podem
apresentar desvios, para mais ou menos, dependendo da consistência do concreto.
204 // 205
14 Ciência do concreto 14.1
Composição da mistura de concreto 210
14.2 Agregados e curva de classificação 212
14.3
Propriedades do concreto 217
14.4
Características diferenciadoras 218
14.5
Produção em uma central dosadora 219
14.6
Causas da baixa qualidade do concreto
220
206 // 207
Não existem dois tipos iguais de concreto –
é a mistura certa que importa. A ampla variedade
de opções de mistura permite que o concreto
seja personalizado de acordo com diferentes
exigências.
208 // 209
14.1 Composição da mistura de concreto
A fórmula básica do concreto é simples: cimento
que consiste em xisto, calcário e gipsita; agregados graúdos e finos (cascalho e areia) e água.
O cimento desempenha um papel fundamental.
Mistura-se com a água para formar a pasta de cimento que liga os agregados, criando um material
que lembra uma pedra dura.
Os vários tipos de agregados constituem a maior
parte em termos de volume.
Cimento/materiais cimentícios
Além de formarem a “espinha dorsal” da composição, eles desempenham um papel importante
na qualidade e trabalhabilidade da mistura de
concreto. As propriedades do concreto podem ser
influenciadas por aditivos como cinzas volantes
e plastificantes. Com temperaturas e umidade
normais, o concreto geralmente alcança um alto
percentual da sua resistência final 28 dias depois
da operação de pavimentação.
Agregados
Areia 0 - 2
Cimento Portland
Cascalho 2 - 8
Cascalho 8 - 16
Cinzas volantes
Composição do concreto
Cascalho 16 - 22
Aditivos
Concreto
Água
Aditivos químicos
210 // 211
14.2 Agregados e curva de classificação A otimização da classificação dos agregados é de
vital importância. Agregados bem classificados
reduzem os vazios que são preenchidos com
cimento.
Se a mistura de concreto não for bem classificada, maiores quantidades de cimento, de alto
custo, deverão ser usadas para se alcançar
resultados trabalháveis. Para a produção de
um concreto de alta qualidade, personalizado
para atender a uma aplicação específica, é
importante definir a distribuição do tamanho dos
agregados.
~ 32 mm
~ 22 mm
~ 16 mm
~ 8 mm
~ 4 mm
~ 2 mm
212 // 213
14.2 Agregados e curva de classificação O conjunto de peneiras de ensaio compreende várias peneiras de diferentes tamanhos de tela
Um ensaio de peneiramento pode ser realizado
para se definir as proporções de certos tamanhos
de agregados.
Um conjunto de peneiras de ensaio é necessário
para tanto, incluindo peneiras com buracos quadrados e peneiras de tela, assim como uma panela
para receber os materiais. As peneiras menores
que 4 mm são peneiras de tela e as de 4 mm a
63 mm são peneiras de buracos quadrados.
As peneiras são colocadas umas sobre as outras
Uma amostra de ensaio é colocada na peneira
mais acima.
O jogo de peneiras é agitado mecanicamente ou
manualmente até que o processo de peneiramento
seja concluído. O material que ficar nas diferentes
peneiras será pesado um após o outro. Para tanto,
o material na peneira mais acima deverá ser pesado primeiro, e o material restante em cada uma
das próximas peneiras será acrescentado ao das
anteriores para serem pesados juntos.
214 // 215
14.2 Agregados e curva de classificação Passagem na peneira em % por peso
100
1
= agregado graúdo
90
2
= classificação da fenda
80
3
= agregado de médio a graúdo
4
= agregado de médio a fino
5
= agregado fino
70
5
60
4
50
3
40
2
30
1
20
10
0
0
0,125
0,25
0,5
1
2
4
Tamanho da tela em mm
8
16
31,5
Curva de classificação de um concreto típico usado para pavimentação de concreto
A curva de classificação é uma representação
gráfica da distribuição dos agregados depois da
sua separação nas diferentes frações por
diferentes tipos de peneiras. Uma curva de
classificação favorável garantirá que os vazios
entre os agregados de diferentes tamanhos sejam
minimizados.
As seguintes regras básicas se aplicam:
­ tamanho máximo dos agregados precisa ser
O
selecionado para garantir a trabalhabilidade,
sendo que outros tamanhos precisam preencher
os vazios o máximo possível.
­ Quanto
­
menor o número de vazios no concreto
acabado, maior será a sua resistência à compressão.
Observação:
Mesmo que os agregados adicionados na mistura
de concreto sejam precisamente definidos em
termos de tamanho e quantidade, por meio da
curva de classificação, as suas propriedades também dependerão das suas qualidades inerentes.
Agregados que contêm ferro podem causar
porções de ferrugem, por exemplo, enquanto agregados com sílica ou silicato podem reagir com o
álcali no cimento e induzir a rachaduras graves.
14.3 Propriedades do concreto
As propriedades do concreto podem ser especificamente controladas com a modificação das
proporções da mistura. Elas dependem do teor
de cimento, da quantidade de água na mistura,
da proporção água/cimento, da classificação, da
qualidade dos agregados, dos aditivos químicos,
do teor de ultrafinos, do tipo de compactação ou
do método de cura.
A ampla variedade de opções de mistura permite
que as propriedades do concreto sejam personalizadas de acordo com praticamente qualquer exigência. As propriedades especiais que
dependem da classe do concreto incluem: alta
resistência à compressão, impermeabilidade,
alta resistência ao congelamento, resistência ao
ataque químico, alta resistência ao desgaste e
adequação a altas temperaturas de uso.
Baixa qualidade da mistura de concreto fresco –
o concreto se despedaça
Os percentuais desses vários elementos precisam
ser calculados precisamente na fórmula do concreto para se alcançar os parâmetros especificados em termos da resistência total, do teor de ar
e da proporção de água/cimento na estrutura de
concreto.
Dica do especialista:
• Um traço característico do concreto
adequado à pavimentação é que ele pode
ser moldado a mão, como se fosse uma bola
de neve, mantendo a sua forma, além de
apresentar uma superfície apenas levemente
úmida.
Boa qualidade da mistura de concreto fresco –
uma bola de concreto, moldada a mão, mantém a
sua forma
216 // 217
14.4 Características diferenciadoras
O concreto pode se diferenciar em termos de
­
densidade
(concreto leve, concreto convencional, concreto pesado)
­ ­resistência à compressão
­
de produção, uso destinado ou estado
­ local
de endurecimento (concreto misturado no
local, concreto pronto, concreto impermeável,
concreto submerso, concreto fresco, concreto
endurecido)
­
(concreto autocompactante,
­ consistência
concreto fluído, concreto rígido)
14.5 Produção em uma central dosadora
Central dosadora fixa
O concreto é produzido em uma misturadora no
local da obra (concreto virado na obra) ou em uma
central dosadora (concreto pronto).
O concreto pronto é transportado até o canteiro
de obras por caminhões-betoneira.Se o processamento do concreto e o seu endurecimento
ocorrerem no canteiro de obras, o concreto usado
será denominado de concreto virado na obra,
diferentemente de elementos de concreto préfabricados e posteriormente dispostos na obra.
Os diferentes tipos de agregados são pesados e
então alimentados na usina misturadora. O cimento e os aditivos são pesados ao mesmo tempo.
Os elementos são alimentados à dosadora na
seguinte sequência: agregados, cimento e aditivos
primeiro, seguidos de água e outros aditivos.
Depois que a massa for misturada por um tempo
determinado, a dosadora será aberta e o concreto
despejado no caminhão-betoneira.
O traço do concreto deverá sempre levar em
consideração a distância e o tempo do transporte
para não comprometer a qualidade do concreto.
Como regra geral, o concreto deverá ser total­
mente utilizado em 90 minutos.
218 // 219
14.6 Causas da baixa qualidade do concreto
As causas mais comuns da baixa qualidade do
concreto incluem:
­tempo insuficiente de mistura
­ ­curva de classificação incorreta
­ ­proporção incorreta da mistura
­ ­tipo de agregado incorreto
­ ­qualidade inferior do cimento
­ ­impurezas
­
de água reciclada contendo aditivos
­ uso
químicos
­ ­distâncias de transporte excessivas
Concreto endurecido no veículo de transporte, provavelmente causado pelo endurecimento precoce
ou pelo tempo excessivo de transporte
220 // 221
15 Bibliografia e créditos das imagens Bibliografia
- H. Eifert, A. Vollpracht, O. Hersel: Straßenbau
heute – Betondecken. Hrsg.: Bundesverband der
Deutschen Zementindustrie, Düsseldorf. Verlag
Bau + Technik 2004, 5. Auflage. (Construção de
estradas hoje – pavimentos de concreto. Publicado
por: Associação Alemã da Indústria do Cimento,
Düsseldorf.)
- D. Schubenz, J. Scheiblauer: Straßenbau heute
- Heft 2, Tragschichten mit hydraulischen Bindemitteln. Hrsg.: Bundesverband der Deutschen
Zementindustrie, Köln. Beton-Verlag GmbH 1990,
2. Auflage. (Construção de estradas hoje – Vol. 2,
bases com agentes ligados hidraulicamente.
Publicado por: Associação Alemã da Indústria do
Cimento, Colônia.)
- R. Weber: Guter Beton - Ratschläge für die
richtige Bauberatung. Hrsg.: Bundesverband der
Deutschen Zementindustrie, Köln. Beton-Verlag
GmbH 2007, 22. Auflage. (O bom concreto –
recomendações sobre a consultoria de construção
certa. Publicado por: Associação Alemã da Indústria do Cimento, Colônia).
- Arbeitsgruppe Betonbauweisen: ZTV Beton-StB 07
– Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen und
Richtlinien für den Bau von Tragschichten mit hydraulischen Bindemitteln und Fahrbahndecken aus
Beton. Hrsg.: Forschungsgesellschaft für Straßenund Verkehrswesen e.V., Köln. FGSV Verlag GmbH
2007, 5. Auflage. (Grupo de Trabalho sobre métodos de construção de concreto: ZTV Beton-StB
07 – Condições adicionais técnicas, contratuais e
diretrizes para a construção de camadas de base
com agentes ligantes hidráulicos e pavimentos de
estradas de concreto. Publicado por: Associação
de Pesquisa em Estradas e Transporte, Colônia.)
- K. Wesche: Baustoffe für tragende Bauteile - Band
1, Grundlagen. Bauverlag GmbH, Wiesbaden und
Berlin 1996, 3. Auflage. (Materiais de construção
para estruturas com capacidade de carga – Vol. 1,
Básico.)
- P. Grübl, H. Weigler, S. Karl: Beton - Arten, Herstellung, Eigenschaften. Hrsg.: H. Kupfer. Ernst &
Sohn Verlag 2001, 2. Auflage. (Concreto – tipos,
produção, propriedades. Publicado por: H. Kupfer.)
Créditos das imagens
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133, 134 e 135 são de propriedade de HeidelbergCement AG / Entwicklung und Anwendung.
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222 // 223
Parte 1: Meio-fio, mureta, calçada e aplicações para múltiplos propósitos
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