UNIVERSIDADE ANHEMBI MORUMBI
PAULO HENRIQUE DE ANDRADE
EVOLUÇÃO DO CONCRETO ARMADO
SÃO PAULO
2006
2
PAULO HENRIQUE DE ANDRADE
EVOLUÇÃO DO CONCRETO ARMADO
Trabalho de Conclusão de Curso
apresentado como exigência parcial para
a obtenção do título de Graduação do
Curso de Engenharia civil da Universidade
Anhembi Morumbi
Orientador: Professor Eng. Fernando José Relvas
SÃO PAULO
2006
3
PAULO HENRIQUE DE ANDRADE
EVOLUÇÃO DO CONCRETO ARMADO
Trabalho de Conclusão de Curso
apresentado como exigência parcial para
a obtenção do título de Graduação do
Curso de Engenharia civil da Universidade
Anhembi Morumbi
Trabalho
em:
de
de 2006.
Fernando José Relvas
Nome do Orientador
_______________________________
Nome do professor da banca
Comentários: ____________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________
4
DEDICATÓRIA
Dedico este aos meus pais, José Roberto de Andrade e Marly Perandré, que
foram
os
principais
responsáveis
pela
minha
formação
pessoal
e
acadêmica.Jamais poderia esquecer da minha grande família, minha esposa
Priscila e meus filhos, Gabriel e Maria Luiza.Todos eles são minha inspiração de
cada dia.
5
AGRADECIMENTOS
Agradeço a todos os professores que contribuíram e fizeram parte da minha
educação acadêmica e pessoal.Em especial ao meu orientador Fernando José
Relvas.
6
RESUMO
Este trabalho apresenta a evolução histórica do concreto armado no Brasil e no
mundo. Na verdade não temos nenhuma evidência concreta da data do
surgimento do concreto armado. Temos algumas em alguns países da Europa e
no Brasil. No início foi um grande problema a aceitação deste material e foi
somente anos mais tarde, devido alguns experimentos realizados e casos de
sucesso que este quadro se inverteu. A aceitação veio devido a suas
características, principalmente a de vencer esforços de tração.Os materiais
constituintes são encontrados em grande quantidade na natureza e o concreto
armado se molda a qualquer forma e por ser fácil de aplicar. Para se ter uma
idéia, o concreto armado é o segundo recurso natural mais consumido no mundo
perdendo somente para a água. Foi também através do concreto armado que
tivemos evolução e melhorais nas áreas sociais de habitações, saúde, educação,
saneamento básico, desenvolvimento urbano etc...
Para chegarmos neste patamar, muitos nomes ficaram na história como
participantes efetivos no seu desenvolvimento, desde os primórdios até os dias
atuais.
Palavras chave : concreto armado
7
ABSTRACT
This report presents the historical evolution of reinforced concrete in Brazil and in the
entire world. As a matter of fact, we have no strong evidences about the beginning of
reinforced concrete, but we have evidences in some countries of Europe and also in
Brazil. At the first, it was a big trouble the acceptation of this material and only some
years later, because of experiences done and cases of success, that this situation
was inverted. The acception came because of their characteristics, mainly, the
endurance about traction, also because this is a material founded in big amount in
the environment and presents easy application and moulding. The reinforced
concrete has the second biggest consumption in the world, only loosing only for
water. By means of reinforced concrete that we’d evolution and increases in social
areas of habitation, health, education, basic sanitation, urban development etc.
A lot of names have stayed in the history how effectives participants of this
development, since the beginning until the actual days.
Key words : reinforced concrete
8
LISTA DE FIGURAS
Figura 5.1 - Propylaea Atenas – Barra de ferro inserida na viga sobre os pilares................18
Figura 5.2 – Pantheon de Paris 1770.....................................................................................19
Figura 5.3 - Forno em forma de garrafa para produção de cimento Portland........................20
Figura 5.4 - Remanescente de uma das canoas de Lambot..................................................21
Figura 5.5 - Esqueleto para armação de ferro para um barco................................................21
Figura 5.6 - Vagas de ensaio de Hyatt com indicação das armaduras e trincas...................23
Figura 5.7 - Primeiro prédio em cimento armado em São Paulo .......................................... 27
Figura 6.1 – Implantação do empreendimento Ciragan.........................................................36
Figura 6.2 – Ilustração artística Ciragan................................................................................36
Figura 6.3 – Gráfico de retração térmica...............................................................................39
Figura 6.4 – Gráfico de retração térmica...............................................................................39
Figura 6.5 – Região de encontro viga e laje com CAD pigmentado......................................42
Figura 6.6 – Região de encontro viga e laje com CAD pigmentado......................................43
Figura 6.7 – 1º dia de ciclo....................................................................................................46
Figura 6.8 – 2º dia de ciclo.....................................................................................................46
Figura 6.9 – 4º dia de ciclo.....................................................................................................47
Figura 6.10 – Grua utilizada para transporte vertical.............................................................48
Figura 6.11 – Ancoragem ativa..............................................................................................50
Figura 6.12 – Ancoragem passiva..........................................................................................50
Figura 6.13 - Colocação das placas de ancoragem............................................................. 51
Figura 6.14 - Colocação das cunhas.....................................................................................51
Figura 6.15 – Montagem do macaco de protenção...............................................................52
Figura 6.16 – Término da montagem do macaco de protenção............................................52
Figura 6.17 – Protensão dos cabos.......................................................................................53
Figura 6.18 – Ilustração das cunhas após protensão............................................................56
9
LISTA DE QUADROS
Quadro 5.1 - Elementos químicos mais abundantes na crosta terrestre..................31
Quadro 6.1 – Materiais utilizados e fornecedores.....................................................40
Quadro 6.2 - Materiais utilizados e fornecedores......................................................41
10
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
ABC
Associação Brasileira de Concreto
ABCP
Associação Brasileira do Cimento Portland
ABNT
Associação Brasileira de Normas Técnicas
CAD
Concreto de alto desempenho
DER
Departamento de Estradas de Rodagens
DOP
Departamento de Obras Públicas
EPUSP
Escola Politécnica da Universidade de São Paulo
IBRACON
Instituto Brasileiro de Concreto
11
LISTA DE SÍMBOLOS
Fck – Resistência característica de tensão do concreto
Pa - Unidade de tensão em Pascal
kg - Unidade de massa em quilograma
m³ - Unidade de volume em metros cúbicos
12
SUMÁRIO
1
INTRODUÇÃO ....................................................................................................14
2
OBJETIVOS........................................................................................................15
2.1 OBJETIVO GERAL ...............................................................................................15
2.2 OBJETIVO ESPECÍFICO ........................................................................................15
3
MÉTODO DE TRABALHO..................................................................................16
4
JUSTIFICATIVA..................................................................................................17
5.1 CONCRETO ARMADO .................................................................................18
5.2 HISTÓRIA DO CONCRETO ARMADO NO MUNDO.....................................18
5.2.1 437 a.C. – ATENAS.................................................................................18
5.2.2 PRIMEIRA ASSOCIAÇÃO DO AÇO COM A PEDRA .............................19
5.2.3 1824 – CIMENTO PORTLAND................................................................20
5.2.4 O INÍCIO DO CIMENTO ARMADO .........................................................21
5.2.5 JOSEPH MONIER “ INVENTOR DO CONCRETO ARMADO “...............23
5.2.6 THADDEUS HYATT E SUAS CONCLUSÕES ..........................................24
(VASCOLELOS 1998) ................................................................................................25
5.3 O CONCRETO ARMADO NA ALEMANHA ..................................................25
5.4 O INÍCIO DO CONCRETO ARMADO NO BRASIL .......................................26
5.4.1 ALGUNS RECORDES NO BRASIL ........................................................28
5.4.2 EMÍLIO BAUNMGART ...............................................................................30
5.4.3 NORMALIZAÇÃO....................................................................................30
5.4.4 O ENSINO ...............................................................................................31
5.4.5 AS PESQUISAS ......................................................................................31
5.5 O INSTITUTO BRASILEIRO DO CONCRETO..............................................32
5.6 A ACEITAÇÃO DO CONCRETO ..................................................................33
5.7 O CONCRETO ATUAL .................................................................................34
6
ESTUDO DE CASO ............................................................................................35
6.1 APRESENTAÇÃO DO EMPREENDIMENTO ...............................................36
6.2 VIABILIZAÇÃO DO PROJETO DE ESTRUTURA ........................................37
6.3 CONCRETO RESFRIADO ............................................................................38
6.3.1 TECNOLOGIA .........................................................................................38
6.3.3 EVITANDO A RETRAÇÃO TÉRMICA....................................................38
6.3.4 TRAÇO DO CONCRETO RESFRIADO ..................................................40
6.3.5 CONTROLE TECNOLÓGICO .................................................................41
6.4 CONCRETO DE ALTO DESEMPENHO...........................................................41
6.4.1 TRAÇO DO CAD .....................................................................................43
6.4.2 VANTAGENS DE UTILIZAÇÃO ..............................................................45
6.4.3 QUESTIONAMENTOS ............................................................................45
6.4.4 CICLO DE CONCRETAGEM ..................................................................45
6.4.5 TRANSPORTE VERTICAL .....................................................................47
6.4.6 CUIDADOS PÓS CONCRETAGEM........................................................48
6.4.7 CONTROLE DE RESISTÊNCIA DO CONCRETO ..................................49
6.5 VIGAS PROTENDIDAS – PROTENSÃO ADERENTE..................................49
6.5.1 MATERIAIS UTILIZADOS .......................................................................50
13
6.5.2
6.5.3
6.5.4
8
ESPECIFICAÇÕES DO PROJETO.........................................................50
ANCORAGENS UTILIZADAS .................................................................50
SEQUÊNCIA DE PROTENSÃO ..............................................................51
CONCLUSÕES ...................................................................................................55
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS.........................................................................56
14
1
INTRODUÇÃO
Hoje o concreto armado é o segundo recurso mais consumido no mundo
perdendo somente para água. Em qualquer lugar que estejamos, se olharmos
para os lados com certeza iremos nos deparar com este material. É um material
que tem aceitação mundial, e no Brasil é utilizado em todo território nacional.
Devido a abundância dos materiais constituintes do concreto armado na
natureza, a facilidade de aplicação do material que se molda a qualquer forma e
seu custo-benefício, que o torna praticamente imbatível no mercado da
construção civil.
Também nos trouxe muitos avanços nas áreas sociais, de habitação, educação,
saúde, saneamento básico, desenvolvimento de cidades. A maioria das
construções de casas, prédios, escolas, hospitais, redes de esgoto, tem usado na
sua estrutura o concreto armado.
Este trabalho é apresentado de forma cronológica mostrando o desenvolvimento
e evolução do concreto armado durante os anos, desde a forma mais primitiva
até a mais desenvolvida.
Muitas pessoas foram responsáveis para tal desenvolvimento. Nos dia de hoje
todas as obras em concreto armado são executadas de acordo com as normas
de utilização, para diversos fins.
15
2
OBJETIVOS
Estudar a evolução histórica do concreto armado desde seus primórdios até os dias
atuais.
2.1 Objetivo Geral
Mostrar a evolução do concreto armado abordando seus principais personagens,
marcos, primeiras utilizações, quais materiais eram empregados, sua funcionalidade,
locais de aplicação, enfim mostrar sequencialmente todas as passagens e
transformações ocorridas durante anos.
2.2 Objetivo Específico
Apresentar a história do concreto armado desde seu surgimento até os dias de hoje,
relatando todas as principais mudanças no decorrer dos anos, o seu natural
desenvolvimento no que se refere a materiais utilizados, normas de aplicação,
controle tecnológico, cálculo das estruturas de concreto armado alcançando toda
tecnologia existente nos dias atuais.
16
3
MÉTODO DE TRABALHO
Este trabalho será elaborado com base em referências bibliográficas, publicações,
sites de Internet, jornais e revistas. Também foram feitas consultas a profissionais da
área.
17
4
JUSTIFICATIVA
No curso de engenharia civil, se tratando de aspectos históricos e evolução do
concreto, não existe nenhuma disciplina que enfatize este tema. É de fundamental
importância cultural este assunto já que na engenharia civil dificilmente se executa
uma obra sem a utilização deste material. É importante para o universitário de
engenharia civil e engenheiros formados, obter este conhecimento.
18
5
EVOLUÇÃO HISTÓRICA DO CONCRETO ARMADO
Este capítulo contempla a evolução histórica do concreto armado desde a.C até os
dias atuais.
5.1
CONCRETO ARMADO
Definição: Material de construção composto, no qual a ligação entre o concreto e a
armadura de aço é devida à aderência do cimento e a efeitos de natureza mecânica.
As barras de armadura absorvem esforços de tração nos elementos submetidos a
flexão ou a tração, já que o concreto tem grande resistência à compressão.
5.2
HISTÓRIA DO CONCRETO ARMADO NO MUNDO
Primeira utilização do aço em concreto.
5.2.1 437 a.C. – ATENAS
Uma técnica usando ferro para aumentar a confiabilidade das peças estruturais de
pedra é encontrada no Propylaea em Atenas fig(5.1), construído entre 437 e 432
a.C. pelo arquiteto Mnesikles. A cobertura de mármore é suportada por uma série de
vigas que se apoiam sobre arquitraves jônicas. As vigas que coincidem com colunas
que sustentam as arquitraves, transmitem seu carregamento diretamente aos
pilares, por compressão. As vigas localizadas na metade do vão das arquitraves
produzem uma flexão significante e originam esforços de tração . Para reduzir esta
flexão, transferindo a carga do meio do vão para um ponto mais próximo das
colunas, barras de ferro foram inseridas na face superior das arquitraves, deixandose abaixo delas uma fenda com 2,5cm de altura para permitir a deflexão das barras
19
de ferro sem que estas entrem em contato com as arquitraves. As barras de ferro
agem como vigas independentes de alívio.
Não podemos associar esta armadura de ferro com a utilizada no concreto armado
atual, no entanto podemos considerar outra maneira de se associar um material
dúctil a um material frágil, de modo a permitir o uso do material frágil sob tração.
Figura 5.1 - Barra de ferro inserida na viga sobre os pilares Propylaea, Atenas(KAEFER, 2006)
5.2.2 PRIMEIRA ASSOCIAÇÃO DO AÇO COM A PEDRA
Segundo (KAEFER, 2006) a idéia de associar barras metálicas à pedra ou
argamassa com a finalidade de aumentar a resistência às solicitações de serviço
remonta ao tempo dos romanos.
Durante a recuperação das ruínas das termas de Caracalla em Roma, notou-se a
existência de barras de bronze dentro da argamassa de pozolana, em pontos onde o
vão a vencer era maior do que o normal na época. A associação do aço com a pedra
natural aparece peça primeira vez na estrutura da igreja de Santa Genoveva, hoje
Pantheon Paris, fig(5.2). Segundo o arquiteto Jacques Germain Soufflot, a intenção
era reunir nesta obra a leveza do gótico com a pureza da arquitetura grega. Com
20
poucas colunas na fachada, fez-se necessário a construção de grandes vigas
capazes de efetuar a transferência de elevadas cargas da superestrutura as
fundações. As vigas forma executadas em pedra lavada, verdadeiras vigas em
concreto armado, com barras longitudinais retas na zonas de tração e barras
transversais de cisalhamento. As barras longitudinais eram enfiadas em furos
executados artesanalmente nas pedras, uns em seguida aos outros e os espaços
vazios eram preenchidos com uma argamassa de cal. Nota-se que neste caso a
pedra foi executada antes ( corte,prepara das superfícies, furos ) e a armadura veio
em seguida.
Figura 5.2 – Pantheon Paris 1770 (KAEFER, 2006)
5.2.3 1824 – CIMENTO PORTLAND
De acordo (KAEFER, 2006) Joseph Aspdin inventa o cimento Portland, queimando
calcário e argila finamente moídos e misturados a altas temperaturas até que o gás
carbônico (CO2) fosse retirado. O material obtido era então moído. Aspdin denomina
este cimento como cimento Portland em menção às jazidas de excelente pedra para
construção existentes em Portland, Inglaterra. A definição moderna de cimento
Portland não poderia ser aplicável ao produto que Aspdin patenteou. O cimento
Portland hoje em dia é "feito a partir da queima a altas temperaturas – até a fusão
incipiente do material – de uma mistura definida de rocha calcária e argila finamente
moídas resultando no clínquer. É duvidoso que o cimento produzido sob a patente
de Aspdin de 1824 tenha sido queimado a uma temperatura suficiente para produzir
clínquer e além disso, sua patente não define as proporções dos ingredientes
empregados.
21
Desta forma, Aspdin não produziu cimento portland como conhecemos atualmente.
Segundo (KAEFER, 2006) em 1825 Aspdin estabeleceu uma fábrica de cimento em
um subúrbio de Leeds . Os fornos fig.(5.3) utilizados para queimar o material cru
foram construídos em alvenaria com a forma de uma garrafa, com aproximadamente
12m de altura e 5,6m de diâmetro próximo à base. Entretanto, estes fornos eram
bastante precários, pois havia um grande desperdício de combustível (cada fornada
necessitava que a massa inteira de tijolos fosse reaquecida e certas velocidades e
direção do vento podiam resultar num consumo de coque acima da metade do peso
de clínquer produzido) e uma grande percentagem do produto era queimado
imperfeitamente, o que requeria um tedioso e custoso trabalho de inspeção e
classificação manual.
Figura 5.3 - Forno em forma de garrafa para produção de
cimento Portland (KAEFER, 2006)
5.2.4 O INÍCIO DO CIMENTO ARMADO
Cimento Armado (denominação usada até meados de 1920). Em 1850,segundo
(KAEFER, 2006) o engenheiro Francês Joseph Louis Lambot efetuou as primeiras
experiências práticas da introdução de ferragens numa massa de concreto. É desta
data a construção de uma parede de argamassa nas Forjarias Carcês, departamento
do Var, sul da França, parede essa armada com grande número de finas barras de
ferro. Imerso em estudos sobre o concreto armado e motivado por problemas com a
22
manutenção de canoas de madeira utilizadas para lazer em um pequeno lago
existente em sua propriedade em Miraval, no Var, sul da França, Lambot tem a idéia
de construir um barco de concreto. Nada mais lógico, pois o concreto é durável,
requer pouca manutenção e resistente bem em meios aquáticos. Lambot empregou
para a construção de sua canoa uma malha fina de barras finas de ferro (ou arame),
entrelaçadas, entremeadas com barras mais grossas, usando essa malha fina ao
mesmo tempo como gabarito para se obter o formato adequado do barco , para
segurar a argamassa, dispensando a confecção de moldes e para evitar problemas
com fissuras.
Em 1855 Lambot expõe seu barco na Exposição Mundial de Paris e solicita a
patente de seu projeto. No documento representativo do pedido de patente existe
além da placa que corresponde à armação do barco também o desenho de algo
parecido com um pilar de seção retangular com quatro barras longitudinais de ferro.
O barco exposto figura(5.4 e 5.5) media aproximadamente 4m de comprimento por
1,30m de largura com paredes de aproximadamente 4cm de espessura.Apesar de
ser considerado por muitos como o pai do concreto armado, os experimentos de
Lambot não tiveram muita repercussão por si só, mas segundo alguns autores,
serviu de inspiração para Joseph Monier difundir sua utilização.
Figura 5.4 - Remanescente de uma das canoas de Lambot (KAEFER, 2006)
23
Figura 5.5 - Esqueleto para armação de ferro para um barco (VASCONCELOS, 2006)
5.2.5 JOSEPH MONIER “ INVENTOR DO CONCRETO ARMADO “
Na exposição Universal de Paris Lambot não obteve êxito, visto que não conseguiu
convencer ninguém a fazer o uso deste material e os funcionários da Administração
da Marinha em Toulon se recusaram a aceitar o novo material por considerarem o
concreto armado não apropriado para a execução de navios. Entre os visitantes da
feira estava Joseph Monier. Este não era engenheiro e não se preocupava com
regulamentos : era um comerciante de plantas ornamentais, paisagista e horticultor,
muito prático e ótimo negociante. Monier tinha problemas com seus vasos cerâmicos
e de madeira, problemas como umidade e durabilidade eram os principais. Foi então
que ao se deparar na feira com a invenção de Lambot, veio a idéia de fabricar caixas
e vasos de concreto armado. Monier era prático e para ele o concreto armado era
muito útil para dar forma a qualquer peça onde a argamassa é envolvida nas malhas
de ferro. Foi com esse pensamento que durante muitos anos comercializou caixas e
vasos de formas variáveis. Seu rendimento foi tal que desistiu da sua profissão e
partiu a dedicação total a nova atividade, porém pensava sempre na utilização do
material com algo que estivesse em contato com a água. É por isso que suas
primeiras realizações forma peças como : bacias, caixas d`água, tubos para
encanamentos. Foi sempre ampliando seu campo de ações quando por volta de
1868 a 1873 construiu três grandes reservatórios, o primeiro com 25m³, outro com
120m³ e por último um de 200m³, suportado por colunas, em Nogentsur-Marne.
24
Começou então a patentear tudo que fazia em foi em 1875 quando construiu uma
ponte de 16,5m de vão e 4m de largura nas propriedades do Marquês de Tilliers.
Joseph Monier foi portanto o grande realizador, o criador.
5.2.6 THADDEUS HYATT E SUAS CONCLUSÕES
Advogado nascido em New Jersey,segundo (KAEFER, 2006) Thaddeus Hyatt fez
uma série de ensaios fig(5.6) nos anos 50 e só deu a conhecer os resultados a um
grupo reduzido de amigos, publicando apenas em 1877 sob o complicado título : “An
Account of Some Experiments with Portland Cement - Concrete Combined with Iron
as a Building , material with reference to economy of construction and for security
against fire in the making of roofs, floors nd walking surfaces” . Por não ser
engenheiro, Hyatt pode raciocinar de maneira pura e isenta de preconceitos, não se
deixando influenciar por normas ou postulados. Dessa maneira Hyatt conseguiu
descobrir o verdadeiro papel da armadura no trabalho com o concreto como peça
composta, compreendendo a necessidade de uma armadura transversal muito bem
ancorada, exatamente como o atual estado do conhecimento do concreto armado
recomenda. Entre as conclusões temos :
•
Material de construção resistente ao fogo.
•
Garantir a resistência ao fogo envolvendo toda a armadura com concreto.
•
O funcionamento do aço com o concreto é perfeito.
•
O coeficiente de dilatação térmica dos materiais é suficientemente igual.
•
A relação do módulo de elasticidade deve ser adotado igual a 20.
•
Concreto com ferro do lado tracionado não serve somente para construções
de edifícios, mas também de abrigos.
Hyatt foi efetivamente o grande percursor do concreto armado e possivelmente o
primeiro a compreender profundamente a necessidade de uma boa aderência
entre os materiais e o posicionamento correto das barras de ferro para que este
material pudesse colaborar eficientemente na resistência.Muito tempo depois
sem conhecimento de publicações de Hyatt, Hennebique na França e Koenen na
Alemanha chegaram a conclusões idênticas.
25
Figura 5.6 - Vigas de ensaio de Hyatt com indicação das armaduras e trincas
(KAEFER, 2006)
5.3
O CONCRETO ARMADO NA ALEMANHA
Segundo (KAEFER, 2006) o início se deu com a compra da patente Monier pela
Firma Freytag & Heidschuch de Neustadt sobre o Haardt, para o norte da Alemanha
e por Martentein & Josseaux de Offenbach sobre o Meno para a região de Frankfurt.
Essas duas firmas garantiram o direito de preferência de compra da patente para o
resto da Alemanha.
Em 1886 essas duas firmas cederam o direito para o engenheiro alemão Gustavo
Adolpho Wayss. Este fundou em Berlin uma firma “ Aktiengesellschaft Für beton –
und Monier bau “. O novo processo construtivo gerou diversas suspeitas e
desconfianças. Foi então que Wayss decidiu investir em ensaios para provar, por
meio de provas de carga, que existiam vantagens econômicas ao se colocar
armaduras de ferro dentro do concreto. O engenheiro encarregado de conduzir os
trabalhos das provas de cargas foi Mathias Koenen. Este concluiu que a função do
ferro deveria consistir, na absorção das tensões de tração enquanto que o concreto
se encarregaria de resistir as compressões.
26
5.4
O INÍCIO DO CONCRETO ARMADO NO BRASIL
Segundo (VASCONCELOS, 2006), pouco se conhece sobre o início efetivo do
concreto armado no Brasil. A mais antiga noticia sobre a utilização do concreto
armado data de 1904, documentada no curso do professor Antonio de Paula Freitas
na "Escola Polytechnica do Rio de Janeiro ". Em sua publicação "Construções de
Cimento Armado" menciona que as primeiras aplicações de concreto armado no
Brasil foram em casas de habitação em Copacabana. A execução foi do Engenheiro
Carlos Poma que obtivera em 1892 a patente, que não passava de uma variante do
sistema de Monier. Poma chegou a executar várias obras em concreto armado
como: prédios, sobrados, escadas, fundações, soalhos e muros.
Entre as realizações do Engº F. S Saturino de Brito estão as obras de saneamento
executados em Santos. Foram nessas obras onde se começou a pensar em
normalização, especificações, cadernetas de instruções de esgoto sanitário.
Conforme (VASCONCELOS, 2006) no Rio de Janeiro, segundo informações
contidas em "A arquitetura moderna e suas raízes" de Paulo F. Santos, em 1908,
Echevarria teria construído uma ponte de 9m de comprimento com cálculos feitos na
França por Hennebique. Nada resta desta ponto, nem mesmo o construtor.
Segundo (VASCONCELOS, 2006) as primeiras estruturas de concreto armado
calculados no Brasil foram de Carlos Euller e de seu auxiliar Mario de Andrade
Martins Costa que projetaram a ponte em arco de concreto armado sobre o Rio
Maracanã, anterior a 1908. Segundo (VASCONCELOS, 2006) a revista Brazil-Ferro
Carril de 1940 ao publicar a biografia de Carlos Euller cita como a grande aplicação
do concreto armado, pela primeira vez no Brasil a obra do viaduto entre São
Cristóvão e São Diogo, sem especificar detalhes sobre a obra. Tratando de Pontes,
a primeira obra em São Paulo, devidamente documentada é descrita na revista
Polytechnica nº 31/32 de 1910, em artigo intitulado "Concreto Armado em Socorro".
O autor deste projeto foi o engenheiro Guilherme E. Winter junto com Ernesto
Chagas. Por ser uma obra pioneira todos os cuidados foram tomados seguindo
rigorosamente as mais recentes especificações e recomendações estrangeiras na
27
época. O concreto era feito de pedregulhos retirados do rio com 250 kg de cimento
por m3, de traço 1:3:6 e consistência farofa. Foi lançado nas formas dos arcos de
15/40 cm em pequenos baldes e socado com um macete até lacrimejar. Esta obra
foi armada com vergalhões de aço. Classificando-se portanto como concreto armado
com o sentido que hoje se lhe dá.
Na história da ciência do Brasil, segindo (VASCONCELOS, 2006) Vargas cita o
"primeiro edifício de concreto armado construído em São Paulo à rua Direita nº 7" e
menciona a atividade do Gabinete de Resistência dos materiais da escola
Politécnica em 1913 nos ensaios dos materiais utilizados na construção. Como os
registros na época não eram muito esclarecedores não se tem certeza do edifício
pioneiro em concreto armado no Brasil. De fato, no jornal brasileiro "Le messager de
São Paulo" de 18.06.1909, editado em francês, apareceu um artigo que cita o
arquiteto Francesco Notaroberto como autor do projeto e da construção do primeiro
edifício em cimento armado no estado de São Paulo. Este seria localizado na Rua
São Bento, esquina com atual Praça do Patriarca.
De acordo com (VASCONCELOS, 2006) o professor Pedro Carlos da Silva Telles
grande estudioso e pesquisador, autor do livro "História da Engenharia no Brasil"
forneceu por carta, preciosas informações sobre as obras pioneiras em concreto
armado, algumas entretanto com a utilização de trilhos usados no lugar de
vergalhões, entre elas temos:
•
1911 - Ponte sobre o rio Camanducaia, na Fazenda Modelo em Amparo, São
Paulo ( Revista " Brazil Ferro-Carril" nº 22 de outubro de 1911)
•
1912 - Ponte sobre o Rio Tamanduateí, na Mooca, São Paulo ( Revista "
Brazil Ferro- Carril" nº 36 de dezembro de 1912)
•
1912 - Paredes laterais e lajes do fundo e do teto das obras de reconstrução
de dois grandes reservatórios do sistema de abastecimento de água de Belo
Horizonte (Revista " Brazil-Ferro Carril" nº 36 de dezembro de 1912)
28
•
1914 - Muros de arrimo laterais em dois trechos das obras de retificação e
canalização do Rio Tamanduateí, São Paulo (Revista "Brazil Fero- Carril"
nº80 de outubro de 1914)
Nesta época supõe-se que as estruturas de concreto eram calculadas no exterior. O
que nos leva a crer nisto é a existência de anúncios no almanaque Laemmert de
1914, onde Hennebique oferece plantas e orçamentos gratuitos para obras do Rio
de Janeiro, feitos pelo seu escritório em Paris, á rua Danton 1.
Segundo (VASCONCELOS, 2006) o francês Françóis Hennebique, foi o primeiro a
compreender na Europa a necessidade das armaduras no concreto. Percebeu a
necessidade de dispor outras armaduras além das de tração. Imaginou armaduras
dobradas, prolongadas em diagonal e ancoradas na zona de compressão. Foi o
primeiro a colocar estribos da viga T, considerando a colaboração da laje como
mesa de compressão.
Com a chegada da empresa alemã Wayss & Freytah, Hennebique perdeu seu
espaço, e com a chegada desta empresa no Brasil, ocorreu o grande
desenvolvimento do concreto armado e de formação de engenheiros brasileiros
nesta especialização. A partir de 1924 com a formação de engenheiros brasileiros
quase todos os cálculos de concreto armado são feitos no Brasil. Devemos destacar
o nome de Emilio Henrique Baungart como primeiro brasileiro de destaque
internacional nessa atividade. Não podemos deixar de citar o nome de willian
Filinger, veio para o Brasil em 1912 e trabalhou em diversas firmas do ramo. Como
destaque o projetista do Prédio Martinelli em São Paulo.
5.4.1 ALGUNS RECORDES NO BRASIL
Segundo (VASCONCELOS e CECHELLA, 2006)
•
Jockey Club do Rio de Janeiro, fundações em estaca de concreto armado,
cravadas até uma profundidade máxima de 24m, perfazendo em 01924 um
total de 8 km, recorde sul-americano.
29
•
Jockey Club do Rio de Janeiro, marquise da tribuna de sócios com balanço de
22,4m recorde mundial em 1926 (projeto e construção de Christiani & Nielsen)
•
Prédio Martinelli, construído em São Paulo entre 1925 e 1929, com área
construída de 40.000 m2, o maior do mundo (superado em 1933 pelo
Cavanagh de Buenos Aires com 120,35 m de altura)
•
Ponte Presidente Sodré (antiga Itajurú) em Cabo Frio, arco de 10,5m de altura
vão de flecha de 67m
•
Estátua do Cristo Redentor no Corcovado, a mais alta estátua de concreto
armado no mundo com 30m em 1930
•
Museu de Arte de São Paulo, com laje de 30x70m livres, recorde mundial de
vão em 1969
•
Edifício Itália, o maior edifício em concreto armado no mundo, por alguns
meses sendo ultrapassado logo após pelo Marina City em Chicago
•
Primeiro prédio em cimento armado na Rua São Bento em São Paulo
Figura(6.7)
Figura 5.7 - Primeiro prédio em cimento armado em
São Paulo na Rua São Bento (Vascocelos 1992)
30
5.4.2 EMÍLIO BAUNMGART
Segundo (VASCONCELOS, 2006)
Este foi o responsável pelo desenvolvimento do concreto armado no Brasil. Foi dele
o primeiro escritório de cálculo de concreto armado no Brasil na cidade do Rio de
Janeiro em 1925. Foi passando todo seu conhecimento e genialidade a seus
colaboradores que chegamos num patamar elevado no que se trata de concreto
armado.
5.4.3 NORMALIZAÇÃO
A primeira regulamentação de concreto armado que temos notícia data de 1929,
abrangendo todos os tipos de construções.O código Saboya (Código de Obras Artur
Saboya) foi a alavanca para a normalização do concreto armado no Brasil.Logo em
seguida veio a revista Cimento armado, de José Furtado Simas, Mário Cabral e
Humberto Menescal. Os primeiro resultado foi a criação da ABC (Associação
Brasileira de Concreto) que reunia todos os profissionais ligados ao meio.A função
principal da associação era padronizar todas as construções de concreto armado no
Brasil.
Em 1936 já havia sido fundada no Rio de Janeiro a ABCP ( Associação Brasileira de
Cimento Portland), que tinha como objetivo unificar todos os regulamentos
existentes no Brasil e acabar com as diversidades e em 1937 foi criada a primeira
norma que por sua vez foi muito bem recebida pelo DER (Departamento de Estradas
e Rodagens) e pelo DOP (Departamento de obras Públicas) do Rio de Janeiro.
O estabelecimento definitivo se deu a partir de 1938 com as reuniões feitas pelos
Laboratórios Nacionais de Ensaios de Materiais que surgiu a idéia da unificação de
um regulamento que visava a padronização da execução e projeto de obras em
concreto armado.Depois de diversas reuniões, em maio de 1940 foi criado o primeiro
projeto, a NB-1. A ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas), foi fundada
em 24 de setembro de 1940, tendo como principal personagem Paulo de Sá.Desde
31
então a ABNT é o principal órgão responsável pela normalização técnica do país,
oferecendo estrutura necessária para o desenvolvimento tecnológico do Brasil.
5.4.4 O ENSINO
Segundo (VASCONCELOS e CECHELLA, 2006) o primeiro texto sobre concreto
armado no Brasil Paula Souza da EPUSP (Escola Politécnica da Universidade de
São Paulo) publicado em 1912.No final da década de 1930 o concreto armado era
lecionado nas disciplinas de resistência, estabilidade e estática.
Um dos mais conceituados professores de concreto armado foi Telêmaco Hippolyto
de Macedo Van Langendonck, Bacharel em Direito em 1929 e Engenharia Civil em
1931.Lecionou durante 40 anos na EPUSP e recebeu título de Professor Emérito em
1980.Seu grande feito foi em 1940 quando introduziu na NB-1, o cálculo das
estruturas de concreto armado no estádio III,a primeira no mundo a considerar a
plastificação do concreto.Merecem destaque os professores, Antônio Alves Noronha
que lecionava em diversas escolas e faculdades do Rio de janeiro, Péricles
Braziliense Fusco que escreveu diversos livros entre 1970 e 1980, Ivo Wolff no Rio
Grande do Sul, lecionava as disciplinas de Pontes e Grandes Estruturas, Carlos
Augusto de Vasconcelos e Roberto Rossi Zuccolo em concreto protendido e Luiz
Alfredo Falcão Bauer na área de tecnologia de materiais de construção.No Brasil o
principal Instituto de pesquisas sobre concreto armado é o IBRACON (Instituto
Brasileiro de Concreto Armado).
5.4.5 AS PESQUISAS
As pesquisas de concreto armado foram desenvolvidas a partir 1970 com cursos de
mestrado e doutorado na EPUSP, programa dirigido pelo Departamento de
Engenharia Civil.O Prof. Paulo Helene destaca-se como um formador de
pesquisadores na área de concreto, tendo sido orientador de 38 dissertações de
mestrado e 19 teses de doutorado.Desde então a qualidade do concreto armado
vem progredindo muito.
32
Entre os pesquisadores separando por áreas temos :
•
em São Paulo : Antonio Figueiredo e Maria Alba Cincotto , Simão Priskunick ,
Vladimir Antonio Paulon , Jefferson Libório , Maryangela Lima
•
no Rio de Janeiro : Ivan Ramalho e Lidia Shehata
•
no Paraná : Giberto Carbonari e Berenice Torrales Carbonari
•
em Santa Catarina : Luiz Roberto Prudêncio Jr, Janaíde C. Rocha, Wellington
Repette
•
no Rio Grande do Sul : Denide Dal Molin , Claudio Kazmierckzack , Geraldo
C.Isaia , Anfré Guimarães
•
no Espírito Santo : Moema Ribas Silva, Maristela G. Silva e Fernado L. Souza
•
em Goiás : Enio Pazzini e Osvaldo Cascudo
•
em Brasília : Antonio Nepomuceno e Elton Bauer
•
em Pernambuco : Arnaldo P. Carneiro, Eliana B. Monteiro
•
na Paraíba : Normando P. Barbosa
Na maioria dos estados Brasileiros temos profissionais conceituados que
contribuem significativamente para o avanço tecnológico do concreto armado em
todas as partes do Brasil.
5.5
O INSTITUTO BRASILEIRO DO CONCRETO
No dia 23 de Julho de 1972 ocorreu a assembléia de fundação do IBRACON que
tem como objetivo proporcionar conhecimentos a todos os interessados em concreto
armado, principalmente os profissionais do meio e as empresas, investigando,
pesquisando e divulgando todo o conteúdo adquirido.
33
5.6
A ACEITAÇÃO DO CONCRETO
O uso conjunto do concreto com o aço garantiu que o concreto antes utilizado pelos
romanos que não resistia a tensões de tração ganhasse esta propriedade.É um
material que adquiri qualquer forma, os materiais constituintes são encontrados em
abundância na natureza e de custo baixo.
É utilizado para construção de habitações, hospitais, redes de esgoto, postes,
barragens, pontes, viadutos, vasos, escolas, plataformas marítimas, contribuindo
significativamente para o bem social.
Difundiu-se principalmente a partir da segunda guerra mundial e podemos citar como
suas grandes vantagens :
•
Matérias primas com custo baixo e encontrado com abundância em vários
locais de aplicação pois na sua composição estão presentes os cinco
elementos químicos mais abundantes do planeta, que totalizam 89% da
massa da crosta terrestre como mostra o quadro(1).
Quadro 5.1 Elementos químicos mais abundantes na crosta terrestre
Elemento
% massa
Oxigênio
46,6
Silício
Alumínio
25,7
8,1
Ferro
5,7
Cálcio
Total
3,6
89,0
(VASCONCELOS e CECHELLA, 2006).
•
Por se apresentar na forma plástica é moldado em diversas formas,
podendo unir os traços arquitetônicos com os esforços solicitantes.
•
Os materiais do concreto armado se solidarizam entre si formando grande
rigidez por meio do monolitísmo nos entrecruzamentos, que outros
sistemas dificilmente possuem.
•
Quando da sua boa execução e bem projetado alcança boa durabilidade
com grandes resistências aos meio externos agressivos.
•
O consumo de materiais cresce na razão inversa do seu custo
34
As qualidades apresentadas aliadas ao seu baixo custo fazem deste um material de
utilização em larga escala, com vantagens técnicas, econômicas e sociais difíceis de
serem superadas, o que justifica o seu uso em todo o mundo.
5.7
O CONCRETO ATUAL
Hoje o concreto armado é o segundo material no mundo mais utilizado perdendo
somente para a água. Com o avanço tecnológico e social encontrou-se neste
material propriedades intrínsecas as quais se tornam incontestáveis. A facilidade
alcançar formas plásticas, suas propriedades mecânicas que permitem a construção
de obras de grande porte e de diversos tipos, e o melhor custo nos dias de hoje.Em
qualquer lugar que estejamos encontramos estruturas em concreto armado, dos
mais variados tipos e fins.
É um material que quando utilizado de acordo com os procedimentos executivos e
quando bem projetado consegue uma longa vida útil, um dos pontos contestáveis
até hoje neste meio. Já tivemos diversas experiências ruins da execução de obras
mau executadas onde o meio externo afetou a estrutura e por fim deu-se a obra uma
vida útil pequena, é o caso de uma ponte que veio a ruína em Santos no ano de
1991, onde o laudo apontou como causa a falta de cobrimento necessário
acarretando na corrosão da armadura. A NBR 6118 é a norma regulamentadora de
Projeto e Execução de Estruturas de Concreto armado. A produção e a qualidade
são os principais ganhos oferecidos pela norma além da padronização em todo
território nacional.
35
6
ESTUDO DE CASO
O presente estudo de caso refere-se a obra do Edifício Ciragan, empreendimento
da Construtora Cyrela Brazil Realty S/A. A obra está localizada na região da Avenida
Paulista, na Rua Ministro Rocha de Azevedo.
O empreendimento foi escolhido por se tratar de um projeto complexo, com pilares
esbeltos, arquitetura diferenciada.A obra foi batizada com o nome de Antigo Castelo
da Turquia.
O estudo pretende mostrar toda a tecnologia usada em concreto armado,
concentrando informações no que se refere a tipos de concreto utilizado, materiais,
fornecedores, controles tecnológicos, controle e processos de execução, enfim, a
tecnologia empregada na estrutura da obra, da fundação ao seu término.
36
6.1
APRESENTAÇÃO DO EMPREENDIMENTO
Com o nome de um palácio de Instambul na Turquia (figura 6.2), Ciragan é um
empreendimento (figura 6.1) que tem uma arquitetura fantástica, onde a estrutura
projetada para receber o projeto é bastante complexa. O Ciragan é composto por
duas torres, uma delas é composta por 36 andares residenciais e outra composta
por 12 andares comerciais.O terreno tem uma área aproximada de 6.000,00m².
Figura 6.1 Implantação do empreendimento Ciragan (CYERLA, 2006)
Figura 6.2 ilustração artística
Ciragan (CYRELA 2006)
37
6.2
VIABILIZAÇÃO DO PROJETO DE ESTRUTURA
Em princípio, o projeto de estrutura da obra Ciragan era do tipo convencional com
lajes maciças, e o concreto especificado era de 30MPa para as vigas e lajes do
edifício.
Na fase de coordenação de projetos, foi verificado que as dimensões impostas pela
arquitetura eram, porém, incompatíveis com uma taxa de armadura de aço muito
elevada na região de transpasse entre os pilares, nos reforços laterais e na ligação
com as vigas.Também foi feita uma verificação de taxa de armadura a qual também
se encontrava muito elevada e inviabilizava a parte financeira do negócio. No lugar
do transpasse convencional poderia utilizar-se método de luvas ou soldas, o que
dificultaria ao máximo a execução destas lajes no prazo e ciclo determinado de 05
dias .Isto significaria um dia a mais no ciclo de laje, mão de obra especializada e
custo adicional. A partir deste momento, aconteceram diversas reuniões entre a
fornecedora de concreto, construtora, incorporadora e projetistas, afim de solucionar
os problemas encontrados na viabilização do projeto. Foi então que em comum
acordo foi especificado para a obra o CAD (Concreto de alto desempenho)
pigmentado para os pilares do edifício, com resistência característica de projeto
maior ou igual a 45MPa. Dessa maneira foi possível deixar o transpasse mais leve
na região dos pilares, explica o Engenheiro Fernando Augusto Corrêa da Costa,
responsável pela obra.
Também houve uma adequação do projeto de estruturas com o de arquitetura onde
foram viabilizadas vigas protendidas para vencer grandes vãos e contribuir com os
espaços e a arquitetura interior do empreendimento.
Para a fundação, o projetista de estrutura observou a utilização de concreto resfriado
para blocos com grandes volumes de concreto.
38
6.3
CONCRETO RESFRIADO
Utilização do concreto com gelo.
6.3.1 TECNOLOGIA
Os grandes blocos da fundação do edifício Ciragan foram projetados com Fck
(resistência característica do concreto) maior ou igual a 30MPa e por motivo de
precaução foi implementada uma nova tecnologia. Segundo o engenheiro Fernando
Augusto Corrêa da Costa, para evitar o aquecimento do concreto, processo natural
de pega principalmente no interior da peça utilizou-se então o concreto com gelo,
este último ainda adicionado na usina.O objetivo era que o concreto chegasse na
obra com temperaturas próximas a 15º.cabe ressaltar que este tipo de concreto é
mais utilizado em obras de grande porte como barragens e grandes blocos de
fundação.
Desta maneira, no período normal de oito horas o concreto chegaria a apenas 25º e
com 72 horas a no máximo 30º.O controle da temperatura era feito na chegada das
betoneiras na obra e durante a concretagem.O controle de temperatura é de
fundamental importância e evita a concentração de calor no interior do bloco e, por
conseqüência a retração, que ocorre no processo de resfriamento e é a principal
responsável por fissuras no concreto, provocando a perda de resistência e
patologias futuras.
6.3.3 EVITANDO A RETRAÇÃO TÉRMICA
Atualmente, com as práticas desenvolvidas utilizando bombas, a concretagem é
executada muito rapidamente. Desta forma, o aquecimento pelo calor de hidratação
pode ser muito alto e da mesma maneira a queda de temperatura. É de fundamental
importância mantermos o controle da temperatura para evitar a retração.O
aparecimento de trincas surge quando os esforços de tração vencem resistência a
39
tração do concreto conforme (figuras 6.3 e 6.4).Conforme figura 2,os esforços de
tração vencem a resistência de tração, e é neste momento que acontece a fissura ou
trinca no concreto.
O que devemos realmente nos preocupar é com o controle das temperaturas quando
do aquecimento e também no controle de estabilização das temperaturas.
Porcentagem
Retração térmica
150
100
Resistência a
tração
50
0
1
3
7
14
28
60
Esforços de
tração
Dias
Figura 6.3 – Gráfico de retração térmica
(Revista Similx Maio/Junho/Julho 2005)
Porcentagem
Retração térmica
100
80
60
40
20
0
Resistência de
tração
Esforços de
tração
1
3
7
14
28
60
Dias
Figura 6.4 – Gráfico de retração térmica
(Revista Similx Maio/Junho/Julho 2005)
40
6.3.4 TRAÇO DO CONCRETO RESFRIADO
O traço para 1m³ de concreto ,com as especificações, dosagens, componentes e
fornecedores da matéria prima (quadro 6.1) é apresentado a seguir :
Traço para Fck 30 MPa britas1 e 2 com slump 80 10+/- 10mm
•
Aglomerantes Cimento Portland CPIIE : 334kg
•
Brita 0 : 232kg
•
Brita 1 : 544kg
•
Brita 2 : 331kg
•
Areia de quartzo : 494kg
•
Areia artificial : 269kg
•
Aditivos plastificantes : 1,67kg
•
Gelo : 110kg
•
Água : 52kg
41
Quadro 6.1 Materiais utilizados e fornecedores
Componentes
Tipo
Fornecedor
Aglomerantes
CPII-E
IJACI – Camargo Corrêa Cimentos
Brita
Brita 0
Pedreiras Basalto
Brita
Brita 1
Pedreiras Basalto
Areia
Quartzo
Concresand Mineração
Areia
Areia artificial
Pedreiras Basalto
Aditivos
Plastificante
Rheotec Ind e com de Aditivos
Água
Água
Água
Brita
Brita 2
Pedreiras Basalto
Aditivos
Gelo
Supergelo Ind e com. Gelo
6.3.5 CONTROLE TECNOLÓGICO
Para o controle tecnológico de concreto e aço apresento a seguir :
•
Verificação do traço do concreto
•
Recebimento de concreto na obra conforme a norma
•
Ensaios de compressão e módulo de elasticidade conforme a norma brasileira
e projeto
•
Conferência das resistências alcançadas a 7 e 28 dias
•
Rastreabilidade do concerto através de mapeamento em planta
•
Conferência de dosagens na usina
•
Módulos de deformação , tração e escoamento do aço
6.4 CONCRETO DE ALTO DESEMPENHO
No edifício Ciragan foi especificado o CAD (Concreto de Alto Desempenho) para os
pilares do edifício.Conforme visto anteriormente ao ser viabilizado este tipo de
concreto a Construtora Cyrela Brazil Realty S/A obteve muitos ganhos.No conjunto
dos trabalhos, a empresa economizou 55 toneladas de aço.A economia é maior
42
ainda levando em consideração os custos de beneficiamento, de carga, descarga e
também
armazenamento,
este
último
ajudando
muito
na
logística
de
armazenamento do aço no canteiro de obras, bem como o tempo e pessoas
envolvidas nestes serviços.
Apesar de ser um concreto 9% mais caro em relação ao concreto convencional,
acabou saindo mais barato para a obra.Segundo o engenheiro Fernando Augusto
Correa Costa, além dos ganhos técnicos tiveram ganhos no custo dos processos.
Outra novidade que a obra traz é a pigmentação na cor vermelha do concreto de alto
desempenho na região de encontro de vigas e lajes como mostra (figura 6.5 e
6.6).Para as lajes e vigas, o projeto especificou um concreto com resistência
característica de 30MPa e para os pilares 45MPa.Esta técnica ajuda na identificação
do tipo de concreto e auxilia no controle tecnológico executado na obra.
Figura 6.5 Região de encontro viga e laje
com CAD pigmentado (Cyrela 2005)
43
Figura 6.6 Regiao de encontro viga e laje
com CAD pigmentado(Cyrela 2005)
6.4.1 TRAÇO DO CAD
Traço Fck 45MPa Brita 1 e 2 slump 80 10+/- 10mm com sílica
•
Aglomerantes CPV-ARI-RS : 327kg
•
Aglomerantes Sílica : 16kg
•
Brita 0 : 229kg
44
•
Brita 1 : 538kg
•
Brita 2 : 327kg
•
Areia de quartzo : 591kg
•
Areia artificial : 149kg
•
Aditivos plastificantes : 1,20kg
•
Pigmento: 0,65kg
•
Água : 172kg
Quadro 6.2 Materiais utilizados e fornecedores
Componentes
Tipo
Fornecedor
Aglomerantes
CPV-ARI-RS
Camargo Corrêa Cimentos
Brita
Brita 0
Pedreiras Basalto
Brita
Brita 1
Pedreiras Basalto
Areia
Quartzo
Concresand Mineração
Areia
Areia artificial
Pedreiras Basalto
Aditivos
Plastificante
Rheotec Ind e com de Aditivos
Água
Água
Água
Brita
Brita 2
Pedreiras Basalto
Aglomerantes
Sílica
IJACI – Camargo Corrêa Cimentos
Aditivos
Pigmentos
MBT Brasil Ind e com Ltda
45
6.4.2 VANTAGENS DE UTILIZAÇÃO
•
Aumento da durabilidade e vida útil das obras
•
Redução de custos da obra
•
Melhor aproveitamento dos espaços disponíveis na construção
6.4.3 QUESTIONAMENTOS
Um dos grandes questionamentos quando da utilização de concreto de alto
desempenho é o problema em relação a aderência do revestimento neste
concreto.Para sanar essa dúvida foi pedido a empresa TESTE que faz todo o
controle tecnológico da obra que realizasse ensaios de tração.Então foi feito um
pano de massa sobre este concreto e depois de 14 dias da sua execução foi
realizado o ensaio que foi satisfatório.
6.4.4 CICLO DE CONCRETAGEM
1º dia – Transferência de eixos
Conferência do esquadro dos eixos
Montagem de gastalhos dos pilares
Elevação dos Painéis dos pilares (figura 6.7)
Armação dos pilares
Fechamento dos pilares
2º dia - Montagem do cimbramento
Montagem dos painéis laterais e fundo de vigas (figura 6.8)
Assoalho de laje
46
3º dia - Prumo dos pilares
Concretagem de pilares até fundo da viga
4º dia - Armação de laje (figura 6.9)
Instalações embutidas
Nivelamento de lajes e vigas
5º dia - Concretagem de vigas e lajes
Figura 6.7 - 1º dia ciclo (CYRELA, 2006)
47
Figura 6.8 – 2º dia ciclo (CYRELA, 2006)
Figura 6.9 – 4º dia ciclo (CYRELA, 2006)
6.4.5 TRANSPORTE VERTICAL
Atualmente dispõe-se de
equipamentos de última tecnologia que proporciona
diversos ganhos de produtividade, segurança e desempenho. Nesta obra utilizou-se
elevadores cremalheiras e uma grua. Para a concretagem dos pilares das Torres foi
utilizado a grua (figura 6.10), enquanto nas lajes e vigas este concreto é lançado
48
através de bombas estacionárias.A viabilidade do equipamento foi possível graças
as condições favoráveis do canteiro de obras.
Figura 6.10 Grua utilizada para transporte vertical (CYRELA, 2006)
6.4.6 CUIDADOS PÓS CONCRETAGEM
Após a concretagem de cada pavimento é feito um rigoroso controle de qualidade do
serviço.O processo de cura da laje é feito através lâminas d’ água que ficam
represadas em torno de uma argamassa feita logo após as concretagens.Para a
região de encontro entre vigas e lajes que chamamos na obra de “ cabeça de pilar “,
este recebe um tratamento especial onde é rolado sobre ele uma misturano traço 1:
6 de água com um produto impermeabilizante, no caso especial “Baucryl”.A cura da
laje é feita no mínimo 03 dias.
Após toda a desforma, é feito uma vistoria para avaliar os problemas de
concretagem, as famosas “bicheiras”ou qualquer outra não conformidade.Quando de
49
sua ocorrência são tomadas aços corretivas e corrigidas sempre que possível na
mesma hora.Quando não é possível fazer o reparo no momento, este erro será
corrigido em outra etapa da obra.
6.4.7 CONTROLE DE RESISTÊNCIA DO CONCRETO
Para os pilares e vigas do empreendimento forma moldados corpos de prova
cilíndrico para realização de ensaios de compressão.Foram moldados em série de
04, onde 02 corpos de prova eram rompidos aos 7 dias e os outros dois aos 28
dias.Também foi consultado o projetista de estrutura que recomendou fazer o ensaio
de módulo de elasticidade a cada 03 lajes.Todo este controle era feito pela empresa
TESTE e também registrado nos formulários de controle da Construtora.
6.5
VIGAS PROTENDIDAS – PROTENSÃO ADERENTE
A protensão aderente foi uma técnica vantajosa utilizada neste empreendimento.
Para vencer os grandes vãos e adequar o projeto de estrutura ao de arquitetura foi
usada esta modalidade de protensão. Nesta modalidade de concreto protendido, o
cabo fica isolado do concreto por meio da bainha metálica; após a protensão há
necessidade de injetar nata de cimento para o completo preenchimento da bainha.
Esta injeção reestabelece a aderência concreto/aço.
As cordoalhas ficam aderidas à pasta de injeção que, por meio das bainhas
corrugadas, aderem ao concreto da peça estrutural, impedindo o movimento relativo
entre as cordoalhas e o concreto. As cordoalhas dividem espaço dentro de uma
mesma bainha e de uma só ancoragem multicordoalha.Foram protendidas
simultaneamente por um só macaco de protensão.
50
6.5.1 MATERIAIS UTILIZADOS
•
Macaco hidráulico
•
Cabos de 15,2mm
•
Nata de cimento
•
Bainha metálica
6.5.2 ESPECIFICAÇÕES DO PROJETO
•
Aço CP.190 RB # 15,2mm
•
Força de protensão para o cabo de 15,2mm = 20,5kn
6.5.3 ANCORAGENS UTILIZADAS
As ancoragens utilizadas forma do tipo ativa e passiva conforme(figuras 6.11 e 6.12)
51
Figura 6.11 Ancoragem ativa
(PROTENDE, 2006)
Figura 6.12 – Ancoragem passiva
(PROTENDE, 2006)
6.5.4 SEQUÊNCIA DE PROTENSÃO
Na( figura 6.13) podemos ver a colocação das placas de ancoragem para protensão
e na (figura 6.14) são colocadas as cunhas.Depois a colocação das cunhas dá-se
início a montagem do macaco para protensão como mostra (figura 6.15) e
nota-se na (figura 6.16) o término da montagem do macaco.Em seguida é
52
feita a protensão dos cabos (figura 6.17) e a ilustração das cunhas após esta
protensão (figura 6.18).
Figura 6.13 – Colocação de placas (Protende 2006)
Figura 6.14 – Colocação das cunhas (Protende 2006)
53
Figura 6.15 – Montagem do macaco de protensão (Protende 2006)
Figura 6.16 – Término da montegem do macaco (Protende2006)
54
Figura 6.17 – Protensão dos cabos (Protende 2006)
Figura 6.18 –Ilustração das cunhas após protensão
(Protende 2006)
55
8
CONCLUSÕES
Com os avanços da ciência e da tecnologia e com as transformações sócioeconômicas podemos desfrutar hoje de toda esta conquista que se obteve por meio
dos séculos no desenvolvimento do concreto armado.Conquista esta que nos
permite realizar projetos de construções dos mais variados tipos de arquitetura,
estruturas esbeltas, complexas, com o melhor custo benefício e em um curto espaço
de tempo.Este é o caso da obra Ciragan, um projeto de arquitetura complexo, mas
que com o envolvimento de engenheiros capacitados e a tecnologia existente, foi
possível adaptar e viabilizar o projeto de estrutura da melhor forma possível, com
menor custo e melhores técnicas de trabalho.
O concreto armado trouxe melhorias em todos os setores da sociedade, na área de
habitação, saneamento básico, saúde, lazer, conforto entre outras. Acompanhando
sua evolução, constatei que a maioria dos materiais que o compõe são naturais, ou
seja, ecologicamente correto.No entanto as areias que no passado eram extraídas
dos rios, hoje são extraídas de rochas, pois estavam assoriando suas
margens.Contudo sua utilização traz benefícios imensos para a sociedade, e ainda
não temos nenhum outro material utilizado na construção civil com melhor custo
benefício.
Com
a
tecnologia
existente,
profissionais
capacitados,
normatização
e
conhecimentos adquiridos através de ensaios e não mais empíricos, posso dizer
com muita certeza que hoje temos nas nossas mãos, uma das maiores tecnologias e
processos construtivos em concreto armado.
56
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
LEONHARDT, Fritz. MONNING, Eduard. Construções de concreto. Tradução: David
Fridman, revisão técnica João Luis Escosteguy Merino e Pedro Paulo Sayão Barreto.
Rio de Janeiro: Interciência, 1977. 366 p.
PASSUELO, Alexandre
et al, Concreto Ensino, Pesquisas e Realizações ed.
Geraldo C. Isaia v2. IBRACON/São Paulo,2005
VASCONCELOS, Augusto Carlos de. O Concreto no Brasil. São Paulo: Pini, 1992. 1.
ed. V. 2. 277p.
VASCONCELOS, Augusto Carlos de. O Concreto no Brasil. São Paulo: Pini,
1992.2.ed.V.2.213p.
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