Elaboração do concreto

A elaboração do concreto abrange desde o recebimento e o armazenamento dos materiais, sua medida e mistura, bem como a verificação das quantidades utilizadas desses materiais. Esta verificação deve ser feita uma vez ao dia, ou quando houver alteração na dosagem.

A ABNT NBR 12654 (1992) recomenda que antes de ser iniciado o preparo, devem ser realizados ensaios de qualificação do cimento Portland, agregados, água, adições e dos

84 aditivos em função dos requisitos e da localização da construção. Na Tabela 20, são apresentados os itens a controlar.

Tabela 20 – Principais propriedades a serem controlados nos materiais do concreto armado. Adaptada de ANDRADE; SILVA (2005)

Material

Água Aditivos

Patamar de escoamento, limite de resistência, alongamento mínimo, desbitolamento e dobramento

Armadura

Propriedades físicas e mecânicas: resistência à compressão, finura, início e fim de pega, expansibilidade, calor de hidratação,

etc. Propriedades químicas: composição, percentual de adição, perda

ao fogo, resíduo insolúvel, teores de C3A e de álcalis (Na2O e

K₂O) Cimento

Portland

O quê controlar?

Propriedades físicas: distribuição granulométrica, formato dos

grãos, materiais pulverulentos. Propriedades químicas: análise petrografica, reatividade potencial

Agregados

Teor de cloretos, sulfatos, álcalis, pH Teor de cloretos, sulfatos, álcalis, pH

A mistura do concreto deve visar a homogeneização dos materiais constituintes e pode ser realizada em betoneiras estacionárias ou móveis, em caminhões, ou em central dosadora. A seqüência de colocação dos materiais, o tempo de mistura e os erros nas quantidades dos materiais podem comprometer a consistência, a resistência mecânica e a durabilidade do concreto.

3.6.4 Transporte

O transporte de concreto compreende o processo de se levar o material desde o seu local de mistura até as formas. O concreto deve ser transportado do local do amassamento ou da boca de descarga do caminhão-betoneira até o local da concretagem num tempo compatível com as condições de lançamento. O meio utilizado para o transporte não deve acarretar desagregação dos componentes do concreto ou perda sensível de água, pasta ou argamassa por vazamento ou evaporação. O sistema de transporte deve, sempre que possível, permitir o lançamento direto do concreto nas formas, evitando estocagens intermediárias; quando estas forem necessárias, devem ser tomadas todas as precauções para evitar a segregação do concreto, que consiste na separação dos materiais componentes e podem ocasionar o

85 aparecimento de “ninhos”, isto é, vazios no concreto, que o adensamento não conseguirá eliminar.

Durante o transporte realizado por meio de caminhão-betoneira, cuidados especiais devem ser tomados quanto ao estado de conservação das pás misturadoras, que pode comprometer a homogeneidade da mistura. Outro ponto importante é o tempo de saída do caminhão da central até a descarga e lançamento do concreto nas fôrmas. Esse tempo deve ser compatível com as características do concreto e as condições de temperatura, para minimizar perda de abatimento ou início das reações de hidratação do cimento.

Ensaios prévios de controle de perda de abatimento de concreto devem sempre ser realizados por fornecedores de concreto ou por laboratórios, em rotinas de comparação e seleção de materiais, em especial, de aditivos.

3.6.5 Lançamento

É a operação de colocação do concreto nas formas. Nesta etapa, deve-se também tomar cuidado com a segregação do concreto. Deve ser feito de forma a preencher todo o volume das formas, mesmo nos locais de difícil acesso, visando eliminar ao máximo o ar aprisionado nos processos de mistura, transporte e lançamento.

A operação de lançamento deve ser continua, de maneira que, uma vez iniciada, não sofra nenhuma interrupção, até que todo o volume previsto no plano de concretagem tenha sido completado.

A ABNT NBR 14931 (2003) - Execução de Estruturas de Concreto – Procedimento, faz as seguintes recomendações:

“O concreto deve ser lançado e adensado de modo que toda a armadura, além dos componentes embutidos previstos no projeto, sejam adequadamente envolvidos na massa do concreto”;

“Em nenhuma hipótese deve ser realizado o lançamento do concreto após o início da pega. Concreto contaminado com solo ou com outros materiais não deve ser lançado na estrutura. O concreto deve ser lançado o mais próximo possível de sua posição definitiva, evitando-se a incrustação de argamassa nas paredes das fôrmas e nas armaduras”;

“O concreto deve ser lançado com técnica que elimine ou reduza a segregação entre seus componentes, observando-se maiores cuidados quanto maiores forem a altura de lançamento e a densidade das armaduras. Estes cuidados devem ser majorados quando a altura de queda livre ultrapassar dois metros de altura, no caso de peças estreitas e altas, de

86 modo a evitar a segregação e a falta de argamassa (como nos pés de pilares e na juntas de concretagem de paredes)”.

3.6.6 Adensamento

O adensamento do concreto é a operação para a retirada do ar presente na massa do concreto, com o objetivo de se reduzir a porosidade ao máximo e o perfeito preenchimento das formas. Como benefício adicional obtém-se a melhoria da resistência mecânica, dificultando a entrada de agentes agressivos.

“O adensamento pode ser feito por qualquer processo que seja eficiente: réguas ou placas vibratórias, vibrador de bancada, vibrador incorporado à forma etc. Na execução de lajes e estruturas reticuladas, o adensamento usual é executado com vibrador de imersão, composto por um motor, um mangote e uma ponta vibratória” (THOMAZ, 2005).

Para os casos correntes de adensamento por vibração mecânica ou manual, a norma ABNT NBR 14931 (2003) recomenda os seguintes procedimentos em seu item 9.6.1:

Evitar a vibração da armadura para não prejudicar a aderência com o concreto;
No adensamento mecânico com vibradores de imersão, a altura das camadas não deve ultrapassar ¾ do comprimento da agulha;

O vibrador deve ser aplicado na posição vertical;

Fazer a vibração em um maior número possível de pontos da peça concretada;
A retirada do vibrador deve ser lenta, mantendo-o sempre ligado;

Não permitir que o vibrador entre em contato com as formas para evitar o aparecimento de bolhas de ar;

Para um bom adensamento é necessário estabelecer um plano de lançamento adequado às necessidades da peça concretada.

Pelo discutido nos itens 3.6.1 até 3.6.4 pode-se concluir que o preparo, transporte, lançamento e adensamento são operações fundamentais que interferem muito na durabilidade das estruturas.

Em razão disto, as exigências de trabalhabilidade e compactabilidade do concreto fresco precisam ser observadas de forma mais precisa do que hoje ocorre, principalmente porque são propriedades muito sensíveis à natureza e o teor de aditivos redutores de água cada vez mais usados.

87 3.6.7 Cura

O cimento Portland é constituído de vários compostos anidros, e só adquire propriedades de aglomerante hidráulico a partir da sua mistura à água. Isto acontece porque as reações químicas do cimento com a água, chamadas de hidratação, geram produtos que possuem características de pega e endurecimento. Quando um cimento é hidratado, seus compostos reagem com a água para atingir estados estáveis de menor energia, pela liberação de calor. Assim, as reações de hidratação dos compostos do cimento Portland são exotérmicas e decorrem do processo de fabricação do cimento, que no estado anidro é quimicamente instável e acumula energia latente.

“Os processos de cura úmida visam garantir as reações de hidratação e retardar a retração dos concretos, de forma que o concreto possa desenvolver resistência razoável antes que se manifestem as tensões de tração nas superfícies das peças” (THOMAZ, 1999). A importância da cura é cada vez maior na medida em que se utiliza cimentos mais finos e com diversificadas adições minerais. A cura deve ser iniciada ao final da pega e enrijecimento do concreto, em duas a três horas após o seu lançamento, e quando não houver mais possibilidade da pasta do concreto ser misturada à água de cura.

Não há um tempo predeterminado para a realização da cura, sabe-se que quanto maior for a duração da cura melhores serão as condições de formação dos cristais, mais refinada será a estrutura interna, com maior resistência e maior durabilidade (THOMAZ, 1999).

Os métodos de cura em temperatura ambiente mais usuais são: o borrifamento de água, revestimentos saturados, areia molhada e películas químicas.

Há processos especiais de cura térmica com temperatura acima da ambiente, seja para pré-fabricados, seja para previsão de resistência do concreto, em controle tecnológico. O tempo para conhecimento da resistência à compressão do concreto aos 28 dias, não é compatível com a velocidade nas execuções das estruturas de concreto armado, por isso, justifica-se o emprego de cura com temperaturas acima da ambiente.

O tempo para medida da resistência à compressão do concreto aos 28 dias, embora seja a idade de referência para a maior parte dos projetos, não é compatível com a atual velocidade de execução de muitas das estruturas de concreto armado. Assim, para efeitos de controle de produção do concreto ou de recebimento em certas condições, justifica-se o emprego de cura acelerada, com temperaturas acima da ambiente.

A ASTM C 684 (1999) classifica em quatro os métodos de cura do concreto, conforme a Tabela 21, sendo que três utilizam temperatura alta ou procedimentos complexos de execução e apenas o tipo A de fácil execução, pois faz uso de temperatura amena, o de menor custo

88 operacional e ainda é aprovado por Mehta; Monteiro (2008), que afirmam tratar-se de método testado e confiável para o controle rotineiro da qualidade de concretos estruturais.

Na cura acelerada pelo Método A da ASTM, os corpos-de-prova são imersos em água aquecida à temperatura de 35 ºC + 3 ºC durante 23,5 h + 0,5 h, período este iniciado logo após a moldagem dos corpos-de-prova. Assim, após moldados, os mesmos devem ser acomodados em banho térmico com espaçamento de 100 mm entre si e 100 mm de cobertura de água. O programa experimental aplicou método similar ao método tipo A.

Tabela 21– Tipos e procedimentos da cura acelerada (ASTM C 684, 1999)

Moldes Origem da aceleração da resistência Temperatura de cura acelerada °C (°F)

Idade para inicio da cura acelerada Duração da cura acelerada Idade de ensaio A Água quente Reutilizáveis ou descartável Calor de hidratação 35 (95) Imediatamente

após moldagem 23,5 h ± 30 min 24 h ± 15 min

B Água fervente

Reutilizáveis ou descartável

Água fervente Ebulição 23 h ± 30 min

após moldagem 3,5 h ± 5 min 28,5 h ± 15 min

C Autógena Uso único Calor de hidratação

A temperatura inicial do concreto é aumentada pelo calor de hidratação

Imediatamente

após moldagem 48 h ± 15 min 49 h ± 15 min

D

Alta temperatura e

pressão

Reutilizáveis Calor e pressão

externos 150 (300)

Imediatamente

após moldagem 5 h ± 5 min 5,25 h ± 5 min

Procedimento

“A cura térmica, limitando-se a temperatura do concreto no máximo a 70ºC, implicará que o cimento se hidrate com cristais mais graúdos, com menor interpenetração, o que resultará em resistência potencialmente menor do concreto nas idades avançadas (comparativamente com a resistência esperada, se a cura fosse realizada com temperaturas entre 20ºC e 30ºC)” (THOMAZ, 1999).

BARBOSA (2005) concluiu que o tipo de cura interfere na profundidade de carbonatação e na resistência dos concretos. Nos concretos estudados (CPV ARI e CPIII) com e sem utilização de sílica ativa, aqueles submetidos à cura térmica apresentaram desempenho intermediários de resistência mecânica e profundidade de carbonatação, em relação aos concretos curados ao ar e em cura imersa, mas apresentaram os melhores resultados nas primeiras idades.

A ABNT NBR 14931 (2004) diz em seu texto, apenas que: “Elementos estruturais de superfície devem ser curados até que atinjam resistência característica à compressão (fck), de

89 grande superfície em relação ao seu volume, tais como placas, cascas e lajes precisam receber ainda maior atenção quanto ao prazo de cura, por possuírem maior área para interagir com o ambiente, sendo mais suscetíveis à perda precoce de água do concreto pela ação do sol e vento.

Para garantir a eficiência de certos requisitos e critérios da durabilidade de armaduras, seria conveniente definir em projeto executivo, o tipo e a duração da cura do concreto, em especial para as regiões da estrutura com condições mais críticas de exposição ambiental.