Palestrante:

Breno Macedo FariaGerente Técnico da LPE Engenharia

Por que o concreto do piso tem especificações especiais?

Currículo

Graduado em Engenharia Civil pela Unicamp (Universidade Estadual de Campinas) em 1999, MBA em Gestão Estratégica e Econômica de Projetos pela FGV (Fundação Getúlio Vargas), e especialização em Pavimentos de Concreto pela USP (Universidade de São Paulo). Atua desde 1999 na área de pisos e pavimentosde concreto, atualmente é Gerente Técnico da LPE Engenharia, e Diretor Técnico de Concreto da ANAPRE – Associação Nacional de Pisos e Revestimentos de Alto Desempenho.

Breno Macedo Faria

Concreto para pisos industriais

• Por que o concreto para pisos tem especificações especiais?

• O que significa cada especificação?

• Como especificar um concreto adequado para pisos industriais?

Características desejadasO que o concreto para pisos deverá apresentar?

• Resistências mecânicas (compressão, tração na flexão, e abrasão)

• Acabamento

• Condições executivas

• Durabilidade

• Condições de utilização (planicidade, nivelamento, baixa retração)

Concreto para piso

Concreto para piso

Concreto (material heterogêneo)

Cimento Agregados (miúdos e graúdos) Água AditivosReforços

Exigências típicas • Resistência à compressão

• Resistência à tração na flexão

• Abatimento

• Teor de argamassa

• Consumo de cimento

• Consumo de água

• Fibras

• Teor de ar incorporado

• Exsudação

• Relação água / cimento

Resistências• Compressão (fck)

• Tração na flexão (fctM,k)

Piso em concreto

Meio elástico

Piso em concreto

σσk: Módulo de

reação dosubleito

Resistências• Compressão em 24 horas (fc24horas)

Normalmente especificado para pisos protendidos

Abatimento (slump)NM NBR 67: Determinação da consistência pelo abatimento do tronco de cone

Concreto plástico

Medida do abatimento (Slump)

Abatimentos usuais para pisos: 100 a 120mm

Objetivos:

• Garantir as condições executivas

• Garantir homogeneidade na pega e no acabamento

Juntas Frias

Abatimento (slump)

• Abatimento inadequado – manifestação patológica

Abatimento (slump)

Teor de argamassa

• Evitar argamassa em excesso que poderá aumentar os riscos de delaminações.

Limites usuais para pisos: entre 49% e 52%.

Objetivos destes limites:

• Garantir argamassa suficiente para permitir o acabamento.

Desempenado Liso

Camurçado

Vassourado

Lapidado

Pigmentado e Lapidado

Teor de argamassa

• Ter argamassa suficiente para permitir as operações executivas.

Teor de argamassa

Aspergir os agregados minerais / metálicos Passar o rodo de corte (para atingir os índices de planicidade)

Granulometria dos agregados:

PORCENTAGENS RETIDAS

Peneiras Número Aberturas (mm) CimentoAgregados Miúdos

Agregados Graúdos

Concreto

Areia 1 Areia 2 Pedra 1 Unitário

3/4" 19 - - - 4,4 2,2

1/2" 12,5 - - - 48,2 23,8

3/8" 9,5 - - - 31,0 15,3

1/4" 6,3 - - - 13,8 6,8

4 4,8 - 4,0 1,0 2,6 2,2

8 2,4 - 7,0 14,0 - 3,2

16 1,2 - 20,0 13,0 - 5,6

30 0,6 - 22,0 20,0 - 7,0

50 0,3 - 23,5 18,5 - 7,1

100 0,15 - 15,0 17,0 - 5,2

200 0,076 100,0 8,5 16,5 - 21,6

Total: 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0

Excesso de material

Falta de material

Teor de argamassa

• Influencia na formação de aglomerados de fibras (“ouriços”).

Granulometria dos agregados e indice de forma dos agregados:

Atenção ao índice de forma do agregado: comprimento / largura (também interfere na formação de “ouriços)

• Influencia no afloramento dos agregados e de fibras.

• Influencia no abatimento.

• Deve ter atenção especial para pisos que serão lapidados.

Teor de argamassa

RetraçãoRetração hidráulica do concreto: Redução do volume do concreto por perda de água para o meio externo, ou movimentação das moléculas de água.

Fissura: ocorre devido a restrição à movimentação do

piso

Como medir: ASTM C 157 (retração livre)

Moldagem de corpo de prova e leitura da variação de seu comprimento em ambiente controlado (temperatura e umidade).

-600

-500

-400

-300

-200

-100

0

100

200

300

400

0 5 10 15 20 25 30

Var

iaçã

o d

imen

sio

nal

(µ

m/m

)

Idade padrão de leitura: 56 dias

Retração

Retração dos concretos brasileiros (com restrição de água no traço) apresentam valores em torno de 400 a 500µm/m.

Para uma placa de concreto com dimensões de 10m a sua junta irá abrir cerca de 5mm.

Já para uma placa com dimensões de 20m a sua junta irá abrir cerca de 10mm.

Neste caso será necessário atenção ao tratamento das juntas

Retração

Limitar o volume de água tem o objetivo: limitar a retração do concreto (evitar fissuras e abertura excessiva de juntas)

Consumo de águaR

etra

ção

po

r se

cage

m e

m

fun

ção

do

vo

lum

e d

e ág

ua

Fonte: PCA – Portland Cement Association – Design and Control of Concrete Mixture

Ensaios de retração para obra onde pretende-se executar placas de grandesdimensões – avaliação segundo a ASTM C 157:

Volume de água no concreto

172 litros/m3 185 litros/m3

Retração aos 28 dias (ASTM C 157)

260 µm/m 390 µm/m

Consumo de água

Esta diferença impacta na abertura das juntas e em riscos de fissuras

ExpansorHoje existem dois tipos de produtos que podem provocar expansão ao concreto:

• Sulfoaluminatos.• Óxido de cálcio (CaO) super-calcinados

Curva típica de variação de dimensional:

Mudança

no c

om

prim

ento E

xpansã

oContr

açã

o

Cura úmida Cura seca

Concreto de cimento expansivo

Concreto comum

7 dias 1 ano

0

IdadeFonte: P. Kumar Metha, e Paulo J. M. Monteiro – Concreto: Estrutura,

Propriedades, e Materiais

Adicionado ao concreto para compensar a retração.

Redução na abertura dejuntas e nos riscos de fissuras

• Ano de construção: 2017.

•Abertura esperada para a juntas, sem expansor (placa de 23,46m) = 12mm (retração de 500µm/m).

•Foi utilizado expansor a base de óxido de cálcio (15 kg/m3), com objetivo de reduzir a abertura das juntas, e compensar parte da dosagem de fibras para combater a retração.

• Área: 10.000m2.• Tamanho das placas: 23,46 x 23,30m.

Foto após execução

Exemplo de uso de expansor – Galpão em Extrema / MG:

Expansor

Exemplo de uso de expansor – Galpão em Extrema / MG:

Abertura média das juntas após 1 ano: 8mm (retração de 350µm/m após 1 ano)

Foto após 1 ano Junta após 1 ano

Expansor

Consumo de cimento

• Ter cimento suficiente para garantir a resistência à abrasão

• Não ter cimento em excesso que possa aumentar a retração

• Limites usuais para pisos: entre 320 Kg/m3 e 380 kg/m3

Resistência à abrasão

NBR 11801

Grupo Desgaste (D)

Percurso de 1000m

Solicitação

A - 0,8mm Arraste e rolar de cargas pesadas, tráfego de veículos de

rodas rígidas, e impacto de grande intensidade.

B 0,8mm < D-1,6mm Arraste e rolar de cargas médias, tráfego de veículos de

rodas rígidas, tráfego intenso de pedestres, e impacto

de pequena intensidade.

C 1,6mm < D-2,4mm Arraste e rolar de cargas leves, tráfego de veículos de

rodas macias, pequeno trânsito de pedestres.

Consumo de cimento

Resistência à abrasão

BS 8204

Classe Desgaste (D) 2850 (±10)

giros (*)

Solicitação

AR 0.5 0,05mm Abrasão severa: impacto e tráfego de rodas rígidas ou de

aço, ou arraste de objetos de metal. Áreas industrias com

cargas muito pesadas e depósitos com uso muito intenso.

AR 1 0,1mm Muito alta abrasão: impacto e tráfego de rodas rígidas ou

de aço.

Áreas industrias com cargas pesadas e depósitos com uso

muito intenso.

AR 2 0,2mm Alta abrasão: tráfego de rodas rígidas ou de aço.

Áreas industriais com cargas médias e áreas comerciais.

AR 4 0,4mm Abrasão moderada: tráfego de rodas de borracha ou

pneumáticas.

Áreas industriais com cargas leves e áreas comerciais.

(*) Círculo com diâmetro de 225±1mm

Consumo de cimento

FibrasMicrofibrasObjetivo: absorver as tensões de retração (plástica) quando o concreto ainda não

tem ancoragem com o reforço principal (tela ou fibras estruturais).

Taxas usuais: para pisos: 600 gr/m3

Fibras estruturaisObjetivo: formar um compósito com o concreto, e absorver as tensões devido ao

carregamento (Função estrutural), e também devido à retração por secagem.

Fibras de aço Macrofibras

• Fibras não são todasiguais.

• Necessário que oprojetista especifica adosagem e o desempenhoadequados ao projeto.

Fibras

A adição de fibras no concreto interfere no resultado do abatimento

Concreto com fibras: necessário elaborar traço de concreto

adequado às fibras do projeto

Fibras

Teor de ar incorporadoObjetivo: reduzir riscos de delaminações

Teor de ar incorporado

Normalmente é possível controlar o teor de ar

incorporado através de ajustes do aditivo.

Limites usuais para pisos: ≤ 3%

Exsudação

A exsudação influencia nas seguintes características:

• Perda de resistência superficial (abrasão);

• Delaminações;

• Microfissuras superficiais (“couro de jacaré”);

• Empenamento.

Migração de parte da água constituinte do concreto para a superfície.Limites usuais para pisos: ≤ 4%

O que podemos ajustar para reduzir a exsudação:

• Volume de água;

• Granulometria dos materiais;

• Quantidade de finos.

Exsudação

Fator água / cimentoObjetivos: atender os requisito de durabilidade da NBR6118, e limitar a porosidade,

e a abrasão.

Classe de agressividade

ambientalAgressividade

Tipo de ambiente para

efeito de projeto

Risco de deterioração da estrutura

Classe do concreto

(ABNT NBR 8953)

Relação

água/cimento em massa

I FracaRural

Insignificante ≥ C20 ≤ 0,65Submersa

II Moderada Urbana Pequeno ≥ C25 ≤ 0,60

III ForteMarinha

Grande ≥ C30 ≤ 0,55Industrial

IV Muito ForteIndustrial (*)

Elevado ≥ C40 ≤ 0,45Respingo de maré

(*) Armazéns de fertilizantes e indústrias químicas.

Exemplo de especificaçãoCaracterística Especificação Objetivo

1. Resistência à compressão – 28 dias (fck) ≥ 30,0 MPa Cálculo estrutural2. Resistência à tração na flexão (fctM,k) ≥ 4,2 MPa Cálculo estrutural

3. Abatimento 100 a 120mm Execução / Acabamento

4. Teor de argamassa 49% ≤ a ≤ 52% Execução / Acabamento5. Consumo de cimento 320 a 380 kg/m3 Abrasão / Retração

6. Consumo de água ≤ 185 litros/m3 Limitar retração

7. Fibra de polipropileno monofilamento 600 g/m3 Retração 1.as idades

8. Retração (8 semanas) ≤ 500 µm/m Limitar Retração

9. Teor de ar incorporado ≤ 3% Evitar delaminação

10. Exsudação ≤ 4% Evitar delamin. / Abrasão

11. Relação água / cimento ≤ 0,55 Durabilidade / Abrasão

12. Fibra metálica - λ /L = XX/60 - Re3 > XX% XX kg/m³ Cálculo estrutural

13. Fibra sintética estrutural – Re3 > XX% XX kg/m³ Cálculo estrutural

14. Aditivo expansor e compensador de retração XX kg/m³ Limitar retração

• Pisos industriais são elementos estruturais, que têm papel importante nas operações do cliente final, e também têm função estética.

Considerações Finais

• Devido à complexidade do concreto a especificação deve contemplar todas as características necessárias para o seu bom desempenho. Não apenas resistência e abatimento.

• A especificação e compra adequadas do concreto, são os passos iniciais e fundamentais para ter uma obra de sucesso.

Obrigado!Breno Macedo FariaGerente Técnico da LPE Engenharia

E-mail: breno@lpe.eng.brTel.: 11 5097-5555 / Cel.: 11 97369-7779

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