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Capítulo 2 - O aço para betão armado Materiais de Construção 1 – 1ª Parte Documento Provisório-2004 Joana de Sousa Coutinho 21 CAPÍTULO 2 DOCUMENTO PROVISÓRIO 1 – GENERALIDADES ...................................................................................... 22 2 - INTRODUÇÃO .............................................................................................. 23 3 - NATUREZA E CARACTERÍSTICAS MECÂNICAS DOS AÇOS. ENSAIO DE TRACÇÃO ................................................................................................... 24 3.1 - Aços laminados a quente e endurecidos a frio .................................................................................24 3.2 - Aços laminados a quente; suas características.................................................................................27 3.3 - Aços endurecidos a frio; suas características ...................................................................................29 4 - APTIDÃO PARA A DOBRAGEM. ENSAIOS .............................................. 32 4.1 - Ensaio de dobragem ............................................................................................................................32 4.2 - Ensaio de dobragem-desdobragem ...................................................................................................33 5 - PROPRIEDADES GEOMÉTRICAS DOS VARÕES; VARÕES LISOS E RUGOSOS ......................................................................................................... 34 5.1 - Diâmetro dos varões ............................................................................................................................34 5.2 - Comprimento dos varões ....................................................................................................................35 5.3 - Configuração da superfície dos varões .............................................................................................35 6 - ADERÊNCIA AO BETÃO. VARÕES DE ADERÊNCIA NORMAL E DE ALTA ADERÊNCIA ........................................................................................... 36 6.1 - Aderência normal e alta aderência....................................................................................................36 7. FABRICO E COLOCAÇÃO DAS ARMADURAS ......................................... 37 7.1 - Generalidades ......................................................................................................................................37 7.2 - Material para armaduras ...................................................................................................................38 7.2.1 - Encomenda ....................................................................................................................................38 7.2.2 - Transporte .........................................................................................................................................38 7.2.3 - Armazenamento.............................................................................................................................39 7. 3 - Armaduras elementares.....................................................................................................................39 7.3.1 - Corte...............................................................................................................................................39 7.3.2 - Dobragem ......................................................................................................................................43 7.4 - Armaduras ...........................................................................................................................................46 7.4.1 - Montagem ......................................................................................................................................46 7.4.2 - Colocação ......................................................................................................................................51 8 . PRODUÇÃO DE AÇO EM PORTUGAL ...................................................... 54 8.1 Generalidades .........................................................................................................................................54

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Capítulo 2 - O aço para betão armado Materiais de Construção 1 – 1ª Parte

Documento Provisório-2004 Joana de Sousa Coutinho

21

CAPÍTULO 2 DOCUMENTO PROVISÓRIO 1 – GENERALIDADES ......................................................................................22

2 - INTRODUÇÃO..............................................................................................23

3 - NATUREZA E CARACTERÍSTICAS MECÂNICAS DOS AÇOS. ENSAIO DE TRACÇÃO ...................................................................................................24 3.1 - Aços laminados a quente e endurecidos a frio .................................................................................24 3.2 - Aços laminados a quente; suas características.................................................................................27 3.3 - Aços endurecidos a frio; suas características...................................................................................29 4 - APTIDÃO PARA A DOBRAGEM. ENSAIOS ..............................................32 4.1 - Ensaio de dobragem............................................................................................................................32 4.2 - Ensaio de dobragem-desdobragem ...................................................................................................33 5 - PROPRIEDADES GEOMÉTRICAS DOS VARÕES; VARÕES LISOS E RUGOSOS .........................................................................................................34 5.1 - Diâmetro dos varões............................................................................................................................34 5.2 - Comprimento dos varões....................................................................................................................35 5.3 - Configuração da superfície dos varões .............................................................................................35 6 - ADERÊNCIA AO BETÃO. VARÕES DE ADERÊNCIA NORMAL E DE ALTA ADERÊNCIA ...........................................................................................36 6.1 - Aderência normal e alta aderência....................................................................................................36 7. FABRICO E COLOCAÇÃO DAS ARMADURAS .........................................37 7.1 - Generalidades ......................................................................................................................................37 7.2 - Material para armaduras ...................................................................................................................38

7.2.1 - Encomenda ....................................................................................................................................38 7.2.2 - Transporte.........................................................................................................................................38

7.2.3 - Armazenamento.............................................................................................................................39 7. 3 - Armaduras elementares.....................................................................................................................39

7.3.1 - Corte...............................................................................................................................................39 7.3.2 - Dobragem ......................................................................................................................................43

7.4 - Armaduras ...........................................................................................................................................46 7.4.1 - Montagem......................................................................................................................................46 7.4.2 - Colocação ......................................................................................................................................51

8 . PRODUÇÃO DE AÇO EM PORTUGAL ......................................................54 8.1 Generalidades.........................................................................................................................................54

Capítulo 2 - O aço para betão armado Materiais de Construção 1 – 1ª Parte

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1 – GENERALIDADES

No estudo dos materiais de construção interessa conhecer com maior profundidade

aqueles que são mais usados e, sem dúvida, que o betão armado é o mais utilizado. O

betão armado, material compósito, é constituído pelo material betão, também

compósito, que envolve a armadura em aço em geral constituída por varões.

Figura 1 – Betão armado.

Percentagens aproximadas em volume num

betão corrente

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2 - INTRODUÇÃO

O material para armaduras apresenta-se em geral segundo quatro tipos diferentes:

varões, fios, redes e armaduras especiais.

Os varões (Figura 2) e os fios (Figura 3) correspondem a material de secção com forma

aproximadamente circular, sendo fios quando o seu diâmetro é relativamente pequeno e

permite portanto o seu fornecimento em bobinas.

Figura 2 – Varões nervurados para betão armado (Pádua Loureiro, 1995)

Figura 3 – Fio em bobinas e vários produtos em aço (UNESID, 1998)

As redes são um material para armaduras constituído por fios ou varões (Figura 4),

ligados entre si, formando malha rectangular ou quadrada; quando as ligações são

obtidas por soldadura designam-se por redes electrossoldadas e têm grande aplicação

em muitos elementos de betão armado com particular incidência nas lajes . (D’Arga e

Lima, 1988).

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Figura 3 – Rede electrossoldada (D’Arga e Lima, 1988)

Existem outros tipo de armaduras mas , os varões são, como é evidente, os que têm

maior aplicação pelo que, no que se segue, é deles que quase exclusivamente se trata.

3 - NATUREZA E CARACTERÍSTICAS MECÂNICAS DOS AÇOS.

ENSAIO DE TRACÇÃO

3.1 - Aços laminados a quente e endurecidos a frio

As operações necessárias para obter os varões das armaduras de betão armado podem

ser subdivididas em duas partes, indo a primeira até à solidificação do material -

“processo de fabrico do aço” - e a segunda, partindo daí e acabando no produto final -

“processo de produção dos varões” (D’Arga e Lima, 1988).

Hoje em dia nas unidades industriais modernas, incluindo as de Portugal onde se

produzem varões, após o fabrico do aço este é vazado de uma forma contínua – Figura

4. Este processo designado de vazamento contínuo é muito mais eficaz do que o

anterior, que consistia em vazar o aço produzindo-se lingotes que posteriormente eram

laminados.

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Figura 4 –Vazamento contínuo do aço (Reparaz et al. , 1998)

No processo de produção dos varões a partir do metal vazado, há que salientar a fase de

laminagem a quente que é feita a uma temperatura superior à da recristalização do aço.

Os varões podem ser obtidos por simples laminagem a quente ou por laminagem a

quente seguida de “endurecimento a frio”. No primeiro caso, o aço (ou varões) é

designado por aço laminado a quente e, no segundo, por aço (ou varões) endurecido a

frio. Estas designações caracterizam também o que é corrente chamar-se natureza do

aço.

Esquematicamente a laminagem consiste em fazer passar o material (lingotes, chapa

etc.) entre rolos ou cilindros que giram à mesma velocidade em sentido contrário,

reduzindo a secção transversal do produto de aço de proporcionalmente à pressão

exercida por estes Figura 5 (a laminagem apenas permite obter produtos de secção

constante como os varões, fios, perfis estruturais e produtos planos como as chapas).

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Figura 5 –Esquema simplificado da laminagem (Reparaz et al. , 1998)

Qualquer sólido experimenta deformações como consequência de tensões externas

aplicadas. Se essas deformações são elásticas a deformação é momentânea

permanecendo enquanto as tensões aplicadas se mantem. No caso de as deformações se

manterem após descarga, a deformação diz-se permanente ou plástica.

O aço devido à sua configuração especial, tem uma excelente capacidade de deformação

devido ao facto de apresentar determinados planos – planos de deslizamento, que

permitem uma deformação muito elevada sem prejuízo da integridade física do material.

É muito importante a resistência à deformação do aço, que diminui com o aumento de

temperatura de conformação. Consequentemente a deformação do aço a alta

temperatura é possível com um custo energético mínimo. Além disso a deformação

plástica a alta temperatura acarreta uma recristalização da estrutura do aço (acima da

temperatura de recristalização, aproximadamente 800-1200oC) ( Reparaz et al., 1998).

. O endurecimento a frio (abaixo da temperatura de recristalização, aproximadamente

800-1200oC) pode ser obtido sujeitando os varões a tratamentos mecânicos de torção, de

estiragem, de estiragem combinada com torção, de trefilagem e de trefilagem

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combinada com laminagem a frio. Nestes tratamentos registam-se sempre nos varões

deformações permanentes que são devidas a esforços impostos aos varões: esforços de

torção, de tracção simples (no caso de estiragem), de tracção ou compressão através de

fieiras (no caso de trefilagem) e de compressão transversal (no caso da laminagem a

frio)(D’Arga e Lima, 1988, Reparaz et al., 1998).

Em qualquer dos casos pretende-se modificar as propriedades mecânicas relacionadas

com a resistência do aço, e da forma que seguidamente se expõe.

3.2 - Aços laminados a quente; suas características

Considere-se um diagrama tensões-extensões (Figura 6), obtido num ensaio de tracção

simples dum varão de aço não ligado, de baixo teor em carbono, laminado a quente. O

aço apresenta uma resistência relativamente baixa e uma deformação plástica

considerável, e, por estas características, costuma ser designado por aço macio.

Figura 6 - Diagrama tensões-extensões dum aço laminado a quente.

Neste diagrama é possível distinguir uma primeira fase de comportamento em que se

verifica uma proporcionalidade entre tensões e extensões; esta proporcionalidade, que é

uma característica do material, pode ser traduzida por uma constante que é

convencionalmente designada por módulo de Young ou módulo de elasticidade (Es).

Seguidamente, há uma fase em que as extensões aumentam sob uma tensão

praticamente constante, tensão de cedência (fsy), para uma terceira fase, a tensão

aumentar novamente com as extensões até alcançar um valor máximo no diagrama,

convencionalmente designado por tensão de rotura (fsu). A partir deste valor, verifica-se

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a localização da deformação do provete numa única secção cuja área vai diminuindo

progressivamente (fenómeno de estricção) até se atingir a rotura propriamente dita do

provete. Durante esta quarta fase, apesar de as tensões reais no material aumentarem

com as extensões aplicadas, as tensões obtidas no diagrama diminuem

progressivamente, pelo facto de serem calculadas através da razão entre a força de

ensaio, que durante esta fase é decrescente, e a área da secção inicial do provete, que é,

como tal, uma constante.

Note-se que no início da cedência se poderá verificar uma diminuição brusca da tensão

aplicada (correspondente a uma queda do valor da força no dispositivo indicador da

máquina), que estabiliza depois para um valor inferior. Poderá distinguir-se assim uma

“tensão de cedência superior” e uma “tensão de cedência inferior”. Este comportamento

é porém bastante dependente do tipo de aço ensaiado, das condições de ensaio e do tipo

de máquina que o realiza, nomeadamente a forma como varia a deformação do provete

ao longo do tempo durante o ensaio.

Convém observar que já antes da cedência as extensões deixam de ser proporcionais às

tensões, podendo assim definir-se uma “tensão limite de proporcionalidade” (fsp), por

vezes confundidas com a tensão limite de elasticidade, posto que, rigorosamente, os

valores das duas tensões não coincidem, pois que a última é definida para o valor

máximo da tensão que na descarga não dá lugar a deformações permanentes.

É ainda de fazer referência a duas outras características dos aços e que são a “extensão

na rotura”, também designada por “extensão uniforme” (ε’su) e a “extensão após rotura”

(εsu). A extensão na rotura é definida como a extensão correspondente à força máxima

ou seja à tensão de rotura; a extensão após rotura obtém-se marcando no provete, antes

do início do ensaio, um certo comprimento, l, e medindo o alongamento permanente

que esse comprimento sofreu durante o ensaio até à rotura do provete, ∆l, e fazendo o

quociente das duas grandezas, ou seja:

ll

su∆

O comprimento l é identificado antes do ensaio através de duas marcas de referência

apostas na superfície do provete, pelo que é designado por “comprimento inicial entre

referências”. O aumento deste comprimento, ∆l, é obtido justapondo convenientemente

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as duas partes em que ficou dividido o provete após a sua rotura, e medindo o

comprimento final entre as referências.

Observe-se que o valor da extensão após rotura é função da extensão na rotura e da

deformação ocorrida durante o fenómeno da estricção. Com efeito, devido a este

fenómeno, depois de atingida a força máxima, as extensões deixam de ser uniformes ao

longo do provete, pelo que, se a extensão na rotura é independente do comprimento

inicial entre referências, a extensão após rotura já não o é, e, como é evidente, aumenta

com a diminuição deste comprimento. Por esta razão as normas de ensaio e os

regulamentos fixam tal valor, sendo usual na Europa considerar comprimentos iniciais

entre referências iguais a 5 ou 10 vezes o diâmetro do provete. Em primeira

aproximação poder-se-á dizer que a extensão após rotura medida em 5 diâmetros é 1,4

vezes maior que a extensão após rotura referida a 10 diâmetros; tal relação depende

porém dos diâmetros em consideração e, da qualidade do aço pelo que, em cada caso, há

que examinar devidamente o problema.

Note-se que as extensões na rotura e após rotura são características que, de certo modo,

medem a ductilidade do aço e que vão ter consequências nas peças de betão armado

influenciando o seu comportamento dúctil ou frágil nas proximidades da rotura.

Convém ainda salientar que o ensaio de tracção simples de que se tem estado a tratar é

um dos ensaios que serve para caracterizar o comportamento mecânico dum dado aço

(D’Arga e Lima, 1988).

Por isso é um dos ensaios que se executa normalmente aquando da recepção duma

partida de aço, encontrando-se a técnica de ensaio fixada, em Portugal, na norma

portuguesa NP EN 10 002-1 1990 Materiais metálicos Ensaio de tracção Parte 1.

Método de ensaio (à temperatura ambiente).

3.3 - Aços endurecidos a frio; suas características

Descrito num diagrama tensões-extensões dum aço laminado a quente, veja-se como, a

partir deste material, é possível obter um aço endurecido a frio. Suponha-se, Figura 7,

que um varão de aço macio (aço laminado a quente de resistência relativamente baixa e

de grande deformabilidade plástica) é deformado durante um ensaio de tracção simples

até ao ponto A na região das grandes deformações plásticas e, e em seguida é

descarregado de A a A’. Se agora, e imediatamente a seguir, se proceder a nova carga, o

Capítulo 2 - O aço para betão armado Materiais de Construção 1 – 1ª Parte

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diagrama tensões-exensões terá o andamento A’BC, ou seja, a tensão limite de

proporcionalidade baixou, a tensão de rotura manteve-se, mas as extensões na rotura e

após rotura, calculadas com a origem em A’, diminuíram consideravelmente. Este

processo de transformação de propriedades, que resulta de se terem implantado no

material consideráveis deformações permanentes, designa-se por “trabalho a frio” que,

no caso presente, foi realizado por estiragem. Se porém, uma vez descarregado o varão,

ele for deixado em repouso durante certo tempo, tem lugar um conjunto de

transformações na estrutura interna do aço que se designa por “envelhecimento” (que

pode ser acelerado por aquecimento moderado - “envelhecimento artificial”) e se o

varão for posteriormente traccionado o seu diagrama tensões-extensões passa a ser

A’ADE. O varão passou a apresentar, relativamente à situação inicial, tensões limite de

proporcionalidade e de rotura mais elevadas e extensões na rotura e após rotura mais

baixas; o valor do módulo de elasticidade manteve-se mas o patamar de cedência

desapareceu. Esta transformação de propriedades, resultante dum trabalho a frio, em que

há um aumento da resistência e diminuição de ductilidade, é designada “endurecimento

a frio” (D’Arga e Lima, 1988).

Figura 7 - Esquematização de transformação de propriedades mecânicas por trabalho a frio

(D’Arga e Lima, 1988).

Note-se, no entanto, que só há endurecimento a frio quando há envelhecimento depois

do trabalho a frio e quando este provoca deformações permanentes do mesmo sinal das

que posteriormente vão ser aplicadas ao varão. Assim não há endurecimento a frio (mas

antes diminuição ou estagnação dos valores das tensões limite de proporcionalidade e de

rotura) quando o trabalho a frio for, por exemplo, de compressão e a seguir se aplicar

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tracção ao varão. No caso, porém, de o trabalho a frio ser realizado por torção, pode

haver endurecimento a frio tanto para esforços de tracção como de compressão em

virtude de as deformações permanentes implantadas terem direcção diferente das que

seguidamente são impostas.

Em resumo, tem-se pois que as principais características dos aços endurecidos a frio

relativamente às do aço original são as seguintes (Figura 8): igual módulo de

elasticidade, não existência de patamar de cedência, tensões limite de proporcionalidade

e de rotura mais elevadas, extensão na rotura e após rotura bastante menores.

Figura 8 - Diagramas tensões-extensões de aços laminados a quente e endurecidos a frio.

A não existência da tensão de cedência leva a considerar para estes aços como

parâmetro característico a “tensão limite convencional de proporcionalidade a 0,2%”,

(fs0,2)que se pode definir (Figura 9) como a tensão correspondente à intersecção do

diagrama tensões-extensões com uma recta paralela ao troço rectilíneo do diagrama e

passando pela extensão de 0,2%.

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Figura 9 - Definição da tensão limite de proporcionalidade a 0,2%-

Faz-se notar que, aplicando a definição dada ao diagrama dum aço laminado a quente,

se é conduzido ao valor da tensão de cedência.

4 - APTIDÃO PARA A DOBRAGEM. ENSAIOS

4.1 - Ensaio de dobragem

Uma característica dos aços, e que interessa de sobremaneira ao fabrico das armaduras,

é a aptidão que os varões apresentam para suportarem as dobragens a que têm de ser

submetidos.

Um dos ensaios que serve para avaliar tal aptidão é o ensaio de dobragem. Neste ensaio,

cuja técnica se encontra fixada em Portugal na Norma Portuguesa NP 173 (1996)

MATERIAIS METÁLICOS Ensaio de dobragem. existem três rolos de aço, servindo dois

de apoio e o terceiro de mandril (Figura 10). Os apoios devem ter diâmetro de 50 mm

para varões com diâmetro ≤φ 12 mm e de 70 mm para varões com φ >12 mm; o

espaçamento entre apoios deve ser igual à soma do diâmetro do mandril com três vezes

o diâmetro do provete em ensaio. O diâmetro do mandril é função do tipo de aço e do

diâmetro do varão a ensaiar. Fixados os apoios e assente o provete, de modo que o seu

eixo fique normal aos eixos daqueles, coloca-se o mandril sobre o provete, a meio do

vão definido pelos apoios, e exercem-se forças por meio duma máquina de ensaio, de

modo a dobrar o provete em torno do mandril. Pretende-se com este ensaio verificar se

aparece ou não fendilhação na parte convexa do provete, sendo considerado resultado

negativo o aparecimento de tal fendilhação. O ângulo de dobragem e os diâmetros dos

mandris, fixados no REBAP, são respectivamente de 180o e variando de 2φ a 4φ (sendo

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φ o diâmetro do provete) conforme o tipo de aço. Este ensaio é exigido no REBAP para

varões de qualquer diâmetro desde que tenham superfície lisa e apenas para varões com

diâmetro inferior ou igual a 12 mm no caso de varões com superfície nervurada (D’Arga

e Lima, 1988).

Figura 10 - Esquema do dispositivo do ensaio de dobragem.

4.2 - Ensaio de dobragem-desdobragem

Para varões nervurados de diâmetro relativamente grande é corrente utilizar-se, em vez

do ensaio descrito anteriormente, o ensaio de dobragem-desdobragem. Neste ensaio, o

varão é dobrado a 90o (Figura 11) segundo a técnica descrita anteriormente para o

ensaio de dobragem e, seguidamente, depois dum envelhecimento artificial (o varão é

mantido 30 minutos a 100oC, seguido de arrefecimento à temperatura ambiente) ele é

submetido a uma desdobragem de 20o. Este tipo de ensaio é exigido pelo REBAP para

os varões de superfície nervurados com diâmetro superiora 12 mm, sendo o diâmetro do

mandril, na dobragem, função do diâmetro do provete.

Figura 11 - Ensaio de dobragem-desdobragem.

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Os ensaios de dobragem e de dobragem-desdobragem, bem como as extensões na rotura

e após rotura determinadas no ensaio de tracção, servem para avaliar da ductilidade do

aço. Esta propriedade é extremamente importante, quer para o fabrico das armaduras

dando possibilidade de dobragem frágil e sem fracturas, quer para o comportamento das

estruturas permitindo evitar roturas frágeis (D’Arga e Lima, 1988).

5 - PROPRIEDADES GEOMÉTRICAS DOS VARÕES; VARÕES

LISOS E RUGOSOS

5.1 - Diâmetro dos varões

No que se segue trata-se do que se costuma designar por propriedades geométricas dos

varões, ou seja, o diâmetro, o comprimento e a configuração da superfície, havendo

ainda que fazer referência às tolerâncias admissíveis para estes parâmetros.

Quanto aos diâmetros, as primeiras noções a reter são as de “diâmetro nominal” e

“diâmetro efectivo”. O diâmetro nominal corresponde ao diâmetro teórico dos varões,

ao diâmetro que é considerado na determinação da resistência das peças e que figura nos

desenhos de construção e nas listas de varões; o diâmetro efectivo é o que realmente

apresenta um certo varão e que pode ser determinado por medição directa em várias

secções, no caso de varões com superfície lisa, por determinação do diâmetro dum

cilindro de aço com a mesma massa por unidade de comprimento e que o varão em

causa, no caso de varões com superfície lisa ou superfície rugosa. Neste último caso, se

for M a massa em quilogramas do troço de varão de referência, L o seu comprimento

em metros e φ diagrama em milímetros, virá:

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1085,74

−⋅⋅⋅= LM πφ

e portanto:

LM

πφ

⋅⋅

=85,7104 3

ou seja o diâmetro efectivo, em mm, é dado por

m74,12=φ

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em que m é a massa por unidade de comprimento do varão em causa, expressa em

quilogramas por metro. Para o caso dos varões nervurados, as normas inglesas

especificam ainda a particularidade de que, se a massa das nervuras representar mais

que 3% da massa do varão sem nervuras, a massa por unidade de comprimento que

entra na expressão anterior deve ser a massa do varão sem nervuras aumentada de

apenas 3%. A massa por unidade de comprimento do varão sem nervuras terá,

obviamente, que ser determinada num provete em que são removidas as nervuras.

Os valores dos diâmetros efectivos estão porém condicionados pelas tolerâncias

admitidas nos diâmetros nominais; a sua determinação é fundamental na avaliação das

características de resistência dum aço, pois esta é feita por ensaios de tracção simples de

provetes desse aço e, consequentemente, as tensões são calculadas em relação às

secções efectivas (D’Arga e Lima, 1988).

5.2 - Comprimento dos varões

As tentativas havidas para a normalização do comprimento dos varões não foram ainda

coroadas de êxito, posto que, nos últimos anos, se registou uma nítida preponderância

de determinados comprimentos, variando apenas apreciavelmente em função do tipo de

transporte. No caso das redes, e quando não se trate de casos especiais, elas são, como

os fios, fornecidas em bobines.

5.3 - Configuração da superfície dos varões

A configuração da superfície dos varões pode ser lisa ou rugosa, correspondendo a

primeira a uma superfície sem rugosidades aparentes e, a segunda, a uma superfície em

que existem reentrâncias - superfície indentada - ou saliências - superfície nervurada.

Há assim a distinguir sob este aspecto varões (ou fios) “lisos” e “rugosos” e, dentre

estes, “indentados” e “nervurados”.

Os varões nervurados são presentemente os de maior utilização (os varões indentados

conferem, em regra, uma aderência menor que os varões nervurados e só são, em geral,

utilizados em redes), podendo as nervuras ser descontínuas ou contínuas. As nervuras

descontínuas são saliências oblíquas ou perpendiculares ao eixo do varão, repetidas a

intervalos regulares ao longo do seu comprimento

Capítulo 2 - O aço para betão armado Materiais de Construção 1 – 1ª Parte

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Podem ser de altura constante ou variável; as nervuras contínuas são nervuras que se

estendem sem interrupção ao longo dos varões podendo ser paralelas ao eixo (caso dos

aços laminados a quente) ou formar com ele um certo ângulo (caso dos aços

endurecidos a frio por torção)

As superfícies com reentrâncias são normalmente obtidas por laminagem a frio e

encontram-se quase exclusivamente nos varões de pequeno diâmetro ou seja nos fios

(D’Arga e Lima, 1988).

6 - ADERÊNCIA AO BETÃO. VARÕES DE ADERÊNCIA NORMAL

E DE ALTA ADERÊNCIA

6.1 - Aderência normal e alta aderência

A aderência das armaduras ao betão é, como se sabe, uma propriedade de que depende o

bom comportamento dos elementos de betão armado, influenciando directamente as

amarrações e as emendas das armaduras (segurança em relação a estados limites

últimos) e a fendilhação do betão (segurança em relação a estados limites de utilização).

No que se refere às amarrações e emendas é sabido que, em geral, elas se processam por

aderência, havendo assim, mesmo quando se utilizem ganchos nas extremidades, que

cuidar com as condições de superfície dos varões sejam as convenientes para que se

possa realizar em condições satisfatórias a aderência das armaduras ao betão. Quanto à

fendilhação, e dado que se utilizam hoje em dia aços trabalhando a tensões bastante

elevadas, há necessidade de distribuir o mais possível a fendilhação que se verifica no

betão, devida à deformação das peças, de modo a que, individualmente, as fendas

tenham larguras muito reduzidas.

Tal objectivo consegue-se fazendo com que a transmissão das forças das armaduras ao

betão se faça em boas condições, para o que é necessário aumentar o mais possível a

aderência entre os dois materiais, o que tem sido conseguido através da utilização de

varões rugosos.

É assim que para os aços que trabalham a tensões elevadas, não é possível o emprego de

varões que não sejam rugosos, pois, se assim não fosse, haveria o risco de, em serviço,

se registar fendilhação inconveniente, quer do ponto de vista estético, quer do ponto de

vista de segurança, devido à possível corrosão das armaduras.

Capítulo 2 - O aço para betão armado Materiais de Construção 1 – 1ª Parte

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37

Tem-se pois que é necessário exigir aos varões que trabalham as tensões elevadas um

certo grau de aderência ao betão, decorrendo daqui o conceito de “varões de alta

aderência” como aqueles que realizam a aderência necessária para que o seu emprego

em betão armado, mesmo quando trabalham a tensões elevadas, se faça sem risco de

fendilhação inconveniente.

Os varões que não satisfaçam a tal requisito serão considerados “varões de aderência

normal” e estão neste caso, em regra, os varões lisos; os varões rugosos poderão ser ou

não de alta aderência havendo, para decidir tal questão, dois critérios, um deles baseado

nas dimensões e configuração das rugosidades e o outro baseado em resultados dos

ensaios realizados sobre os varões em causa.

Está no primeiro caso, por exemplo, o processo indicado pela DIN 488 e no segundo

caso o critério decorrente dos “ensaios de viga” (beam-test) e de “arrancamento” (pull-

out test) (D’Arga e Lima, 1988).

7. FABRICO E COLOCAÇÃO DAS ARMADURAS

7.1 - Generalidades

Por fabrico das armaduras entende-se um conjunto de operações pelas quais, a partir dos

varões, e atendendo aos desenhos de projecto, são obtidas as armaduras a colocar em

obra. Neste processo podem distinguir-se a encomenda do material, o seu transporte e

armazenamento, o corte e a dobragem dos varões, donde resultam as “armaduras

elementares” que, seguidamente, são reunidas - “montagem” - de forma a obter as

armaduras propriamente ditas ou, simplesmente, as armaduras.

Estas operações, ou pelo menos parte delas, podem ser realizadas em oficina ou em

estaleiro situado junto à obra ou junto ao local de aplicação (perto ou mesmo na

cofragem).

No que se segue descrevem-se as diversas operações mencionadas, focando tanto o que

é a prática corrente no nosso país como no estrangeiro. Tratar-se-á também do problema

da colocação as armaduras na cofragem (D’Arga e Lima, 1988).

.

Capítulo 2 - O aço para betão armado Materiais de Construção 1 – 1ª Parte

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38

7.2 - Material para armaduras

7.2.1 - Encomenda

A encomenda dos varões pode, em princípio, ser feita ou directamente à siderurgia ou a

um fornecedor (armazenista) e deve conter todos os elementos que permitam, sem dar

lugar a dúvidas, proceder a um fornecimento correcto, tanto no que se refere a

características do material fornecido, como às quantidades pretendidas. No caso normal

de o material se encontrar homologado - ou, segundo o REBAP, classificado - as

características a mencionar são aquelas que figuram no documento de homologação ou

de classificação (REBAP) sendo neste último caso apenas necessário indicar a

designação comercial do aço que figura neste documento (D’Arga e Lima, 1988).

7.2.2 - Transporte

O material do transporte para armaduras quer do fornecedor para o utilizador, quer

dentro da oficina ou do estaleiro, quer ainda o transporte das armaduras para a sua

colocação nas cofragens, requer operações de vários tipo que devem ser executadas com

cuidado, de forma a evitar a diminuição das secções devido a mossas provocadas por

pancadas, a diminuição da aderência por ter havido contacto com substâncias capazes

de provocar tal efeito e ainda de maneira e não provocar deformações permanentes nos

varões ou nas armaduras, devido aos pontos de suspensão ou apoio terem sido mal

escolhidos. Além disso, no transporte, deve ter-se especial cuidado com as etiquetas

apostas aos feixes de varões ou de armaduras, destinadas à sua identificação, pois da

perda de tal identificação resultam, em geral, sérios inconvenientes.

O transporte entre o fornecedor e o utilizador é feito normalmente por via rodoviária,

sendo os vários feixes de varões atados de forma a ser possível guindá-los do meio de

transporte para o seu local de armazenagem.

O transporte na oficina ou no estaleiro, durante a fabricação das armaduras, está

intimamente ligado à racionalização das várias operações que constituem o fabrico, ou

seja o corte, a dobragem e a montagem. Deve ser uma operação especialmente cuidada,

havendo grande vantagem que seja feita por meios mecânicos, utilizando pontes

rolantes, guinchos fixos ou móveis ou ainda transporte por rolos entre as diversas

máquinas de fabrico (D’Arga e Lima, 1988).

Capítulo 2 - O aço para betão armado Materiais de Construção 1 – 1ª Parte

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39

7.2.3 - Armazenamento

O armazenamento do material para armaduras, quer quando estas são fabricadas em

oficina, quer quando fabricadas em estaleiro, deve obedecer, essencialmente, às três

condições gerais de bom armazenamento, ou seja, assegurar a conservação do material

armazenado, permitir a sua fácil identificação e dar possibilidade dum eficaz

manuseamento dos vários produtos tanto na sua entrada como na sua saída do armazém.

A conservação dos varões deve ser cuidada, tendo principalmente em atenção a

possibilidade de deterioração por perda das características de aderência e, neste sentido,

deve evitar-se o contacto com substâncias tais como massa consistente, óleo, tintas ou

terra; a existência duma camada de ferrugem não aderente é também altamente nociva.

Quanto à identificação dos varões, no armazém eles devem estar classificados e

indexados em relação ao tipo de aço, ao diâmetro, ao comprimento e ainda às datas de

fabrico e entrada de armazém. As “pontas” de varão podem pôr, no que se refere a este

problema, algumas dificuldades, devendo, quando não em comprimentos suficientes

para que a sua identificação seja possível, ser convenientemente etiquetadas.

No que se refere ao manuseamento do material armazenado, deve ter-se em atenção que

o transporte que envolva rotações dos varões em plano horizontal é, em geral,

inconveniente e, portanto, tanto à entrada no armazém como à saída para o corte e

dobragem, os varões devem ser deslocados, fundamentalmente, na direcção paralela aos

seus eixos.

Por outro lado, o manuseamento dos varões deve poder fazer-se sem que os operários se

tenham que dobrar, ou seja, devem em princípio situar-se a meia altura do corpo.

À saída do armazém, e antes de entrar na fabricação das armaduras, o material deve ser

convenientemente inspeccionado sendo esta inspecção mais rigorosa no caso de

condições ambientes agressivas ou de armazenamento por longos períodos (D’Arga e

Lima, 1988).

7. 3 - Armaduras elementares

7.3.1 - Corte

O corte dos varões com os comprimentos necessários para o fabrico das armaduras

elementares é feito em máquinas especiais, podendo-se em linhas gerais distinguir as

Capítulo 2 - O aço para betão armado Materiais de Construção 1 – 1ª Parte

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serras e as tesouras. As serras, Figura 12, são usadas apenas quando é necessário que as

secções cortadas sejam tanto quanto possível ortogonais ao eixo dos varões e sem

rebarbas, caso que aparece na realização de emendas especiais feitas por exemplo com

“mangas” (de enroscar ou não).

As tesouras são as máquinas normalmente utilizadas podendo ser portáteis ou fixas e

accionadas manualmente ou mecanicamente.

Figura 12 - Serra para corte de varões.

A tesoura portátil, Figura 13, é em geral de utilização manual, é leve pesando entre 2 a 6

kg e corta varões até diâmetros de 12 mm em aço macio, até 10 mm em aço de alta

resistência. É uma ferramenta imprescindível tanto na oficina como no estaleiro, como

na obra, pois, devido ao ser reduzido peso e tamanho, pode ser facilmente transportada

para qualquer local onde haja pontualmente que proceder ao corte de varões, como, por

exemplo, para desfazer ligações que serviram para rigidificar uma armadura durante o

seu transporte e colocação, ou mesmo para cortar os atilhos dos feixes de varões. Como

é evidente não é ferramenta que sirva para a produção em série.

Figura 13 - Tesoura portátil manual.

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Do mesmo tipo é também a tesoura portátil mas de accionamento electro-hidráulico,

Figura 14, mais poderosa que a anterior mas apresentando o inconveniente de necessitar

de energia eléctrica.

Figura 14 - Tesoura portátil eléctrica.

A tesoura fixa accionada manualmente, Figura 15, é uma máquina simples pesando de

20 a 150 kg, podendo cortar varões de aço macio até ao diâmetro de 25 mm. É

geralmente instalada à saída da mesa de medição e marcação dos varões, a uma altura

conveniente, em estaleiro de pequena produção.

Figura 15 - Tesoura fixa manual.

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No caso de estaleiros ou oficinas de grande produção, torna-se necessário a utilização de

tesouras de accionamento mecânico, geralmente fixas, podendo, porém, em alguns

casos constituir unidades móveis. São máquinas bastante potentes electromecânicas ou

electro-hidráulicas podendo cortar simultaneamente vários varões de diâmetro

considerável como, por exemplo, sete varões de 25 mm de diâmetro de aço macio.

Existem vários modelos com diferentes possibilidades, podendo vir a constituir mesas

sobre as quais os varões se deslocam por meio de roletes até que um anteparo

devidamente colocado em função do comprimento desejado os faz parar, seguindo-se o

corte. Uma vez este efectuado, da parte inferior da mesa levantam-se cutelos que vêm a

constituir plano inclinado que faz deslocar lateralmente os varões cortados de modo a

colocá-los sobre roletes, seguindo para a máquina de dobragem. Uma máquina deste

tipo, ou seja, que faz o transporte, a medição e o corte dos varões, é apresentada na

Figura 16, máquina que faz parte duma das instalações existentes no País para a

fabricação de armaduras elementares.

Figura 16 - Máquina para medição, corte e transporte de varões.

No caso das redes torna-se necessário dispor dum equipamento especial para o seu

corte. Para tanto existem mesas, Figura 17, em que a rede é colocada, podendo rolar ou

deslizar sobre elas e possuem dispositivos para fixação da rede em dada posição e de

tesouras ou serras accionadas mecanicamente, deslocando-se ao longo das mesas. Estas

máquinas existem sobretudo nas fábricas de redes e junto dos dispositivos da sua

produção contínua.

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Figura 37 - Máquina de cortar redes.

7.3.2 - Dobragem

Uma vez os varões cortados, há que lhes dar forma de maneira a constituírem as

armaduras elementares. Esta operação é realizada efectuando certas dobragens nos

varões, de maneira a serem atingidos os formatos pretendidos.

Durante a dobragem devem seguir-se certas regras que, resumidamente, podem ser

enunciadas da seguinte forma:

- as dobragens devem ser realizadas a frio: o calor pode alterar as propriedades

mecânicas do aço

- a velocidade com que se deve efectuar as dobragens é função da natureza e da

“nuance” do aço e pode em alguns casos ser necessário realizar ensaios para a sua

determinação

- as curvaturas nas dobragens nunca devem ser inferiores às prescritas nas normas

- ao efectuar-se as dobragens deve ter-se em atenção a recuperação elástico dos varões,

pelo que se deve acentuar a dobragem e não o contrário; contudo, um exagero de

dobragem pode tornar inevitável um endireitamento posterior, o que é mais nocivo que

uma posterior dobragem para satisfazer o pretendido.

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A dobragem dos varões pode ser realizada manual ou mecanicamente. A dobragem

manual, que em princípio só deve ser utilizada em pequenos estaleiros e para varões

lisos de aço macio, é em geral executada pela tradicional, “chave de dobrar” que não é

mais que uma barra com dois espigões na ponta funcionando de alavanca inter-

resistente em torno dum mandril fixo (Figura 18), podendo também o próprio varão

servir de alavanca. É ainda corrente a dobragem em que a força é executada por meio de

uma alavanca ligada ao sistema (Figura 19).

Figura 18 - Dobragem com chave de dobrar.

Estes processos apenas permitem dobragens com pequenas curvaturas e são por isso

indicados no caso de varões de aço macio, sendo a principal aplicação da chave de

dobrar para corrigir dobragens de armaduras quando da colocação destas.

A dobragem mecânica é feita em geral em máquinas fixas alimentadas por corrente

eléctrica, Figura 20, mais ou menos sofisticadas, podendo executar desde a dobragem

simples dum varão até ao corte e dobragem de varões de maneira a obter,

automaticamente, um dado “formato de armadura elementar” (estribos, por exemplo)

previamente programado, Figura 21. Para as redes existem máquinas específicas (Figura

22) capazes de dobrar na mesma direcção e para um dado ângulo a totalidade dos fios,

para o que são dotados duma série de mandris, sendo as distâncias entre eles adaptáveis

às distâncias entre os fios das redes a dobrar.

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45

Figura 19 - Dobragem por meio de alavanca pertencendo ao sistema.

Figura 20 - Máquina de dobragem de varões.

Figura 21 - Máquina automática para fabrico de armaduras elementares.

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Figura 22 - Máquina para dobragem de redes.

7.4 - Armaduras

7.4.1 - Montagem

Fabricadas as armaduras elementares, há seguidamente que proceder à sua

montagem, em conformidade com os desenhos, de modo a obter as armaduras

propriamente ditas.

Esta operação pode ser executada em oficina específica, no estaleiro da obra, ou ainda

sobre a cofragem como é corrente, por exemplo, no caso das lajes.

Na montagem, além do respeito escrupuloso pelas indicações constantes dos desenhos,

é necessário ter em atenção, quando o fabrico é feito em oficina ou estaleiro, que o

transporte das armaduras pode conduzir à deformação destas. É necessário, portanto,

nesses casos, dispor por vezes de varões auxiliares que tornem as armaduras

praticamente indeformáveis, e estudar convenientemente o modo pelo qual o transporte

é feito. Há que não esquecer que as armaduras são para ser colocadas dentro de

cofragens com dimensões fixas, de modo a permitir a betonagem em boas condições e,

ainda, de maneira a garantir a existência dum recobrimento eficaz quando da

betonagem.

A montagem consta, essencialmente, da fixação das armaduras elementares umas às

outras por meio de “fixadores”, que podem ser de vários tipos.

Capítulo 2 - O aço para betão armado Materiais de Construção 1 – 1ª Parte

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47

Os dispositivos de fixação mais correntes são simples fios metálicos com os quais o

montador realiza laços, também designados por “pontos”, envolvendo os varões a ligar.

Os “pontos” podem ser de três tipos: “simples”, “em sela” ou “de canto” e “em oito” ou

“cruzado” (Figura 23) sendo esta a ordem em que a resistência da ligação aumenta. O

fio, com a designação corrente de arame queimado, é em geral fornecido em troços com

comprimento da ordem dos 50 cm dobrados a meio. O operário, munido de um “ferro

de atar”, também designado por “chave” ou por “agulha” (Figura 24), que não é mais do

que um pequeno varão com um gancho na ponta, laça o fio dobrado em volta da ligação,

mete a ponta do gancho na dobra e enrola essa parte em torno das outras extremidades

do fio. Pode utilizar-se um fio ou vários fios ao mesmo tempo.

Figura 23 - Fixações por arame queimado.

Figura 44 - Operário executando um ponto com um ferro de atar.

Capítulo 2 - O aço para betão armado Materiais de Construção 1 – 1ª Parte

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48

Um processo mais eficaz de efectuar idêntica operação consiste na utilização de fios de

atar prefabricados (Figura 25). Estes fios, que podem ser feitos em máquinas específicas

(Figura 26), são laçados à volta da ligação com o ferro de atar, podendo ainda utilizar-se

ferros de atar accionados mecanicamente por ar comprimido (Figura 27). A ligação

neste caso é bastante mais perfeita.

Além da fixação por fios outros processos existem como, por exemplo (Figura 28), um

dispositivo que consiste num arame de aço que se coloca abraçando “em sela” os varões

a ligar e funcionando de mola para aperto.

Quanto ao número de ligações a realizar numa armadura, ele é, evidentemente, o

mínimo necessário para que se obtenha uma indeformabilidade conveniente dessa

armadura. Vai depender, portanto, do tipo de armaduras em questão, da “nuance” do

aço, do diâmetro dos varões e ainda se a armadura é para transportar ou não. No entanto

pode-se, como regra geral, fornecer os seguintes valores (47):

Figura 25 - Fios de atar pré-fabricados.

Figura 26 - Máquina para fazer fios de atar.

Capítulo 2 - O aço para betão armado Materiais de Construção 1 – 1ª Parte

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49

Figura 27 - Operário executando um ponto de canto com agulha mecânica.

Figura 28 - Fixação por mola em aço.

Lajes

As fixações devem existir com espaçamentos máximos de 40 a 50 vezes os diâmetros

dos varões para as armaduras superiores. Neste último caso as fixações devem ser

menos espaçadas junto aos apoios.

Paredes

Devem fixar-se alternadamente todos os cruzamentos com pontos simples em direcções

opostas.

Vigas e pilares

Capítulo 2 - O aço para betão armado Materiais de Construção 1 – 1ª Parte

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50

Nos cantos dos estribos as ligações entre estes e os varões longitudinais devem todas ser

feitas com pontos de canto. Os outros varões longitudinais devem ter os seus

cruzamentos com os estribos ligados, alternadamente, com ponto simples.

Além das fixações, na montagem, interessa em geral que as armaduras fiquem

devidamente espaçadas, como, por exemplo, nas vigas quando a armadura longitudinal

é constituída por várias camadas de varões. Uma das formas de realizar o espaçamento

necessário é intercalar transversalmente pequenos troços de varão convenientemente

ligados à armadura longitudinal. Tal solução não serve, porém, quando o espaçamento

desejado é grande e é, em todos os casos, vantajosamente substituído pelo emprego de

“espaçadores” de que na Figura 29 se dão dois exemplos.

Figura 29 - Esquemas de tipos de espaçadores de camadas de varões.

No caso de haver que espaçar camadas de varões na vertical, o emprego de varões

dobrados em U (Figura 30) é o mais conveniente, pois é difícil fixar varões rectos ou

com ganchos aos varões longitudinais e separar. Nas paredes há que separar e fixar as

duas camadas, uma junto de cada face, devendo então os espaçadores em U ficar

distanciados no máximo de 1 metro.

Figura 30 - Esquema do espaçador para varões verticais.

Capítulo 2 - O aço para betão armado Materiais de Construção 1 – 1ª Parte

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Note-se que os espaçadores (como aliás os fixadores) não deverão, em qualquer caso,

atingir as cofragens, a menos que sejam especialmente concebidos para tal. Os

espaçadores devem por isso assentar nos varões da armadura e os fixadores não devem

ter pontos saídas; estas, caso existam (no caso de agulha mecânica elas são

automaticamente eliminadas), devem posteriormente ser cortadas.

Convém ainda fazer referência a que na montagem de armaduras pode, em

determinadas circunstâncias (geralmente quando a montagem se faz em oficina),

utilizar-se a soldadura, processo em relação ao qual há que fazer as mesmas observações

que constam do capítulo anterior, quando se tratou do problema da soldadura de varões.

7.4.2 - Colocação

A colocação das armaduras nas cofragens deve fazer-se de modo a respeitar os

“desenhos de projecto” e os “desenhos de obra”, tendo especial atenção para as

distâncias especificadas entre os varões e os moldes, de maneira a que as armaduras

fiquem, depois da betonagem, com o recobrimento estipulado. Deve-se também

verificar se a rigidez da armadura é suficiente para manter a forma durante a betonagem:

se não o for, há que solidarizar os vários varões utilizando um maior número de

espaçadores que podem mesmo, neste caso, ser constituídos por varões especificados

convenientemente dispostos e fixados.

Para manter as distâncias entre os varões e as cofragens intercalam-se entre eles certos

dispositivos, pontuais ou contínuos, designados por “suportes” que, genericamente,

terão que satisfazer certas condições das quais, como mais importantes, se poderão citar:

não atacarem o betão nem as armaduras, não danificarem a cofragem, terem boa

aderência ao betão, serem fáceis de manejar, apresentarem resistência suficiente e serem

de baixo custo.

Os suportes podem ser para manter as distâncias em relação a cofragens horizontais ou a

cofragens verticais, tendo então apenas uma função de espaçadores. No primeiro caso,

em que há nitidamente uma função de suporte das armaduras, eles devem apresentar

resistência suficiente para, sem danificar a cofragem, resistir ao peso das armaduras, ao

peso do possível movimento dos operários sobe estas e ainda ao peso do betão a colocar

Capítulo 2 - O aço para betão armado Materiais de Construção 1 – 1ª Parte

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durante a betonagem. Tais suportes, quanto ao material de que são feitos, podem

classificar-se em suportes de argamassa, de fibrocimento, de plástico e metálicos.

Os suportes de argamassa (Figura 31) são de fácil fabrico, podendo mesmo ser feitos no

estaleiro e são muito baratos. Podem, para melhor fixação, ter fios para ligação aos

varões e a sua aderência ao betão é óptima. São no entanto frágeis e aparecem nas

superfícies do elemento depois de retirada a cofragem; para que apareçam o menos

possível têm, na face em contacto com a cofragem, forma esférica ou cilíndrica o que,

porém, dificulta o enchimento destas zonas pelo betão.

Figura 31 - Tipos de suportes de argamassa.

Os suportes de fibrocimento são menos frágeis que as de argamassa, são idênticos a

estes, mas, em geral, mais caros.

Quanto aos suportes de plástico (Figura 32) eles podem ser, essencialmente, do tipo

mesa e do tipo circular. Os suportes tipo mesa, nos quais os varões são simplesmente

apoiados, destinam-se principalmente a suportar grandes pesos de armaduras: têm o

inconveniente de ser grande a zona de contacto com a cofragem. Os suportes tipo

circular são em geral apenas para varão a varão aos quais são ligados por aperto e

destinam-se mais a varões verticais do que a varões horizontais; têm pequena zona de

contacto com a cofragem mas são relativamente frágeis.

Figura 32 - Tipos de suportes de plásticos.

Capítulo 2 - O aço para betão armado Materiais de Construção 1 – 1ª Parte

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Finalmente os suportes metálicos (Figura 33), que podem se do tipo mesa ou do tipo

cavalete, resistem bem a cargas verticais, mas são caros, são susceptíveis de corrosão e

dão mau acabamento às superfícies inferiores das peças betonadas; por vezes os seus

pontos de apoio na cofragem são revestidos com capas de plástico.

Os suportes relativos às armaduras verticais não têm que suportar grandes cargas mas,

por outro lado, têm que ser fixados aos varões para que, durante a betonagem, não se

desloquem da sua posição por efeito do peso e vibração do betão. Esta fixação é feita

geralmente por laços (suportes de argamassa ou fibrocimentos) ou por aperto (suportes

de plástico); os suportes metálicos não são geralmente usados.

Figura 33 - Tipos de suportes metálicos.

Ainda no que se refere aos suportes a intercalar entre as armaduras e as cofragens

horizontais, e no caso específico das lajes, para a armadura inferior, utilizam-se outros

dispositivos, tais como os que funcionam ao mesmo tempo de fixadores e de suportes.

Na Figura 34 mostra-se um fixador-suporte deste tipo existente no mercado sueco .

Para posicionar a armadura superior das lajes empregam-se em geral suportes metálicos

do tipo cavalete (Figura 33) ou então simples espaçadores de grande altura (Figura 29).

Neste caso devem ser feitos de varões com diâmetro variável em função da altura da

laje, sendo aconselhável empregar varões com diâmetros de 8, 12 e 16 mm,

respectivamente, para lajes com espessuras até 15 cm, de 15 a 30 cm e de 30 a 50 cm.

Capítulo 2 - O aço para betão armado Materiais de Construção 1 – 1ª Parte

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Figura 34 - Fixador-suporte para lajes.

(D’Arga e Lima, 1988).

8 . PRODUÇÃO DE AÇO EM PORTUGAL

8.1 Generalidades

O Governo Português tem tido, no que respeita à Industria Siderúrgica, um objectivo

principal que é viabilizar este sector que teve ultimamente prejuízos significativos que

implicaram ajudas do Estado inaceitáveis a nível da União Europeia. A União Europeia

definiu um plano que consiste na substituição das instalações de produção de aço

existentes no Seixal por um forno eléctrico de arco condicionado à capacidade de

produção de 740000 ton/ano (Costa, 1998).

Na realidade a industria Siderúrgica sofreu grandes alterações a partir dos anos 70. Nos

últimos 25 anos a produção mundial de aço aumentou cerca de 30% e o emprego

reduziu-se para cerca de metade nos principais países produtores excepto da China. Esta

evolução está ligada com exemplo aos progressos tecnológicos – que permitem

actualmente explorar, de forma rentável, unidades de produção muito pequenas, as

MINI ACEARIAS ELÉCTRICAS, por utilização de sucata. De facto um desafio à

indústria siderúrgica reside na resolução dos problemas ambientais entre os quais

adoptar processos inovadores do tratamento de efluentes e resíduos líquidos e sólidos do

Capítulo 2 - O aço para betão armado Materiais de Construção 1 – 1ª Parte

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55

processo bem como aumentar a eficiência enérgica, reduzir a emissão de poluentes

gasosas designadamente os que provocam efeito de estufa.

As pressões ambientais e as inovações tecnológicas apontam também para um aumento

de procura de sucata à qual estará associada uma forte expansão de reciclagem de ferro

e aço de produtos finais, nomeadamente do sector automóvel e de construção naval

(Lobo e Albuquerque, 2001).

Portugal possui uma industria siderúrgica desde 1969 quando foi construída a então

Siderurgia Nacional, no Seixal (Paio Pires) para produção de produtos longos e

produtos planos. Em 1976 começou a funcionar igualmente a instalação de produtos

longos na Maia. Em 1994 foi aprovada pela Comunidade Europeia do Carvão e do Aço

(CECA) um plano de reestruturação da Siderurgia Nacional.

LUSOSIDER – Aços Planos, AS – (capitais estrangeiros) – produz diversos tipos de

chapa por laminagem a quente de bobines totalmente importadas.

Ao nível de produtos planos a LUSOSIDER produz diversos tipos de chapa:

- a chapa laminada a frio – produto de baixo valor acrescentado, utilizado em móveis

metálicos, cuja procura tem sido gradualmente deficitária, levando a que se tenha

abandonado a sua procura;

- a chapa galvanizada – utilizada para produzir equipamentos e máquinas, cuja

qualidade pode variar, sendo a chapa produzida em Portugal utilizada por várias

produtoras de máquinas, mas não na industria automóvel;

- a folha de flandres – utilizada para produção de embalagens metálicas,

nomeadamente enlatados.

É possível que, no futuro, se venham a produzir em Portugal alguns produtos de maior

valor acrescentado, como por exemplo chapa galvanizada lacada ou pintada, visto ter

aplicações crescentes na construção.

SN – Empresa de Produtos Longos, AS – (capitais estrangeiros) Ferrol (Galiza),

Maia, Seixal.

Quer na Maia, quer no Seixal produz-se varão para betão e no Seixal também se

produz fio–máquina.

Capítulo 2 - O aço para betão armado Materiais de Construção 1 – 1ª Parte

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56

- varão para betão - destinado à construção civil e produzido nas instalações da Maia e

do Seixal, sobretudo para abastecimento do mercado nacional.

- fio-máquina - produto de maior valor acrescentado utilizado na indústria

metalomecânica (para perfis, parafusos, pregos, etc...).

Dado que a instalação do Seixal é a única do grupo MEGASA que produz fio-máquina,

tem sido aposta da empresa explorar o mercado deste produto, que é sobretudo

exportado para Espanha.

A SN-EMPRESA DE SERVIÇOS, SN - de capitais exclusivamente nacionais,

produzia biletes a partir do minério de ferro, que constituem matéria-prima da SN-

Longos. Era utilizada a via clássica, que consistia em reduzir a quente os óxidos de ferro

do minério, por carbono. A operação era realizada no alto-forno, alimentado por uma

mistura de minério e coque, que exige a montante as operações de tratamento do

minério e produção do coque a partir do carvão, na coqueria. O produto obtido – a gusa

(combinação de ferro e carbono) – era afinada na acearia para redução do teor de

carbono e obtenção dos biletes de aço.

No âmbito do projecto de reestruturação da Siderurgia, foi encerrado o alto-forno e

processos associados (coqueria, sinterização e acearia), tendo sido substituído por um

forno eléctrico que consome sucata, passando a produção de aço a ser efectuada por

uma via mais moderna, em mini-acearia.

A remodelação do processo produtivo da siderurgia através da produção em mini-

acearia, permite ganhos de competitividade, por diversas vias. Por um lado, o forno

eléctrico evita níveis elevados de poluição local e os elevados investimentos que seriam

necessários em termos ambientais para manter o alto-forno. Ao consumir sucata, os

custos da matéria-prima irão ser substancialmente menores. O mercado nacional de

sucata não é suficiente, podendo no entanto vir a desenvolver-se, através da implantação

de um sistema de recolha e da constituição de empresas desmanteladoras e

fragmentadoras, que poderão inclusivamente vir a surgir no parque industrial a criar no

Seixal. Grande parte da sucata necessária para alimentar o forno eléctrico é importada,

dependendo o seu preço das características da sucata. Existem tabelas de características,

sendo mais caras as sucatas mais densas e com menos contaminantes (provenientes de

desmantelamento industrial e naval) (Lobo e Albuquerque, 2001) .

Capítulo 2 - O aço para betão armado Materiais de Construção 1 – 1ª Parte

Documento Provisório-2004 Joana de Sousa Coutinho

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REFERÊNCIAS

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pormenorização” Vol.1 – Aspectos Gerais, LNEC, 1988.

Costa, José Diogo “O Programa da Industria Siderurgica em Portugal”, Direcção Geral

da Industria do Ministério da Economia, 1998 (ISBN 972-8170-41-8)

Lobo, Angelo e Albuquerque, Maria Luisa. Metalurgia – Desafios do Sector, GEPE,

Gabinete de Estudos e Prospecção Económica do Ministério da Economia, Lisboa, 2001

(ISBN 97l2-8170-74-2)

NP EN 10 002-1 1990 Materiais metálicos Ensaio de tracção Parte 1. Método de ensaio

(à temperatura ambiente).

Pádua Loureiro, A., Os Aços Hoje, Ingenium, Novembro, 1995.

Reparaz, J.M.P.; Bilbao, J.M.; Ereno, J.M.L. e Bricio, L.I. “La Fabricacion del Acero”,

UNESID, Madrid, 1998.