Normas técnicas

Dimensionamento de esforços atuantes durante a concretagem

Iremos apresentar as fórmulas e os conceitos para dimensionamento dos esforços atuantes nas formas
durante a concretagem e analisar os fatores que influenciam as pressões segundo a norma francesa Ciria -
Relatório 108 e a Norma Alemã DIN18.218. Apresentaremos também por último a fórmula para
dimensionamento dos esforços segundo American Concrete Institute (ACI)sem no entanto discutir os
fatores.

1 - Fatores

1.1 -A Influência da seção Transversal

A Norma Francesa CIRIA - Relatório 108 considera que a vibração do concreto faz aumentar a pressão do concreto. Considera que o efeito nos pilares é 50% maior que nas paredes. Considera como parede quando a adição de dois lados contíguos da forma é maior que 2,0 metros. A Norma Alemã DIN 18.218 não leva em consideração este fator. Para um plano de seção transversal reduzida, o vibrador pode exercer uma energia relativamente importante sobre a forma. A profundidade da ação do vibrador aumenta a vibração da forma o que tem como consequência um aumento na pressão do concreto. A isto se junta o fato de que o lugar de lançamento de concreto e o lugar de vibração se encontram num mesmo ponto para os pilares, o que nem sempre acontece para as paredes. É por esta razão que a CIRIA no relatório 108 leva em consideração a seção transversal no cálculo das pressões.
1.2 -A influência do emprego de Aditivos Retardadores de Pega

A Norma Francesa CIRIA - Relatório 108 faz consideração apenas se um concreto tem como ingrediente ou não na mistura aditivos retardadores de pega sem que o tempo de retardo de pega tenha maiores influencias. A Norma Alemã DIN18.218 considera que o emprego de aditivos retardadores de pega faz aumentar de forma linear a pressão do concreto em relação ao tempo de retardo provocado em horas. As fórmulas dizem respeito a todos os tipos normais de concreto com componentes com granulometria de até 40 mm. Os aditivos, como os retardadores de pega fazem aumentar a pressão do concreto. Os cálculos de CIRIA efetuados com diversas estruturas e em diversos canteirros mostraram que a consistência do concreto fresco não influencia fundamentalmente na pressão do concreto. Um concreto tendo uma altura de queda reduzida ao cone de Abrams (baixo slump), deve ser vibrado por um tempo maior com a ajuda de um vibrador eficaz para chegar a uma maior compacidade do concreto. Resulta, disto, ao contrário, um novo aumento da pressão do concreto. Essa concepção se opõe à norma DIN que opera uma distinção segundo o grau de consistência. O aumento da pressão para um concreto com retardador de pega é levado em conta no coeficiente
1.3 -A influência da temperatura arnbiente

Ambas as Normas consideram a temperatura ambiente um fator significativo na pressão do concreto. Temperaturas elevadas aceleram o tempo de pega do concreto, reduzindo o efeito de aumento de pressão provocado pela elevada coluna de concreto na medida que a estrutura vai sendo concretada.. Na fórmula pela Norma Francesa CIRIA - Relatório 108 temperatura abaixo de 20°C faz aumentar a pressão e temperaturas acima fazem diminuir a pressão do concreto de forma exponencial. Pela Norma Alemã DIN18.218 temperatura abaixo de 15°C faz aumentar à pressão e temperaturas acima fazem diminuir a pressão do concreto de forma exponencial. Tanto a Norma Francesa como a Norma Alemã as fórmulas de dimensionamento dos esforços e as considerações aqui apresentadas são válidas para temperaturas ambientes entre 5 °C e 30°C. A dependência da pressão do concreto da temperatura do concreto fresco em °C quando da concretagem é um fator completamente essencial. Este fator traduz o grau de rapidez da pega do concreto fresco sob temperaturas diferentes. Na Europa Central, as temperautras do concreto fresco se situam entre +50C e +300C. A maioria do ábacos de pressão do concreto disponíveis de baseiam, no entanto, em uma temperatura média de concretagem igual a 150C. As repercussões da temperatura serão precisamente melhor examinadas adiante.
1.4 - Consistência

A Norma Francesa CIRIA - Relatório 108 afirma que este fator é pouco importante na medida que o concreto de maior consistência (menor pressão) precisa ser mais vibrado(mais pressão). A Norma Alemã DIN18.218 leva em consideração a consistência no cálculo das pressõ~s com base na compactação do concreto. No ábaco que pode ser visto abaixo a unidade de compactação utilizada é Watz, quando no Brasil pelo cone de Abrahans em mm.
1.5 - Altura e Velocidad.e de Concretagem

Consideramos a velocidade média de concretagem como a altura da estrutura concretada dividida pelo tempo que se levou para concretar. Na medida em que a estrutura vai sendo concretada e o concreto vai ganho consistência (Tempo de pega), o concreto mais antigo - aquele que está na parte mais inferior da estrutura, não mais vai exercendo pressão. Por isso temos que ter o maior cuidado no dimensionamento da forma nos pilares. Pausas longas demais entre as concretagens devem ser evitadas. A CIRIA estabeleceu contrariamente a DIN que a ligação entre a velocidade de concretagem e a pressão do concreto não é linear.
1.6 - Peso Específico do Concreto G (KNjm3)

O peso específico do concreto é normalmente fixado em 25 kNjm3. Este valor é o considerado na maioria dos ábacos. O concreto leve ou pesado é definido por seu peso específico. Quando da concretagem sob a água, aplica-se: G=25-9,8 = 15,2KNjm3.
1.9 - Fatores não considerados

Apermeabilidade da face da forma não foi levada em consideração, pois após vários empregos, a redução da pressão microcelular é quase anulada em razão da laitance que colmata os poros da face da forma. A rugosidade da forma não exerce nenhuma influência enquanto o concreto não deu pega e se comporta como um fluido. o lançamento do concreto deve ser feito sobre uma altura relativamente baixa se não se quer ver aparecer pressões locais crescentes do concreto. As fórmulas são válidas para o emprego de vibradores internos com agulhas vibrantes normais e não utilizados simultaneamente com vibradores externo que podem provocar na forma uma nova subida na carga da pressão do concreto. Uma vibração intensa demais transforma de forma considerável a curva da pressão do concreto.


2 - Formulas dimensionamento de esforços

2.1 - Segundodin 18218


Determinação da pressão do concreto:



Determinação da velocidade de concretagem:



Sendo:
G o peso específico do concreto

Coeficiente de Seção transversal
Não considerado na fórmula

Coeficiente de Aditivos retardadores de Pega (C2)
C2 = (0,065 x Tv) + 1 , sendo (Tv = retardador de pega em horas)

Coeficiênte de temperatura



Campo de validade

Consistência K2 / K3
5°C <=T<=30"C
para C2 > 1,0, Kt > = 1,0 (O que signifiça um aumento na pressão quando se emprega aditivos retardadores de pega e uma redução na pressão quando a temperatura do concreto estiver acima de +15C'C)
Pma.x< =80 kN/m2 para os muros;
Prnax < = 100 kN/m2 para os pilares
Independente da altura de concretagem H

2.2 - Segundo ciria -Relatório 108

Determinação da pressão do concreto:



Ou



Considerar como verdadeiro o menor dos dois valores


Determinação da velocidade de concretagem em m/h:



Sendo:
Coeficiente de Seção Transversal
C1 = 1,0 para os muros e 1,5 para os pilares.
(a seção é considerada como pilar quando da adição de 2 lados contíguos e inferior a 2,00 ml)


Coeficiente de aditivos retardadores de pega
Cs = 0,30 para concreto normal
0,45 para um concreto com retardador de tomada.

Coeficiente de Temperatura



Campo de Validade

Independe da consistência do concreto;

59C<=T<=30DC
Pmáx <= 90 KN/m2 para as paredes;
Pmáx <= 166 KN/m2 para os piJares;
Dependência da altura de concretagem H


2.3 - SegundoACI - American Concrete Institute


As fórmulas seguintes foram tiradas do trabalho "Fórmulas para Concreto", publicado por American Concrete Institute (ACI).

CONCRETAGEM DA MASSA



Sendo:

R (h1/h) Velocidade de concretagem

(T e C) Temperatura

P(KN/m2) Pressão do concreto

FORMAS PARA PAREDES

Para paredes com Velocidade de Concretagens menores que 2,33
m/b, considerar o menor dos valores:



OU



para paredes com R> 7 ft/h (pé)



Para paredes com Velocidade de Concretagens maior ou igual que
2,33 mlh, considerar o menor dos valores:



ou




Pilares



ou



ou




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