UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ

INSTITUTO DE TECNOLOGIA

FACULDADE DE ENGENHARIA CIVIL

TO OPCIONA

A APLICABILIDADE DO CONCRETO COM PROTENSÃO ADERENTE E NÃO ADERENTE

ANTONIO WENDERSON DOS SANTOS MOURA

TATIANA DE OLIVEIRA PEREIRA

Belém – PAJaneiro de 2014

ANTONIO WENDERSON DOS SANTOS MOURATATIANA DE OLIVEIRA PEREIRA

A APLICABILIDADE DO CONCRETO COM PROTENSÃO ADERENTE E NÃO ADERENTE

Trabalho de Conclusão de Curso apresentado como exigência parcial para a obtenção do Título de Engenheiro Civil, submetido à banca examinadora da Faculdade de Engenharia Civil, do Instituto de Tecnologia da UFPA, elaborado sob a orientação da Prof. Dr. Ronaldson José de França Mendes Carneiro

Belém – PAJaneiro de 2014

ANTONIO WENDERSON DOS SANTOS MOURATATIANA DE OLIVEIRA PEREIRA

Trabalho de Conclusão de Curso apresentado à Faculdade de Engenharia Civil do Instituto de

Tecnologia da UFPA, como parte dos requisitos para a obtenção do título de Engenheiro Civil,

tendo sido considerado APROVADO em sua forma final pela banca examinadora com o

conceito: _____________________

Banca Examinadora

___________________________________________________

Prof. Ronaldson José de França Mendes Carneiro, DSc.Orientador – FEC-ITEC-UFPA

___________________________________

NOME

Examinador Interno – FEC-ITEC-UFPA

___________________________________

NOME

Examinador Interno – FEC-ITEC-UFPA

AGRADECIMENTOS

A Deus, Criador de todas as coisas.

Aos meus pais, irmãos, irmãs e amigos pelo incentivo e carinho.

Aos professores e funcionários da UFPA, pela disposição em ajudar quando necessário.

Em especial, ao professor Dr. Ronaldson Carneiro pela orientação prestada, essencial para a realização deste trabalho.

“Hoje, o conhecimento e desenvolvimento científico, muito mais que as reservas naturais, representam a grande riqueza de um povo, do ponto de vista de sua evolução econômica e social, e a maneira mais eficiente de se promover a melhoria da qualidade de vida em grande escala”

Júlio Augusto de Alencar Juníor 04.01.2009

SUMÁRIO

Página

1. ESTRUTURA DO TCC 1

2. ELEMENTOS DO PRÉ-TEXTO 1

2.1. Capa 1

2.2. Contra-Capa ou Folha de Rosto 3

2.2. Contra-Capa ou Folha de Rosto 3

2.2. Contra-Capa ou Folha de Rosto 3

2.2. Contra-Capa ou Folha de Rosto 3

LISTA DE FIGURAS

LISTA DE TABELAS

RESUMO

ABSTRACT

1. INTRODUÇÃO GERAL

Há uma tendência de modernização dos estilos arquitetônicos com a utilização

frequente de grandes vãos livres, ocasionando assim a necessidade de novas tecnologias. Nestas

condições o concreto armado convencional com o uso apenas de armaduras passivas não pode

oferecer uma solução estrutural competitiva.

Conforme Impacto Protensões (2005), o dimensionamento do concreto armado conduz

a elevadas tensões de cisalhamento. Como a capacidade do concreto resistir à compressão é

maior do que a tração, as seções das estruturas tornam-se espessas. O Concreto Protendido visa

suplantar essas limitações.

A técnica da protensão revolucionou a forma de combinação aço-concreto introduzindo

o conceito de armadura ativa o que resultou na superação das limitações do concreto armado

viabilizando a sua utilização em estruturas de grande porte. Os princípios básicos da protensão

podem ser vistos em aplicações usuais do dia-a-dia, como: em barris onde são colocados anéis

metálicos para segurar e comprimir as peças de madeiras; na roda de bicicleta, onde os raios são

tracionados; no transporte de livros por uma pessoa na forma de uma fila horizontal, como

mostrado na Figura 1.1 e dentre outras.

Protensão é o processo pelo qual se aplicam tensões prévias ao concreto, segundo o

dicionário Aurélio.

No entanto o significado é bem mais amplo, e o efeito da protensão pode ser aplicado

aos mais diversos tipos de estruturas e materiais.

De acordo com Pfeil, “protensão é um artifício que consiste em introduzir numa

estrutura um estado prévio de tensões capaz de melhorar sua resistência ou seu comportamento,

sob diversas condições de carga”. A idéia da protensão (ou pré-tensão) é muito antiga e consiste

basicamente em fornecer a um elemento estrutural, esforços iniciais contrários àqueles que

surgirão com a aplicação de cargas a este elemento.

Segundo a norma brasileira, "Estruturas de Concreto Protendido" são aquelas que são

submetidos a um sistema de forças especialmente e permanentemente aplicadas, chamadas de

forças de protensão. Estas forças são tais que, em condições de utilização, quando agirem

simultaneamente com as demais ações (cargas permanentes, acidentais ou outros agentes),

impeçam ou limitem a fissuração do concreto (item 3.1.1 da NBR 7197/89).

As estruturas de concreto armado e de concreto protendido são consideradas como sendo do mesmo tipo, são normatizadas pelo mesmo documento (uma mesma norma), que usa especificações diferentes para as situações peculiares de cada sistema. A NBR 6118:2003, homologada no início de 2003 (Abril). Que trata do “Projeto de estruturas de concreto”, engloba o conceito simples (sem armadura), o armado (apenas com armadura passiva) e o protendido (em que pelo menos parte da armadura é ativa). Para confeccionar uma peça tanto de um (concreto armado) tanto de outro (concreto protendido), os materiais utilizados são os mesmos: cimento, agregados graúdos e miúdos, água e aço convenientes dispostos. A principal diferença entre ambos está no tipo de aço empregado, assim como no procedimento executivo (Carvalho, R.C.,2012).

Figura 1: Introdução de um estado prévio de tensões em uma fileira de livros

Um amplo leque de aplicações para protensão está aberto com avanço dessa tecnologia.

Seja em laje tipos radier, na armação de blocos e sapatas, em reforços de estruturas, na

construção de silos, em pisos industriais ou em lajes que compõem em plantas flexíveis, as

possibilidades estruturais são variadas.

A protensão é uma tecnologia que confere ao concreto maior resistência à tração, sendo

bastante interessante em estruturas onde existem esforços de flexão elevados. Trata-se de

tecnologia inteligente, eficaz e duradoura, capaz de oferecer soluções estruturais com ótimas

relações custo-benefício. A protensão pode resultar, em muitos casos, em estruturas com baixa

ou nenhuma necessidade de manutenção ao longo de sua vida útil, além de permitir outras

características como:

Grandes vãos

Controle e redução de deformações e da fissuração

Possibilidade de uso em ambientes agressivos

Projetos arquitetônicos ousados

Aplicação em peças pré-fabricadas

Recuperação e reforço de estruturas

Lajes mais esbeltas do que as equivalentes em concreto armado: isso pode reduzir tanto a

altura total de um edifício, como o seu peso e, conseqüentemente, o carregamento das

fundações.

A execução da armadura de protensão e a própria operação de protensão dependem

fundamentalmente do detalhamento apresentado na planta de armação. O projetista precisa

conhecer as operações e dificuldades que serão encontradas na prática, assim como o engenheiro

da obra deve ter o conhecimento, pelo menos elementar, do calculo para tomar decisões

adequadas que não ponha em risco a segurança da estrutura (Carvalho, R.C., 2003).

Desta forma, neste trabalho, desenvolveremos um manual de consulta, assim,

abordaremos a aplicabilidade do concreto protendido em diversos tipos de estruturas, associado

teoria e prática, descrevendo os processos de execução junto com um controle de qualidade.

2. OBJETIVOS

1.1. Objetivo Geral

Este trabalho tem como objetivo, mostrar a aplicabilidade do concreto protendido

aderente e não aderente em diversos tipos de estruturas.

1.2. Objetivos Específicos

Demonstrar o significado de protensão, discorrer sobre sua origem, tipos,

recebimento e armazenamento em obra, materiais e equipamentos, bem como descrever

os diferentes tipos de aplicações desse processo e suas vantagens e desvantagens.

3. METODOLOGIA

Este trabalho foi executado através de dados consultados de manuais técnicos de

execução, livros especializados no assunto, normas técnicas utilizadas, artigos técnicos,

catálogos técnicos, ilustraçõe. Além disso, buscou-se adicionar elementos de concreto protendido

em obras da região do estado do Pará.

Ele descreve a aplicação do concreto protendido aderente e não aderente utilizado em

diversos tipos de estruturas, mostrando suas técnicas e procedimentos de execução, associando

teoria e prática.

4. HISTÓRICO

O desenvolvimento do concreto armado e protendido deram-se a partir do

desenvolvimento do cimento Portland, em 1824 na Inglaterra. Nos anos subsequentes, os

franceses e os alemães também começaram a produzir cimento e criar várias formas de melhorar

a capacidade portante do concreto (VASCONCELOS 1985 apud VERÍSSIMO, 1998).

Em meados do século 19, já se conhecia mundialmente a possibilidade de reforçar

elementos de concreto através de armaduras de aço. A partir de 1867, o francês, Monier,

começou a fabricar vasos, tubos, lajes e pontes, usando concreto com armadura de aço. Nessa

época as construções em concreto armado eram elaboradas em bases puramente empíricas.

Ainda não havia conhecimento claramente da função estrutural da armadura de aço no concreto.

Em 1877 é que o americano Hyatt reconheceu claramente o efeito da aderência entre o concreto

e a armadura, após fazer vários ensaios com construções de concreto. A partir de então, passou-

se a colocar a armadura apenas do lado tracionado das peças.

A primeira proposição de pré-tencionar o concreto foi ditada em 1886, por P.H.

Jackson, São Francisco (EUA). No mesmo ano, o alemão Mathias Koenen, criou um método de

dimensionamento empírico para alguns modelos de construção de concreto armado, baseados em

resultados e testes segundo o sistema Monier.

No fim do século 19, havia várias patentes de métodos de protensão e ensaios, sem

êxito. A protensão se perdia devido à retração a fluência do concreto, não conhecidas naquela

época. Por volta de 1912, Konen e Mörsche reconheceram que o efeito de uma protensão

reduzida era perdido ao longo do tempo, com a retração e a deformação lenta do concreto.

No ano de 1919, K. Werstein fabricou, na Alemanha, painéis de concreto protendidos

com cordas de aço para piano (cordas de altas resistência). Em 1923, R.H. Dill, do estado de

Nebraska nos EUA, reconheceu que se deveriam utilizar fios de alta resistência sob elevadas

tensões para superar as perdas de protensão.

Em 1924, Eugené Freyssinet (França) já havia empregado a protensão para reduzir o

alongamento de tirantes em galpões com grande vãos. Em 1928, Freyssinet apresentou o

primeiro trabalho consistente sobre o concreto protendido, reconhecendo a importância da

protensão da armadura em construções civis. Freyssinet pesquisou as perdas de protensão,

produzidas pela retração e deformação lenta do conreto, reconhecendo que só é possível

assegurar um efeito duradouro da protensão através da utilização de elevadas tensões no aço. Foi

uma das figuras de maior destaque no desenvolvimento da tecnologia de concreto protendido,

inventou e patenteou métodos construtivos, equipamentos, aços especiais, concretos especiais,

etc., contribuindo de forma muito expressiva para o desenvolvimento do concreto protendido.

Em vários países começaram a seguir comissões, comitês, institutos, para concreto

armado, envolvendo representantes dos serviços públicos, da indústria, da construção civil e de

entidades cientificas. Esses órgãos contribuíram muito para a evolução da construção com

concreto armado e protendido, através da pesquisa e do desenvolvimento de novas formas de

construção.

No ano de 1949, o desenvolvimento do concreto protendido se acelerou. Em 1950

realizou-se em Paris o primeiro congresso sobre concreto protendido. Surgiu a FIP (Federation

Internationale De La Precontrainte). No mesmo ano, Finster Walder executou a primeira ponte

em balanços sucessivos. O sistema espalhou-se por todo o mundo. Na mesma época surgiram as

cordoalhas de fios. O sistema de colocar cabos de protensão em bainhas, no interior da seção

transversal de concreto, de modo possibilitar a protensão dos cabos com apoio no próprio

concreto endurecido, estabelecendo-se, posteriormente, a aderência por meio de injeção de

argamassa adequada de cimento, se impôs definitivamente. Esse sistema formou a base para a

execução de estruturas protendidas de grandes vãos.

A primeira obra realizada no Brasil com concreto protendido foi o ponte do Galeão, no

Rio de Janeiro, construída em 1948 utilizando o sistema Freyssinet. Nesta obra tudo foi trazido

da França: o aço, as ancoragens, os equipamentos inclusive o projeto. Em 1952 a companhia

Siderúrgica Belgo-Mineira começou a fabricação do aço de protensão. A segunda obra brasileira,

a ponte de Juazeiro, já foi construída com o aço brasileiro.

No ano de 1953 foi publicada a DIN 4227, norma alemã de concreto protendido. A

partir de 1956, sucedeu-se um aumento da capacidade das unidades de protensão e a

racionalização dos métodos construtivos, principalmente na construção de pontes.

Na década de 1970, consagrou-se a preferência por cabos protendidos internos,

constituídos por cordoalhas ancoradas individualmente por meio de cunhas. Este sistema tornou-

se o mais competitivo por permitir a construção de cabos de grande capacidade, com protensão

da ordem de 2000 a 6000 KN.

O comitê Euro-Internacional Du Betón (CEB/FIP) publicou, em 1978, o Código

Modelo para Estrutura de Concreto Armado e Concreto Protendido. Varias entidades de

normalização em diversos países utilizam o Código Modelo do CEB como base para a

elaboração de suas normas técnicas.

FIGURA 3 - Ponte protendida em balanços sucessivos - (cortesia J. Muller Internation

al, Inc.)

Verificar-se que, a idéia da protensão é muito antiga; há anos já se pensava em barris e

rodas de carroças tensionadas, as técnicas de cálculos estruturais experimentaram notáveis

progressos que, aliadas ao maior conhecimento dos comportamentos mecânicos do concreto e do

aço, fizeram surgir estruturas mais arrojadas em concreto armado e protendido. Nessas

estruturas, o concreto passou a ser submetido a tensões de dosagem mais precisa a fim de que o

concreto pudesse atingir resistências e durabilidade necessárias com custo baixo e em condições

de concorrer com outros materiais. A protensão aplicada ao concreto, mais propriamente, se

desenvolveu nos últimos 100 anos.

5. CONCRETO PROTENDIDO ADERENTE5.1. Introdução

É o sistema de protensão no qual a injeção da nata de cimento nas bainhas garante a aderência mecânica da armadura de protensão ao concreto em todo o comprimento do cabo, além de assegurar a protensão das cordoalhas contra a corrosão.

O cabo de protensão é composto basicamente por uma ou mais cordoalhas de aço, ancoragens, bainha metálica e purgadores. As cordoalhas ficam inicialmente soltas dentro da bainha, o que permite sua movimentação na ocasião da protensão. Após a concretagem da estrutura e a cura do concreto, os cabos são protendidos e é injetada nata de cimento no interior das bainhas.

As cordoalhas mais utilizadas nesse sistema de protensão são compostas de sete fios e têm diâmetro de 12,7 mm ou 15,5 mm. São produzidas sempre na condição de relaxação baixa e fabricadas com seis fios de mesmo diâmetro nominal encordoados em torno de um fio central de diâmetro ligeiramente maior do que os demais.

Fig.(N1)- Aplicação de um estado prévio de tensões na viga de concreto, mediante cabos de aço esticados e ancorados nas extremidades.

Fig.(N2)- Viga do elevado da Av. Júlio César, antes da concretagem. Fonte: Ronaldson Carneiro

Fig.(N2)- Viga do elevado da Av. Júlio César, após a concretagem e a protensão.Fonte: Ronaldson Carneiro

Os cabos de aço, também denominados armaduras de protensão, podem ser pré-tracionados ou pós-tracionados.

Nas vigas com armaduras pós-tracionadas, os cabos são esticados após a cura do concreto. A armadura protendida é ancorada nas extremidades, no qual fica aderente ao concreto, ao longo da viga, por meio de uma injeção de nata de cimento.

Os sistemas com armaduras pré-tracionadas são mais adequados para instalações fixas (fábricas). Os sistemas com armaduras pós-tracionadas são mais utilizados quando a protensão é realizada na obra, no qual se aplica após a cura do concreto.

É importante observar que, quando a protensão é aplicada nas cordoalhas, são criadas

tensões internas na estrutura, para combater os esforços resultantes dos carregamentos e

melhorar o desempenho do conjunto. As cordoalhas ficam constantemente esticadas, durante

toda a vida útil da estrutura. As tensões elevadas necessárias para esticar as cordoalhas devem

ser absorvidas pelo sistema de protensão, de forma a proteger a estrutura e seus usuários.

A protensão aderente é um dos recursos capazes de oferecer esta proteção, pois permite

que a armadura de protensão e o concreto trabalhem em conjunto, de forma integrada. Isso

significa que se, eventualmente, um cão for cortado ou se romper, a estrutura absorverá as

tensões resultantes do rompimento. Nestes casos, a perda de força será localizada, pois a

aderência permite que o comprimento remanescente do cabo conserve a protensão. A protensão

aderente possibilita assim, estruturas mais seguras.

Figura n: Vigas com protensão aderente sobre o Rio Capim.

5.2. Principais características:

O aço de protensão pode ser considerado no cálculo do estado limite último, pois está

solidarizado como concreto. Isso permite redução expressiva na quantidade de armadura

passiva necessária à estrutura.

A aderência possibilita a execução de eventuais furos e colocação de chumbadores nas

peças concretadas, isso, após a devida aprovação do projetista a este respeito.

A injeção da nata de cimento oferece maior proteção ao cabo contra a corrosão

As cordoalhas podem ser colocadas nas bainhas antes ou depois da concretagem. Isso

permite, por exemplo, que elementos pré-fabricados sejam unidos por meio da protensão.

As estruturas com protensão aderente apresentam maior capacidade de resistência ao

fogo em caso de incêndio.

6. SISTEMAS E PROCESSOS DE EXECUÇÃO

6.1. Concreto Protendido pré-tracionado;

Os sistemas com armaduras pré-tracionadas são geralmente utilizados em fábricas, onde

a concretagem se faz em instalações fixas, denominados leitos de protensão. Os leitos são

alongados, permitindo a produção simultânea de diversas peças.

A Fig.4 mostra a seqüência construtiva de vigas com armaduras pré-tracionadas, em

um leito alongado com capacidade para três vigas. A ancoragem das armaduras no concreto faz-

se por aderência, num comprimento de ancoragem lbp (Fig.5). Quando a tensão na armadura é

reduzida, ela tende a voltar ao seu diâmetro sem carga (o); o aumento do diâmetro mobiliza

atrito no concreto, o que auxilia a ancoragem.

Figura n – As armaduras (1) são colocadas atravessando os montantes (2), e fixando-se em placas de ancoragem (3), por meio de dispositivos mecânicos (4), geralmente constituídos por cunhas. A placa de ancoragem da esquerda é fixa, a da direita é móvel. Com auxílio de macacos de longo curso, esticam-se as armaduras, empurrando-se a placa de ancoragem móvel, até se alcançar o esforço de protensão desejado; a placa de ancoragem móvel é então fixada por meio de calços(5) mantendo as armaduras esticadas. O concreto (6) é compactado dentro das fôrmas, envolvendo as armaduras protendidas, que ficam aderentes. Após a cura do concreto, os macacos são recolocados em carga na placa de ancoragem móvel, retirando-se lentamente a tensão nas armaduras. A seguir, as armaduras são cortadas, junto às faces de viga. Como o encurtamento das armaduras é impedido pela aderência das mesmas com o concreto, resulta que as vigas ficam protendidas. No desenho da figura, são fabricadas simultaneamente três vigas de concreto protendido (6).

Fig.5 – Esquema de um fio pré-tracionado ancorado no concreto (lbp = comprimento de ancoragem por aderência; Ø0 diâmetro da armadura sem carga; Ø1 = diâmetro da armadura protendida).

l

bp

O comprimento da ancoragem (lbp) varia com a qualidade do concreto, a superfície da

armadura, a tensão de protensão etc. Os comprimentos obtidos experimentalmente variam de 100

Ø a 140 Ø para fios entalhados, 45 Ø a 90 Ø para cordoalhas de sete fios.

O esquema de protensão da Fig. 4 com armaduras retilíneas, podem ser modificados de

modo que as armaduras tenham uma trajetória poligonal no interior de cada viga (Fig.6).

As vigas com armadura poligonal são mais eficientes, pois a excentricidade da

armadura é maior no meio do vão, onde atuam maiores momentos fletores.

Fig.6 – Esquema de execução de vigas com armaduras pré-tracionadas poligonais em leito alongado, permitindo a execução simultânea de várias vigas, em série. 1 – armaduras pré-tracionadas; 2 – placa de ancoragem; 3 – concreto de viga; 4 – pontos de apoio das armaduras poligonais; 5 – pontos de rebaixamento das amaduras poligonais.

Fig.(N2)- Fábrica. Protendit - São Paulo - SP. Visão geral da Linha de Produção.

6.2. Concreto Protendido pós-tracionado;

Nos sistemas com armaduras pós-tracionadas, as armaduras de protensão são esticadas

após o endurecimento de concreto, ficando ancoradas na face do mesmo.

Este sistema pode apresentar uma grande variedade, dependendo dos tipos de cabos,

percursos dos mesmos na viga, tipos e posicionamentos das ancoragens etc.

A operação de protensão é aplicada através de macacos hidráulicos e bombas de alta

pressão. Normalmente, é composta pelas etapas de preparação, colocação do equipamento,

protensão das cordoalhas, cravação e acabamento.

Fig.(N2)- Colocação de lajes pré-moldadas protendidas, observa-se que não há a necessidade de escoramentos

(a) (b)

(c)

Figura n- Etapas do processo de protensão aderente onde há a protensão após a cura do concreto. (a) Preparação; (b) Protensão; (c) Injeção da Nata

6.2.1. Preparação;

As formas dos nichos devem ser retiradas, seguidas de limpeza, quando necessária, da

área de apoio do bloco de ancoragem. Em seguida, deve ser feita a colocação do bloco e das

cunhas. Após o concreto atingir a resistência mínima indicada em projeto estrutural, deve ser

providenciado o posicionamento do macaco hidráulico e dos seus acessórios.

6.2.2. Protensão;

A operação de protensão é realizada pelo acionamento do macaco, conforme a fi gura

36, através da bomba de alta pressão. As cordoalhas são tracionadas obedecendo à força indicada

no projeto estrutural. Deve-se registrar a pressão indicada no manômetro e o correspondente

alongamento dos cabos.

6.2.3. Ancoragem/cravação

Quando o macaco atingir carga e/ou alongamento indicados no projeto estrutural,

finaliza-se a protensão. A pressão no macaco é aliviada e as cordoalhas se ancoram

automaticamente no bloco, conforme a figura 37. Em seguida, é feita a remoção do equipamento

de protensão.

Fig.(N2)- Colocação do Bloco e das Cunhas. Fig.(N2)- Posicionamento do macaco de protensão

Fig.(N2)- Tracionamento das cordoalhas.

Fig.(N2)- Início da Aplicação de pressão no macaco hidráulico nas vigas do elevado da Av. Júlio César em Belém-PA

6.2.4. Acabamento

Após a liberação da protensão, é feito o corte das pontas das cordoalhas, conforme a

figura 38. Em seguida, deve-se providenciar o fechamento dos nichos e, no caso de protensão

com aderência, a injeção dos cabos com nata de cimento.

Fig.(N2)- Cravação das cunhas.

Fig.(N2)- Corte das pontas das cordoalhas e fechamento do nicho

Fig.(N2)- Acabamento após a protensão. Á esquerda, cabos já cortados e formas do nicho preparadas, e à direita nichos já fechados. Local: CDP-Pará

Fig.(N2)- Finalização da Aplicação de pressão no macaco hidráulico nas vigas do elevado da Av. Júlio César em Belém-PA

6.3. Materiais e Equipamentos;

6.3.1. Sistema RUDLOFF;

A Rudloff foi fundada em 1960, como indústria de materiais para a construção civil, com especialização em concreto protendido. Ao longo de mais de 50 anos, a empresa se desenvolveu em diversos campos de atuação. A seguir, estão seus produtos oferecidos:

• Protensão de estruturas;

• Emendas para barras de aço CA-50;

• Aparelhos de apoio metálicos;

• Pontes executadas por segmentos empurrados;

• Movimentação de cargas pesadas;

• Usinagem mecânica.

Figura n: Ponte Jurubatuba, São Paulo – SP, usando o sistema Rudloff

6.3.2. Materiais e Equipamentos;6.3.2.1. Aço;6.3.2.2. Bainha;6.3.2.3. Nichos;6.3.2.4. Fendilhamento e Fretagem;6.3.2.5. Ancoragem;6.3.2.6. Macaco de Protensão;6.3.2.7. Sistema de injeção de nata

6.3.2.7.1. Equipamento para injeção6.3.2.7.2. Nata

6.3.3. Orientações para obras de protensão;

O objetivo deste roteiro é estabelecer requisitos mínimos necessários à execução do concreto protendido pelo sistema RUDLOFF com qualidade e segurança. Destina-se a uso

genérico e deve ser adaptado para casos particulares que por qualquer motivo não se enquadrem em algum item aqui especificado.

6.3.3.1. Normas técnicas

Em todas as etapas da execução do concreto protendido, deverão ser obedecidas as Normas Brasileiras citadas a seguir. Em caso de discordâncias entre estas e a realidade, deve-se consultar o projetista e a RUDLOFF.

A execução da protensão deverá obedecer às informações do projeto estrutural. No caso da necessidade de alterações no projeto ou na existência de discordâncias entre este e as Normas Brasileiras aqui especificadas, o projetista deverá ser consultado.

Tabela 1: Normas Técnicas para projeto e execução do Concreto Protendido

CÓDIGO TÍTULO

NBR7197 - NB116 Projeto de estruturas de concreto protendido

NBR9062 - NB949 Projeto e execução de estruturas de concreto pré-moldado

NBR7187 - NB2 Projeto e execução de pontes de concreto armado e protendido

NBR7482 - EB780 Fios de aço para concreto protendido

NBR6349 - MB864Fios, barras e cordoalhas de aço para armaduras de protensão - Ensaio de tração

NBR7484 - MB784Fios, barras e cordoalhas de aço destinados a armaduras de protensão - Ensaio de relaxação isotérmica

NBR7483 - EB781 Cordoalhas de aço para concreto protendidoNBR11768 - EB1763

Aditivos para concreto de cimento Portland

NBR12317 - NB1401

Verificação de desempenho de aditivos para concreto

NBR10908 - MB2645

Aditivos para argamassa e concretos - Ensaios de uniformidade

NBR14432Exigências de resistência ao fogo de elementos construtivos de edificações - Procedimento

NM69Concreto - Extração, preparação e ensaio de testemunhos de estruturas de concreto

NBR12655 Concreto - Preparo, controle e recebimento

NBR8953 - CB130 Concreto para fins estruturais - Classificação por grupos de resistência

NBR7680 - NB695Extração, preparo, ensaio e análise de testemunhos de estruturas de concreto

NBR10789 - NB1147

Execução da protensão em concreto protendido com aderência posterior

NBR10839 - NB1223

Execução de obras de arte especiais em concreto armado e concreto protendido

NBR10788 - NB1146

Execução da injeção em concreto protendido com aderência posterior

NBR5732 - EB1 Cimento Portland comum

NBR7681 - EB1348 Calda de cimento para injeção

NBR7682 - MB1760 Calda de cimento para injeção - Determinação do índice de fluidez

NBR7683 - MB1761Calda de cimento para injeção - Determinação dos índices de exsudação e expansão

NBR7684 - MB1762Calda de cimento para injeção - Determinação da resistência à compressão

NBR7685 - MB1763 Calda de cimento para injeção - Determinação da vida útil

NBR9607 - NB1029 Prova de carga em estrutura de concreto armado e protendido

6.3.3.2. O aço de protensão

O aço para execução de peças protendidas deve atender às especificações quanto aos limites de escoamento, ruptura e alongamento previstos no projeto estrutural. 

As características do aço devem satisfazer às exigências das Normas Brasileiras NBR 7482 e NBR 7483, para aço CP190RB e CP190RN.

O transporte do aço, tanto da usina para o canteiro, como dentro do canteiro de obras, deve ser feito com cuidados especiais.

6.3.3.3. Recepção do material na obra

No recebimento do aço de protensão na obra, deverão ser verificados os seguintes itens: 

Peso do material fornecido; Sua homogeneidade quanto às características geométricas; Se o aço apresenta defeitos prejudiciais, tais como: esfoliações, bolhas, fissuras,

corrosões, cor, revestimentos, vestígios de chumbo, etc.; Se o aço contém óleo - caso isto aconteça, este terá que ser removido antes da fabricação

dos cabos; Se o aço está aliviado de tensões ("aço bravo"); Se o acondicionamento das cordoalhas está respeitando as seguintes dimensões

aproximadas:  Para cordoalhas de 7 fios para protensão aderente: diâmetro interno: 76 cm, diâmetro

externo: 127 cm, peso nominal: 2800 kg, altura do rolo: 76 cm; Para cordoalhas engraxadas de 7 fios: em rolos sem núcleo, pesando de 1400 a 2000 kg. Serão rejeitados os rolos ou bobinas de cordoalha que ao serem abertos sem tensão,

mantenham a cordoalha com flecha superior a 10cm em 2 metros de comprimento.

No recebimento dos equipamentos, devem ser verificados os seguintes itens:

Se o equipamento é o correto para a obra; Peso dos equipamentos de protensão, para dimensionar os equipamentos para o

manuseio; Voltagem dos equipamentos; Acessórios dos equipamentos.

6.3.3.4. Estocagem dos materiais e equipamentos de protensão;

Recebido o material, o mesmo deve ser estocado em um local que facilite a sua

amostragem e movimentação no canteiro de obra, observando-se os seguintes cuidados mínimos:

Rolos ou bobinas devem ser colocados em lugar seco, coberto e ventilado, em atmosfera

isenta de agentes corrosivos. Para evitar oxidação, a distância mínima entre o aço e o solo

seco deve ser de 30cm.

Rolos ou bobinas de diferentes partidas de fornecimento devem ser separados e

identificados.

As partidas recebidas devem ser divididas em lotes, de acordo com as Normas

Brasileiras, cuidadosamente marcadas, facilitando a amostragem para os respectivos

ensaios.

Os cabos ao serem estocados devem ter uma plaqueta amarrada contendo o número do

cabo, o seu comprimento e a partida e o lote a que pertence.

O ambiente de estocagem deve apresentar grau higrométrico não superior a 80%, o qual

deve ser garantido por meio de aquecimento do ambiente com resistência elétrica, se

necessário.

Quando for previsto um armazenamento muito prolongado do aço de protensão, pode-se

utilizar neste a proteção com um dos seguintes óleos solúveis: Dromos-b (Shell), RGBF

Soluble (Caltex), Solvag 1335 (Mobiloil), Donax-C ou equivalente, desde que sejam

rigorosamente removidos antes de aplicados na obra, com banhos de água sob pressão.

A superfície do fio ou cordoalha a ser aplicado na obra não pode conter qualquer

lubrificante, óleo ou substância capaz de prejudicar sua aderência.

Trabalhos de solda ou corte em maçarico não devem ser efetuados nas proximidades do

aço de protensão, para não aumentar a temperatura neste e evitar que o material seja

atingido por centelhas de solda. Caso seja indispensável a execução de soldas próximas

ao aço de protensão, deve ser usada proteção que garanta a integridade do mesmo.

Os equipamentos RUDLOFF devem ser armazenados em local coberto, seguro, limpo e

seco, com acesso somente de pessoal treinado e qualificado.

6.3.3.5. Confecção dos cabos

Os cabos de protensão devem ser confeccionados no comprimento e tipos especificados

nos desenhos do projeto executivo. Recomenda-se a verificação in loco destes comprimentos e o

respeito aos seguintes itens:

Sempre que possível, deve-se evitar mudanças de equipe de trabalho na obra, para

executar atividades ligadas à protensão.

A montagem dos cabos de protensão deve ser feita antes da colocação de condutores de

eletricidade e outros dispositivos mecânicos.

O desenho de montagem do aço de protensão e armadura passiva devem ser devidamente

estudados e entendidos pelo pessoal da execução.

Todos os aços deverão ser verificados antes de serem empregados. Se, após o

armazenamento prolongado no canteiro, ou por qualquer outra razão, existirem dúvidas

sobre sua qualidade, o aço de protensão deverá ser submetido a ensaios para assegurar

que ele não tenha sofrido danos em suas características mecânicas, devido à corrosão ou

ao manuseio inadequado.

Não são admitidos fios dobrados ou torcidos durante a colocação e protensão da

armadura.

As cordoalhas não devem ser arrastadas sobre o solo ou sobre superfície abrasiva.

Com o objetivo de diminuir as perdas, a confecção dos cabos deve iniciar-se pelo mais

longo.

A oxidação no aço, quando localizada, é mais perigosa que a oxidação uniforme

superficial e não será tolerada. 

Uma oxidação superficial no aço de protensão somente será permitida se, removendo-se

esta manualmente, a superfície do metal for encontrada intacta, sem nenhum poro, risco

ou sinal de ataque. A superfície deverá ser cuidadosamente examinada e, em caso de

dúvida, deverão ser executados os seguintes ensaios:

Ensaio de dobramento, comparando-o com os resultados obtidos no ensaio do mesmo aço

executado com amostra colida em zona não oxidada.

Ensaio de tração, comparando-se o alongamento de ruptura obtido com os resultados de

ensaio efetuado sobre a amostra colhida em uma zona não oxidada. Usualmente, o efeito

da oxidação danosa diminui o alongamento de ruptura do material. 

Cada cabo deve ser fabricado com aço de uma mesma bobina. Caso isto não seja

possível, devem ser utilizados aços da mesma corrida, com diferença máxima de 5% no

módulo de elasticidade.

Não são permitidas no canteiro, operações de endireitamento do aço sob qualquer

pretexto.

O corte das cordoalhas para a confecção dos cabos deve ser feito a frio, por tesouras ou

esmerilhadeiras (fixa ou manual). Conforme NBR 10789/1989, §6.4: "É vedado efetuar

no elemento tensor, o corte com maçarico, bem como o endireitamento através de

máquinas endireitadoras ou qualquer outro processo, pois esses procedimentos alteram

radicalmente as propriedades físicas do aço."

A amarração dos fios pode ser feita com arame recozido ou, alternativamente, com fita

adesiva plástica.

As extremidades do cabo, na região das ancoragens, não devem ter amarrações, para

evitar que durante a protensão, as mesmas penetrem na ancoragem, dificultando a

cravação.

As extremidades do cabo, na região das ancoragens, devem estar limpas e isentas de

respingos de nata de cimento, argamassa, oxidação ou eventuais irregularidades dos fios,

a fim de se garantir o ajuste perfeito das cunhas do macaco de protensão. Eventuais

respingos de nata de cimento e pontos de oxidação existentes nesta região deverão ser

removidos. 

Os cabos fabricados, estirados ou enrolados (neste caso, com diâmetro de 2,0m a 2,5m)

devem ficar protegidos das intempéries.

6.3.3.6. Bainhas ou tubos metálicos;

As bainhas ou tubos metálicos utilizados para os cabos de protensão devem ser estanques

com relação à entrada de nata de cimento durante a concretagem.

As bainhas devem ser flexíveis e suficientemente resistentes, para suportar o peso do

concreto depositado sobre elas, bem como solicitações de tração daí decorrentes.

O fornecimento de bainhas ou tubos metálicos deve ser feito em barras de 6m. No caso

de emenda, deverá ser garantida a sua absoluta estanqueidade, recomendando-se a

utilização de emendas das próprias bainhas ou solda, no caso dos tubos metálicos.

Características especiais para as bainhas ou tubos metálicos serão prescritas e utilizadas

de acordo com o projeto ou autorização especifica da fiscalização, em função de

processos patenteados eventualmente adotados.

6.3.3.7. Colocação dos cabos;

A operação de colocação de bainhas na forma é a mesma, tanto para cabos pré-fabricados

(com ou sem aderência), quanto para os de enfiação posterior. Em ambos os casos,

devem ser respeitadas as seguintes orientações:

Locar na forma as cotas de posicionamento das bainhas indicadas no projeto.

Em lajes protendidas, os cabos devem ser colocados conforme ordem definida pela

RUDLOFF.

Colocar as bainhas na forma com fixação a cada 1,0m por meio de apoios constituídos

por travessas, caranguejos, estribos ou pastilhas.

A fixação de bainhas deve ser feita com cuidado, para que, durante a operação de

concretagem, elas não saiam da posição originalmente estabelecida no projeto.

A tolerância horizontal na locação das bainhas em relação à linha teórica do projeto é de

10mm nas cabeças de protensão e 20mm no interior da massa, não devendo ser

acumuladas. Verticalmente, a tolerância é de 5mm em lajes e de 10mm em vigas. Se em

algum caso for necessário desvios maiores do que estes, deve-se consultar o projetista.

Quando condições particulares assim o exigirem, a posição das ancoragens ativas e

passivas poderá ser trocada, desde que com a devida autorização do projetista e da

RUDLOFF.

O eixo dos cabos de protensão deve coincidir rigorosamente com o eixo das ancoragens e

estar normal às faces da ancoragem.

As travessas ou estribos devem ser de preferência semi-circulares, a fim de se criar uma

maior superfície de contato para a bainha e evitar que a mesma se desloque

horizontalmente.

Não é permitido o uso de solda entre as travessas ou estribos de sustentação e a armadura

frouxa.

Deve ser colocada armadura de fretagem e fendilhamento, tanto nas ancoragens ativas,

como nas passivas, de acordo com o especificado no projeto ou conforme recomendações

da RUDLOFF.

Na protensão com aderência, quando necessário, deverão ser feitas vedações com fita

adesiva, massa de vidro ou durepox, nas emendas de bainhas, nas ancoragens ativas e

passivas já colocando os purgadores, evitando assim, entrada de nata nos cabos, quando

da concretagem dos mesmos.

Deixar purgadores para saída de ar e controle de injeção de nata, nas extremidades dos

cabos. Em cabos longos, deixar purgadores nos pontos altos do mesmo, bem como

purgadores nas cordoalhas mais altas da ancoragem para execução do efeito chaminé.

Os primeiros 50cm a partir da ancoragem de qualquer cabo, devem ser sempre retilíneos.

Deve-se evitar que as pessoas caminhem na obra pisando nos cabos já colocados.

6.3.3.8. Respiros de injeção;

A disposição dos purgadores para injeção deve ficar a cargo da empresa de protensão,

com aprovação da fiscalização.

Podem ser utilizados purgadores de diâmetro externo de 25mm e/ou 15mm.

As mangueiras de injeção e suas conexões com as ancoragens e bainhas devem ter sido

dimensionados e testados previamente para resistir às pressões da injeção.

Devem ser instalados tubos de respiro em pontos intermediários, sempre que a distância

entre respiros for maior que 20m ou quando recomendado pela RUDLOFF. 

Os respiros devem ser munidos de dispositivos de fechamento rápido (registro ou

dispositivos de fechamento por dobramento ou estrangulamento) nas ligações com a

bomba de injeção e em todos os respiros de saída.

As tubulações dos respiros utilizados como purgadores, independente de seus pontos de

fixação na bainha e de saída externa na viga, devem ser dispostos de forma tal, que suas

extremidades fiquem situadas acima do plano da face superior da viga.

6.3.3.9. Verificações nas bainhas

Cuidados especiais devem ser tomados com as bainhas no que diz respeito à perfeita

vedação de suas extremidades e rigorosa fixação das mesmas no sentido de impedir seu

deslocamento, quando do lançamento de concreto.

Na região das ancoragens, verificar se as placas funil estão fixas nos nichos ou rebaixos,

observando-se rigorosamente os ângulos de saída e dimensões de acordo com o projeto,

assim como a fixação das fretagens. As bainhas devem estar sempre ortogonais com a

placa funil.

Examinar as junções entre respiros de injeção e bainhas e estes com os cones de

ancoragem, para garantir sua estanqueidade e rigidez de fixação.

As bainhas devem ser examinadas para a localização de todos os indícios de danos nas

mesmas. Bainhas deformadas transversalmente ou perfuradas deverão ser substituídas ou

reparadas por algum método aprovado pela RUDLOFF.

Conferir se foram colocados todos os cabos definidos em projeto, assim como a armadura

passiva, incluindo armadura de fretagem e fendilhamento.

Verificar se há espaço útil suficiente para colocação e operação do equipamento de

protensão, conforme recomendações da RUDLOFF.

6.3.3.10. Cuidados durante a concretagem;

O concreto não pode ser lançado antes da inspeção das armaduras passiva e ativa.

O concreto a ser usado para estruturas protendidas deve ser plástico o suficiente para

preencher todos os vazios em regiões de grandes concentrações de ferragem. O traço

deve apresentar a resistência necessária, porém com agregados de diâmetro máximo

compatível com o espaçamento existente entre a armadura. Deve ser tomado cuidado

especial para preencher os vazios atrás e em torno das ancoragens.

Não será permitido o lançamento de concreto de grande altura ( 2m) diretamente sobre as

bainhas. Neste sentido, a empresa construtora deverá prover o uso de equipamentos

auxiliares (calhas, trombas de elefante, etc.).

Os tubos da bomba de concreto, se usada, deverão ser apoiados de forma a não

encostarem nas armaduras.

Durante a operação de concretagem, devem ser tomados cuidados especiais para evitar

que vibradores e a concentração de pessoas danifiquem bainhas e respiros de injeção e

desloquem bainhas e ancoragens de suas posições definitivas. Neste sentido, recomenda-

se orientar o pessoal que executa a concretagem sobre os pontos onde deverão introduzir

os vibradores no concreto.

Não é permitido que vibradores de diâmetro maior que 60mm sejam utilizados

diretamente sobre as bainhas, quando adensamento do concreto, sendo que junto às

mesmas, deverão ser utilizados vibradores de pequena potência.

6.3.3.11. Cuidados após a concretagem;

Deve-se verificar se ocorreu entrada de argamassa do concreto nas bainhas. Para isso,

podem-se lavar as bainhas durante a concretagem ou imediatamente após esta, ou passar

por elas uma bucha, a fim de retirar qualquer eventual nata de concreto que tenha

penetrado nas bainhas.

Caso a limpeza das bainhas seja feita com água, deve ser seguida da aplicação de jato de

ar nas bainhas, para a retirada completa da água, verificando-se antes se a rede de ar não

se acha contaminada por óleo.

6.3.3.12. Enfiação dos cabos

No caso de enfiação dos cabos posterior à colocação de bainhas, devem ser tomados os

seguintes cuidados:

As bobinas de cordoalhas devem ser pré-selecionadas em função do módulo de

elasticidade obtido. Em um mesmo cabo as cordoalhas utilizadas devem ter o módulo de

elasticidade o mais próximo possível.

As cordoalhas devem estar limpas, não podendo conter óleo, oxidação, tinta, ferrugem ou

qualquer outro material estranho à sua composição. 

A operação de enfiação dos cabos deve ser feita com cuidados extremos, pois não poderá

haver dobramento e nem fricção das cordoalhas contra bordas aguçadas das bainhas e

cabeçotes.

Recomenda-se que o prazo máximo entre a operação de enfiação do cabo e a protensão

seja de 15 dias.

As pontas das cordoalhas que ficam na parte externa dos blocos, devem ser protegidas

com lona plástica, para evitar que fiquem expostas ao tempo.

6.3.3.13. Verificações antes da protensão;

Preparar andaimes e dispositivos apropriados para suspensão e transporte dos

equipamentos de protensão até o local dos serviços.

Efetuar o reparo de eventuais falhas de concretagem da estrutura.

Os lugares da obra onde trabalharão os operadores dos macacos devem estar limpos e

organizados.

Determinar áreas de segurança e garantir a não permanência de pessoas nas mesmas

durante as operações necessárias à protensão. Durante a protensão, enquanto a bomba

está funcionando, é proibida a permanência de pessoal atrás do macaco ou na vizinhança

imediata, assim como atrás de um dispositivo de ancoragem passiva, enquanto a tensão

pela outra extremidade está em curso.

Verificar se as placas funil estão limpas de quaisquer impurezas, com as inclinações

especificadas e sem irregularidades.

Verificar a integridade do concreto nos nichos e em todas as superfícies aparentes. Se for

detectada qualquer anormalidade com vazios ou porosidade anormal no concreto, a

operação de protensão deve ser suspensa até que o problema esteja solucionado e a

RUDLOFF avisada.

Verificar se os blocos de ancoragens estão colocados com todos os seus clavetes

(cunhas).

O equipamento de protensão deve estar em perfeito funcionamento. Para isso, deve ter os

manômetros aferidos antes da primeira utilização e sempre que houver suspeita de

indicações incorretas, a critério da fiscalização e da RUDLOFF. 

Na obra, recomenda-se as seguintes verificações no equipamento de protensão: 

Verificar a limpeza do equipamento, especialmente as cunhas e seus apoios no macaco;

Verificar as condições e extensão dos cabos de força das bombas elétricas;

Verificar o nível de óleo das bombas;

Verificar a aferição dos manômetros;

Verificar o aterramento e a voltagem de todos os dispositivos elétricos;

Conectar todos os cabos e mangueiras e instalar o manômetro;

Ligar a bomba e testar a abertura do macaco, verificando não haver vazamentos;

Verificar os documentos de aferição dos manômetros e anotar as pressões que deverão

ser atingidas para a introdução da força de protensão.

Um manômetro padrão como aferidor poderá permanecer na obra, para o

acompanhamento das operações de aferição a cada 200 operações de protensão, ou

quando exigida aferição devido a anomalia aparente.

Fazer de forma clara e visível a numeração dos cabos junto às ancoragens ativas e

passivas, para evitar protender cabo fora da seqüência de protensão estipulada em

projeto.

Verificar no projeto as indicações de protensão necessárias ao andamento da operação

(força de protensão e alongamento para cada cabo; extremidades do cabo que serão

protendidas; resistência mínima do concreto na ocasião da protensão; etapas de

protensão; ordem de protensão dos cabos). Caso estas informações não estejam claras, o

projetista deve ser consultado.

O manuseio inadequado do equipamento de protensão pode danificá-lo e causar acidentes

pessoais. Assim, somente pessoal treinado poderá operá-lo. 

Corrigir os alongamentos teóricos através dos ensaios dos lotes de cordoalhas.

Fazer uma planilha de protensão com os dados de projeto e ensaios.

O concreto somente poderá ser protendido quando tiver alcançada a resistência mínima

para poder suportar as tensões concentradas nas regiões da ancoragem. Caso este valor

não esteja claro no projeto estrutural, o projetista deve ser consultado. A verificação da

resistência do concreto antes de iniciada a protensão deve ser comprovada por ensaios de

ruptura em corpos de prova.

Deve ser providenciada tabela padrão RUDLOFF para o registro do histórico de cada

cabo, contendo pelo menos os seguintes dados:

Elemento da estrutura que está sendo protendido;

Número do cabo;

Tipo do cabo;

Pressão manométrica teórica a aplicar;

Alongamento teórico total previsto; 

Pressões manométricas parciais, correspondentes às etapas de protensão previstas;

Alongamento obtido no cabo.

Notificar a fiscalização sobre o início da operação de protensão.

6.3.3.14. Recepção do material na obra

O encarregado da obra da parte de protensão deve ter 5 anos de experiência neste tipo de

trabalho. 

A protensão deve seguir a seqüência determinada pelo projetista em plano de protensão

contendo os seguintes itens básicos: 

Força de protensão e alongamento para cada cabo;

Resistência mínima do concreto na ocasião da protensão;

Número de etapas de protensão;

Ordem de protensão dos cabos;

Variação (valores mínimo e máximo) admitida para o alongamento do cabo.

Cuidados especiais devem ser tomados por ocasião da instalação do macaco e colocação

das cunhas, para que o mesmo fique perfeitamente apoiado no bloco, evitando-se desta

forma que ao iniciar a protensão, alguns fios sejam estirados antes dos demais.

O macaco deve ser posicionado sem carga na cordoalha a ser tracionada, assentando-se

devidamente sobre a ancoragem. Se houver alguma falha no seu posicionamento, o

macaco deve ser retirado e recolocado. Evitar fazer qualquer ajuste depois de introduzida

alguma carga. 

Quando a protensão é feita pelas duas extremidades, o aumento da pressão nos dois

macacos deve ser feito simultaneamente e em intervalos iguais. Após a operação,

recomenda-se que o descunhamento dos macacos seja feito um após o outro, evitando-se

que seja simultâneo.

Durante a protensão, devem ser medidos na obra os alongamento dos cabos e as

correspondentes pressões hidráulicas nos manômetros, cujos valores deverão ser

apresentados em planilha.

Se a cordoalha for tracionada pelas duas extremidades, os alongamentos de cada uma

deverão ser somados, para se obter o alongamento total no cabo. 

Após a cravação, deve ser examinada a existência de eventuais escorregamentos dos fios.

Através destes controles, a fiscalização poderá decidir sobre a aceitação ou não das peças.

O alongamento será calculado baseando-se nos ensaios de cabo fornecido em relatório

por laboratório idôneo. Neste relatório, deverá constar o diagrama tensão/deformação, o

módulo de elasticidade e a área do aço a ser usado na peça.

Não é permitido tracionar os cabos com força além da especificada, numa tentativa de

atingir o alongamento teoricamente calculado.

Suspender a operação de protensão se houver qualquer dúvida sobre o processo ou

elementos que o compõe.

6.3.3.15. Aprovação da protensão;

Os alongamentos obtidos na protensão de cada cabo e lançados em planilha adequada,

devem ser enviados à RUDLOFF. Esta fará os cálculos necessários e encaminhará os

resultados à fiscalização e/ou calculista, para a devida apreciação e posterior aprovação. 

Conforme NBR 7197/1989, §10.5.2.6: "Na falta de indicação específica no projeto, os

valores de alongamento que se afastem de 10% dos valores previstos devem ser

comunicados ao responsável pela obra, para interpretação e conseqüente liberação ou

eventual tomada de medidas corretivas." 

As causas mais prováveis de valores de alongamentos inadequados são: 

Movimentação da referência usada para medir o alongamento;

Medição errada, devendo-se verificar o instrumento de medida;

Leitura errada do manômetro de pressão, devido a erro nas tabelas de aferição;

Apoio errado do macaco;

Atrito excessivo ao longo da cordoalha;

Colocação errada da cordoalha;

Colocação errada das cunhas;

Variação nas propriedades do material, particularmente no módulo de elasticidade e na

área do aço;

Escorregamento na ancoragem passiva;

Concretagem defeituosa na região de ancoragem, provocando esmagamento ou

deformação excessiva;

Outras.

No caso da não aprovação dos resultados de protensão, deverão ser tomadas medidas de

correção com a colaboração da fiscalização e do projetista, que poderão solicitar desde a

reprotensão dos cabos ou até sua substituição conforme a gravidade do problema

encontrado.

Após a aprovação da protensão, deverão ser iniciados os trabalhos para corte das pontas

de cordoalhas e injeção dos cabos. 

Conforme NBR 10788/1989, §4.2: "A injeção deve ser efetuada o mais rapidamente

possível após protensão dos cabos. O prazo máximo recomendável entre a colocação em

tensão e a injeção é de oito dias."

6.3.3.16. Corte das extremidades e fechamento dos nichos;

As pontas das cordoalhas devem ser cortadas junto ao bloco, ficando aproximadamente

3cm para fora do clavete (cunha).

O corte das cordoalhas para a confecção dos cabos deve ser feito a frio, por tesouras ou

esmerilhadeiras (fixa ou manual). Conforme NBR 10789/1989, §6.4: "É vedado efetuar

no elemento tensor, o corte com maçarico, bem como o endireitamento através de

máquinas endireitadoras ou qualquer outro processo, pois esses procedimentos alteram

radicalmente as propriedades físicas do aço."

Após o corte das cordoalhas, deve ser feito um apicoamento na superfície de concreto,

limpeza dos blocos, execução de ferragem (quando for o caso) e colocação de forma

juntamente com as mangueiras para injeção.

Após limpeza dos nichos, deve ser efetuada sua concretagem ou grouteamento.

Eventualmente, os nichos poderão ser vedados com o uso de durepox.

6.3.3.17. Injeção dos cabos de protensão;

Após a análise da protensão e liberação dos cabos, deve ser feita a operação de injeção de

nata de cimento nas bainhas, conforme recomendações a seguir. 

Toda a operação de injeção deve ser executada com equipamentos RUDLOFF.

Para a execução dos serviços de injeção, todos os funcionários deverão obrigatoriamente

usar os equipamentos de proteção - EPI's - tais como, capacete, botas de borracha, luvas

de borracha, máscara de proteção facial cristal, etc.

Todos os cabos aderentes devem ser injetados a fim de proteger a armadura de protensão

e garantir seu funcionamento como peça aderente.

A injeção deve ser feita de modo contínuo e sem golpes. Deve ser suficientemente lenta

para não provocar a segregação da pasta de cimento.

Não se recomenda executar a injeção com a temperatura ambiente acima de 30º C. Se a

operação for assim mesmo necessária, deve ser utilizada nesta água a baixa temperatura.

As injeções serão realizadas a partir do ponto mais baixo de cada cabo, com a calda de

injeção, devidamente ensaiada e aprovada pela fiscalização.

A água a ser usada na fabricação da pasta deve ser potável, sem conter impurezas,

matéria orgânica ou quaisquer outras substâncias que possam conferir mau desempenho à

calda e à sua aderência com as peças e estruturas com as quais está em contato. É

desejável usar água resfriada entre 5ºC e 10ºC na preparação da calda, para se poder

manter uma faixa de consumo a/c, em peso, entre 0,38 e 0,42.

A água pode ser armazenada em tambores limpos ou em reservatórios tipo caixa de água,

que permitam a introdução de barras de gelo para conservá-la resfriada à temperatura

desejada. Devem ser tomados cuidados para que não ocorram contaminações na água

armazenada, por elementos nocivos.

O cimento da nata de injeção deve ser Portland comum, sem adições, ou cimento de alta

resistência inicial. Deverá respeitar a NBR5732 e estar em temperatura inferior a 30ºC,

obedecendo as seguintes restrições:

Em nenhuma hipótese poderá ser usado com sua temperatura de fabricação; 

Teor de cloro proveniente de cloretos: no máximo igual a 0,10%;

Teor de enxofre proveniente de sulfetos: no máximo igual a 0,20%.

A RUDLOFF sugere os seguintes cimentos, na ordem:

1. CP I – 32;

2. CP I S – 32;

3. CP II E - 32 (desde que se faça ensaio e o cimento atenda as restrições acima);

4. CP II Z – 32;

5. CP II F – 32;

Para a nata de injeção apresentar as boas condições aqui especificadas, deverá ser usado

em sua composição cimento com menos de 15 dias de armazenamento na obra. Além

disso, recomenda-se que no armazenamento do cimento não seja efetuado um

empilhamento superior a 4 camadas.

Os aditivos a serem usados na calda devem ser plastificantes, na dosagem de 0,3 a 1% do

peso do cimento utilizado. Para atender os requisitos de expansão ou, no mínimo,

retração nula, poderá ser usado um aditivo expansor ou um aditivo plastificante que alie

as qualidades de expansor.

Quando um aditivo expansor for empregado, a expansão total livre deve ser no máximo

7% do volume inicial de calda, medida 3 horas após a mistura, conforme NBR 7683.

Não é admitida calda cujo índice de fluidez ultrapasse o valor 18 segundos, durante o

período de 30 minutos, após a conclusão da mistura, determinado conforme NBR 7685.

A pasta de injeção deve atender os seguintes requisitos:

Alcalinidade e ausência de elementos agressivos, que ataquem a armadura;

Apresentar resistência suficiente após a pega (fck28 fck da obra ou fck28 fck25 MPa);

Preencher totalmente os espaços livres, sem deixar remanescentes de água ou ar (por isso,

não é permitida a injeção com ar comprimido);

Apresentar fluidez adequada, necessária ao bom funcionamento das máquinas, durante

tempo que confira segurança a toda a operação de injeção prevista;

Ter índice de fluidez, imediatamente antes de ser injetada, não excedendo o valor de 18

segundos, determinado pelo funil de Marsh, conforme NBR 7682; 

Conter água isenta de teores prejudiciais de substâncias estranhas, com pH entre 5,8 e 8,0

e os seguintes limites máximos:

Matéria orgânica: 3mg/l

Resíduo sólido: 5000mg/l

Sulfatos: 300mg/l

Cloretos: 500mg/l

Açucar: 5mg/l;

Conter a menor quantidade de água possível (para isso recomenda-se o uso de um

plastificante, que reduz o volume de água necessário);

Ser homogênea, o que será conseguido através da agitação mecânica, cuja rotação seja

maior ou igual a 1500rpm no motor; 

Não apresentar segregação (para isso recomenda-se o uso de um anti-segregante);

Ter expansão sólida no mínimo nula, ou seja, ausência de retração.

A ordem usual para introdução dos materiais na misturadora (salvo indicação diferente

do fabricante do aditivo) é a seguinte:

1. Água

2. Aproximadamente 2/3 do cimento

3. Aditivos

4. Restante do cimento.

A mistura da calda de injeção deve ser feita mecanicamente, com equipamento

RUDLOFF. Não é admitida mistura manual.

A calda, logo após fabricada, deve escoar para o recipiente de recepção e estocagem,

onde deve permanecer continuamente em movimento, inclusive durante a operação de

injeção. Em hipótese alguma pode ser acrescentada água nesse recipiente, para melhorar

a fluidez da calda. 

A água exsudada deve ser no máximo 2% do volume inicial da calda, medida 3 horas

após a mistura, conforme NBR 7683.

A calda deve ser injetada em um tempo tal que pelo menos 70% da expansão total livre

ocorra dentro da bainha. 

Durante a injeção de cabos com várias curvaturas, quando a pasta de injeção sai em um

purgador com consistência idêntica à da pasta de entrada, ele deverá ser fechado e deve-

se continuar a injeção até o próximo purgador, e assim sucessivamente até a pasta sair na

extremidade oposta do cabo.

O fechamento dos purgadores intermediários deverá ser feito por meio de dobramento e

amarração, após verificar que a nata escoa em cada um deles sem bolhas de ar e com

fluidez idêntica àquela da nata de entrada.

Após o fechamento dos eventuais purgadores intermediários e, sucessivamente, do de

saída, deve-se manter a calda com pressão de trabalho acrescida de 0,1MPa, durante pelo

menos um minuto. O respiro de injeção poderá então ser fechado, sem qualquer perda de

nata na operação.

O corte ou remoção dos respiros poder ser efetuado somente após decorridas pelo menos

24 horas do término das operações de injeção.

Os incidentes que poderão ocorrer mais comumente na operação de injeção são

entupimento e fugas de nata. Quaisquer incidentes que ocorram na operação de injeção

devem ser informados à Rudloff e ao projetista, para serem então solucionados conforme

recomendações destes. 

Na ocorrência de qualquer acidente durante a operação de injeção, devem ser tomadas

providências para sua correção, devendo o fato ser devidamente registrado. 

Decorridas 24h do término da injeção e após verificação do completo preenchimento do

tubo e respiros de injeção, estes devem ser cortados cuidadosamente.

7. APLICAÇÕES

7.1. Estacas pré moldadas protendidas;Em 2002, Vasconcelos da Protendit conseguiu fabricar estacas pré moldadas em

concreto protendido.

Essas estacas estão indicadas pra quando se deseja executar fundações profundas com

necessidade de atravessar lençóis freáticos; permitem emendas que, em princípio,

alcançam qualquer profundidade. Para sua cravação são utilizadas bate-estacas, fazendo

com q ue estaca penetre no solo.

Para este tipo de elemento são duas as situações críticas:

A etapa de manuseio da estaca até o seu posicionamento (sai de uma posição

“deitada” no solo para ficar na vertical), em que há esforços de flexão de

intensidade razoável;

E durante a cravação, em que haverá sempre uma flexão composta devido às

excentricidades naturais do material concreto; falta de verticalidade da estaca e o

peso atingindo a cabeça da estaca fora de seu centro de gravidade.

7.2. Cortinas Atirantadas;

7.3. Laje com painel alveolar;

7.4. Pontes, Viadutos e Passarelas;