O Concreto Projetado

CARACTERÍSTICAS DO CONCRETO PROJETADO EM TÚNEIS

 

 

INTRODUÇÃO

• Concreto lançado por equipamentos especiais e em alta velocidade sobre uma superfície, proporcionando compactação e aderência do mesmo a superfície. São usados para revestimentos de túneis, paredes, pilares, contenção de encostas, etc.  
• A invenção do concreto projetado é atribuída a Carl Ethan Akeley. Em 1907, que usava um grande atomizador que empregava ar comprimido para projetar gesso colorido. Akeley.Em 09/05/1911, um modelo com uma série de melhorias foi registrada como a patente.  O concreto projetado foi utilizado no Brasil desde os anos 1950 em pequenos trabalhos de estabilização de taludes e reparo em estruturas de concreto.

 

MATERIAIS          

Areia:  

• natural ou artificial, com sua quantidade variando entre 40 a 60% da massa total de agregado.  - Módulo de finura: entre 2.35 e 2.75
• Concreto projetado via seca: umidade entre 3% e 7%. Abaixo de 3% há geração de maior quantidade de pó, diminuindo a aderência do concreto com a pasta e com a superfície. Acima de 7%, existe a possibilidade de entupimento do mangote e da pré-hidratação do cimento.
• Para areia muito grossa, a reflexão do concreto aumenta, gerando maior disperdício; para areia muito fina,a retração por secagem aumenta, o que pode vir a gerar fissuração.  

 

Britas

• Diâmetro máximo: 12,5mm, sendo que acima disso cerca de 60-70% dos grãos são refletidos. As britas devem ter ausência de pó e os grãos devem ser os mais arredondados possíveis.

 

Cimentos

• Possibilidade de se usar Portland dos tipos: I (comum), II (composto), III (alto-forno), IV (pozolânico), V (alta resistência), ARI e ARI RS.  
• CP V aumenta as resistências iniciais (3 dias) e finais do concreto.  
• CP II adições de microssílica faz a proteção contra corrosões, ataques de sulfatos e reações álcali-silicato, resistências iniciais melhores e menor retração.  
• Consumo entre 350 e 550 kg/m³.  
• Cimentos com superfície específica blaine superiores a 400m2/kg aumentam os riscos de retração e conseqüente fissuração do concreto, exigindo assim maiores cuidados de cura.  

 

 Aditivos

• Objetivo: aumentar a resistência inicial, diminuir tempos de início e fim de pega, proporcionar a execução de maiores espessuras em uma só aplicação e permitir que o concreto seja projetado em superfícies ligeiramente úmidas.
• Aceleradores de pega: diminuem a resistência aos 28 dias e aumentam porosidade. Os teores máximos de cada atitivo são determinados em laboratório com ensaios de compatibilidade cimento x aditivo.
• Fibras de polipropileno: diminuem a reflexão por aumentarem a coesão  
• Metacaulim: aumenta a resistência mecânica, confere maior coesão, possibilita o não uso de aceleradores, melhorar a formação de cristais. Aumenta a porosidade e o consumo de água(corrigido com aditivos redutores de água).  

-Sílica ativa: reduz a reflexão, aumenta a resistência e proporciona maior coesão.  

-Aditivos plastificantes e superplastificantes: nos concretos projetados por via úmida.  

 

Água

• Deve ter seu pH entre 5,8 e 8 e atender aos limites máximos estabelecidos pela NBR 6118 para matérias orgânicas , resíduos sólidos, sulfatos,cloretos e açúcares.

 

 

DOSAGEM

O grande problema da dosagem do concreto projetado é reduzir a retração o máximo possível, pois isto conduzirá a uma maior aderência entre o concreto e o substrato, entre as camadas do projetado (1ª e 2ª fase), e menor fissuração (aumento da durabilidade).  

Normas para a execução do traço:

• Todas as dosagens deverão ser elaboradas com pelo menos 36 dias antes do inicio dos serviços, para se verificar o atendimento das propriedades especificadas em projeto – fck e parâmetros de durabilidade-. - Deverá conter uma quantidade boa de cimento para se reduzir a reflexão aumentando a aderência.
• Não importando o método a ser usado deve-se fazer o traço “in loco”, observando-se a sua aplicabilidade, reflexão e moldando-se placas para a determinação da resistência à compressão e dos “parâmetros de durabilidade”.

 

Passos para a execução de um traço de concreto projetado:

-PROCESSO VIA SECA OU SEMI-ÚMIDA

         1º - Relação fck e fcj

         2º - Relação Água/materiais secos

         3º - Fator Água/Cimento (X)

         4º - Consumo total de Agregados (m = areia + pedrisco)          5º - % de Areia (y) e % de pedrisco (z)          6º - Consumo de Cimento/m3 (C):

         7º - O teor de argamassa seca, α, deverá estar compreendido entre 60% e 68%          8º - Aditivos e Fibras:

OBS: A qualidade do processo via seca depende muito da experiência e treinamento do mangoteiro. -PROCESSO VIA ÚMIDA

         1º - Relação fck e fcj

         2º - Relação Água/Cimento (x)

         3º - Consumo de água/m3 - Cag

         4º - Consumo de cimento/m3 (C):

         5º - Determinação do volume de agregados (m=a+b)          6º - Aditivos e Fibras:

 

Utilização de fibras

A utilização das fibras, tanto metálicas como sintéticas tem por objetivo aumentar a velocidade de execução da obra, reduzir a perda devida a reflexão e evitar fissuras, eis alguns exemplos:

Aditivos:

• Plastificantes e incorporadores de ar: Tem o objetivo de reduzir a retração e as fissuras melhorando o resultado do concreto projetado
• Aceleradores de pega: Como o nome diz, acelerar a pega e aumentar a velocidade de execução

 

APLICAÇÃO – PREPARO DA SUPERFÍCIE

A superfície deverá ser limpa e coesa: para isso deve se isentas de pó, camadas de carbonato de cálcio (esta devido a reação com os componentes do concreto formando cristais e futuras fissurações, além de perda de resistência e durabilidade), concentração de bolor. Ou seja, materiais que podem prejudicar a aderência do concreto com a superfície de aplicação. Estando a superfície limpa, aplica-se água para evitar que ela absorva água do concreto projetado (umectação). A espessura recomendada não deve ultrapassar 150mm. O bico do projetor de concreto deverá estar o mais próximo da tela de aço na hora da aplicação, e o ajuste para o lançamento deve ser feita em outra superfície que a final. É recomendado começar a projeção pelos cantos, de baixo para cima e da lateral para o centro. Para acabamento da concretagem deve se tomar mais atenção para o lançamento como aumentar a distancia de projeção, reduzir a vazão da bomba, ângulo de projeção bico e superfície 90º, aumento de aditivo acelerador. Tais procedimentos são para  que o acabamento final não fique ondulado. Para minimizar a reflexão também se recomenda se ângulo de projeção adequado, aumento do consumo de finos (cimento, sílica ativa entre outros), maior fator a/c.