estudo sobre o uso de concreto reforado com fibras de ao

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  • UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARAN

    LUCAS GILES SILVA

    MAURO FERNANDO SINGER FILHO

    ANLISE DE SOLUO PARA RADIER: ESTUDO SOBRE O USO DE

    CONCRETO REFORADO COM FIBRAS DE AO

    CURITIBA

    2014

  • UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARAN

    LUCAS GILES SILVA

    MAURO FERNANDO SINGER FILHO

    ANLISE DE SOLUO PARA RADIER: ESTUDO SOBRE O USO DE

    CONCRETO REFORADO COM FIBRAS DE AO

    CURITIBA

    2014

    Trabalho Final de Curso apresentado como requisito para obteno do ttulo de graduao do curso de Engenharia Civil, Setor de Tecnologia da Universidade Federal do Paran.

    Orientador: Prof. Dr. Sergio Scheer

  • TERMO DE APROVAO

    LUCAS GILES SILVA

    MAURO FERNANDO SINGER FILHO

    ANLISE DE SOLUO PARA RADIER: ESTUDO SOBRE O USO DE

    CONCRETO REFORADO COM FIBRAS DE AO

    Trabalho de concluso de curso como requisito parcial para obteno do

    grau de Engenheiro Civil pelo Setor de Tecnologia, Universidade Federal

    do Paran, pela seguinte banca examinadora:

    ____________________________________________

    Prof. Doutor Sergio Scheer

    Orientador Departamento de Construo Civil, UFPR.

    ____________________________________________

    Prof. Mestre Jos de Almendra Freitas Jr.

    Departamento de Construo Civil, UFPR.

    ____________________________________________

    Prof. Doutora Nayara Soares Klein

    Departamento de Construo Civil, UFPR.

    Curitiba, 24 de Novembro de 2014.

  • AGRADECIMENTOS

    Acima de tudo, agradecemos a Deus, que nos guiou por este caminho e

    nos abenoou com a oportunidade de estudar para construir um mundo melhor.

    Sem Ele, nada seria possvel.

    Aos nossos pais, que investiram na nossa educao e no mediram

    esforos para nos proporcionar uma vida saudvel, confortvel e cheia de amor.

    Ao nosso professor e orientador Dr. Srgio Scheer, sempre muito paciente

    e compreensivo. Sabemos do poder que um professor tem para/com a sociedade

    e eternamente seremos gratos.

    Ao engenheiro Ramon Luis Cavilha pela cooperao e apoio,

    proporcionando meios para que pudssemos realizar o desenvolvimento do

    trabalho.

    Aos nossos amigos, que agora chamamos de irmos, pois sempre

    acreditaram na nossa vitria, nos deram foras para seguir em frente e fizeram

    tudo valer a pena. Estamos juntos!

  • Se exponha aos seus medos mais

    profundos, depois disso, o medo

    no ter poder nenhum.

    James Douglas Morrison

  • RESUMO

    A utilizao de fibras de ao para substituir as armaduras utilizadas no concreto armado uma tecnologia nova no Brasil. O presente trabalho apresenta esta nova tecnologia para construo como uma soluo mais vantajosa frente aos mtodos convencionais, analisando as propriedades dos materiais envolvidos, pode-se estabelecer um comparativo entre uma soluo executada em concreto armado convencional e outra realizada em concreto reforado com fibra de ao para a utilizao em radiers. Verificou-se que o concreto reforado com fibras de ao, no cumpre com as exigncias estabelecidas pela norma mas torna-se mais vantajoso que o concreto convencional em relao ao custo, tempo e desempenho em diversas situaes. Com o estudo realizado foi possvel concluir que a utilizao do concreto reforado com fibra de ao uma tecnologia vivel e que pode substituir, para casos devidamente analisados, o concreto convencional, gerando economia para o construtor.

    Palavras-chave: Fibras de ao, concreto reforado com fibras, concreto com fibras de ao, concreto fibro-reforado, concreto armado, radiers.

  • ABSTRACT

    The use of steel fibers to replace the armor used in reinforced concrete is a new technology in Brazil. This work presents this new technology to construct more advantageous solution as compared to the conventional method, analyzing the properties of the involved materials, it can be established a comparison between a radier solutions executed in conventional concrete and another using reinforced concrete with steel fibers. The concrete reinforced with steel fibers, dont meets the requirements set by the standards but becomes more advantageous than conventional concrete in respect to cost, time and performance. With this study iIt was possible to conclude that the use of reinforced concrete with steel fiber is a viable technology that can substitute the conventional concrete for properly analyzed cases, generating savings for the builder.

    Keywords: Fiber steel, concrete, fiber reinforced concrete, concrete with steel fibers, fiber- reinforced concrete, reinforced concrete.

  • LISTA DE FIGURAS

    FIGURA 1 - VIGAS DE CONCRETO SIMPLES E CONCRETO ARMADO .......... 18

    FIGURA 2 - EXEMPLOS DE FIBRAS DE AO PARA REFORO DO

    CONCRETO .......................................................................................................... 21

    FIGURA 3 - FIBRAS DE AO SOLTAS CURTAS (A), LONGAS (B) E LONGAS

    COLADAS (C). ...................................................................................................... 22

    FIGURA 4 - CONCENTRAES DE TENSES EM ESFORO DE TRAO

    PARA CONCRETO SEM ADIO DE FIBRAS ................................................... 25

    FIGURA 5 - DISTRIBUIO DE TENSES E CONTROLE DE FISSURAS EM

    CONCRETO REFORADO COM FIBRAS DE AO ............................................ 26

    FIGURA 6 - ESQUEMA DE CORPO DE PROVA ENSAIADO TRAO PURA E

    CURVA DE CARGA X DESLOCAMENTO PARA CONCRETOS REFORADOS

    COM FIBRAS CARACTERIZADOS COM BAIXAS PERCENTAGENS DE FIBRAS

    (a) E ELEVADAS PORCENTAGENS DE FIBRAS (b ........................................... 30

    FIGURA 7 - ESQUEMA DE CORPO DE PROVA PARA ENSAIO DE TRAO

    INDIRETA, MTODO BRASILEIRO ..................................................................... 31

    FIGURA 8 - ENSAIO DE FLEXO SOBRE A VIGA PARA A FETERMINAO DA

    RESISTNCIA DE PRIMEIRA FISSURA E DO NDICE DE DUCTILIDADE ....... 33

    FIGURA 9 - RESULTADO DO ENSAIO CONFIRMANDO O COMPORTAMENTO

    DCTIL ................................................................................................................. 34

    FIGURA 10 - CONTROLE DO ASSENTAMENTO (SLUMP) APS INSERO DE

    FIBRAS ................................................................................................................. 41

    FIGURA 11 - INCORPORAO JUNTO AOS AGRAGADOS NA ESTEIRA

    TRANSPORTADORA ........................................................................................... 42

    FIGURA 12 - EXEMPLO DE APLICAO DE CRFA EM AEROPORTOS.

    TERMINAL DE CARGAS INFRAERO SP ....................................................... 44

    FIGURA 13 - EXEMPLO DE APLICAO DE CRFA EM PISOS INDUSTRIAIS . 44

    FIGURA 14 - ESTAO TOTAL, EQUIPAMENTO TOPOGRFICO ................... 55

    FIGURA 15 - EXECUCO DAS INSTALAOES HIDRO-ELTRICAS ................ 55

    FIGURA 16 - PREPARAO DA BASE PARA RADIER DE CONCRETO

    ARMADO ............................................................................................................... 56

  • FIGURA 17 - FORMA DE UM RADIER PRONTO PARA RECEBER O

    CONCRETO .......................................................................................................... 57

    FIGURA 18 - MALHA DE AO ARMADA PARA RADIER DE CONTRETO

    ARMADO ............................................................................................................... 58

    FIGURA 19 - LANAMENTO DO CONCRETO DENTRO DA FORMA DO

    RADIER ARMADO ................................................................................................ 59

    FIGURA 20 - ACABAMENTO SUPERFICIAL DO CONCRETO ARMADO .......... 59

    FIGURA 21 - PROCEDIMENTO DE CURA PARA CONCRETO .......................... 60

    FIGURA 22 - SLUMP-TEST PARA AFERIO DE TRABALHABILIDADE ......... 62

    FIGURA 23 - MISTURA HOMOGNEA DE CRFA ............................................... 62

    FIGURA 24 - DISTRIBUIO HOMOGNEA DAS FIBRAS NA MATRIZ DE

    CONCRETO .......................................................................................................... 63

    FIGURA 25 - CAIXAS COM 20 KG CADA DE FIBRAS DE AO ......................... 64

    FIGURA 26 - PARA REALIZAR A INSERO DEVE-SE UTILIZAR LUVAS

    COMUNS E OUTRA DE RASPA PARA O PROCEDIMENTO ........................... 64

    FIGURA 27 - INSERO DAS FIBRAS JUNTAMENTE COM OS AGREGADOS

    GRADOS ............................................................................................................ 65

    FIGURA 28 - FORMAO DE OURIOS ESTA DIRETAMENTE ASSOCIADA A

    MISTURA INADEQUADA DOS MATERIAIS ........................................................ 65

    FIGURA 29 - LANAMENTO DO CONCRETO COM FIBRAS ............................ 67

    FIGURA 30 - LANAMENTO DO CRFA .............................................................. 67

    FIGURA 31 - UTILIZAO DE AGREGADO MINERAL PARA MELHORAR A

    RESISTNCIA A ABRASO E EVITAR AFLORAMENTO DE FIBRAS ............... 68

    FIGURA 32 - ACABAMENTO FINAL FEITO ATRAVS DE UMA POWER

    FLOAT .................................................................................................................. 68

    FIGURA 33 - DISPOSIO DA ARMADURA EM DUAS CAMADAS (ESQ.) E

    CAMADA NICA (DIR.) ........................................................................................ 71

    FIGURA 34 - DIMENSES L (COMPRIMENTO) X D (DIMETRO) .................... 80

    FIGURA 35 - ESQUEMA DE DISPOSIO DO CONCRETO COM FIBRAS DE

    AO Wirand ........................................................................................................ 82

  • LISTA DE GRFICOS

    GRFICO 1 - DISTRIBUIO DO MERCADO BRASILEIRO DE FIBRAS DE AO

    POR TIPO DE APLICAO NO ANO DE 2009 E PRIMEIRO SEMESTRE DE

    2010 ...................................................................................................................... 14

    GRFICO 2 - EXEMPLO DE ENSAIO COM FIBRAS DE AO WIRAND, PARA

    DETERMINAR A CAPACIDADE DE FLEXO DO CONCRETO .......................... 27

    GRFICO 3 - EXEMPLO DE GRFICO CARGA X DEFORMAO PARA

    CONCRETOS COM DIFERENTES TEORES DE FIBRAS .................................. 29

    GRFICO 4 - COMPARAO DA MDIA DAS RESISTNCIAS TRAO

    PURA DO CONCRETO REFORADO COM FIBRAS COM DIFERENTES

    DOSAGENS .......................................................................................................... 32

    GRFICO 5 - COMPARAO DOS RESULTADOS FLEXO PARA

    DIFERENTES DOSAGENS DE FIBRAS EM UMA MESMA MATRIZ DE

    CONCRETO .......................................................................................................... 32

    GRFICO 6 - CARGA X DESLOCAMENTO VERTICAL, UTILIZADO PARA

    ANLISE DO RESULTADO DO ENSAIO, A REA ABAIXO DA CURVA

    REPRESENTA A TENACIDADE .......................................................................... 34

    GRFICO 7 - PERDA DE MASSA X TEMPO DE EXPOSIO AO FOGO ......... 40

  • LISTA DE TABELAS

    TABELA 1 - CLASSIFICAO E GEOMETRIA DAS FIBRAS DE AO PARA

    REFORO DE CONCRETO ................................................................................. 23

    TABELA 2 - REQUISITOS ESPECIFICADOS PELA NORMA ABNT NBR 15.530

    (2007) PARA AS FIBRAS DE AO. ...................................................................... 47

    TABELA 3 - EXEMPLO DE MATRIZ DE CUSTOS ............................................... 51

    TABELA 4 TIPOS DE FIBRAS WIRAND ......................................................... 80

    TABELA 5 - COEFICIENTES DE TENACIDADE (Re3) PARA AS FIBRAS DE AO

    WIRAND FF4 (COMPRIMENTO L = 60 MM, DIMETRO = 0,80 MM E FATOR

    DE FORMA L/D = 80) ............................................................................................ 81

  • 13

    1 INTRODUO

    Devido, principalmente, ao baixo custo e a grande capacidade de se

    adequar as diversas formas de execuo e produo, o concreto o material

    mais utilizado em estruturas no mundo. Apesar disso, o concreto tem algumas

    limitaes, o fato de ter um elevado peso especfico, consequentemente, uma

    baixa relao resistncia/peso e demorar certo tempo para atingir a resistncia

    adequada, so as principais destas limitaes, como aponta Figueiredo (2011).

    Alm disso, um material que apresenta comportamento frgil, oferecendo pouca

    capacidade de deformao antes de romper por esforos de trao e aps

    fissurado, no resiste a este tipo de esforo. Por esta razo, surgiram algumas

    alternativas tecnolgicas, como o concreto armado, onde as barras de ao

    compensam algumas limitaes do concreto, e, mais recentemente, as fibras de

    ao, que trabalham adicionando algumas caractersticas deste material matriz

    de concreto. Os concretos reforados, seja por barras ou fibras de ao, so

    exemplos de materiais compostos, tambm chamados de compsitos.

    As fibras de ao podem ser consideradas como fibras destinadas ao

    reforo primrio do concreto, ou seja, no se destinam ao mero controle de

    fissurao, apesar da norma brasileira no abranger isto.

    O Brasil j conta com fabricantes de fibras de ao desenvolvidas

    especialmente para o reforo do concreto e a produo mensal dos mesmos j

    ultrapassou a centena de toneladas. Com isto, cresceu muito a importncia

    econmica deste material, o qual ser objeto principal de analise neste trabalho.

    As vantagens do emprego do concreto reforado com fibras de ao so bem

    conhecidas do meio tcnico internacional e comeam a ser nacionalmente.

    Mindness (1995) chega a apontar a utilizao de fibras no concreto como de

    grande interesse tecnolgico mesmo em estruturas convencionais de concreto

    armado, onde, em conjunto com o concreto de elevado desempenho aumenta a

    competitividade do material, quando comparado com outras tecnologias como a

    das estruturas de ao por exemplo.

  • 14

    Atualmente, o mercado brasileiro de fibras centralizado em aplicaes de

    baixo consumo de fibras e estruturas contnuas. Figueiredo (2011) faz um

    levantamento junto aos principais fabricantes e representantes nacionais de fibras

    para reforo do concreto, e verificou que as aplicaes do CRF so muito

    concentradas. Como se pode observar da figura 1.1, o mercado de fibras de ao

    tem como principal aplicao os pavimentos industriais.

    GRFICO 1 - DISTRIBUIO DO MERCADO BRASILEIRO DE FIBRAS DE AO POR TIPO DE APLICAO NO ANO DE 2009 E PRIMEIRO SEMESTRE DE 2010

    FONTE: FIGUEIREDO (2011).

  • 15

    1.1 JUSTIFICATIVA

    Culturalmente, os construtores utilizam mtodos antigos para realizar obras

    de engenharia, por serem eficazes e bem difundidos. Porm, o mercado da

    construo civil est aberto a novas tcnicas de construo, novos conceitos

    surgem para aprimorar os antigos mtodos.

    O assunto abordado por este trabalho foi escolhido por apresentar uma

    soluo inteligente no ramo da engenharia, que pode substituir e facilitar os j

    conhecidos processos construtivos de estruturas de concreto.

    Sabe-se que a mo de obra em nosso pas est escassa e mal preparada.

    Assim, a engenharia atual busca solues para diminuir esta dependncia de

    bons profissionais. Alm disso, cada vez mais, a construo civil clama pelo

    reaproveitamento de materiais de construo, exige obras com menor custo e

    prazo de entrega, mas sem perder a qualidade.

    Cria-se assim, o contexto perfeito para a utilizao de fibras de ao em

    concreto, tcnica que defende vantagens em relao ao desempenho, economia,

    mo de obra e sustentabilidade.

    Visto o grande aumento de construes de casas populares, pelo incentivo

    do governo, atravs do programa Minha Casa, Minha Vida e sendo o radier um

    tipo de fundao comum em obras de pequeno porte, a soluo em concreto com

    fibras de ao se torna cada vez mais atrativa, visando reduo de custo e tempo

    de execuo da estrutura.

  • 16

    1.2 OBJETIVOS

    1.2.1 Objetivo Geral

    Avaliar as vantagens e desvantagens da soluo em concreto reforado

    com fibras de ao para radiers, se comparado soluo em concreto armado,

    levando em considerao os critrios estabelecidos pela norma de especificao

    para as fibras de ao ABNT NBR 15530 (2007).

    1.2.2 Objetivo Especfico

    O objetivo deste trabalho analisar as vantagens e desvantagens da

    utilizao de fibras de ao para radiers em concreto, avaliando os seguintes

    parmetros:

    mtodo construtivo: avaliar o processo de execuo das solues;

    anlise de custo: determinar o montante calculado para a utilizao de

    cada soluo, analisando as vantagens econmicas para um possvel

    oramento.

  • 17

    2 REVISO BIBLIOGRFICA

    O presente captulo ser utilizado como uma ferramenta de orientao com

    a finalidade de relatar o contedo terico pertinente para direcionar o

    desenvolvimento e concluso do trabalho.

    2.1 CONCRETO ARMADO

    O conhecimento sobre o inicio do concreto armado no Brasil muito

    escasso, faltam datas dos incios das obras, faltam detalhamentos e com isso

    temos que nos contentar com as informaes vagas e pouco precisas, mas pode

    se dizer que o cimento armado como era conhecido at 1920 que se tornou uma

    Revoluo Industrial. A mais antiga notcia da aplicao do concreto armado no

    Brasil, datada em 1904, onde se menciona que os primeiros casos foram

    realizados na construo de casas habitacionais em Copacabana. Na dcada de

    40, havia o concreto 13,5 com resistncia de 135kgf/cm, que equivalia a 12 MPa,

    hoje a norma ABNT estabelece 20MPa, sendo que a primeira norma ABNT

    estabelecida para o concreto foi datada em 1940 (VASCONCELOS, 1992).

    um material que apresenta alta resistncia s tenses de compresso e

    baixa resistncia trao (cerca de 10 % da sua resistncia compresso). Por

    este motivo juntasse ao concreto um material com alta resistncia trao, com o

    objetivo deste material, disposto convenientemente, resistir s tenses de trao

    atuantes. Com esse material composto (concreto e armadura barras de ao),

    surge ento o chamado concreto armado, onde as barras da armadura

    absorvem as tenses de trao e o concreto absorve as tenses de compresso

    (BASTOS, 2006).

    Concreto armado o material composto formado pela associao do concreto com barras de ao, convenientemente colocadas em seu interior. Em virtude da baixa resistncia trao do concreto (cerca de 10% da resistncia compresso), as barras de ao cumprem a funo

  • 18

    de absorver os esforos de trao na estrutura. As barras de ao tambm servem para aumentar a capacidade de carga das peas comprimidas. (ARAJO, 2003).

    O concreto armado, segundo Pinheiro (2004), um material extremamente

    verstil e de baixo custo, se tornando uma tima soluo de engenharia. No

    entanto, o conceito de concreto armado envolve ainda o fenmeno da aderncia,

    que essencial e deve obrigatoriamente existir entre o concreto e a armadura,

    pois no basta apenas juntar os dois materiais para obter o concreto armado

    (PINHEIRO, 2004; BASTOS, 2006).

    Segundo Rodrigues (2011) o fenmeno da aderncia essencial e deve

    existir obrigatoriamente entre o concreto e a armadura. Para a existncia do

    concreto armado imprescindvel que o trabalho seja realizado de forma conjunta

    entre o ao e o concreto.

    O trabalho conjunto entre o concreto e a armadura pode ser melhor

    analisado visualizando os efeitos ocorridos aps uma tenso de trao,

    primeiramente em uma viga de concreto simples, sem armadura, e depois em

    uma viga de concreto armado. Percebe-se que o concreto simples rompe

    bruscamente quando aparece a primeira fissura, aps a tenso de trao atuante

    alcanar e superar a resistncia do concreto a trao. Diferentemente do concreto

    armado, aonde uma armadura convenientemente posicionada na regio das

    tenses de trao, elevando significativamente a capacidade resistente da viga

    (BASTOS, 2006).

    FIGURA 1 - VIGAS DE CONCRETO SIMPLES E CONCRETO ARMADO

    FONTE: FORTES, SOUZA e BARBOSA (2008).

  • 19

    Por terem coeficientes de dilatao trmica praticamente igual, o ao e o

    concreto so dois materiais que podem trabalhar em conjunto. Outra vantagem

    que o concreto oferece proteo s armaduras, protegendo o ao da oxidao

    (corroso) garantindo a durabilidade do conjunto. importante ressaltar que esta

    proteo s ocorre mediante a existncia de um cobrimento mnimo (BASTOS,

    2006).

    Segundo a NBR 6118:2014, nos projetos de estruturas de concreto armado

    deve ser utilizado ao classificado pela NBR 7480:1996 com o valor caracterstico

    da resistncia de escoamento nas categorias CA-25, CA-50 e CA-60. Os

    dimetros e sees transversais nominais devem ser os estabelecidos na NBR

    7480:1996.

    2.1.1 Vantagens do Concreto Armado

    Conforme Bastos (2006), o concreto armado vem sendo utilizado em vrios

    tipos de construo, em todos os pases do mundo em funo das suas

    caractersticas positiva, como por exemplo:

    custo relativamente baixo, principalmente no Brasil onde seus

    componentes so facilmente encontrados;

    boa durabilidade, quando utilizado em dosagem correta e respeitando

    os cobrimentos mnimos para as armaduras;

    moldvel, permitindo grande variabilidade de formas e de concepes

    arquitetnicas;

    rapidez na construo sendo que a execuo e o recobrimento so

    relativamente rpidos;

    armadura seja protegida por um cobrimento mnimo adequado de

    concreto;

    impermeabilidade: desde que dosado e executado de forma correta;

    resistncia a choques e vibraes: os problemas de fadiga so

    menores.

  • 20

    2.1.2 Desvantagens do Concreto Armado

    Suas principais desvantagens so:

    peso prprio elevado, se comparado com a sua resistncia;

    reformas e adaptaes so de difcil execuo;

    as fissuraes que ocorrem e devem ser controladas;

    transmite calor e som.

    2.2 FIBRAS DE AO

    As fibras so elementos descontnuos, cujo comprimento bem maior que

    a maior dimenso da seo transversal. As fibras destinadas ao reforo estrutural

    do concreto so atualmente chamadas de maneira genrica como macro fibras

    (FIGUEIREDO, 2011).

    Quando adicionadas ao concreto, as fibras dificultam a propagao das

    fissuras devido ao seu elevado mdulo de elasticidade. Pela capacidade portante

    ps-fissurao que o compsito apresenta, as fibras permitem uma redistribuio

    de esforos no material mesmo quando utilizada em baixos teores. Isto

    particularmente interessante em estruturas contnuas como os pavimentos e os

    revestimentos de tneis. (FIGUEIREDO, 1997).

    Com a utilizao de fibras ser assegurada uma menor fissurao do

    concreto (LI,1992). Este fato pode vir a recomendar sua utilizao mesmo para

    concretos convencionalmente armados (MINDESS, 1995). De qualquer forma, a

    dosagem da fibra deve estar em conformidade com os requisitos de projeto, tanto

    especficos como gerais (ACI, 1988 e ACI, 1993).

    As fibras de ao so produzidas com uma variada gama de formatos,

    dimenses e mesmo de tipos de ao. H diferentes tipos de fibras de ao

    disponveis no mercado brasileiro (Figura 2).

  • 21

    FIGURA 2 - EXEMPLOS DE FIBRAS DE AO PARA REFORO DO CONCRETO

    FONTE: FIGUEIREDO (2005).

    O Brasil j conta com a norma de especificao para as fibras de ao

    ABNT NBR 15530 (2007). Esta norma traz vrias contribuies como a

    determinao de uma tipologia e classificao de fibras de ao, porm no

    apresenta procedimento de clculo estrutural (FIGUEIREDO, 2008). Na tabela 2,

    pode-se observar a configurao geomtrica dos tipos e classes de fibras

    previstas pela norma. Esta classificao permitiu estabelecer os requisitos e

    tolerncias especficas do material em conjunto com as demais exigncias da

    norma (FIGUEIREDO, 2011). So previstos na norma trs tipos bsicos de fibras

    em funo de sua conformao geomtrica:

    Tipo A: fibra de ao com ancoragens nas extremidades.

    Tipo C: fibra de ao corrugada.

    Tipo R: fibra de ao reta.

  • 22

    FIGURA 3 - FIBRAS DE AO SOLTAS CURTAS (A), LONGAS (B) E LONGAS COLADAS (C).

    FONTE: FIGUEREDO (2005).

    A configurao geomtrica no contempla o formato da seo transversal,

    mas somente o perfil longitudinal da fibra. O formato da seo transversal ir

    depender do tipo de ao utilizado na produo da fibra que poder ser trefilado ou

    laminado. Assim, alm dos tipos, a especificao brasileira prev trs classes de

    fibras, as quais foram associadas ao tipo de ao que deu origem s mesmas:

    Classe I: fibra oriunda de arame trefilado a frio;

    Classe II: fibra oriunda de chapa laminada cortada a frio;

    Classe III: fibra oriunda de arame trefilado e escarificado;

  • 23

    TABELA 1 - CLASSIFICAO E GEOMETRIA DAS FIBRAS DE AO PARA REFORO DE CONCRETO

    FONTE: FIGUEIREDO (2008).

    Deve-se atentar para o fato de que, ao adotar esta classificao, a norma

    procurou cobrir a maioria, se no a totalidade, das fibras disponibilizadas no

    mercado brasileiro a poca. Isto possibilitou o estabelecimento de requisitos

    mnimos que podero ser correlacionados com o desempenho final do CRFA

    (FIGUEIREDO, 2008).

  • 24

    2.3 CONCRETO REFORADO COM FIBRAS DE AO (CRFA)

    A orientao cientfica quanto tecnologia do reforo com fibras

    indiscutivelmente muito recente. Os primeiros estudos sobre a utilizao das

    fibras de ao ou de vidro no concreto so dos anos 50. Nos anos 60 apareceram

    os primeiros estudos sobre concretos reforados com fibras sintticas. A

    comunidade tcnica e cientfica se atentou ao uso do concreto reforado com

    fibras metlicas atravs de ROMUALDI e MANDEL (1964, citado por

    MACCAFERRI, 2008), quando previram que a resistncia trao do concreto,

    na formao da primeira fissura, poderia ser significativamente melhorada com a

    adio de pedaos de arame metlico.

    Hoje, o concreto reforado com fibras de ao se tornou uma soluo mais

    frequente em obras de todo o mundo. Isto se deve ao fato de ser um composto

    que apresenta comportamento mais adequado em determinadas aplicaes, pois

    agrega as distintas capacidades dos materiais que o formam. Alm disso,

    apresenta uma facilidade de aplicao se comparada a outras solues.

    A definio de concreto reforado com fibras no Boletim Oficial CNR N.166

    parte IV, na Itlia : A utilizao de fibras dentro da matriz de concreto tem como

    finalidade a formao de um material composto onde o conglomerado, que pode

    ser j considerado um material constitudo por um esqueleto de agregados

    disperso em uma pasta de cimento hidratada, est unido a um elemento de

    reforo, formado por material fibroso de diferente natureza.

    Os concretos reforados, tanto com fibras como com barras ou fios de ao,

    so exemplos de materiais compostos, tambm conhecidos como compsitos.

    Neste caso, os compsitos so constitudos por uma matriz frgil e um

    reforo.

    frequente, inclusive, haver uma sinergia tal que o comportamento do compsito superior ao obtido com os materiais que lhe deram origem individualmente. Desta forma, algumas das limitaes das matrizes frgeis, como o caso do concreto, podem ser compensadas pelo material que utilizado para seu reforo. (CONCRETO REFORADO COM FIBRAS, 2011, p.2).

  • 25

    As fibras, com adequada resistncia mecnica trao, distribudas

    homogeneamente dentro do concreto, constituem uma micro armadura que,

    mostra-se extremamente eficaz para combater o fenmeno da fissurao por

    retrao, alm de conferir considervel ductilidade medida que se elevam a

    quantidade e resistncia das mesmas, principalmente trao (NUNES, 2006).

    Portanto, quando adicionamos fibras de ao ao concreto, o compsito

    deixa de ter comportamento marcadamente frgil e passa a se comportar de

    forma mais dctil, apresentando certa resistncia ps-fissurao da matriz de

    concreto (FIGUEIREDO, 2000). Esta a principal contribuio da adio de fibras

    de ao ao concreto, mesmo sem proporcionar aumento significativo da resistncia

    trao do mesmo, quando adicionados teores abaixo do volume crtico

    (BENTUR e MINDESS, 1990).

    A figura 5 apresenta o comportamento de tenses no concreto e do

    concreto reforado com fibras de ao, respectivamente, onde solicitado

    trao.

    FIGURA 4 - CONCENTRAES DE TENSES EM ESFORO DE TRAO PARA CONCRETO SEM ADIO DE FIBRAS

    FONTE: MACCAFERRI (2008).

  • 26

    FIGURA 5 - DISTRIBUIO DE TENSES E CONTROLE DE FISSURAS EM CONCRETO REFORADO COM FIBRAS DE AO

    FONTE: NUNES, TANESI e FIGUEIREDO (1997).

    O CRFA utilizado em placas apoiadas sobre o solo quando o seu

    comportamento mecnico e os esforos produzidos pelas cargas sobre a

    estrutura so compatveis. Para dimensionar pisos apoiados, tem-se por base a

    propriedade mecnica flexo no ELU do material. H uma melhora na

    resistncia ao cisalhamento. Por ser um material homogneo em todo o seu

    volume, o CRFA oferece uma resistncia contnua em todas as direes que

    possam se verificar, para os pisos, esta propriedade tem serventia para o

    dimensionamento flexo, retrao e temperatura (MACCAFERRI, 2008).

    Sabendo que a ductilidade que permite alterar os critrios de analise do

    material, pode-se dizer que a incorporao de fibras na matriz de concreto induz a

    mudana de seu comportamento de frgil para dctil, passando de uma condio

    de servio com fatores de segurana para o material, a trabalhar com cargas

    majoradas e dimensionar no ELU, possvel somente com materiais de

    comportamento dctil. Assim, o concreto reforado com fibras, se aproveita da

  • 27

    caracterstica de resistncia ltima do material como capacidade resistente,

    contrapondo as cargas majoradas. (MACCAFERRI, 2008).

    GRFICO 2 - EXEMPLO DE ENSAIO COM FIBRAS DE AO WIRAND, PARA DETERMINAR A CAPACIDADE DE FLEXO DO CONCRETO

    FONTE: MACCAFERRI (2008).

    2.3.1 Anlise de desempenho

    A avaliao das diferentes propriedades do CRF efetuada atravs de

    ensaios normatizados, alguns dos quais, tpicos para o concreto simples, outros

    desenvolvidos especialmente para os materiais reforados com fibras.

    2.3.1.1 Propriedades do concreto reforado com fibras no estado endurecido

    Os fatores que influenciam as propriedades de um concreto reforado com fibras

    so os seguintes:

    Fibras: geometria, fator de forma, teor, orientao e distribuio;

    Matriz: resistncia e dimenses mximas dos agregados;

    Interface fibra-matriz;

  • 28

    Corpos de prova: dimenses, geometria e metodologia de ensaio.

    As propriedades do concreto reforado com fibras em relao s cargas (esttica

    e dinmica) podem ser classificadas segundo as seguintes aes:

    Compresso;

    Trao direta uniaxial;

    Trao indireta por flexo (medida da tenacidade e da energia absorvida);

    Corte e toro;

    Fadiga;

    Impacto;

    Abraso;

    Fluncia;

    O comportamento fsico e qumico deve ser avaliado segundo os seguintes

    fenmenos:

    Retrao a curto prazo (retrao plstica);

    Retrao a longo prazo (retrao hidrulica);

    Durabilidade;

    Gelo-degelo;

    Carbonatao;

    Corroso das fibras na presena da cloretos (concreto fissurado e no

    fissurado);

    Exposio ao fogo.

    2.3.1.1 Compresso

    A resistncia compresso do concreto basicamente modificada pela

    adio de fibras.

    Pode-se observar um modesto incremento para porcentagens elevadas de

    fibras de ao (no menores que 1,5% em volume, aproximadamente).

  • 29

    Depois de alcanado o ponto de primeira fissurao, o elemento reforado

    com fibras apresenta uma acentuada ductilidade, que depende diretamente do

    teor de fibras (dosagem):

    GRFICO 3 - EXEMPLO DE GRFICO CARGA X DEFORMAO PARA CONCRETOS COM DIFERENTES TEORES DE FIBRAS

    FONTE: FIGUEIREDO (2008).

    Com relao ao comportamento do concreto reforado com fibras

    compresso, o mdulo de elasticidade e o coeficiente de Poisson praticamente

    no variam para porcentagens de fibras menores que 2% em volume.

    2.3.1.2 Trao direta uniaxial

    O comportamento trao uniaxial do concreto reforado com fibras

    fortemente influenciado pela presena das mesmas, especialmente na fase de

    ps-fissurao.

  • 30

    Somente utilizando elevadas dosagens, sobretudo de microfibras (da

    ordem de 1,5 2% ou superiores em volume) podem ser obtidos incrementos

    relevantes:

    FIGURA 6 - ESQUEMA DE CORPO DE PROVA ENSAIADO TRAO PURA E CURVA DE CARGA X DESLOCAMENTO PARA CONCRETOS REFORADOS COM FIBRAS CARACTERIZADOS COM BAIXAS PERCENTAGENS DE FIBRAS (A) E ELEVADAS PORCENTAGENS DE FIBRAS (B

    FONTE: FIGUEIREDO (2011).

    o caso de concretos de alto desempenho (High Performance Fiber

    Reinforced Cement Composites, fck > 100MPa) e com elevadas dosagens de

    microfibras (Lf < 13mm, dosagem > 2% volume), no qual o comportamento chega

    ser de um tipo enrijecido.

    O ensaio de trao uniaxial executado, basicamente, tracionando o

    corpo-de-prova em nico sentido e direes opostas, fixando e aplicando a carga

    tracionante em suas extremidades.

    2.3.1.3 Trao indireta - Ensaio brasileiro

    As dificuldades prticas para realizar o ensaio de trao direta levaram ao

    desenvolvimento de procedimentos alternativos, como por exemplo, o ensaio de

    compresso diametral, tambm chamado de ensaio brasileiro:

  • 31

    O ensaio consiste em submeter um corpo de prova cilndrico a uma fora

    de compresso aplicada em uma regio reduzida, ao longo de todo o seu

    comprimento.

    A ruptura ocorre quando alcanada a mxima resistncia trao na

    direo ortogonal a fora aplicada. A partir da carga mxima, obtm-se a

    resistncia trao indireta do concreto reforado com fibras.

    FIGURA 7 - ESQUEMA DE CORPO DE PROVA PARA ENSAIO DE TRAO INDIRETA, MTODO BRASILEIRO

    FONTE: FIGUEIREDO (2011).

    Como mostra a figura 7, o ensaio realizado a partir de aplicao de uma carga

    distribuda na parte superior do cilindro e oposto ao ponto onde este est apoiado.

    So fixadas e moldadas peas para preparao da superfcie, deixando o ponto

    de apoio e aplicao da carga planos.

    2.3.1.4 Trao indireta - Flexo

    O ensaio flexo certamente o mais difundido porque representa muitas

    das situaes prticas, outro motivo do sucesso deste ensaio deve-se ao maior

    grau de hiperestaticidade do mesmo, que coloca em evidncia a ductilidade

  • 32

    fornecida pelo reforo fibroso, maior e mais representativa do que nos ensaios

    anteriormente mencionados (compresso e trao direta):

    GRFICO 4 - COMPARAO DA MDIA DAS RESISTNCIAS TRAO PURA DO CONCRETO REFORADO COM FIBRAS COM DIFERENTES DOSAGENS

    FONTE: FIGUEIREDO (2008).

    GRFICO 5 - COMPARAO DOS RESULTADOS FLEXO PARA DIFERENTES DOSAGENS DE FIBRAS EM UMA MESMA MATRIZ DE CONCRETO

    FONTE: FIGUEIREDO (2008).

  • 33

    Existem dois tipos de ensaios: ensaio de flexo sobre corpo de prova

    prismtico, que realizado atravs de uma aplicao de carga distribuda no vo

    do de uma viga biapoiada, e o ensaio de puncionamento sobre placa, que

    consiste na aplicao de uma carga pontual no centro da placa. Assim verifica-se

    a tenso de ruptura na seco onde a pea tracionada por conta da flexo.

    Ensaio de flexo sobre viga

    A finalidade deste ensaio a determinao da tenacidade fornecida pelas

    fibras ao concreto.

    Define-se por tenacidade a resistncia mecnica necessria para levar um

    material ruptura (esttico, dinmico ou por impacto), devido a sua capacidade

    de dissipar energia de deformao.

    FIGURA 8 - ENSAIO DE FLEXO SOBRE A VIGA PARA A FETERMINAO DA RESISTNCIA DE PRIMEIRA FISSURA E DO NDICE DE DUCTILIDADE

    FONTE: MACCAFERRI (2008).

  • 34

    GRFICO 6 - CARGA X DESLOCAMENTO VERTICAL, UTILIZADO PARA ANLISE DO RESULTADO DO ENSAIO, A REA ABAIXO DA CURVA REPRESENTA A TENACIDADE

    FONTE: MACCAFERRI (2008).

    FIGURA 9 - RESULTADO DO ENSAIO CONFIRMANDO O COMPORTAMENTO DCTIL

    FONTE: MACCAFERRI (2008).

  • 35

    Ensaio de flexo sobre placa

    O ensaio de flexo sobre placa, tambm chamado ensaio de

    puncionamento, foi codificado pela primeira vez pela SNCF (Servicio Nacional

    Ferrovias Francesas) em 1989.

    A diferena deste ensaio com relao ao ensaio de flexo sobre viga,

    refere-se aplicao de uma carga concentrada no centro de uma placa,

    quadrada ou circular, onde atravs de uma pr-flexo fixada do ponto de carga,

    determinada a energia absorvida.

    Seja no caso de uma placa quadrada ou circular, o deslocamento da

    ordem de 1/20 do vo livre, a fim de produzir desta maneira um quadro de

    fissuras muito amplo, com varias linhas de fratura.

    Este comportamento caracterstico para uma energia de deformao

    muito elevada.

    2.3.1.5 Corte e toro

    Em geral, as fibras de ao incrementam a resistncia ao corte e toro do

    concreto.

    Atravs dos ensaios realizados em vigas nas quais tinham sido utilizadas

    fibras para corte e armadura longitudinal flexo, possvel afirmar que as fibras

    podem substituir parcialmente ou totalmente os tradicionais estribos, modificando

    o mecanismo de ruptura por cisalhamento, caso existam quantidade e tipo de

    fibra adequada (MACCAFERRI, 2008).

    2.3.1.6 Fadiga

    O aumento de resistncia fadiga devido a introduo de fibras bem

    conhecido e isso se d, principalmente, pelo maior controle de fissuras que o

    CRFA oferece.

  • 36

    As dimenses e tipos de ensaios so muito variados: tambm neste caso,

    no existem normas de referncia.

    A resistncia fadiga pode ser definida como o mximo nvel de esforo ao

    qual o concreto reforado com fibras pode resistir para um determinado nmero

    de ciclos de carga antes da ruptura, (ACI Committee: Report 544.1R Fiber

    Reinforced Concrete; Report 544.2R Measurement of Properties of Fiber

    Reinforced Concrete).

    2.3.1.7 Impacto

    O comportamento do concreto reforado com fibras quanto a resistncia ao

    impacto, pode ser estudado atravs diversos mtodos de ensaio (ACI Committee:

    Report 544.2R Measurement of Properties of Fiber Reinforced Concrete):

    1. Weighted Pendulum Charpy-type impact test;

    2. Drop-weight test (single or repeated impact);

    3. Constant strain-rate test;

    4. Projectile impact test;

    5. Split-Hopkinson bar test;

    6. Esplosive test;

    7. Instrumented pendulum impact test.

    Como exemplo, no item 2 medido o nmero de quedas necessrias para

    produzir um determinado nvel de dano no corpo de prova.

    Com estes tipos de ensaio, possvel comparar as seguintes situaes:

    1. Diferena de comportamento entre os concretos reforados com

    fibras e simples;

    2. Diferena de comportamento entre os concretos reforados com

    fibras submetidos ao impacto e as cargas estticas.

    Experincias demonstram que utilizando o mtodo dropweight, registra-se

    um grande incremento na resistncia do concreto. Aproximadamente 6-7 vezes

    com relao aos concretos no reforados, com dosagens em volume da ordem

    de 0,5 % de fibras metlicas.

  • 37

    2.3.1.8 Fluncia

    As pesquisas conduzidas at o presente momento no mostram diferenas

    relevantes entre concretos simples e concretos reforados com fibras (teor de

    fibras < 1%) quando submetido a compresso longo prazo.

    A norma de ensaio a mesma utilizada para o concreto convencional:

    ASTM C512-02 Standard Test Method for Creep of Concrete in Compression.

    2.3.1.9 Retrao a curto prazo (plstica)

    A fissurao de retrao plstica desenvolve-se devido perda de gua

    durante a passagem da fase lquida para a fase plstica.

    A retrao plstica do concreto pode ser eficazmente controlada com o uso

    de microfibras do tipo polimrica em virtude da elevadssima superfcie especifica

    de tais fibras por unidade de volume e portanto sua capacidade de reter gua

    devido tenso superficial.

    Existem diversos mtodos para medir a fissurao, um deles o AASHTO

    PP34-98 Standard Practice for Estimating the Crack Tendency of Concrete.

    Recentemente foi redigida uma norma especfica para concretos

    reforados com fibras: ASTM C1579-06 Standard Test Method for Evaluating

    Plastic Shrinkage Cracking of Restrained Fiber Reinforced Concrete (Using a

    Steel Form Insert).

    2.3.1.10 Retrao a longo prazo (hidrulica)

    Durante o processo de cura e com a perda continua de gua no concreto,

    ocorre uma reduo volumtrica do mesmo. Caso a estrutura esteja impedida de

    se contrair, desenvolvem-se tenses de trao que podem superar a capacidade

    resistente do material, provocando o surgimento de fissuras no concreto.

  • 38

    Este fenmeno pode ser eliminado agregando fibras curtas na massa, em

    quantidades adequadas.

    As fibras de melhor desempenho para esta situao so as microfibras de

    ao (F 0,20 mm), devido sua maior superfcie especfica e possibilidade de

    interagir com a matriz de concreto.

    Um dos mtodos utilizados para avaliar os efeitos da retrao em

    condies no confinadas, a norma ASTM C157 Standard Test Method for

    Length Change of Hardened Hydraulic-cement Mortar and Concrete.

    At o momento, no existem normas sobre este tema aplicado aos

    concretos reforados com fibras.

    2.3.1.11 Durabilidade

    Nas recentes recomendaes CNR DT204 2006, reportada uma tabela

    relativa s fibras de ao, onde indicada a possibilidade do uso das mesmas em

    funo de sua classe de exposio (de acordo com a norma EN 206-1:2006 -

    Concrete - Part 1: Specification, performance, production and conformity) e da

    profundidade de penetrao da gua sob presso (UNI EN 12390-8).

    2.3.1.12 Corroso das fibras

    Com a finalidade de avaliar os efeitos da exposio do concreto reforado

    com fibras em ambientes agressivos (sais, ons agressivos, etc.), preciso

    distinguir os concretos ntegros dos concretos pr-fissurados.

    No primeiro caso, a corroso limitada s fibras presentes na superfcie,

    apresentando somente consequncias estticas.

    No caso de corpos de prova fissurados, a reduo da resistncia

    moderada e depende da amplitude e da profundidade da fissura: para aberturas

    de fissura maiores que 0,1mm, mas limitadas em profundidade, no se tem

  • 39

    consequncias com relao a eficcia estrutural (ACI 544.1R Fiber Reinforced

    Concrete).

    2.3.1.13 Exposio ao fogo

    Pela experincia acumulada at o momento sobre o comportamento ao

    fogo dos concretos reforados com fibras de ao, podem ser formuladas as

    seguintes consideraes (extradas das recomendaes CNR DT204 2006):

    Baixas porcentagens de fibras (at 1%) no alteram significativamente a

    difuso trmica, que fica ento calculvel com base nos dados disponveis

    para a matriz de concreto;

    Os danos provocados no material por um ciclo trmico que poder alcanar

    800 C, esto relacionados esta mxima temperatura e produzem efeito

    irreversvel sobre a matriz de concreto.

    Ao variar a temperatura mxima de exposio, a resistncia de primeira

    fissurao fica praticamente a mesma da matriz de concreto. Para

    temperaturas superiores aos 600 C, as fibras melhoram o comportamento

    da matriz;

    Ao variar a temperatura mxima de exposio, o mdulo de elasticidade

    dos concretos reforados com fibras no influenciado significativamente

    pela presena de limitadas fraes volumtricas ( 1% de fibras) e,

    portanto, pode ser correlacionado ao da matriz concreto;

    A presena de fibras de polipropileno mostra-se eficaz para limitar os

    efeitos do fenmeno de spalling. Tais fibras se fundem parcialmente a

    uma temperatura de 170 C, deixando poros livres na matriz. Uma frao

    volumtrica de fibras entre 0,1% e 0,25% em volume reduz

    significativamente ou elimina esse fenmeno.

    Para a verificao dos efeitos da exposio ao fogo, existem diversos

    procedimentos, alguns deles relacionados a seguir:

    ISO 834 1994: Fire-resistance tests - Elements of building

    construction.

  • 40

    BS 476 2004: Fire tests on building materials and structures.

    GRFICO 7 - PERDA DE MASSA X TEMPO DE EXPOSIO AO FOGO

    FONTE: MACCAFERRI (2008).

    2.3.2 Incorporao de fibras no concreto

    A fibra um novo componente a considerar na adio do concreto, no que

    se refere produo, ela deve ser adicionada como um novo agregado. E assim

    como nos demais agregados, recomendam-se algumas regras fundamentais

    quanto a seleo geomtrica do elemento para estabelecer o controle da

    incorporao das fibras em uma mistura, contribuindo para evitar problemas como

    segregao e aglomerao, e garantindo distribuio uniforme (MACCAFERRI,

    2008).

    Segundo o Manual tcnico Maccaferri (2008), as seguintes regras so

    vlidas para qualquer tipo de concreto e aplicao:

    o comprimento da fibra selecionada dever ser maior que dobro da

    dimenso mxima dos agregados com tolerncia de 20%;

  • 41

    o comprimento da fibra ser definido em funo da dimenso

    mnima do elemento estrutural, segundo a seguinte relao Smn

    1,5 LFibra - tambm para esta regra pode ser considerada

    tolerncia de 20%;

    Estas recomendaes aplicam-se a quaisquer tipos de concreto. Mas pela

    particularidade dos concretos moldados in loco, algumas sugestes podem ser

    consideradas, pela sua dificuldade de aplicao para as fibras de ao. Sugestes,

    como um assentamento adicional da ordem de 1 (25mm) no intervalo de

    dosagem entre 20 e 45 Kg/m, devido perda de trabalhabilidade observada ao

    inserir as fibras. Respondendo sempre as regras bsicas de seleo geomtrica

    das fibras, afim de no comprometer o resultado com problemas de segregao e

    aglomerao (MACCAFERRI, 2008).

    A incorporao das fibras na mistura pode ser feita com a mistura

    preparada, quando as fibras so adicionadas diretamente no caminho betoneira

    com a mistura pronta, realizando um controle do abatimento antes e aps a

    adio das fibras. E pode-se realizar a incorporao juntamente com os

    agregados no seu trajeto at o misturador, para este caso a relao gua/cimento

    deve ser formulada adequadamente visando uma trabalhabilidade especifica, com

    uma variao nunca maior que a prevista, 1(25 mm) (MACCAFERRI, 2008,

    p.62).

    FIGURA 10 - CONTROLE DO ASSENTAMENTO (SLUMP) APS INSERO DE FIBRAS

    FONTE: MACCAFERRI (2008).

  • 42

    FIGURA 11 - INCORPORAO JUNTO AOS AGRAGADOS NA ESTEIRA TRANSPORTADORA

    FONTE: MACCAFERRI (2008).

    Para os concretos moldados in loco, no h nenhuma considerao

    mecnica adicional, permitindo o uso de vibradores e bombas sem

    contraindicaes, porem para concretos bombeados, importante ressaltar a

    necessidade de observar que o dimetro da fibra no deve exceder 70% do

    dimetro da boca de sada do tubo de bombeamento (MACCAFERRI, 2008,

    p.63).

    Concretos lanados e moldados in loco, so concretos fluidos com

    abatimento entre 4 e 6 ( 10 cm e 15 cm) e relao gua/cimento entre 0,3 e 0,5.

    Sabendo que a seleo e granulometria dos agregados devem considerar os

    elementos a serem concretados, e que ser influenciada pela geometria e pela

    resistncia mecnica exigida pelo projeto, a escolha das fibras dever ser

    compatvel com estas premissas.

    Por ser muito ampla, a flexibilidade da incorporao de fibras na mistura

    pode ocorrer com relaes gua/cimento muito baixas, em misturas secas.

    Nestes casos, os aditivos cumprem a funo de manter a trabalhabilidade e um

    acabamento adequando para os elementos confeccionados.

  • 43

    2.3.3 Aplicaes

    Como as fibras adicionadas ao concreto, proporcionam ao compsito

    grande controle de propagao e abertura de fissuras, o material acaba tornando-

    se interessante em casos onde esta patologia deve ser limitada ou quando se

    deseja redistribuir os esforos no elemento aps a fissurao.

    Assim, as diversas aplicaes do CRFA so motivadas quando os

    requisitos so uma boa resistncia a solicitaes de fadiga, impacto, reduo ou,

    em alguns casos, a substituio da armadura convencional, e maior durabilidade

    pela reduo de fissurao e permeabilidade do material (NUNES, 2002).

    Conforme necessrio atender alguma das caractersticas que o CRFA

    apresenta, temos as variadas aplicaes para a soluo, como descrito por Pinto

    e Morais (1996), os pavimentos rodovirios e industriais so as principais

    aplicaes desta soluo, alm do revestimento de tneis e taludes, segundo

    Figueiredo, Helene e Agopyan (1995).

    Outras aplicaes comuns para o CRFA so os tubos de concreto para

    redes de esgoto e gua pluvial (CHAMA NETO, 2002), reforo secundrio para

    estruturas de concreto armado e reforo de elementos pr-moldados

    (VANDEWALLE e DUPONT, 2001).

    Pisos industriais, porturios, aeroporturios, rodovirios e aplicaes especiais

    Por apresentar maior resistncia fissurao, impacto e desgaste e

    possuir maior ductilidade, o CRFA esta sendo cada vez mais utilizado para suprir

    as necessidades encontradas em estruturas especiais, tais como: pavimentos de

    aeroportos, pavimentos rodovirios, leito de pontes, pisos industriais, estruturas

    de suporte de mquinas, dormentes, tanques de estocagem, dentre outras

    aplicaes. Do ponto de vista tcnico, essas aplicaes so consideradas como

    placas apoiadas sobre o solo, submetidas a cargas pontuais, distribudas,

    lineares, sendo tradicionalmente reforadas para suportar a retrao, e resistir

  • 44

    flexo. O CRFA tem um comportamento mecnico compatvel ao de placas

    apoiadas sobre o solo, a correta modelagem de suas aplicaes pelo avano dos

    mtodos de anlise e de avaliao do comportamento do material, possibilitou um

    aumento no nmero de aplicaes desta tecnologia e promoveu o

    desenvolvimento de novas pesquisas e normas para a gerao de projetos

    responsveis quanto o parmetro estrutural deste novo material (MACCAFERRI,

    2008, p.137).

    FIGURA 12 - EXEMPLO DE APLICAO DE CRFA EM AEROPORTOS. TERMINAL DE CARGAS INFRAERO SP

    FONTE: FORTES, SOUZA E BARBOSA (2008).

    FIGURA 13 - EXEMPLO DE APLICAO DE CRFA EM PISOS INDUSTRIAIS

    FONTE: RAMON CAVILHA (2014).

  • 45

    2.3.4 NBR 15530:2007 Norma do concreto com fibras de ao

    A norma ABNT NBR 15530:2007 sobre fibras de ao intitula-se Fibras de

    ao para concreto Especificao. Ela estabelece parmetros de classificao

    para as fibras de ao de baixo teor de carbono e define os requisitos mnimos de

    forma geomtrica, tolerncias dimensionais defeitos de fabricao, resistncia

    trao e dobramento. Com isso, procura-se garantir que o produto fornecido em

    conformidade com estes requisitos tenha potencial para proporcionar um

    desempenho adequado ao concreto reforado com fibras de ao (CRFA), desde

    que sejam observados os cuidados com a dosagem e controle do material. A

    norma se atm ao produto fibra, sem regular a verificao de desempenho da

    mesma no concreto possibilitando uma garantia de comportamento mnimo, mas

    no de desempenho, pois isso depende de outros fatores como consumo de

    fibras e a resistncia da matriz. Isso ocorre porque o concreto reforado com

    fibras de ao (CRFA) tem seu desempenho dependente da interao entre fibra e

    matriz (FIGUEIREDO, 2005). Ou seja, no possvel garantir o bom desempenho

    de um CRFA apenas usando-se uma fibra de boa qualidade, mas verificando

    como a mesma foi corretamente especificada, dosada e o controle do material

    feito segundo o recomendado pela boa tcnica.

    Segundo Figueiredo (2008), a norma procurou regular dois fatores: a

    geometria da fibra e a resistncia do ao que lhe deu origem. Isto deve-se ao fato

    da geometria da fibra ser um dos principais aspectos definidores do desempenho

    do compsito. Outro fator relevante na definio do desempenho da fibra no

    concreto reforado com fibra de ao, a resistncia do ao utilizado na sua

    produo, sendo mais significativa para concretos de resistncia mecnica mais

    elevada. Os requisitos e tolerncias especificados para as fibras procuram

    regular, principalmente, estes dois aspectos.

    De acordo com a NBR 15530:2007, as fibras de ao so, basicamente,

    caracterizadas e classificadas pelos parmetros a seguir.

  • 46

    2.3.4.1 Caractersticas

    Comprimento

    Dimetro equivalente;

    Fator de forma

    Limite de resistncia trao.

    2.3.4.2 Classificao

    Quanto conformao da fibra ou sistema de ancoragem (geometria):

    Tipo A: com ancoragem nas extremidades

    Tipo C: corrugada

    Tipo R: reta (sem ancoragem nas extremidades)

    Quanto ao processo de produo:

    Classe I: oriunda de arame trefilado a frio;

    Classe II: oriunda de chapa laminada cortada a frio;

    Classe III: oriunda de arame trefilado e escarificado

    A Definio da resistncia mnima do ao ocorre em funo da classe da

    fibra analisada. A norma prev diferentes nveis de resistncia em funo do tipo

    e da classe da fibra.

  • 47

    TABELA 2 - REQUISITOS ESPECIFICADOS PELA NORMA ABNT NBR 15.530 (2007) PARA AS FIBRAS DE AO.

    FONTE: ABNT NBR 15530 (2007).

    Devido s suas pequenas dimenses, h uma grande dificuldade na

    normalizao da resistncia da fibra, pois no se pode realizar com facilidade o

    ensaio de trao que caracteriza o material. Assim, ocorre uma pr-qualificao

    da matria prima que deve ser realizada pelo fabricante segundo as normas

    ABNT NBR 6207 Arames de ao: Ensaio de trao, que define o ensaio a ser

    empregado na determinao da resistncia do ao utilizado na produo das

    fibras Classe I e II, e a norma ASTM A 370 Standard test methods and

    definitions for mechanical testing of steel products. Que deve ser empregada na

    qualificao do ao destinado produo das fibras Classe II (FIGUEIREDO,

    2011).

    Outra preocupao necessria era a garantia de uma ductilidade mnima

    para a fibra de ao, fundamental para evitar a fragilizao do compsito

    (FIGUEIREDO, 2005).

    Disposio das fibras:

    Soltas: fibras dispostas de forma separada ou unitariamente;

    Coladas: fibras dispostas na forma de pentes colados ou unidas

    entre si por uma cola solvel em gua;

  • 48

    Tipo de revestimento:

    Polidas (ou bright): fibras de ao sem revestimento metlico;

    Galvanizadas: fibras de ao galvanizado2;

    Tipo de material:

    Ao carbono: baixo, mdio ou alto teor de carbono;

    Ao inoxidvel;

    2.5 FUNDAO EM RADIER

    Na construo civil brasileira, a utilizao de radier est repleta de mitos.

    Um desses mitos estabelece que o sistema composto por estacas e vigas

    baldrames seria mais econmico. Esse mito est particularmente sedimentado e

    provavelmente foi verdade dcadas atrs quando a disponibilidade de concreto

    usinado era escassa. Nos dias atuais, o radier pode ser projetado e executado

    com economia e mais importante ainda, enfatizar que esse sistema proporciona

    uma plataforma estvel para o restante da construo (DRIA, 2007).

    A fundao em radier uma estrutura que pode ser executada em concreto

    armado ou protendido e que recebe todas as cargas atravs de pilares, alvenarias

    da edificao, cargas distribudas de tanques, depsitos ou silos, distribuindo-as

    de forma uniforme ao solo (VELOSSO, 2004).

    Segundo Velloso e Lopes (2004), as fundaes em radier so utilizadas

    quando as reas das sapatas se aproximam umas das outras ou mesmo

    interpenetram (em consequncia de cargas elevadas nos pilares e/ou de tenses

    de trabalho baixas) ou quando se deseja uniformizar os recalques (atravs de

    uma fundao associada).

    O radier uma fundao direta que engloba todas as cargas que chegam

    fundao sob uma nica placa de concreto. Ao contrario da fundao em sapata

    que recomendado, para solos apoio com SPT maior ou igual a 8 o radier pode

    ser indicado a solos com SPT maior ou igual a 4 (YOPANAN, 2008).

  • 49

    Segundo o ACI 360R-92 (1997), o radier uma laje continuamente

    suportada pelo solo, com carga total, quando uniformemente distribuda menor ou

    igual a 50% da capacidade de suporte admissvel do solo. A laje pode ser

    uniforme ou de espessura varivel, e pode conter elementos de enrijecimento

    como nervuras ou vigas. A laje pode ser de concreto simples, concreto reforado

    ou concreto protendido. O reforo de ao utilizado para os efeitos de retrao e

    temperatura ou carregamento estrutural. A laje pode ser uniforme ou de

    espessura varivel, e pode conter elementos de enrijecimento como nervuras ou

    vigas. A laje pode ser de concreto simples, concreto reforado ou concreto

    protendido. O reforo de ao utilizado para os efeitos de retrao e temperatura

    ou carregamento estrutural.

    A caracterizao da rigidez da placa pode ser rgida ou flexvel. Um

    elemento estrutural rgido aquele que tem grande rigidez a flexo, como um

    radier nervurado ou em caixo.

    A NBR 6122:1996 define o radier como um elemento de fundao

    superficial que abrange todos os pilares da obra ou carregamentos distribudos.

    Segundo Almeida (2001), em geral, considerando a situao atual da

    construo civil Brasileira, pode ser dito que o radier recebe pouca ateno tanto

    durante a fase de projeto quanto durante a fase de construo. Como

    consequncia, as recomendaes que poderiam evitar muitos problemas so

    simplesmente ignoradas. Alis, convm mencionar que uma Norma Brasileira

    para projeto e execuo de laje sobre solo nem sequer existe. Entretanto, existe

    literatura de excelente qualidade produzida principalmente pelo American

    Concrete Institute (ACI) e pelo Post-Tensioning Institute (PTI).

    2.6 ORAMENTO

    Oramento definido como a determinao dos gastos necessrios para a

    realizao de um projeto, de acordo com um plano de execuo pr-estabelecido,

    gastos esses representados em termos quantitativos (LIMMER, 1997).

  • 50

    Tem-se como objetivo definir o custo de execuo de cada servio, criar

    um documento contratual, servindo de base para o faturamento de empresa

    executora, fazer referncia na anlise dos rendimentos obtidos dos recursos

    gastos e, como ferramenta de controle da execuo do projeto, fornecer

    informaes para o desenvolvimento e aperfeioamento da capacidade tcnica e

    competitividade da empresa que o executa.

    Segundo Limmer (1997) oramento pode ser expresso de diversas

    maneiras, sendo a de maior utilidade a unidade monetria. Orar um projeto

    baseia-se na previso de ocorrncias de atividades futuras logicamente

    encadeadas e que consomem recursos, ou seja, custos. Basicamente uma

    previso de ocorrncias monetrias ao longo do prazo de execuo do projeto.

    Para a realizao do oramento de um projeto h sempre a necessidade

    de se incorporar os custos nos quais incorre a empresa que executa os trabalhos

    de sua implementao sendo estes chamados de custos empresariais.

    Indiretamente, os custos de execuo de cada projeto formam o oramento do

    produto e englobam o oramento empresarial, sendo que, com a venda do

    produto que so cobertos os todos os custos, diretos e indiretos, incorridos na

    produo e que constituem os custos de produo. Contudo, estes custos

    empresariais so variveis.

    Os custos so classificados de duas formas: os custos diretos e indiretos.

    Os primeiros so gastos feitos com os insumos, como mo-de-obra, materiais,

    equipamentos e meios incorporados ou no ao produto. J o custo indireto

    definido por todos os gastos com elementos secundrios necessrios para correta

    elaborao do produto, ou, de gastos de difcil alocao a uma determinada

    atividade ou servio.

    Outra classificao dos custos se refere ao volume de produo, podendo

    ser um custo fixo, que quase no varia de acordo com o volume produzido, custo

    varivel, que varia de forma proporcional ou direta com a quantidade ou dimenso

    do produto, ou custo semivarivel, que varia com o volume produzido, porm de

    forma no proporcional, sendo uma mescla das caractersticas de custos fixos e

  • 51

    variveis. Os custos totais representam o somatrio dos custos fixos, variveis e

    semivariveis.

    Com base nestas classificaes, podemos observar a matriz de custos:

    TABELA 3 - EXEMPLO DE MATRIZ DE CUSTOS

    FONTE: os autores.

    2.6.1 Mtodos de oramentao

    Limmer (1997) defende que a qualidade da informao depende do grau de

    detalhamento do projeto e em funo deste detalhamento pode-se definir o

    mtodo de oramentao que mais adequado, o de correlao e o de

    quantificao.

  • 52

    O mtodo de correlao baseado na estimativa do custo por correlao

    deste com variveis de medida da grandeza do produto cujo quer determinar.

    Pode ser feito por dois processos: a correlao simples, onde produtos

    semelhantes e de mesmo tipo mesmo tendo propores distintas tm, cada um,

    custo proporcional sua dimenso caracterstica, e o processo de correlao

    mltipla, baseado em que o projeto decomposto em partes, de modo que o

    custo total seja a soma do custo de cada parte.

    O mtodo de quantificao abrange dois processos, o de quantificao de

    insumos e o da composio de custo unitrio. A quantificao de insumos baseia-

    se no levantamento das quantidades do todos os insumos necessrios

    execuo da obra, os quais podem ser agrupados em trs grupos: mo-de-obra,

    materiais e equipamentos. A composio do custo unitrio baseada na

    composio do produto em conjuntos ou partes, de acordo com centros de

    apropriao estabelecidos em funo de uma Estrutura Analtica de Partio

    (EAP) do projeto e de uma Estrutura Analtica de Insumos (EAI), a primeira

    detalhada no nvel de pacotes de trabalho a serem executados, com os materiais

    e equipamentos apropriados, e a segunda, no nvel de tipos de insumos ou de

    custos.

  • 53

    3 MTODO E RESULTADOS

    Neste captulo so descritos detalhes sobre o estudo de aplicao

    abordando o processo de execuo de lajes de fundao em concreto, tipo radier,

    com insero de fibras de ao, alm da anlise de custo desta soluo.

    Tambm so descritas as caractersticas da soluo convencional para

    radiers (em concreto armado) para que seja feito um comparativo das solues.

    3.1 MTODOS CONSTRUTIVOS

    Antes do incio da execuo, deve-se dar ateno aos fatores que

    influenciam diretamente o desempenho da laje como o tipo de solo, a

    uniformidade do suporte da base, a qualidade do concreto, o tipo e espaamento

    das juntas e o acabamento superficial.

    Um ponto que merece grande destaque o conhecimento das

    caractersticas do solo sobre o qual o radier ser executado. Como o

    desempenho estrutural do radier depende tanto da qualidade do concreto como

    tambm das propriedades do solo sobre o qual est apoiado, as recomendaes

    da literatura estrangeira so enfatizadas para a dosagem, a fabricao, a

    aplicao e o acabamento do concreto e tambm para a caracterizao e a

    preparao do solo para proporcionar um suporte uniforme para a laje.

    Para o clculo estrutural de radiers, importante conhecer o mdulo de

    reao do solo. Para carregamentos moderados, somente um grau limitado de

    informao geotcnica est normalmente disponvel. Entretanto, assumindo uma

    homogeneidade no solo do local de interesse, uma das formas de se obter o

    mdulo de reao do solo atravs do ensaio CBR (California Bearing Ratio)

    para esse solo.

    A situao ideal de projeto o projetista estrutural contar com a

    colaborao de um especialista em solo, afinal, a resistncia do solo muito

  • 54

    importante para o desempenho de fundao do tipo radier, principalmente para

    suportar carregamentos elevados. Esta resistncia do solo influenciada pelo

    grau de compactao e pelo teor de umidade. O mtodo de compactao melhora

    as propriedades estruturais do solo. O subleito to importante quanto a prprio

    radier para garantir que o radier desempenhe a funo para o qual foi projetado,

    assegurando que as condies de apoio sejam uniformes para o radier.

    A base o terreno natural nivelado e compactado, sobre o qual o radier

    executado. Pode-se melhorar a base da fundao atravs de drenagem,

    compactao e estabilizao do solo. Devido a rigidez do radier, os

    carregamentos aplicados so distribudos em grandes reas e as presses na

    base so normalmente baixas. A base deve ser uniforme. Quando o suporte

    uniforme no obtido atravs de nivelamento e compactao, aplica-se uma sub-

    base, como forma de correo da base. A classificao adequada do solo deve

    ser realizada para identificar os solos potencialmente problemticos.

    As solues para estruturas de radier apresentam suas particularidades,

    vantagens e desvantagens, logo, os processos construtivos para a soluo

    tradicional, em concreto armado, e a soluo em CRFA, objeto desse estudo,

    sero apresentados.

    Algumas das etapas construtivas so comuns s duas solues,

    principalmente as preliminares a montagem da armao, para o concreto armado,

    ou aplicao do concreto. So estas as etapas:

    Topografia

    Anterior efetiva preparao e lanamento do radier, o solo precisa estar

    rigorosamente nivelado. Assim, faz-se necessrio a utilizao de equipamentos

    topogrficos e uma equipe especializada para a verificao do local. Assim,

    podem-se apontar possveis ajustes no terreno.

  • 55

    FIGURA 14 - ESTAO TOTAL, EQUIPAMENTO TOPOGRFICO

    FONTE: os autores.

    Instalaes

    Quando o terreno est devidamente nivelado, so montadas as instalaes

    hidrulicas, de esgoto e as caixas e passagens das instalaes eltricas.

    FIGURA 15 - EXECUCO DAS INSTALAOES HIDRO-ELTRICAS

    FONTE: os autores.

  • 56

    Preparo da base

    Evitando o contato da armao com o solo e permitindo realizar um

    nivelamento fino, o radier utiliza uma camada de aproximadamente 7 cm de brita.

    Sobre ela, coloca-se uma lona plstica impermeabilizante, que evita que a nata de

    concreto fresco desa para a brita.

    FIGURA 16 - PREPARAO DA BASE PARA RADIER DE CONCRETO ARMADO

    FONTE: FORTES, SOUZA E BARBOSA (2008).

    Frmas

    Podem ser metlicas, mais vantajosas em projetos maiores com diversos

    radiers e repetio de concretagens, ou podem ser executadas na prpria obra,

    em madeira, por carpinteiros. So elas que delimitam o espao fsico ocupado

    pelo concreto que ser lanado, dando forma estrutura.

  • 57

    FIGURA 17 - FORMA DE UM RADIER PRONTO PARA RECEBER O CONCRETO

    FONTE: os autores.

    3.1.1 Radier em concreto armado

    Dentro das definies apresentadas, temos as seguintes etapas para a

    execuo de radiers em concreto armado:

    3.1.1.1 Armadura

    As armaduras para radier de concreto armado so de ao, no formato de

    tela, soldada ou no, podendo ser simples ou dupla, dependendo do nmero de

    camadas e com ou sem reforo sob as paredes. As telas ou malhas, podem vir

    montadas de fbrica ou moldadas in loco.

  • 58

    FIGURA 18 - MALHA DE AO ARMADA PARA RADIER DE CONTRETO ARMADO

    FONTE: os autores.

    3.1.1.2 Concretagem

    Primeiramente, de suma importncia verificar o nivelamento com nvel

    laser nos quatro cantos da frma. Depois de ajustar o nivelamento, o concreto

    lanado e nivelado com o auxilio de mestras metlicas. O acabamento superficial

    obtido por sarrafeamento, desempenamento e utilizando a acabadora mecnica

    de superfcie. importante ressaltar que o acabamento no pode ser liso demais,

    pois a textura deve garantir aderncia de argamassa.

  • 59

    FIGURA 19 - LANAMENTO DO CONCRETO DENTRO DA FORMA DO RADIER ARMADO

    FONTE: os autores.

    FIGURA 20 - ACABAMENTO SUPERFICIAL DO CONCRETO ARMADO

    FONTE: os autores.

    3.1.1.3 Cura do concreto

    A cura do concreto o conjunto de medidas tomadas para evitar a

    evaporao da gua de amassamento essencial para a hidratao do cimento

  • 60

    e fundamental para o concreto alcanar um melhor desempenho. Em

    contrapartida, a cura inadequada causa reduo da resistncia e da durabilidade

    do concreto. Caso seja mal executada causa fissuras e expe a camada

    superficial entrada de substncias agressivas, pois torna o concreto poroso e

    permevel. Um concreto no curado corretamente pode ter resistncia at 30%

    mais baixa que o desejado. Assim sendo, fundamental promover uma ao que

    garanta gua suficiente para que o processo de reao qumica do cimento se

    complete, como a molhagem frequente do concreto, para evitar a secagem da

    superfcie. A durao deve ser de pelo menos 7 dias cimento Portland comum

    ou 14 dias cimento Portland de alto-forno sendo que pode durar at 3

    semanas, melhor caso para o concreto.

    FIGURA 21 - PROCEDIMENTO DE CURA PARA CONCRETO

    FONTE: FORTES, SOUZA E BARBOSA (2008).

    3.1.2 Radier em CRFA

    O mtodo construtivo de um radier em concreto com fibras de ao

    semelhante ao realizado em concreto armado. As etapas de lanamento,

    adensamento e acabamento superficial devero ser executadas normalmente. A

    diferena inicial que caracteriza o processo construtivo a eliminao da etapa de

    corte, dobra e posicionamento da armadura, no tendo necessidade da utilizao

    de espaadores e garantindo a facilidade de aplicao e reduo no tempo de

  • 61

    execuo. Porm, este mtodo construtivo no normatizado no Brasil, que exige

    armadura mnima em qualquer projeto estrutural.

    O processo executivo para radiers reforados com fibras de ao deve

    seguir critrios a serem observados desde a adio das fibras, durante a

    produo do concreto na usina, ou na adio direta no caminho-betoneira.

    Quando a adio das fibras feita na obra, necessrio especificar a compra de

    um concreto sem fibras que, em termos prticos, possua maior fluidez a ponto de

    conservar a trabalhabilidade necessria aplicao quando houver a

    incorporao das fibras. Assim como os demais componentes do concreto, as

    fibras de ao devem ser incorporadas mistura com velocidade regular.

    Como j abordado, sabe-se que o CRFA necessita de um maior controle

    de dosagem, grande problema no Brasil, o que implica na preferncia por utilizar

    o concreto usinado na maioria das obras que optam por utilizar fibras de ao.

    Assim, de suma importncia que o CRFA, com fibras (fornecidas pela

    Maccaferri) respeite os seguintes critrios referenciais para a escolha do trao:

    Abatimento de tronco de cone (slump test) de 120 +- 10 mm;

    Teor de argamassa entre 48 e 52 %;

    Fator a/c (gua/cimento) < 0,55;

    Consumo mximo de gua 185 l/m;

    Agregar aditivos plastificantes para melhorar a trabalhabilidade do

    concreto, caso necessrio;

    Consumo de cimento mn. de 320 kg/m e mx. de 380 kg/m

  • 62

    FIGURA 22 - SLUMP-TEST PARA AFERIO DE TRABALHABILIDADE

    FONTE: os autores.

    FIGURA 23 - MISTURA HOMOGNEA DE CRFA

    FONTE: os autores.

  • 63

    FIGURA 24 - DISTRIBUIO HOMOGNEA DAS FIBRAS NA MATRIZ DE CONCRETO

    FONTE: MACCAFERRI (2008).

    Assim, o procedimento para dosagem de concreto com fibra de ao na

    usina comea com a verificao da dosagem de projeto. Em seguida, separa-se

    prxima a esteira da usina, a quantidade exata de caixas com fibras de ao

    necessrias para abastecer 1 caminho betoneira. Analisando a especificao de

    projeto, sabe-se qual a quantidade de fibras para 1 m de concreto, assim separa-

    se a quantidade de caixas necessrias para o caminho.

    Feito o clculo para relacionar volume de concreto e quantidade de fibras

    de ao, segue o procedimento para a colocao das fibras na esteira da usina.

    Para tal, necessrio adicionar as fibras durante o carregamento do material na

    esteira, juntamente com os agregados grados e areia, no podendo ser

    adicionada como primeiro componente da mistura. A velocidade mxima para a

    adio, de 20 kg/min, 1 caixa/min para fibras Maccaferri, ou seja, as fibras

    devero ser dosadas no concreto de uma maneira gradativa, garantindo a

    homogeneidade da mistura, de maneira a no seguirem para o caminho com

    formao de grumos ou aglomerados de fibras, conhecido como ourio.

  • 64

    FIGURA 25 - CAIXAS COM 20 KG CADA DE FIBRAS DE AO

    FONTE: RAMON CAVILHA (2014).

    FIGURA 26 - PARA REALIZAR A INSERO DEVE-SE UTILIZAR LUVAS COMUNS E OUTRA DE RASPA PARA O PROCEDIMENTO

    FONTE: RAMON CAVILHA (2014).

  • 65

    FIGURA 27 - INSERO DAS FIBRAS JUNTAMENTE COM OS AGREGADOS GRADOS

    FONTE: os autores.

    FIGURA 28 - FORMAO DE OURIOS ESTA DIRETAMENTE ASSOCIADA A MISTURA INADEQUADA DOS MATERIAIS

    FONTE: os autores.

  • 66

    importante observar a semelhana das etapas de lanamento e

    adensamento do concreto, que so similares s etapas do concreto armado.

    Porm, na etapa de acabamento superficial, que utiliza basicamente os mesmos

    equipamentos para acabamento em concreto armado rguas vibratrias, laser

    screed ou o floating (acabamento mecnico) a maior preocupao na

    execuo de radiers de CRFA, a possibilidade de que as fibras de fiquem

    expostas na superfcie do concreto, fenmeno conhecido como afloramento, um

    das principais desvantagens desta soluo.

    Segundo o Manual Tcnico Maccaferri (2008), estruturalmente o impacto

    do afloramento nulo, uma vez que a quantidade de fibras envolvidas em 1 m de

    concreto dosado com 20 kg/m, por exemplo, pode chegar a 90 mil peas. Assim,

    pode-se afirmar que as poucas fibras que porventura aflorem, no

    comprometero a qualidade estrutural da pea, prova disso, que pode-se

    simplesmente remover ou cortar as fibras, caso ocorram afloramentos pontuais.

    Esteticamente, possvel reduzir ou at mesmo eliminar, caso o volume de

    fibras seja pequeno, o aparecimento das fibras na superfcie, verificando as

    recomendaes de trao indicadas no projeto, a qualidade dos equipamentos, e

    controlando os procedimentos de execuo recomendados. O uso de agregados

    minerais aspergidos e incorporados na superfcie da estrutura, alm de aumentar

    a resistncia a abraso, tambm auxilia a evitar o aparecimento de fibras na

    superfcie, pois cria uma camada mineral sobre o concreto, cobrindo as fibras

    afloradas. No entanto perfeitamente possvel obter resultados satisfatrios sem

    este mtodo.

  • 67

    FIGURA 29 - LANAMENTO DO CONCRETO COM FIBRAS

    FONTE: os autores.

    FIGURA 30 - LANAMENTO DO CRFA

    FONTE: os autores.

  • 68

    FIGURA 31 - UTILIZAO DE AGREGADO MINERAL PARA MELHORAR A RESISTNCIA A ABRASO E EVITAR AFLORAMENTO DE FIBRAS

    FONTE: RAMON CAVILHA (2014).

    FIGURA 32 - ACABAMENTO FINAL FEITO ATRAVS DE UMA POWER FLOAT

    FONTE: RAMON CAVILHA (2014).

  • 69

    3.2 INSUMOS

    Segundo Limmer (1997), os custos diretos de uma obra so gastos feitos

    com os insumos, como mo-de-obra, materiais, equipamentos e meios

    incorporados ou no ao produto.

    Como os mtodos construtivos, alguns insumos so utilizados em ambas

    as solues e apresentados a seguir:

    Frmas

    As frmas so utilizadas para delimitar o local de aplicao do concreto,

    definindo a rea, espessura e, com isso, o volume. Normalmente as frmas so

    metlicas ou de madeira, sendo o ltimo o mais comum para obras de menor

    porte, devido ao menor custo do material e maior versatilidade. As frmas podem

    ser reaproveitadas em diversas utilidades na obra, o que diminui o custo relativo

    do material.

    Mo-de-obra

    A mo-de-obra necessria para a execuo de radiers inclui os servios de

    preparao da base, carpintaria, armao, lanamento, adensamento e cura do

    concreto, alm do corte das juntas, se existentes. Estes insumos podem ser

    quantificados por horas trabalhadas ou pela produo do servio e tm valores

    variados, dependendo, tambm, da mo-de-obra ser terceirizada ou prpria.

    3.2.1 Insumos do radier em concreto armado

    As estruturas em concreto armado tm como principais insumos o

    concreto, composto por cimento, gua, areia, brita e possveis aditivos, a

    armadura, as frmas e a mo-de-obra para execuo de cada um destes

  • 70

    servios, porm, no caso dos radiers, tm-se, tambm, outros insumos devido a

    sua aplicao em superfcies no preparadas, como o solo.

    Abordaremos a seguir, os insumos referentes ao radier em concreto

    armado:

    Concreto

    Sendo o material de maior volume na estrutura, o concreto um insumo

    que representa grande parte do custo da estrutura.

    O concreto composto por diversos outros materiais, como cimento, areia,

    brita, gua e possveis aditivos, estes que devem ser dosados de forma a garantir

    a resistncia mnima exigida pelo projeto estrutural e atender as necessidades de

    aplicao.

    Usualmente, as obras de diversos segmentos da construo civil utilizam

    concretos feitos em usinas concreteiras, onde se tem maior controle de dosagem

    e, tambm, devem fazer o controle tecnolgico, a fim de garantir a resistncia

    prometida. Com isso, reduz-se o trabalho e espao necessrio para produzi-lo na

    obra, pois comprado pronto para aplicao.

    O concreto utilizado em estruturas deve atender, alm das propriedades

    bsicas, como a resistncia a compresso e mdulo de elasticidade, as

    exigncias referentes retrao, necessitando, ento, de um processo adequado

    de cura.

    Armadura

    Para as estruturas em concreto armado, a armadura o insumo de maior

    custo relativo. As barras de ao so as principais responsveis pela resistncia

    trao e tem sua quantificao, disposio e dimenses determinadas por projeto,

    atendendo a norma de clculo estrutural NBR 6118:2014. Sua preparao pode

    ser feita na obra ou comprada cortada e dobrada, restando ao armador fazer a

    montagem.

  • 71

    Para radiers, devido a sua espessura, a armadura pode estar

    disposta em duas camadas (inferior e superior) ou em uma nica camada,

    resistindo a flexes positivas e negativas.

    FIGURA 33 - DISPOSIO DA ARMADURA EM DUAS CAMADAS (ESQ.) E CAMADA NICA (DIR.)

    FONTE: DRIA (2007).

    Mo-de-obra

    Alm dos servios de preparao da base, instalao de frma,

    lanamento e cura do concreto, para esta soluo, necessrio o servio de

    armao, para a montagem e colocao da armadura, conforme projeto. Servio

    de execuo mais detalhada e passvel de erros, alm de da suma importncia

    para o desempenho estrutural, logo, deve ser atentamente conferido.

    Demais insumos

    Outros insumos de menor influncia no custo do radier, porm presentes

    na execuo do mesmo so: a brita, para preparao da base, a lona, para

    proteo e evitar que a capilaridade afete a estrutura, e os espaadores,

    normalmente plsticos, para garantir o correto posicionamento da armadura.

  • 72

    3.2.2 Insumos do radier em CRFA

    Alm dos insumos comuns entre as solues, o radier em CRFA tem como

    principais particularidades a adio de fibras de ao a matriz de concreto e a

    possibilidade de substituir totalmente a armadura convencional, o que faz

    desnecessria as barras de ao e a mo-de-obra para armao. Particularidade

    que no atende a norma brasileira de clculo estrutural, sendo ento, vivel

    porm no permitido.

    As fibras de ao incorporadas ao concreto representam, para esta soluo,

    um dos insumos de maior custo e sua quantidade definida, em kg/m de

    concreto, por projeto. Considerando as fibras de ao como agregado e seu custo

    somado ao do concreto, a mistura apresenta custo mais elevado se comparado

    ao concreto utilizado nas estruturas de concreto armado.

    3.3 COMPARATIVOS DAS SOLUES

    Atualmente, para suprir as armaduras convencionais utilizadas para pisos,

    pavimentos e radiers, uma soluo para tais estruturas consiste na incorporao

    de fibras metlicas na massa de concreto. No presente captulo ser feito um

    comparativo entre as solues apresentadas para radiers, sendo elas em

    concreto armado e em concreto reforado com fibras de ao.

    Para realizar a comparao foi utilizado um exemplo de edificao

    industrial, considerando carregamento permanente, da estrutura, e carga

    acidental mvel, por conta de empilhadeiras.

    O radier utilizado para a estrutura tem as dimenses de 765 x 615 cm,

    constituindo um total de 47,05 m de radier, que poder ser executado na soluo

    convencional de concreto armado ou utilizando o concreto reforado com fibras

    de ao.

  • 73

    FIGURA 34 - REA DO RADIER PARA EDIFICAO POPULAR

    FONTE: os autores.

    A resistncia do concreto foi estabelecida de acordo com a NBR 6118:2014

    para classe de agressividade II (moderada urbana), com valor mnimo de 25 MPa.

    3.3.1 Dimensionamento do radier

    Momento de clculo do projeto, considerando os seguintes fatores (valores de coeficientes e memorial de clculo retirados do Manual Tcnico Maccaferri (2008)):

    Carga uniformemente distribuda: g = 60 kN / m2;

    Empilhadeira de rodagem simples com carga de 100 kN no eixo mais

    carregado;

    Veculo de rodagem dupla com carga de 120 kN no eixo mais carregado;

    Concreto: C 25 (fcka / a);

    Solo: CBR = 8%;

    Sub-base: 10 cm em brita graduada tratado com cimento BGTC;

  • 74

    Mdulo de reao do conjunto sub-base / sub-leito: k = 0,09 N/mm3;

    Presso de enchimento dos pneus: p = 0,7 N/mm2;

    Espessura inicial adotada: 120 mm;

    Tamanho das placas: 12,00 m X 8,00 m;

    Coeficiente de Poisson: n = 0,20;

    Coeficiente de impacto: = 1,4;

    Coeficiente de ponderao de cargas: gq = 1,2 (este valor utilizado para

    os casos de pisos onde so levados em considerao os efeitos de

    temperatura e de retrao).

    - Momento Fletor devido carga uniformemente distribuda:

    =120, 09

    4 30500 212034

    = 1,78 x 10-3 mm-1

    M = 0,168 60000 x106

    (1, 78 x103)2 = 3181 Nmm/mm

    - Momento Fletor devido carga da empilhadeira:

    Raio da rea de contato e raio de rigidez relativa:

    a = P p

    =1, 450000 0, 7

    =178 mm

    Raio de rigidez relativo:

    = Ec h3

    12 1 2( ) k4=

    30500 1203

    12 1 0, 202( ) 0, 094= 475 mm

    Momento da carga da roda 1 no interior da placa:

    M0,1 =50000

    6 1+2 178475

    "

    #$

    %

    &'

    (

    )*

    +

    ,-

    = 4763 Nmm / mm

    Acrscimo de momento em 1 devido a carga 2:

    s distncia da carga da roda 2 at a carga da roda 1;

  • 75

    s / l = 1000 / 475 = 2,10 M / P = 0,01

    M0,2 = 0,01 . 4763 = 48 Nmm/mm

    M0 = M0,1 + M0,2 = 4763 + 48 = 4811 Nmm/mm Momento da carga da roda 1 na borda da placa:

    M0,1 =0, 650000

    3, 5 1+3178475

    "

    #$

    %

    &'

    (

    )*

    +

    ,-

    = 4035 Nmm / mm

    Acrscimo de momento em 1 devido a carga 2:

    s distncia da carga da roda 2 at a carga da roda 1;

    s / l = 1000 / 475 = 2,10 M / P = 0,01

    M0,2 = 0,01 . 4035 = 40 Nmm/mm

    M0 = M0,1 + M0,2 = 4035 + 40 = 4075 Nmm/mm

    - Momento devido carga do veculo:

    Raio da rea de contato e raio de rigidez relativa:

    a = P p

    =1, 425000 0, 7

    =126 mm

    Raio de rigidez relativo (carga de curta durao E = Ec):

    = E h3

    12 1 2( ) k4=

    30500 1203

    12 1 0, 202( ) 0, 094= 475 mm

    Momento da carga da roda 1 no interior da placa

    M0,1 =25000

    6 1+2 126475

    "

    #$

    %

    &'

    (

    )*

    +

    ,-

    = 2722 Nmm / mm

    s distncia da carga da roda 2 at a carga da roda 1;

  • 76

    s / l = 300 / 475 = 0,63 M / P = 0,09

    M0,2 = 0,09 . 2722 = 245 Nmm/mm

    Acrscimo de momento em 1 devido a carga 3:

    s distncia da carga da roda 3 at a carga da roda 1;

    s / l = 1850 / 475 = 3,89 M / P = 0

    Acrscimo de momento em 1 devido a carga 4:

    s distncia da carga da roda 4 at a carga da roda 1;

    s / l = 2150 / 475 = 4,53 M / P = 0

    M0 = M0,1 + M0,2 + M0,3 + M0,4 = 2722 + 245 + 0 + 0 = 2967 Nmm/mm

    Momento da carga da roda 1 na borda da placa:

    M0,1 =0, 625000

    3, 5 1+3126475

    "

    #$

    %

    &'

    (

    )*

    +

    ,-

    = 2386 Nmm / mm

    Acrscimo de momento em 1 devido a carga 2:

    s distncia da carga da roda 2 at a carga da roda 1;

    s / l = 300 / 475 = 0,63 M / P = 0,09

    M0,2 = 0,09 . 2386 = 215 Nmm/mm

    Acrscimo de momento em 1 devido a carga 3:

    s distncia da carga da roda 3 at a carga da roda 1;

    s / l= 1850 / 475 = 3,89 M / P = 0

    Acrscimo de momento em 1 devido a carga 4:

    s distncia da carga da roda 3 at a carga da roda 1;

    s / l= 2150 / 475 = 4,53 M / P = 0

    M0 = M0,1 + M0,2 + M0,3 + M0,4 = 2386 + 215 + 0 + 0 = 2601 Nmm/mm

  • 77

    - Efeito da Retrao:

    Tenso e Momento Equivalente no centro da placa:

    R,centro = Ec R

    1+

    Fator de restrio: = 1;

    Coeficiente de atrito entre a placa e a sub-base: = 0,7;

    Espaamento entre juntas: L = 12000 mm;

    Espessura da placa: H = 120 mm;

    Fator de relaxao (concreto novo): = 5;

    Deformao por retrao do concreto: R = 0,4;

    Mdulo de deformao longitudinal do concreto: Ec = 30500 MPa;

    R,centro =1 30500 0, 0004

    1+ 5= 2, 03 MPa

    Momento Equivalente:

    MR,centro =2, 03 11202

    6= 4872 Nmm / mm

    Tenses e Momento Equivalente na borda da placa:

    R, borda =2, 03

    2=1, 02 MPa

    Momento Equivalente:

    MR, bordea =4872

    2= 2436 Nmm / mm

    - Efeito da Variao de Temperatura:

  • 78

    Tenso Equivalente no centro e na borda da placa:

    T ,centro = T , borda =30500 105 5

    1+ 2= 0, 51 MPa

    reas internas: = 5 oC;

    Mdulo de deformao longitudinal do concreto: Ec = 30500 MPa;

    = 10-5;

    Fator de relaxao (concreto velho): = 2;

    Momento Equivalente:

    MT ,centro = MT , borda =0, 51 1 1202

    6=1224 Nmm / mm

    - Dimensionamento:

    Md = f .gq . M0 + MR + MT

    Onde:

    Coeficiente dinmico: = 1,4;

    Coeficiente de ponderao de cargas (considerado como 1,2 pelo fato de

    se levar em considerao os efeitos da retrao e variao de temperatura)

    Situao mais desfavorvel:

    Carga da Empilhadeira (interior da placa):

    M0 = 4811 Nmm/mm

    Logo, o momento de clculo:

    Md = (1,4 . 1,2 . 4811) + 4872 + 1224

    Md = 14178 Nmm/mm = 14178 Nm/m

    3.3.1.1 Radier em concreto armado

  • 79

    Utilizando o momento resultante de clculo para as duas direes do plano do radier, o clculo do As (rea de ao) feito utilizando o mtodo de Czerny.

    =

    ( 0,4 )

    Onde:

    fyd tenso resistente de clculo (para C25:1790 N/cm2);

    d altura til;

    y altura da seco tracionada;

    Logo:

    = !"!#$!"#$(!!!,!!)

    = 3,30 cm2

    Com barras de ao CA-50 DN 8mm, temos um As por barra de: 0,503 cm2, logo

    temos:

    1 8 mm espaados a cada 14 cm nas duas direes do plano do radier.

    FIGURA 35 - TELA DE AO CA-50 DN 8 MM

    FONTE: os autores.

  • 80

    3.3.1.2 Radier em CRFA

    As fibras de ao utilizadas sero as fibras Wirand FF4, da fabricante

    Maccaferri, estas determinadas com relao ao tamanho dos agregados

    presentes no concreto, aplicadas em um radier, comparando assim sua eficincia

    em relao ao sistema convencional em concreto armado.

    TABELA 4 TIPOS DE FIBRAS WIRAND

    FONTE: MACCAFERRI (2008).

    FIGURA 34 - DIMENSES L (COMPRIMENTO) X D (DIMETRO)

    FONTE: MACCAFERRI (2008).

    - Dimenses da fibra Wirand FF4:

    Dimetro: 0,75 mm;

    Comprimento: 60 mm;

    Fator de forma (comprimento / dimetro): 80;

  • 81

    Com o carregamento atuante na estrutura, a maior solicitao (M1)

    utilizada para calcular o valor do coeficiente de tenacidade (Re3), dado pela

    equao:

    +=

    6

    ...

    1001

    2,3

    1

    hbfRM fcte . Onde fct,f a resistncia a trao na flexo

    do concreto sem fibras que calculada pela expresso:

    ( )3 2, 429,0 ckfct ff =

    fct, f = 0, 429 fck( )2

    3 = 0, 429 25( )23 = 3, 67 N / mm2

    Portanto, pela equao do momento, temos:

    14178 = 1+Re3100

    !

    "#

    $

    %&

    '

    ()

    *

    +,

    3, 67 11202

    6

    '

    ()

    *

    +,

    14178

    8808=1+

    Re3100

    !

    "#

    $

    %& Re3 = 61%

    A dosagem de fibras conhecida a partir do coeficiente de tenacidade, de

    acordo com a tabela 8, obtida no manual tcnico da empresa Maccaferri

    (MACCAFERRI, 2008).

    Para a o seguinte caso tem-se um coeficiente de tenacidade Re3 em torno

    de 60%, logo, a dosagem da fibra de ao de 20 kg/m de concreto.

    TABELA 5 - COEFICIENTES DE TENACIDADE (RE3) PARA AS FIBRAS DE AO WIRAND FF4 (COMPRIMENTO L = 60 MM, DIMETRO = 0,80 MM E FATOR DE FORMA L/D = 80)

    Dosagem kg/m Re3 (%) 20 59,4

    40 108,5

    60 127,3

    FONTE: MACCAFERRI (2008).

  • 82

    FIGURA 35 - ESQUEMA DE DISPOSIO DO CONCRETO COM FIBRAS DE AO WIRAND

    FONTE: MACCAFERRI (2008).

    3.3.2 Velocidade de execuo

    Analisando o mercado atual, podemos afirmar que um fator preponderante

    para a realizao de diversos empreendimentos o tempo de execuo da obra.

    Este parmetro est diretamente relacionado com a velocidade de execuo das

    diversas etapas construtivas, no sentido de quanto mais veloz uma etapa ocorrer

    dentro do cronograma de obra, mais rpido o empreendimento estar concludo.

    A construo de um radier em concreto armado tem como etapa o corte,

    dobra e posicionamento de armaduras. Tais servios levam certo tempo para

    serem realizados. Estabelecendo uma taxa de 0,15 horas/m para os servios de

    armao, chega-se a um valor de pouco mais de 7 horas para concluir apenas

    esta etapa executiva, considerando a construo de uma residncia com 47,5 m

    de radier.

    Comparando com o tempo total de obra, parece pouco, porm para

    grandes empreendimentos, que visam construo de centenas de residncias,

    este nmero tornar-se expressivo. Portanto, interessante reduzir o fator tempo.

  • 83

    Estima-se que a utilizao das fibras Wirand, geram uma economia de

    tempo de aproximadamente 35% em relao ao mtodo mais comum,

    contabilizando inclusive o tempo de transporte e estocagem dos materiais.

    Para tal reduo, podemos aumentar a velocidade de execuo da etapa

    envolvendo armao, e uma opo vivel, seria no utilizar armadura para a

    execuo do radier, substituindo o concreto armado, pelo concreto reforado com

    fibras de ao, uma soluo que dispensa a utilizao de armadura, porm isto

    seria possvel em pases onde esta opo atendida por norma, visto que a

    norma brasileira ainda no permite a substituio total da armadura convencional.

    3.3.3 Mo de obra

    A situao contempornea da construo civil indica que a mo de obra

    especializada encontra-se mais escassa a cada dia. Atualmente a mo de obra

    profissional disputada nos canteiros de obra, e muitas vezes o engenheiro

    torna-se refm dessa situao. Por isso que a modernizao das tcnicas de

    construo visa diminuir a necessidade de pessoal especializado.

    A utilizao do concreto com fibras de ao, bem como as demais novas

    tcnicas, pode substituir a dependncia de profissionais especializados, por

    simplificar os processos executivos.

    No caso da utilizao do radier em concreto com fibras de ao, observa-se

    a independncia do profissional armador, pois o antigo processo de corte, dobra e

    montagem armaduras, acabar. Utilizando o concreto fibro-reforado, o insumo

    armador vai deixar de existir, reduzindo a dependncia de profissional

    especializado e os custos desta mo de obra.

  • 84

    3.3.4 Controle de qualidade

    Para estabelecer um comparativo de uma soluo em radier de concreto

    armado com outra em concreto reforado com fibras, no que diz respeito ao

    controle de qualidade, deve-se analisar o fato de que o controle de qualidade na

    dosagem do CRFA maior que no concreto convencional.

    Um parmetro de qualidade, j abordado nos captulos anteriores, o

    slump test teste de abatimento de tronco de cone cujo objetivo verificar a

    trabalhabilidade do concreto fazendo uma relao com o abatimento encontrado.

    No caso do concreto fibro-reforado, este ndice deve respeitar os 120mm - com

    tolerncia de 10 mm para mais ou para menos (para a fibra Wirand FF4)

    caracterizando a alta trabalhabilidade do concreto, diferentemente do concreto

    comum, cujo um ndice de 60 mm caracteriza uma boa trabalhabilidade. Somente

    este parmetro j definiria a diferena do controle de dosagem do CRFA em

    relao ao concreto comum, mas h outros critrios referenciais que devem ser

    respeitados para a correta produo do concreto com fibra de ao, so eles: teor

    de argamassa entre 48% e 52%, fator a/c (gua/cimento) < 0,55, consumo

    mximo de gua igual a 185 l/m e consumo de cimento entre 320 kg/m e 380

    kg/m (MACCAFERRI, 2008).

    Uma vantagem do CRFA o possvel melhor comportamento da estrutura,

    pois a armao convencional em algumas situaes no fica posicionada na

    altura correta especificada, alm de que o reforo em fibras (que disposto de

    uma maneira tridimensional no concreto) faz com que se tenha um maior controle

    de fissuras da estrutura e consequentemente uma maior durabilidade desta.

    3.3.5 Materiais

    Com consumo praticamente total das fibras empregadas no concreto

    exclui-se a quantidade irrelevante de fibras desperdiadas com os efeitos do

    afloramento de fibras na superfcie do concreto o radier em concreto com fibras

  • 85

    de ao tambm no gera desperdcio de materiais restantes do processo de corte

    e dobra de armaduras.

    Em relao ao transporte, os investimentos gerados pelo radier em CRFA

    so mnimos comparados soluo em concreto armado. Isto porque no h

    necessidade do transporte do material para o canteiro de obra. Normalmente,

    para o concreto usinado, as fibras so adicionadas ao concreto na prpria usina,

    que pode ou no realizar a compra deste material, mas que faz o manuseio e a

    aplicao, pois so tarefas simples e que no necessitam de mo de obra

    especializada, basta apenas seguir o protocolo de aplicao. Assim, o transporte

    ocorre at o local da obra com as fibras j incorporadas ao concreto.

    Outro benefcio da estrutura em concreto com fibra de ao a estocagem

    do material. Mesmo sendo um concreto moldado in loco, a utilizao de fibras

    tem vantagem em relao a estocagem e manuseio, pois so estocadas em

    pequenas caixas, com 20 Kg cada uma.

    3.3.6 Comparativo de custo

    Para estabelecer um comparativo de custo, sero utilizados os critrios

    sobre a estrutura, concreto e demais parmetrosdescritos no incio do captulo

    para analisar o custo de uma soluo de radier em concreto armado em relao

    ao custo do radier em concreto reforado com fibras de ao.

    Tomando por base informaes fornecidas pelo executor de projetos em

    concreto reforado com fibra de ao, Eng. Ramon Luis Cavilha, e pelo prprio

    fornecedor das Fibras de ao Wirand, apresentam-se no apndice as planilhas

    oramentrias com quantidades e custos para a execuo de uma soluo em

    tela soldada frente soluo em fibra de ao.

    No comparativo foram empregados valores de B.D.I., custo e consumo

    retirados do SINAPI (Insumos PR out/2014) e TCPO 13. edio (2010), para a

    regio de Curitiba (Outubro, 2014).

  • 86

    Os resultados permitem o clculo rpido dos insumos para obras de

    diferentes dimenses, permitindo ao engenheiro estabelecer um comparativo

    entre a soluo com tela soldada e a fibra de ao.

    A partir dos resultados obtidos atravs do oramento, observa-se que a

    soluo em CRFA apresentou economia de aproximadamente 6% em relao a

    soluo do radier em concreto armado, custando, para este caso R$ 6909,53 e

    R$ 7361,24, respectivamente.

    4 CONSIDERAES FINAIS

    4.1 CONCLUSO

    O trabalho descreve o processo de execuo e seus detalhes de modo a

    permitir o entendimento dos termos tcnicos envolvidos, bem como estabelecer

    comparaes com outros mtodos construtivos, quebrando assim paradigmas a

    respeito da utilizao de uma nova tcnica em diversos pases e para uma

    possvel alterao para que seja atendida por norma no Brasil.

    Com uma diferena de custo de aproximadamente 6%, facilidade e rapidez

    durante a execuo, o CRFA mostra-se uma solues atrativa em pisos,

    pavimentos e radiers, trazendo economia de tempo e custos para a obra.

    Feita a anlise das solues, pode-se concluir que as fibras de ao,

    quando adicionadas ao concreto comum, apresentam uma resistncia trao na

    flexo maior que a soluo convencionalmente armada. Isso permite uma

    melhoria na qualidade do comportamento da estrutura, garantindo maior

    durabilidade da obra, porm sempre deve-se considerar as exigncias tcnicas

    impostas pelas condies locais.

  • 87

    REFERNCIAS

    BRASIL, Caixa Econmica Federal. Sistema Nacional de Pesquisa de Custos e

    ndices da Construo Civil SINAPI.

    Disponvel em < http://

    http://www1.caixa.gov.br/gov/gov_social/municipal/programa_des_urbano/SINAPI/

    composicoes_aferidas.asp>

    Acesso em: 13 de Outubro de 2014.

    SARZALEJO, A. G.; ROSSI, B.; PERRI, G.; WINTERBERG, R.; ARISTEGUIETA,

    R. E. P.; MACCAFERRI, Fibras como elemento estrutural para reforo de

    concreto. So Paulo, 2008, 247 p.

    TCPO, Tabelas de Composio de Preos para Oramentos, 13 ed. So

    Paulo: PINI, 2010.

    ANDRIOLO, F. R.; SGARBOZA, B. C. Inspeo e controle de qualidade do

    concreto. So Paulo: NEWSWORK, 19932002. Dissertao de Mestrado do

    Curso de Ps Graduao em Engenharia Mecnica. 64p.

    AMERICAN CONCRETE INSTITUTE ACI. Design of slabs on grade (ACI

    360R-92), 1997.

    ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS ABNT. NBR 15530:07,

    Fibras de ao para concreto Especificao, Rio de Janeiro, 2007.

  • 88

    ARAJO, Jos Milton de. Curso de Concreto Armado. 2. Ed. Rio Grande:

    Dunas, 2003. 222 p. v. 1.

    ARAJO, Jos Milton de. Curso de Concreto Armado. 2. Ed. Rio Grande:

    Dunas, 2003. 325 p. v. 2.

    BASTOS, Paulo Srgio dos Santos. Notas de Aula da disciplina de Estruturas

    de Concreto I - Fundamentos do Concreto Armado. Curso de graduao em

    Engenharia Civil. Universidade Estadual Paulista. Bauru, 2006.

    BAUER, L. A. F. Materiais de Construo. So Paulo: Livros Tcnicos e

    Cientficos Editora S/A, 1995

    BINA, P. Pisos industriais e pavimentos com fibras: o desenvolvimento e o futuro.

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