Entenda o Concreto Protendido

Diferente do concreto armado, o concreto protendido pode ser classificado como um estágio superior, onde é introduzido um estado prévio de tensões na estrutura. Ou seja, é um concreto que trabalha a compressão, o que faz com que ele tenha maior capacidade de resistência aos esforços de tração, já que ele fica previamente comprimido antes de receber as cargas as quais vai ser submetido.

Concreto Protendido

O artifício de protensão tem uma importância particular no caso do concreto, por ser um dos materiais de construção mais importante, onde os ingredientes (cimento, areia, pedra e água) são disponíveis em todas regiões habitadas da Terra e o custo não é tão alto, e o concreto tem boa resistência à compressão.

O concreto tem pequena resistência à tração, da ordem de 10%. Além de pequena, a resistência à tração do concreto é pouco confiável, ele não sendo bem executado, a retração do mesmo pode provocar fissuras, que eliminam a resistência à tração do concreto, antes mesmo de atuar em qualquer estrutura.

Quando precisamos melhorar o comportamento do concreto, aplicamos a compressão prévia (isto chamamos de protensão), nas regiões onde as estruturas produzem tensões de tração, ou seja a protensão confere ao concreto maior resistência à tração, na prática ela é realizada por meio de cabos de aço de alta resistência, tracionados e ancorados no próprio concreto, deslocando a faixa de trabalho do mesmo para o âmbito das compressões, onde o material é mais eficiente. O concreto protentido é bastante interessante em estruturas onde existem esforços de flexão elevados.

Concreto Protendido

Concreto Protendido

A utilização de aços de elevada resistência, como armaduras de concreto armado, fica limitada pela fissuração do concreto. Como os diferentes tipos de aço têm aproximadamente o mesmo módulo de elasticidade, o emprego de aços com tensões de tração elevadas implica grande alongamento dos mesmos, o que por sua vez, ocasiona fissuras muito abertas. A abertura exagerada das fissuras reduz a proteção das armaduras contra corrosão, e é indesejável esteticamente.

Sob ação de cargas, uma viga protendida sofre flexão, alterando-se as tensões de compressão aplicadas previamente. Quando a carga é retirada, a viga volta à sua posição original e as tensões prévias são restabelecidas.

Se as tensões de tração provocadas pelas cargas forem inferiores às tensões prévias de compressão, a seção continuará comprimida, não sofrendo fissuração.

Sob ação de cargas mais elevadas, as tensões de tração ultrapassam as tensões prévias, de modo que o concreto fica tracionado e com fissuras. Retirando-se a carga, a protensão provoca o fechamento das fissuras.

Trata-se de tecnologia inteligente, eficaz e duradoura, capaz de oferecer soluções estruturais com ótimas relações custo-benefício. A protensão pode resultar, em muitos casos, em estruturas com baixa ou nenhuma necessidade de manutenção ao longo de sua vida útil.

Concreto Protendido

Sentido econômico de concreto protendido

As resistências de concreto, utilizadas em concreto protendido, são duas a três vezes maiores que as utilizadas em concreto armado. Os aços utilizados nos cabos de protensão têm resistência três a cinco vezes superiores às dos aços usuais do concreto armado.

O sentido econômico do concreto protendido consiste no fato de que os aumentos percentuais de preço são muito inferiores aos acréscimos de resistência utilizáveis, tanto para o concreto como para o aço de protensão.

A protensão só não vale muito a pena em vãos menores, ou em cargas pequenas, pois tem um custo relativamente maior do que o concreto armado,mas se a utilização é para vãos maiores, a economia e o rendimento justificam o investimento”.

Vantagens técnicas do concreto protendido

Em relação ao concreto armado, o concreto protendido apresenta as seguintes vantagens:

  1. Reduz as tensões de tração provocadas pela flexão e pelos esforços cortantes.
  2. Controle e Redução de deformações e das fissurações.
  3. Reduz as quantidades necessárias de concreto e de aço, devido ao emprego eficiente de materiais de maior resistência.
  4. Permite vencer vãos maiores que o concreto armado convencional; para o mesmo vão, permite reduzir a altura necessária da viga
  5. Facilita o emprego generalizado de pré-moldagem, uma vez que a protensão elimina a fissuração durante o transporte das peças
  6. Durante a operação de protensão, o concreto e o aço são submetidos a tensões em geral superiores às que poderão ocorrer na viga sujeita às cargas de serviço. A operação de protensão constituído, neste caso, uma espécie de prova de carga da viga.
  7. Projetos arquitetônicos ousados.
  8. Possibilidade de uso em ambiente agressivo.
  9. Recuperação e reforço de estruturas
  10. Lajes mais esbeltas do que as equivalentes em concreto armado, isso pode reduzir tanto a altura total de um edifício, como o seu peso e o carregamento das fundações.

Uma das vantagens mais importantes do concreto protendido é a da alínea d acima, onde as pontes com vigas retas de concreto armado têm seu vão livre limitado a 30m ou 40m, enquanto as pontes com vigas protendidas já atingiram vãos de 250m.

Os viadutos construídos nas últimas décadas e nos quais há a existência de grandes vãos, com 50 ou 60 metros de largura, é possível notar os benefícios do concreto protendido. A protensão foi trazida por pesquisadores brasileiros fundadas em tecnologias europeias e norte-americanas na década de 1950, com o objetivo de obter maiores vãos por meio da utilização de um sistema estrutural mais robusto.

Concreto Protendido

Comparando-a ainda com o concreto armado, a finalidade da protensão é reagir contra uma ação natural da estrutura. E existem duas formas de alcançar esse resultado: fazendo o tensionamento dos cabos de aço antes da concretagem ou depois dela, o que se chama de pré-tensão e pós-tensão, respectivamente.

Na pré-tensão, ou pré-tração, sistema bastante utilizado nas estruturas pré-fabricadas, todo o processo é feito em uma pista instalada no galpão da fábrica. Neste sistema é feito um alongamento dos cabos de protensão em uma pista usualmente de 100 metros de comprimento. Lá, esse cabo é puxado por um macaco hidráulico e depois o concreto é lançado em cima do cabo já tensionado. Quando o concreto endurece, são cortadas as extremidades do cabo e ele funciona como um elástico, só que ao invés de voltar para a posição inicial (como um elástico faria), o fato de ele estar envolvido por concreto acaba o comprimindo.

Concreto Protendido

Já na pós-tensão ou pós-tração, bastante utilizada em pontes e viadutos, também é feito o tensionamento do concreto antes de ele receber as cargas para qual a peça foi projetada. Só que colocamos o aço de protensão dentro da peça de concreto em um tubo, de maneira que o aço fique isolado do concreto, depois que tudo está na posição certa, são colocadas ancoragens nas extremidades do aço. Quando o concreto atinge a resistência desejada, é feito o tensionamento do aço com o uso de macacos hidráulicos nas extremidades. Esses equipamentos esticam o aço que está isolado dentro do concreto até a tensão desejada, quando o aço é solto , realiza uma força de compressão permanente sob o concreto.

A Ponte do Galeão, no Rio de Janeiro, foi a primeira obra em concreto protendido nas Américas. E desde lá, a adoção da tecnologia não parou de crescer, de Norte a Sul do País. É comum utilizarmos esse tipo de armação aqui no Brasil, já que hoje, na área de engenharia de estruturas, somos um dos países mais avançados.

Concreto Protendido

Atualmente, o concreto protendido é amplamente utilizado em edificações, barragens para segurar comportas, pontes e viadutos de todos os tipos, pistas de aeroportos, estações de tratamento de esgoto, reservatórios de água, silos, tirantes para contenção provisória ou definitiva, pré-fabricados de concreto, estacas para fundações, postes para redes de energia elétrica, vigotas para laje, pré-lajes, mourões, vigas, telhas, pisos industriais, entre outras possibilidades.

Fontes

http://www.ecivilnet.com/artigos/concreto_protendido.htm
http://www.rudloff.com.br/concreto-protendido/
http://www.portaldoconcreto.com.br/cimento/concreto/protendidos.html
http://www.set.eesc.usp.br/mdidatico/protendido/arquivos/cp_ebook_2005.pdf
http://wwwp.feb.unesp.br/pbastos/Protendido/Ap.%20Protendido.pdf
http://www.radierprotendido.com.br/radier_protendido.htm
http://www.grandesconstrucoes.com.br/br/index.php?option=com_conteudo&task=viewMateria&id=782

Faça um orçamento
direto pelo WhatsApp!
WhatsApp