Fissuras e Juntas de pisos industriais - Parte1

10 de setembro de 2013

SUMÁRIO



1 INTRODUÇÃO


2 MECANISMO DO APARECIMENTO DE FISSURAS NOS PAVIMENTOS DE CONCRETO 
2.1 Fissuras Transversais 
2.2 Fissuras Longitudinais

3 CARACTERISTICAS DAS JUNTAS EM PAVIMENTOS RODOVIÁRIOS DE CONCRETO (TIPOS E FUNÇÕES) 
3.1 Juntas Transversais 
3.1.1 Juntas transversais de retração (ou contração) 
3.1.2 Juntas transversais de retração com barras de transferência (ou passadores) 
3.1.3 Juntas transversais de retração inclinadas (ou oblíquas) 
3.2 Juntas longitudinais 
3.2.1 Juntas longitudinais de articulação 
3.2.2 Juntas longitudinais de articulação com barras de ligação(ou Iigadores)
3.3 Juntas Especiais 
3.3.1 Juntas de construção 
3.3.2 Juntas de expansão (ou dilatação)

4 TIPOS DE MATERIAL SELANTE E DE ENCHIMENTO DE JUNTAS 
4.1 Generalidades 
4.2 Tipos de Materiais 
4.3 Dimensionamento do Reservatório do Selante

5 EXEMPLOS DE PROJETO DE JUNTAS

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS



1 INTRODUÇÃO


Os pavimentos de concreto de cimento portland estão sujeitos ao aparecimento de fissuras transversais e longitudinais, provocadas pelas variações volumétricas do concreto e pela combinação dos efeitos do empenamento restringido das placas e das solicitações do tráfego. O controle desse fenômeno é imprescindível, pois influi diretamente na durabilidade do pavimento, sem falar no aspecto estético da superfície de rolamento. Com efeito, a tendência natural das fissuras, sob a ação dos fatores externos (como tráfego e condições ambientais), é aumentar de tamanho (abertura e profundidade), com a paulatina deterioração de suas bordas refletindo-se na qualidade da superfície de rolamento e na capacidade estrutural do concreto. Além disso, permitem a infiltração indesejável de água e materiais incompressíveis, prejudicando a necessária uniformidade de suporte, através do bombeamento das partículas finas porventura existentes no material da fundação, e produzindo danosas concentrações de tensões de compressão ao longo da borda transversal. A conseqüência seria, então, o aumento das despesas de conservação e o decréscimo da vida útil do pavimento.

Existem dois dispositivos de controle das fissuras nos pavimentos de concreto:

a) emprego de armadura distribuída, sem função estrutural, unicamente para manter fortemente ligadas as faces das fissuras, impedindo sua separação, e que caracteriza o pavimento de concreto continuamente armado;

b) adoção de seções artificialmente enfraquecidas, espaçadas de modo a forçara ocorrência das fissuras em locais previamente determinados, caracterizando o pavimento de concreto com juntas, ou pavimento de concreto simples.

Esta publicação trata desse último tipo de pavimento e fornece diretrizes para o projeto completo de juntas, o que envolve o estudo e a discussão das causas das fissuras, do espaçamento entre juntas, dos tipos de juntas empregados e dos materiais selantes e de enchimento recomendados.

As bases para a fixação destas normas de projeto de juntas são de natureza tanto teórica quanto experimental. Foram de grande valia, entre outros trabalhos similares, os publicados pela Portland Cement Association (PCA), pelo Highway Research (HRB) e pelo American Concrete Institute (ACL).

Entre os estudos teóricos fundamentais para o conhecimento do assunto sobressaem os de WESTERGAARD4 ~, PICKETT 6, TELLER ~, KELLEY8 e TONS ~. As conclusões derivadas de algumas pistas experimentais, como as de Bates10 (1923), Maryland11 (1951) e AASHO12 (1959), aliadas às obtidas em trechos experimentais específicos para o estudo de juntas, em vários estados americanos13, e escudadas nos resultados prévios de testes e ensaios de laboratório (principalmente os do Bureau of Public Roads e os da PCA), forneceram o necessário respaldo experimental. A prática obtida em projetos correntes executados no País testou e vem testando, finalmente, a adequação das diretrizes aqui apresentadas às condições ambientais e tecnológicas brasileiras, o que foi preocupação precípua deste trabalho.

A aplicação criteriosa das recomendações aqui contidas, por pessoal técnico capaz de avaliar a signifícância e as limitações delas, possibilitará a concepção de projetos econômicos e de eficiência técnica comprovada.


2 MECANISMO DO APARECIMENTO DE FISSURAS NOS PAVIMENTOS

DE CONCRETO

2.1 Fissuras Transversais
As fissuras transversais têm como causa básica a retração do concreto nas primeiras horas após o término das operações de construção do pavimento. Durante o processo de endurecimento ocorrem as reações de hidratação, que consomem uma pequena parcela da água de mistura do concreto; o restante, ou seja, a água em excesso, é eliminada da massa, principalmente pela evaporação, o que leva a uma redução de volume em relação ao volume inicial do concreto. A diminuição da temperatura do concreto já endurecido, em relação à temperatura provocada na massa pelo calor desenvolvido durante a hidratação do cimento, também é um fator de redução do volume de concreto.

Essa retração volumétrica conduz à retração linear, propiciando o surgimento das fissuras transversais, conforme é mostrado esquematicamente na Figura 1. Têm grande importância no processo de retração do concreto o tipo de cimento, o tipo de agregado e as características ambientais da região; são causas menores da ocorrência de fissuras o tráfego e as tensões de empenamento da placa de concreto. Estas ultimas seráo definidas no tópico seguinte

FIGURA 1 - Aspecto superficial provável de pavimento de concreto sem jun-tas transversais de contração, após a ocorrência de fissuras trans-versais



2.2 Fissuras longitudinais

O aparecimento de fissuras longitudinais, em pavimentos carentes de juntas longitudinais espaçadas adequadamente, é função das tensões de tração provenientes da restrição feita ao empenamento natural da placa pelo peso próprio do concreto e pelo atrito da placa com o subleito (ou sub-base). Chama-se empenamento de uma placa de concreto ao efeito de curvatura produzido pelas diferenças de temperatura e de umidade entre as faces superior e inferior da placa.

Durante o dia, o topo do pavimento é mais quente do que a face inferior, tendendo a placa a expandir-se na parte de cima e curvar ou empenar as bordas para baixo (Figura 2a). Todavia, essa tendência é restringida pelas reações de atrito com a camada subjacente, produzindo compressão no topo e tração na face inferior da placa (Figura 2b). Já à noite ocorre normalmente o inverso, quer dizer, o fundo da placa perde calor mais lentamente do que o topo, resultando na contração deste, por mais frio, enquanto que a face inferior se expande (Figura 2c). Tais ações são resistidas pelo peso próprio do concreto e por eventuais solicitações do tráfego (Figura 2d). O efeito final será a abertura de uma ou mais fissuras longitudinais, dependendo da largura total da placa. De forma análoga, podem ocorrer diferenças sensíveis de teor de umidade entre a face superior e a inferior: onde houver perda de umidade, o concreto se contrai; com o ganho de umidade, ocorre a expansão da área afetada.


FIGURA 2 - Empenamento teórico diurno (a) e noturno (c) e empenamento restringido diurno (b) e noturno (d) de uma placa de concreto


A conjugação dessas variáveis - diferenças de temperatura e diferenças de umidade - ligadas às reações devidas ao peso próprio da placa, ao atrito com o subleito ou com a sub-base e ao tráfego eventual - gera fissuras longitudinais e fissuras transversais adicionais, estas sem ligação com a retração volumétrica inicial do concreto, posto ocorrerem após o seu endurecimento. O aspecto esquemátíco da superfície de um pavimento de concreto sem juntas, após alguns dias de acabado mostrado na Figura 3.


FIGURA 3 - Aspecto superficial de pavimento de concreto sem juntas, após a ocorrência de fissuras transversais e longitudinais

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