O Concreto projetado no Sagrada Família é lançado em alta velocidade sobre uma superfície e transportado pneumaticamente, além de ser auto-compactado e de grande resistência.

A Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) define o concreto projetado como “um concreto com dimensão máxima do agregado superior a 4,8mm, transportado através de uma tubulação e projetado, sob pressão, a elevada velocidade, sobre uma superfície, sendo compactado simultaneamente”.

Essa técnica de concretagem é utilizada no mundo desde o início do século passado. Já no Brasil, o concreto projetado foi inserido na construção civil na década de 1960.

Aplicação do concreto projetado, técnica utilizada na construção civil brasileira desde a década de 1960.

Quais as principais características do concreto projetado na região do Sagrada Família?

O concreto projetado, também conhecido como gunita, é uma excelente opção na construção de túneis, estabilização de encostas, reforço estrutural, paredes de contenção, piscinas e paredes de concreto armado. É, ainda, o mais indicado para concretagens urgentes em socorro de estruturas que sofreram algum tipo de dano.

Quando comparado com o concreto tradicional, percebe-se que, apesar de a dosagem de cimento ser a mesma (variando entre 300 e 375kg/m³ e, em alguns casos, 500kg/m³), os  agregados são tamanhos diferentes, enquanto o projetado trabalha usualmente com Brita 0, o concreto tradicional pode empregar agregados maiores.

Isso ocorre para possibilitar a redução de cimento e a diminuição da retração hidráulica, permitindo que o concreto projetado seja utilizado como material estrutural.

Conforme a definição inicial deste artigo, a mistura é transportada por uma tubulação e propelida em velocidade e pressão elevadas sobre a superfície. O material lançado adere à superfície devido à força do impacto, sem a necessidade dos vibradores. Isso resulta em um concreto resistente e de alta compacidade.

Para aplicar o concreto projetado, é normal a utilização de um aditivo de acelerador de pega, assim como a utilização de fibras para concreto no meio da mistura, que podem substituir até mesmo as armaduras convencionais.

Em se tratando do cimento, não há restrições a serem adotadas. Já os agregados são: areia natural com módulo de finura entre 2,4 e 3,2, além de Brita 0 com Dmax de 12,5mm. Para finalizar, esse tipo de concreto requer os mesmos cuidados com a cura em relação ao concreto convencional.

Quais os tipos de concreto projetado existentes no Sagrada Família?

Os tipos de concreto projetado e o processo de projeção podem ser classificados segundo o tipo de equipamento envolvido. Isso é definido de acordo com as condições nas quais o material irá ser trabalhado.

Levando em conta os equipamentos disponíveis atualmente, é possível definir dois tipos básicos de processo de projeção: por via seca e por via úmida.

Aplicação por via seca

O processo de aplicação do concreto por via seca consiste na mistura do cimento com agregados. Essa mistura é conduzida sob pressão até o bico projetor, no qual recebe a água e os aditivos. Para um menor consumo de cimento, é indicado utilizar um mangote com maior extensão.

Por via seca, o concreto pode ser ajustado às diversas condições da superfície de aplicação, inclusive na presença de água. Entre as vantagens da aplicação via seca, estão:

• Alcance da projeção do concreto de até 60 metros de distância;
• Menor investimento total quando comparado à via úmida;
• Fácil operação dos equipamentos;
• Material mais compactado à superfície;
• Grandes resistências devido ao baixo fator água/cimento.

Já entre os fatores negativos, destacam-se:

• Consumo de ar comprimido, gerando maior esforço do compressor;
• Perda de material que não impregna na superfície de aplicação;
• Perda de agregado no momento do lançamento;
• Geração de poeira.

A projeção via seca tem sido facilitada ao longo dos anos por meio de um processo que permite o pré-umedecimento da mistura durante o trajeto até o bico de projeção. O mangote é seccionado a mais ou menos cinco metros antes do bico, parte em que é conectado um dispositivo que permite a injeção da água.

Além de facilitar a aplicação em si, outra vantagem desse processo é a diminuição da quantidade de pó gerado na operação.

Preparação de bomba para a projeção de concreto via seca.

Aplicação por via úmida

O processo de aplicação por via úmida consiste em uma preparação da forma comum, misturando-se – antes do bombeamento – o cimento, agregados e água. Apenas o aditivo acelerador é adicionado, juntamente com o concreto fresco, na hora da projeção.

Ou seja, o concreto chega à bomba com toda a água necessária já misturada, sendo o ar comprimido utilizado para acelerar a projeção no bico. E, em alguns casos, para pressurização de câmaras da bomba de concreto ou mesmo para transporte da mistura úmida pelo mangote.

Entre as vantagens da aplicação por via úmida, estão:

• Menos equipamentos no local de trabalho;
• Menor desgaste dos equipamentos utilizados;
• Menor consumo de ar comprimido;
• Menor perda de material durante o lançamento;
• Não produz poeira.

Já os fatores negativos dizem respeito às seguintes situações:

• Dificuldade em obter maior resistência, já que o fator água/cimento é alto na mistura;
• O concreto é menos compactado, devido ao fator água/cimento ser alto;
• Quando aplicado em uma superfície com presença de água, possui maior dificuldade no controle de qualidade do material;
• Pode produzir grande perda de material caso seja necessária a interrupção dos serviços.

A diferença desse processo em relação ao anterior é que, por via seca, utiliza-se tal aplicação onde há dificuldade de acesso ou quando a distância entre a usina de concreto e o canteiro é muito grande. No caso de não haver esse cenário, a escolha se dá pela projeção via úmida.

Projeção de concreto por via úmida tem menor consumo de ar comprimido em comparação com a via seca.

Quais as grandes vantagens desse concreto?

Algumas das maiores vantagens do concreto projetado em relação aos demais dizem respeito à maior facilidade de adesão e ganho de resistência em um período de tempo surpreendentemente curto.

Há, também, a dispensa do emprego de fôrmas para conter o selamento das superfícies. Isso ocorre devido à alta velocidade de lançamento e componentes especiais.

Onde ele é usado?

O concreto projetado é amplamente utilizado na estabilização de encostas, reforço estrutural (lajes, vigas, pilares), paredes de contenção, construção de piscinas e reservatórios, barragens e paredes de concreto armado.

Isso sem contar que se trata do material mais indicado para concretagens urgentes em socorro de estruturas que sofreram algum tipo de acidente. Mas, a principal aplicação acontece mesmo na construção de túneis.

Normalmente empregado em túneis com escavação manual ou túneis mineiros, o concreto projetado pode ser útil tanto nos casos de construções feitas em solos quanto em rochas. As aplicações vão desde o revestimento primário de túneis até o revestimento definitivo, em substituição à solução tradicional de revestimento final em concreto moldado in loco.

Na construção de grandes barragens, após escavação e limpeza da rocha, o leito e encostas são tratados com concreto projetado. O motivo diz respeito à boa aderência e pelo material preencher bem as cavidades, antes do lançamento do concreto convencional.

O concreto projetado pode também ser combinado com outras soluções, como revestimento para o solo grampeado, uma tecnologia construtiva desenvolvida inicialmente para a construção de galerias.

Concreto projetado aplicado em um túnel.

Quais são os maiores desafios do concreto projetado?

Podemos destacar as seguintes situações como sendo os maiores desafios do concreto projetado: homogeneidade, índice de reflexão, desplacamento e aderência.

Homogeneidade

A falta de homogeneidade do concreto projetado aparece devido ao próprio processo de projeção, a uma execução descuidada ou a uma falta de experiência da equipe. As causas principais da heterogeneidade do material, apresentando-se com defeitos, são:

• Oclusão de material refletido;
• Laminação;
• Efeito de sombra;
• Desplacamentos;
• Alterações na superfície do material;
• Variação da resistência à compressão do material.

Índices de reflexão

A reflexão é uma característica inerente ao processo de lançamento do concreto projetado. Ela é um dos fatores que determinam a viabilidade econômica do produto, pois o material refletido não pode ser reempregado na projeção.

Os fatores que determinam a maior ou menor reflexão vão desde o traço do concreto e qualidade dos materiais até as condições da superfície.

Os índices de reflexão podem ser minimizados com a incorporação de materiais finos, como a sílica ativa, que além de aumentar a resistência do concreto proporciona maior coesão, redução da dimensão do agregado e aumento do teor de aditivos aceleradores.

Desplacamento

Desplacamento é o fenômeno de destacamento de massa já projetada por falta de aderência. A falta de aderência ocorre devido à aplicação de concreto projetado sobre superfícies com materiais soltos, muito lisos, com camadas de carbonato de cálcio ou muito úmidos. Também pode ocorrer caso o concreto projetado tenha excesso de umidade.

Outra razão é que o concreto projetado normal dificilmente consegue atingir espessuras superiores a 7,5cm sem que haja o rompimento por falta de coesão. Assim, para atingir essas espessuras, utilizam-se várias passadas (o que aumenta a reflexão) ou recorre-se a aditivos aceleradores de pega ou emprego de sílica ativa.

O desplacamento gera um maior risco de acidentes no trabalho durante a projeção, visto que pode ocorrer queda de material sobre algum operário ou sobre o próprio mangoteiro.

Aderência

Como causa desplacamentos, a falta de aderência do concreto projetado causa problemas de custos, assim como de segurança estrutural e operacional. Ela pode ocorrer devido a substratos fracos, muito lisos ou, ainda, que estejam contaminados com material solto ou parcialmente endurecidos.

A pequena resistência do material nas primeiras horas após a projeção também é uma causa importante da falta de aderência. Isso pode desencadear fissuramento junto ao substrato, devido ao próprio peso da camada e à grande deformabilidade. A utilização de uma maior quantidade de aditivos aceleradores de pega seria a solução para essa questão.

Como aumentar a qualidade do concreto projetado?

O fator mais importante do concreto projetado é a coesão, que rege a facilidade que a massa tem de aderir ao substrato. Para que isso ocorra, deve-se aumentar a quantidade de finos do traço do concreto, adicionando a sílica ativa, que é cerca de cem vezes mais fina do que o cimento.

Além de aumentar a durabilidade do concreto, esse processo trará maior coesão, aderência e resistência. Essas questões irão ajudar a prevenir possíveis reações dos agregados com os álcalis do cimento, além de reduzir significativamente o calor de hidratação.

O uso da sílica ativa também tem como principais vantagens reduzir a permeabilidade do concreto, aumentar a resistividade e minimizar os índices de reflexão, além de funcionar como proteção a agentes agressivos.

Fibras de aço e de propileno também são muito utilizadas na elaboração de concretos projetados. Mesmo não tendo como função primordial a elevação da resistência, contribuem para a maior ductilidade do concreto, melhorando a distribuição de fissuras e reduzindo a abertura máxima delas.

Os principais cuidados na hora de usar esse concreto

Com relação à saúde, deve haver o cuidado de usar os EPIs. Afinal, há grande formação de poeira quando o concreto é inserido no equipamento de jateamento por via seca. Além disso, o cimento em si também é perigoso para a pele. Em termos gerais, deve-se sempre usar luvas, máscaras tipo PFF1 e calçados, para a neutralização dos agentes agressivos.

As operações de projeção de concreto incluem perigos como: ocorrências durante a projeção propriamente dita, reflexão, entupimentos, quebra de equipamentos, queimaduras causadas por materiais cáusticos e desplacamentos. No caso de via seca, há ainda a presença de partículas finas em suspensão.

Com relação ao concreto projetado em si, antes do início da aplicação, deve-se verificar se materiais e equipamentos estão em condições de permitir uma operação contínua e eficiente. Caso a preparação das superfícies tenha sido efetuada dias ou semanas antes da aplicação, o substrato deve ser novamente limpo e umedecido.

Vale ressaltar que tanto o concreto projetado por via seca quanto por via úmida utilizam diferentes tipos de equipamentos, com os quais a equipe básica deve estar familiarizada.