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  • Felipe Hirata

Concreto protendido: Vantagens e aplicações

Conceito


O concreto protendido começou a ser desenvolvido ainda no século 18, mas só obteve sucesso – e começou a se popularizar – dois séculos mais tarde. Basicamente, baseia-se em um aço de protensão tracionado e ancorado antes ou depois da concretagem, sendo essa uma questão que varia de acordo com o método a ser utilizado.


O motivo do surgimento dessa técnica veio da necessidade de eliminar do concreto as limitações de resistência à tração. Para isso, aplicando previamente ao concreto um conjunto de forças especiais ou forças de protensão.


Sendo assim, entende-se como conceito do concreto protendido quando o aço dos varões é pré-tracionado por fôrma, criando uma força que irá colocar compressão no concreto. Essa compressão irá compensar posteriormente uma parte da tração que o betão está sujeito quando carregado. Esse método aumenta de forma substancial a resistência do concreto.


O número de aplicações do concreto protendido é imenso. O que significa que é sempre possível encontrar maneiras diferentes de se usar a protensão.


Podem ser citadas, por exemplo, as estruturas protendidas de grande porte – como plataformas marítimas de exploração de petróleo ou gás –, invólucros de proteção de centrais atômicas, torres de concreto, viadutos, passarelas, parques eólicos e pontes, além de construções habitacionais e corporativas.


É comum, ainda, a utilização de tirantes de ancoragem protendidos em obras de terra, como cortinas atirantadas, estruturas de contenção, barragens, entre outras.


Além disso, o concreto protendido é utilizado, também, em lajes e pisos de edifícios. Principalmente quando há a necessidade de grandes vãos livres, fazendo com que as lajes cogumelo protendidas sejam uma ótima opção. Estruturas cilíndricas, como silos e reservatórios, também contam com a protensão.


Exemplo de forma de protensão.

Aplicações em pré-fabricados de concreto


Se a ideia é melhorar a resistência do material – e, com isso, minimizar os impactos das ações externas –, a protensão passa a ser de extrema importância para reduzir as chances de fissuras em uma construção.


Uma vez que o concreto não apresenta propriedades de compressão e tração semelhantes, é necessário melhorar o comportamento justamente por meio da protensão aplicada nas regiões em que ocorrem as tensões de tração.


  • O artifício da protensão desloca a faixa de trabalho do concreto para o âmbito das compressões, nas quais o material é mais eficiente;

  • Uma parte substancial da seção não contribui para a inércia do elemento, mas com a protensão aplicam-se tensões prévias de compressão nas partes tracionadas. Desse modo, pela manipulação das tensões internas, pode-se obter a contribuição da área total da seção para a inércia do elemento;

  • Melhora o comportamento para solicitações de flexão. No caso de vigas, também contribui em relação ao cisalhamento;

  • Ensaios realizados com vigas protendidas, sujeitas a cargas repetidas, mostram que essas vigas mantêm as características de comportamento após a atuação de um grande número de ciclos de carregamento.


É muito comum a utilização de peças pré-moldadas de concreto protendido. Essa utilização da protensão em pré-moldados, associada com concretos de alta resistência, traz uma série de benefícios.


Exemplificando, a protensão permite que, no caso de peças fletidas, toda a seção trabalhe sob compressão, de forma que o aproveitamento da capacidade resistente da seção seja muito maior do que nas peças de concreto armado.


Esse fato, associado à alta resistência característica do concreto à compressão, permite produzir peças mais esbeltas, consequentemente mais leves.



Outro benefício sugere que a força de protensão mantém as eventuais fissuras fechadas, garantindo uma melhor proteção das armaduras contra a corrosão. No caso de uma solicitação incidental maior que a prevista no projeto, cessada a carga, as fissuras formadas se fecham sob a ação da protensão.

Viga I pré-fabricada protendida.
Terças pré-fabricadas protendidas.
Placas de fechamento pré-fabricadas protendidas.

Vantagens da protensão em peças pré-fabricadas


Entre as vantagens de usar o concreto protendido, podem ser citados, primeiramente, a economia financeira e o menor impacto ao meio ambiente. Os aumentos percentuais de preços são muito inferiores aos acréscimos e resistência utilizáveis, tanto para o concreto quanto para o aço de protensão.


No caso dos pré-moldados, o protendido, por ser mais leves, ainda influencia no transporte, gerando menor consumo de combustível. Por serem peças pré-fabricadas, ainda passam por processos controlados de manufatura, sem desperdícios de materiais e mão de obra.


Entre outras vantagens, o concreto protendido:


  • Reduz as tensões de tração provocadas pela flexão e pelos esforços cortantes;

  • Reduz a incidência de fissuras;

  • Reduz as quantidades necessárias de concreto e de aço, devido ao emprego eficiente de materiais de maior resistência;

  • Permite vencer vãos maiores que o concreto armado convencional. Para o mesmo vão, permite reduzir a altura necessária da viga;

  • Facilita o emprego generalizado de pré-moldagem, uma vez que a protensão elimina a fissuração durante o transporte das peças;

  • Permite peças pré-moldadas com melhor desempenho estrutural, maiores densidades e controle de deformações;

  • Durante a operação de protensão, o concreto e o aço são submetidos a tensões. Em geral, superiores as que poderão ocorrer na viga sujeita às cargas de serviço. A operação de protensão constitui, neste caso, uma espécie de prova de carga da viga;

  • Em relação às estruturas de aço e de madeira, apresentam a vantagem de necessitarem de manutenção mais simples e barata;

  • Permite projetos arquitetônicos ousados, como o museu de Arte Contemporânea de Niterói.

Para finalizar, em relação à segurança, os especialistas afirmam que as características e normas aplicadas nas edificações construídas com concreto protendido garantem a qualidade e proteção das obras.

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@2016 Cirilo de Alexandria Almeida Jr | Engenheiro Civil | Fones: (47) 3427-6555 - 9 8839-7099 WhatsApp