Todo engenheiro sabe que o concreto é um elemento amplamente empregado de Norte a Sul do País. Esse material tem boa resistência à compressão, mas baixa resistência à tração. Então, para ser utilizado como concreto estrutural, ele deve receber armadura para resistir aos esforços de tração, pois não suportaria o próprio peso em peças fletidas, levando à ruptura. Existe o concreto armado e concreto protendido.
No armado, a armadura é passiva, trabalha quando solicitada. “No concreto protendido a armadura é ativa, introduzindo a força de protensão, comprimindo previamente a região que será submetida à tração decorrente das ações usuais”, explica Januário Pellegrino Neto, professor de Engenharia Civil do Instituto Mauá de Tecnologia.
O aço utilizado para a armadura do protendido é de alta resistência. As tensões de tração são reduzidas e eventualmente eliminadas – e, portanto, podem limitar ou mesmo impedir as fissuras do concreto. “É um meio eficiente de controle de abertura de fissuras, quando essas forem permitidas”, diz Pellegrino.
Outra vantagem com a especificação de concreto protendido é a possibilidade da redução de dimensões da seção transversal, quando se associam aços de alta resistência a concretos também de maior resistência. Essas estruturas podem ser mais leves e vencer vãos maiores.
Suas primeiras aplicações foram para grandes vãos, como nas vigas do Museu de Arte de São Paulo (Masp). Recentemente, vêm-se utilizando concreto protendido em estruturas pré-moldadas. “Edifícios com lajes planas, sem vigas e vencendo vãos maiores, também necessitam da protensão para viabilização estrutural”, comenta Pellegrino, “proporcionando flexibilidade na utilização da edificação”.
Concreto protendido: tipos de protensão
Normalmente, as forças de protensão são obtidas utilizando-se armaduras de protensão. Elas podem ser tracionadas antes da concretagem (sistema pré-tracionado) ou depois (sistema pós-tracionado).
Quando é pré-tracionado, as armaduras são esticadas entre dois encontros e ficam neles ancoradas. O concreto é, então, colocado dentro das fôrmas e deve envolver as armaduras. Após atingida a resistência do concreto, as ancoragens são soltas, e assim a força é transferida para a viga, por aderência entre o aço e o concreto.
Já nos sistemas pós-tracionado, primeiramente o concreto é moldado e endurecido. Os cabos de aço são colocados no interior das bainhas e podem se deslocar após o concreto ter atingido a resistência de projeto. Então, os cabos são esticados pelas extremidades até atingirem o alongamento desejado, e ancorados nas faces da viga com dispositivos mecânicos. Eles aplicam no concreto um esforço de compressão.
Cuidados na utilização
São muitas as vantagens trazidas pelo concreto protendido, mas ele também traz algumas dificuldades. A principal é a corrosão do aço de protensão. “Além da corrosão eletrolítica (CA), há a corrosão sob tensão (stress-corrosion), fragilizando a seção da armadura, além de proporcionar a ruptura frágil”, alerta Pellegrino. Por esse motivo, a armadura protendida deve ser muito protegida.
Também existem perdas de protensão. Essas perdas, que são verificadas nos esforços aplicados nos cabos de protensão, podem ser imediatas (devido ao atrito, encunhamento e encurtamento do concreto) e progressivas, devido à natureza dos materiais (ocorrem pela fluência e retração do concreto, e relaxação do aço). Existem cálculos para essas perdas, que devem ser avaliados para a execução da estrutura.
Há ainda outros pontos que necessitam de atenção: qualidade da injeção de nata nas bainhas e da capa engraxada nas cordoalhas engraxadas; as forças nas ancoragens que são altas; realizar um controle de execução muito rigoroso; e cuidados especiais em estruturas hiperestáticas.
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