Concreto protendido: quais as vantagens e desvantagens do uso?

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O concreto protendido é uma das técnicas mais alinhadas à resistência de construções mais robustas. Uma de suas vantagens é anular as fissurações e deslocamentos nas estruturas elevando a vida útil dos materiais e da obra. Porém, uma desvantagem, é a utilização obrigatória de equipamentos e acessórios de protensão com alto controle tecnológico.

 

“Onde houver tração, que se leve a protensão.” O ensinamento vem do doutor em engenharia de estruturas Roberto Chust Carvalho e demonstra, de início, qual é a principal característica do concreto protendido: reduzir ao máximo os efeitos das tensões de tração sobre as estruturas.

Conhecer melhor essa técnica, sua aplicação, vantagens e desvantagens é importante para todos os integrantes da cadeia da construção civil. Como por exemplo, arquitetos, projetistas estruturais, construtoras e empreiteiras.

O objetivo deste artigo é auxiliá-lo a encontrar a melhor solução para o seu empreendimento. Confira a seguir quais são as características principais desse método!

O que é o concreto protendido?

O concreto protendido consiste na utilização de armadura ativa, que comprime previamente a estrutura com o objetivo de minimizar ou anular a fissuração e os deslocamentos dela.

Para compreender melhor a técnica, primeiro é preciso entender o que é a armadura ativa. A explicação mais elaborada vem da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), que trata do tema na NBR 6118/2014, definindo a armadura ativa como a armadura “constituída por barras, fios isolados ou cordoalhas, destinada à produção de forças de pro-tensão, isto é, na qual se aplica um pré-alongamento inicial”.

Essa armadura ativa é um aço de alta resistência (fios ou cordoalhas para concreto protendido), cuja resistência é de 3 a 4 vezes maior do que a da armadura passiva, conhecida como vergalhão.

Existem três possibilidades de uso do concreto com armadura ativa. Confira as aplicações e características de cada uma delas:

Concreto com armadura ativa pré-tracionada (protensão com aderência inicial)

O pré-alongamento da armadura ativa utiliza apoios independentes do elemento estrutural. Essa etapa é anterior ao lançamento do concreto.

Depois do endurecimento, a ligação da armadura de protensão e seus apoios é desfeita. Dessa forma, a ancoragem no concreto ocorre por aderência.

Concreto com armadura ativa pós-tracionada com aderência (protensão com aderência posterior)

Nesse caso, as armaduras ativas são cordoalhas nuas colocadas no interior de bainhas que as isolam do concreto.

Após a concretagem, quando o concreto tiver atingido a resistência desejada, as cordoalhas são tracionadas e ancoradas nas extremidades da peça. Por meio da injeção de nata de cimento no interior das bainhas, cria posteriormente aderência com o concreto de modo permanente.  

Concreto com armadura ativa pós-tracionada sem aderência (protensão sem aderência)

Para esse último caso, a cordoalha engraxada (cordoalha nua coberta por uma camada de graxa e revestida com uma capa plástica de alta densidade) é a armadura ativa.

Após a concretagem, quando o concreto tiver atingido a resistência desejada, as cordoalhas são tracionadas e ancoradas nas extremidades da peça, onde o aço fica permanentemente sem aderência com o concreto durante toda a vida da estrutura.

Qual é a diferença entre concreto armado e concreto protendido?

A principal distinção entre concreto armado e protendido ocorre quanto ao método utilizado para resistir às tensões de tração.

No concreto armado, ocorre a adesão do aço para equilibrar os esforços de tração, que provocam as deformações e fissuras. Nesse processo é utilizada a armadura passiva, ou seja, aquela em que não se produz forças de protensão (alongamento prévio).

O concreto protendido, por sua vez, utiliza a armadura ativa, sujeita ao pré-alongamento, que provoca a protensão, isto é, a compressão prévia da estrutura para minimizar ou anular as tensões de tração.

Em que tipo de obra é utilizado o concreto protendido?

O concreto protendido é utilizado em qualquer tipo de estrutura que trabalhe tracionada, como lajes, vigas ou radier e pisos industriais. A técnica também pode ser aplicada na contenção da escavação por meio de tirantes protendidos.

Grandes obras de infraestrutura dependem muito do concreto protendido. A utilização dele em grande escala, no Brasil, ocorreu na construção da Ponte Rio-Niterói, inaugurada em 1974.

Antes disso, no entanto, projetos já utilizavam a técnica, mas em conjunto com outros recursos. No Museu de Arte de São Paulo Assis Chateaubriand (Masp), por exemplo, o concreto protendido foi aplicado às quatro vigas que dão sustentação à estrutura, caracterizada pelo vão livre. A construção foi concluída em 1968.

Hoje, o método está presente em vigas e tabuleiros de pontes e viadutos, anéis de concreto de torres eólicas, silos e demais empreendimentos que aliam performance técnica e econômica e arte à construção.

O concreto protendido oferece quais vantagens?

O concreto protendido é aplicado com o objetivo de elevar a resistência da estrutura, oferecendo, ainda, as seguintes vantagens à obra:

  • estruturas mais esbeltas;
  • redução de vigas;
  • redução de pilares;
  • redução do consumo de aço;
  • redução do consumo de fôrma;
  • redução do pé-direito do subsolo e, consequentemente, redução de escavação e de contenção;
  • maior impermeabilidade e durabilidade da estrutura pelo controle de fissuração;
  • flexibilidade de layout arquitetônico.

Quais são as desvantagens do concreto protendido?

Por ser uma técnica muito específica, ela precisa ser atentamente calculada e executada com rigor. Entre as desvantagens, estão:

  • necessidade de domínio da técnica, o que requer projetista estrutural com experiência em concreto protendido e empresa especializada em serviço de protensão;
  • utilização obrigatória de equipamentos e acessórios de protensão com alto controle tecnológico;
  • compatibilização de instalações hidrossanitárias e elétricas com estrutura, para evitar perfurações futuras nas cordoalhas.

Por fim, é importante frisar que a melhor técnica a ser adotada depende sempre das particularidades de cada empreendimento.

Conforme explica o Professor Adilson Luiz Gonçalves, “A única premissa absoluta é que não existem limites absolutos, da mesma forma que não existe um único sistema ou um único material, panaceia para qualquer situação. Existe, sim, a solução ideal para uma determinada conjunção de fatores.

Uma solução não é ideal, apenas porque mais rápida ou econômica. Ela o é quando, além de considerar todos os elementos já mencionados, assegura durabilidade e funcionalidade do empreendimento, com baixo custo de operacional e de manutenção.”

Sempre é possível aplicar mais de uma solução para um mesmo objetivo. A comparação econômica entre os métodos depende não da comparação de um determinado índice de consumo de referência, mas, sim, da análise do custo global da obra, levando em conta todos os materiais e serviços.

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Blog Comments
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Paulo Humberto Oliveira Silva

Muito interessante a matéria sobre o protendido

Agradecemos seu comentário, Paulo!
Fique atento aos nossos próximos posts.

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warley ricardo dos santos

A engenharia cada vez mais voltada a novas soluções, processo de produção enxuta de com menor custo se comparando com o processo tradicional.
solução em protendido e uma solução cada vez mais utilziada

Agradecemos seu comentário, Warley! O protendido tem ganhado cada vez mais espaço no mercado da construção civil brasileira, possibilitando a realização de empreendimentos mais arrojados e econômicos.
Fique atento aos nossos próximos posts.

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