Estudo de Caso: Pavimentos Industriais Usando Fibras em Concreto, Manuais, Projetos, Pesquisas de Estruturas Metálicas e Construção Mista

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CENTRO UNIVERSITÁRIO PADRE ANCHIETA

JORGE HENRIQUE SOUZA SANTOS

LUCAS SILVA DE SOUZA

EXECUÇÃO DE PISO INDUSTRIAL COM USO DE FIBRAS

Jundiaí – SP

ii

JORGE HENRIQUE SOUZA SANTOS

LUCAS SILVA DE SOUZA

EXECUÇÃO DE PISO INDUSTRIAL COM USO DE FIBRAS

CURSO DE ENGENHARIA CIVIL

LINHA DE PESQUISA: SOLO, FUNDAÇÕES, CONTENÇÕES E PAVIMENTOS

Trabalho de Conclusão de Curso apresentado à banca examinadora do Curso de Engenharia Civil do Centro Universitário Padre Anchieta, como exigência parcial para obtenção do grau de Bacharel em Engenharia Civil, sob a orientação do Prof. Jean Gustavo Santos.

Jundiaí – SP

iv

Dedicamos aos nossos familiares,

amigos, professores, companheiros

de profissão e apoiadores da causa.

v

AGRADECIMENTOS

Agradeço primeiramente a Deus pelo dom da vida, agradeço ao meu pai e

minha mãe por sempre me dar liberdade, confiança e respaldo para minhas

escolhas na vida, agradeço minha irmã Tati por me sempre me apoiar e me ajudar

durante este período, ao Rafa por estar sempre presente conosco e a Julinha por

sempre vir falar comigo perguntando aonde vou todo dias às 7 da noite. Agradeço a

minha namorada Gi, por sempre me dar motivos para querer se formar e tentar uma

vida melhor. Agradeço também a todos os professores e profissionais que me deram

oportunidade de adquiri o conhecimento da profissão.

- LUCAS SILVA DE SOUZA

Agradeço acima de tudo a Deus, pois se não fosse da sua vontade eu não

teria chegado até aqui, agradeço aos meus pais por me ajudar e me apoiar nas

minhas escolhas e minha irmã por sempre me motivar e me dar o exemplo para me

que eu pudesse me formar e ter um profissão.

- JORGE HENRIQUE SOUZA SANTOS

vii

RESUMO

O estudo cita o crescimento do setor de galpões industriais, e tem como objetivo

apresentar as etapas para a execução de um piso industrial, e apesar da grande

maioria dos pisos utilizarem os mesmos passos iniciais de preparação, o foco

principal do trabalho é apresentar o método construtivo com uso de fibras. São

apresentados a teoria dos pavimentos industriais, identificando suas escolas de

origem, citando todos os tipos de pavimentos utilizados atualmente ou não. Foram

mencionados todos os passos de execução, passando por fundações, subleito, sub-

base, barreiras de vapor, placa de concreto, acabamento superficial, tratamento de

juntas, ensaios e patologias. Durante todo estudo foram citados sucintamente

fatores que interferem em seus dimensionamentos. A técnica de concreto fibroso

está em crescente no setor de construção civil, principalmente na construção de

pavimentos industriais, portanto apresentamos todo o material, suas subcategorias e

características respectivamente. Por fim apresentamos um estudo de caso em uma

obra de galpões industriais com finalidade logística, onde foi utilizada a técnica de

pavimento industrial com uso de fibras, no estudo citamos as técnicas de

construções, materiais utilizados, ensaios de qualidade do piso, problemas ocorridos

durante todo processo de execução e as atitudes tomadas para contornar esses

problemas.

Palavras-chave : Piso industrial, fibras, pavimentos e galpões logísticos.

viii

ABSTRACT

The study cites the growth of the industrial sheds sector, and aims to present

the steps for the execution of an industrial floor, and despite the vast majority of floor

use the initial steps of preparation, the focus of the work is to present the constructive

method with the use of fibers. Are presented the theory of industrial floor, identifying

their schools of origin, citing all the floors currently used or not. Were mentioned all

the steps of execution, passing by foundation, subgrade, sub base, vapor barrier,

concrete slab, surface finish, joints treatment, trials and pathologies. During the study

were cited succinctly factors that interfere in their dimensioning. The fibrous concrete

technique is growing in the construction sector, mainly in the construction of industrial

floors. However, we present all the material, its subcategories and characteristics

respectively. finally, we present a case study of industrial sheds with logistical

purposes, where the industrial flooring technique was used with fibers, in the study

we cites the constructions techniques, materials used, floor quality trails, problems

encountered during the execution process and attitudes taken to circumvent these

problems.

Keywords: Industrial floor, fibers, pavement and industrial sheds

xiii

LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

ANAPRE Associação Nacional de Pisos e Revestimentos de Alto

Desempenho

ASTM American Society for Testing and Materials

BGTC Brita Graduada Tratada com Cimento

CBR Califórnia Bearing Ratio

CCR Cimento Compactado a Rolo

Fck Resistencia característica do concreto

FF Flatness

FL Levelness

JC Junta de Construção

JD Junta de Dilatação

JE Junta de Encontro

JS Junta Serrada

K Coeficiente de Recalque

MPa Mega Pascal

NBR Norma Brasileira Registrada

PEMP Projeto de Expansão do Mercado de Pisos

RAD Revestimento de Alto Desempenho

SMC Solo Melhorado com Cimento

SPT Standard Penetration Test

xiv

LISTA DE PALAVRAS EM INGLÊS

American Society for Testing and Materials - Sociedade Americana de Teste e

Materiais

California Bearing Ratio - Indicie de Suporte Califórnia

Flatness - Planicidade

Levelness - Nivelamento

Strain Softening - Amolecimento da tensão

Strain Hardening - Endurecimento da tensão

Standard Penetration Test – Teste Padrão de Penetração

• Figura 1 - Pavimento de galpão logístico. LISTA DE ILUSTRAÇÕES
• Figura 2 - Ilustração do piso de concreto simples sem barra de transferência
• Figura 3 - Ilustração do piso de concreto simples com barra de transferência
• Figura 4 - Ilustração do piso de concreto de armadura distribuída continuamente.
• utilização de barras de transferência. Figura 5 - Ilustração do piso de concreto de armadura distribuída continuamente e a
• Figura 6 - Ilustração do piso de concreto estruturalmente armado.
• Figura 7 - Ilustração do piso de concreto protendido.
• Figura 8 - Imagem da execução do piso protendido.
• Figura 9 - Ilustração do piso de concreto reforçado com fibras.
• Figura 10 - Ilustração da composição básica do piso industrial.
• Figura 11 - Ilustração ensaio de sondagem
• Figura 12 - Eixo simples com rodagem dupla
• Figura 13 - Maquinário de rodagem rígido e pneumático.
• Figura 14 - Carregamentos estáticos; lineares, distribuídos e concentrados.
• Figura 15 - Sistema de carga estática.
• Figura 16 - Ação de retração nas placas de concreto.
• Figura 17 - Ação de empenamento nas placas considerando a variação de temperatura.
• Figura 18 - Execução de adensamento utilizando régua vibratória.
• Figura 19 - Execução de adensamento utilizando Laser Screed.
• Figura 20 - Execução de aspersão com equipamento mecanizado
• Figura 21 - Equipamento acabador de superfície duplo.
• Figura 22 - Equipamento para medição dos F-Numbers (dipstick)
• Figura 23 - Realização do ensaio para medição dos F-Numbers.
• Figura 24 - Guia de utilização.
• Figura 25 - Junta serradas com a utilização de barras de transferências. x
• Figura 26 - Junta de construção com a utilização de barras de transferências....................
• Figura 27 - Ilustração das juntas diamantes e circulares utilizadas em pilares.
• Figura 28 - Ilustração da junta de encontro.
• Figura 29 - Processo macho e fêmea de transferência de cargas.
• Figura 30 - Processo de transferência de cargas com barras de transferência.
• Figura 31 - Junta pré-moldada, tipo lábio poliméricos.
• Figura 32 - Junta In loco, no processo de selagem.
• Figura 33 - Fibras de aço para utilização em concreto fibroso.
• Figura 34 - Microfibras de polipropileno para utilização em concreto fibroso.
• Figura 35 - Macrofibras de polipropileno para utilização em concreto fibroso......................
• fibras.................................................................................................................................... Figura 36 - Esquema de concentração de tensões para concreto sem e com reforço de
• Figura 37 - Modelo de distribuição das tensões em um elemento reforçado com fibras.
• Figura 38 - Capacidade de carga da matriz após a fissuração.
• volume crítico....................................................................................................................... Figura 39 - Compósito reforçado com fibras em teores abaixo (A), acima (B) e igual (C) ao
• Figura 40 - Tensões máximas atingidas pela fibra em relação ao comprimento crítico.
• Figura 41 - Compatibilidade entre os materiais (a) e não compatibilidade (b)
• Figura 42 - Fator de forma.
• Figura 43 - Comportamento das fibras em relação à matriz e sua ruptura.
• Figura 44 - Solo arado para controle de umidade.
• Figura 45 - Solo compactado por rolo pé de carneiro.
• Figura 46 - Preparo de sub-base cimentada tipo BGTC.
• Figura 47 - Compactação de sub-base.
• Figura 48 - Fôrmas montadas e com barras de transferências encaixadas.
• Figura 49 - Barreiras de vapor aplicadas sobre a sub-base.
• Figura 50 - Lançamento do concreto diretamente no local.
• Figura 51 - Adensamento e regularização do concreto utilizando Laser Screed. xi
• Figura 52 - Processo de aspersão manual.
• Figura 53 - Desempeno do concreto realizado nas primeiras horas de vida do concreto.
• Figura 54 - Alisamento superficial, acabamento fino do pavimento.
• Figura 55 - Realização de cura química.
• Figura 56 - Realização de cura úmida com utilização de mantas.
• Figura 57- Realização do corte das juntas serradas............................................................
• Figura 58 - Visão geral do piso após corte das juntas.
• Figura 59 - Processo de selamento das juntas....................................................................
• Figura 60 - Processo de extração de corpo de provas.
• Figura 61 - Ocorrência de delaminação no pavimento.
• Figura 62 - Ocorrência de delaminação no pavimento.
• 1 INTRODUÇÃO Sumário
• 1.1 JUSTIFICATIVA
• 1.2 REFERENCIAL TEORICO
• 1.3 OBJETIVOS
• 1.3.1 OBJETIVO GERAL
• 1.3.2 OBJETIVO ESPECÍFICO
• 1.4 MÉTODOLOGIA
• 2 DEFINIÇÃO DOS PISOS INDUSTRIAIS
• 2.1 ESCOLAS
• 2.2 TIPOS......................................................................................................................
• 2.2.1 CONCRETO SIMPLES
• 2.2.2 ARMADURA DISTRIBUÍDA
• 2.2.3 ESTRUTURALMENTE ARMADO
• 2.2.4 CONCRETO PROTENDIDO
• 2.2.5 CONCRETO COM FIBRAS
• 2.3 COMPOSIÇÃO BÁSICA DO SISTEMA CONSTRUTIVO
• 3 FUNDAÇÕES
• 3.1 FUNDAÇÃO DIRETA
• 3.2 FUNDAÇÃO PROFUNDA
• 4 SUBLEITO
• 4.1 CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS
• 4.2 COEFICIENTE DE RECALQUE (K)
• 4.3 ÍNDICE DE SUPORTE CALIFÓRNIA....................................................................
• 4.4 SPT
• 5 SUB-BASE
• 5.1 TIPOS DE SUB-BASE
• 5.1.1 BASE GRANULADA
• 5.1.2 BASE CIMENTADA
• 6 BARREIRAS DE VAPOR
• 7 PLACA DE CONCRETO
• 7.1 DIMENSIONAMENTO
• 7.1.1 CLASSIFICAÇÃO DOS CARREGAMENTOS
• 7.1.2 AÇÕES DIRETAS xvi
• 7.1.3 AÇÕES INDIRETAS
• 7.2 CONCRETO
• 7.2.1 RESISTÊNCIA MECÂNICA DO CONCRETO.................................................
• 7.2.2 RESISTÊNCIA À ABRASÃO
• 8 ACABAMENTO SUPERFICIAL
• 8.1 ADENSAMENTO E NIVELAMENTO
• 8.2 REGULARIZAÇÃO DO CONCRETO
• 8.2.1 ASPERSÃO DE AGREGADOS
• 8.2.2 DESEMPENO DO CONCRETO
• 8.2.3 ALISAMENTO SUPERFICIAL
• 8.2.4 CURA DO CONCRETO
• 8.3 VERIFICAÇÃO DE PLANICIDADE
• 8.3.1 F-NUMBER
• 9 JUNTAS
• 9.1 TIPOS DE JUNTAS
• 9.1.1 JUNTA SERRADA (JS)
• 9.1.2 JUNTAS DE CONSTRUÇÃO (JC)
• 9.1.3 JUNTAS DE ENCONTRO
• 9.2 MECANISMOS DE TRANSFERÊNCIA DE CARGAS
• 9.3 SELANTE PARA JUNTAS
• 10 PATOLOGIAS
• 10.1 FISSURAÇÃO POR RETRAÇÃO
• 10.2 EMPENAMENTO DAS PLACAS
• 10.3 DESGASTE SUPERFICIAL POR ABRASÃO
• 10.4 UMIDADE ASCENDENTE
• 10.5 ESBORCINAMENTO DAS JUNTAS
• 10.6 DELAMINAÇÃO
• 10.7 BORRACHUDO
• 11 FIBRAS
• 11.1 TIPOS DE FIBRAS................................................................................................
• 11.1.1 FIBRAS DE AÇO
• 11.1.2 FIBRAS DE POLIPROPILENO
• 11.2 MATRIZ DE CONCRETO
• 11.2.1 INTERAÇÃO DA FIBRA-MATRIZ
• 11.3 CARACTERIZAÇÃO DA FIBRA
• 11.3.1 TEOR DAS FIBRAS xvii
• 11.3.2 GEOMETRIA
• 11.3.3 RESISTÊNCIA MECÂNICA E ELASTICA DAS FIBRAS
• 11.4 DOSAGEM DO CONCRETO COM FIBRAS
• 11.5 CONTROLE ESPECÍFICO DO CONCRETO COM FIBRAS
• 12 ESTUDO DE CASO
• 12.1 PREPARO SUBLEITO E SUB-BASE
• 12.2 FÔRMAS
• 12.3 BARREIRAS DE VAPOR
• 12.4 PLACAS DE CONCRETO
• 12.4.1 LANÇAMENTO DO CONCRETO
• 12.4.2 ACABAMENTO SUPERFICIAL
• 12.4.3 CURA
• 12.5 TRATAMENTO DE JUNTAS.................................................................................
• 12.6 CONTROLE DE QUALIDADE...............................................................................
• 12.7 PATOLOGIAS
• 13 CONCLUSÃO
• 14 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
• ANEXO

1

1 INTRODUÇÃO

Com um crescimento elevado no setor logístico no país, cada vez mais

empresas procuram locais estratégicos e de boas estruturas para se alocar. Com

isso, grandes incorporadoras tais como GLP - Global Logistic Propierties, CCP -

Cyrela Comercial Propierties, Hines Brasil Empreendimentos e entre outras,

passaram a investir em centros logísticos com segurança elevada, ótima

infraestrutura e com altíssimo padrão de qualidade.

Visando qualidade total dos empreendimentos, essas empresas buscam

técnicas modernas e eficazes para realização de suas obras. Uma etapa

fundamental para alcançar essa excelência é a execução de seus pavimentos

industriais.

O pavimento industrial ou piso industrial como é comumente conhecido vem se

desenvolvendo fortemente nas últimas décadas, em especial entre os anos 80 e 90.

Apesar da instabilidade econômica do país nesta época se passava também por um

grande crescimento nos setores automotivo, alimentício e farmacêutico. Gerando

assim um crescimento na procura por revestimentos e pisos de alto desempenho,

onde houve um alavanque nos estudos e especialização deste serviço, com a

criação de centros de desenvolvimento e pesquisas, para esse sistema construtivo.

Por suas características em oferecer elevada resistência mecânica e uma vasta

quantidade de soluções específicas para cada área, isto lhe gerou um espaço

primordial no segmento industrial.

Com o espaço adquirido pelo setor dentro da indústria, foi formado um grupo

de empresas atuantes no mercado para o desenvolveram de uma plataforma,

buscando expandir de maneira regrada e a universalização dos serviços. Com isso

foi desenvolvido um projeto chamado PEMP - Projeto de Expansão de Mercado de

Pisos, que por sua vez futuramente não vinha a contribuir somente para os avanços

no mercado, mas também com o desenvolvimento da ANAPRE - Associação

Nacional de Pisos e Revestimentos de Alto Desempenho, a qual hoje tem como sua

principal finalidade o compromisso no desenvolvimento e atualização de novas

2

tecnologias e também buscar o crescimento do mercado de pisos e revestimentos

de alto desempenho.

Com desenvolvimento de plataformas de pesquisas e a busca por tecnologia

no segmento, graças ao espaço que foi conquistado décadas atrás, muitas

empresas hoje em dia contam com tecnologia de ponta podendo realizar a execução

de um piso de alto desempenho de maneira mais rápida, eficaz e também

minimizando ao máximo o surgimento de futuras patologias.

Neste estudo, abordaremos todo o processo de construção do piso industrial

com uso de fibras, um material que dispõe de vantagens significativas. O processo

de execução é bem semelhante aos demais tipos de pisos industriais, portanto pode

ser considerado um estudo bem democrático se tratando de piso industrial.