SlideShare une entreprise Scribd logo
1  sur  6
Télécharger pour lire hors ligne
Obra                                                                                                                                                                                                                                              Obra


                                                                                                               Figura 1. (Á esquerda) O primeiro Caixotão, apresen-
                                                                                                               tando um excelente acabamento da superfície.




                                                                                                               A ideia da diferenciação do tipo de formulação, para                     Na construção dos Caixotões são utilizados aproxi-
                                                                                                               esta variante do betão, não é algo que se tenha anuí-                    madamente 740 m3 de betão. As suas dimensões, em
                                                                                                               do recentemente. Facilmente percebemos que, há                           planta, são de 20,25 m por 10,25 m. A altura de cada
                                                                                                               várias dezenas de anos (mais de uma centena), desde                      Caixotão é de 16,20 m, incluindo a espessura de 0,50 m
                                                                                                               a invenção do modo de construção por moldes des-                         relativa à sua laje. O seu corpo é constituído por 10
                                                                                                               lizantes, em 1885 por Carrico, e desde a sua normali-                    células de 4,55x3,55 m2. As suas paredes exteriores
                                                                                                               zação em 1933 nos Estados Unidos, se percebeu que                        têm uma espessura de 0,45 m, enquanto as interiores
                                                                                                               este processo carecia de composições específicas.                        apresentam 0,25 m. Para o PP2 foi prevista a realiza-
                                                                                                               A composição para os Caixotões do Porto da Praia                         ção de um total de 13 Caixotões.
                                                                                                               (PP2*), requisitada pelo Consórcio formado pelas empre-                  A Metodologia aplicada na Concepção do Betão dos
                                                                                                               sas de construção portuguesas, Somague, MSF e Eter-                      Caixotões é sucintamente descrita na secção 4. deste
                                                                                                               mar, foi desenvolvida atendendo ao comportamento                         artigo.
                                                                                                               especificado, concordante com a Metodologia Prescri-                     As matérias-primas utilizadas encontram-se indicadas
                                                                                                               tiva prevista na especificação LNEC E 464. Os principais                 na secção 3.
                                                                                                               requisitos previstos são os indicados no Quadro I.                       * Segunda Fase da Modernização e Expansão do Porto da Praia.




Estudo do Betão dos Caixotões
                                                                                                               Quadro I.

                                                                                                                                 Parâmetros                                       Requisitos                          Normas/Documentos


do Cais do Porto da Praia
                                                                                                                                                                                                                       Requisito do Cliente
                                                                                                                                                                                                                        NP EN 206-1:2007
                                                                                                                 Classe de resistência à compressão (MPa)                          C35/45
                                                                                                                                                                                                                        LNEC E 464: 2007
                                                                                                                                                                                                                       NP EN 12390-3: 2011
                                                                                                                                                                                                                        NP EN 206-1:2007
                                                                                                                     Classe(s) de exposição ambiental                        (XS3+XA1+XC4) (P)                          LNEC E 464: 2007

Segunda Fase dos trabalhos de Expansão e Modernização                                                                                                                                                                   CIRIA C674: 2010
                                                                                                                                                                                                                       NP EN 206-1:2007

do Porto de Santiago, na República de Cabo Verde                                                                         Classe de teor de cloretos                                 Cl 0,2                         Quadro 2/DNA no DNA 5.2.7
                                                                                                                                                                                                                         Betão Armado
                                                                                                                                                                                                                      Requisito do Cliente
  Eng.o Luís Saraiva                                                                                                  Máxima dimensão do agregado                                  25 mm                           NP EN 12620: 2002/A1:2010
                                                                                                                                                                                                                   NP EN 933-1:2000/A1:2005
                                                                                                                                                                                                                       NP EN 206-1:2007
                                                                                                                                                                                                                      NP EN 12350-2: 2009
                                                                                                                 Classe de abaixamento/ Valor pretendido                 Abaixamento: (200±30) mm
                                                                                                                                                                                                                 Abaixamento adequado ao tipo
                                                                                                                                                                                                                      de peça a conceber

1. Introdução                                                                                                                      Ligante                                                                                EN 197-1:2011
                                                                                                                                                                      Correspondente a: CEM II/B-M(L+P)
                                                                                                                       Mistura: (Cimento + Pozolana)                                                                    LNEC E 464: 2007

Apesar de, há várias dezenas de anos, procurarmos       específica, pensada para responder adequadamente                                                                      CEM II/A-L 42,5 R
                                                                                                                      Tipo de cimento e sua origem                                                                        EN 197-1:2011
de modo contínuo o desenvolvimento de composi-          a diferentes requisitos:                                                                                            Cimentos Cabo Verde

ções de betões de ligantes hidráulicos capazes de,      • 	um clima particular;                                                                                        Pozolanas naturais, provenientes
                                                                                                                                   Adição                                                                               NP EN 4220:2010
por si só, se adaptarem a uma multiplicidade de tra-    •	um conjunto de matérias-primas características da                                                              de Santo Antão, CABOCEM

balhos de construção, temos verificado que essa pro-       ilha de Santiago;                                                                                                                                            NP EN 206-1:2007
                                                                                                                        Mínima dosagem de ligante                                  340 kg
cura incessante nos tem conduzido a um paralelo         •	determinadas particularidades de produção e de                                                                                                                LNEC E 464: 2007

oposto. Essa procura de uma composição universal           aplicação;                                                                                                                                                   NP EN 206-1:2007
                                                                                                                 Máxima razão água/ligante (em massa)                               0,45
tem-nos transportado para um universo muito mais        •	diversos objectivos técnicos e económicos previa-                                                                                                             LNEC E 464: 2007
vasto. Assim, dentro do próprio “reino” do betão,          mente traçados.                                                                                                                                              Requisito APEB
temos descoberto diversas novas “espécies” que nos      Com efeito, o betão a aplicar na materialização dos     Mínima dosagem de água de amassadura                           180 a 190 litros               Mínima dosagem de água concordante
têm permitido, a cada dia, reinventar este produto de   Caixotões, devido ao processo de moldagem das suas                                                                                                    com o método de moldagem utilizado

excelência. A composição do betão desenvolvida para     paredes, por recurso a moldes deslizantes, carece de                      Aplicação
                                                                                                                                                                  Caixotões de Betão Armado, concebidos        Requisito do cliente/ Especificações
os Caixotões, a aplicar na expansão do Cais do Porto    uma composição própria e distinta das tidas como                                                              por recurso a moldes deslizantes                     de projecto
da Praia, é um exemplo cabal de uma composição          “convencionais”.                                            Velocidade de elevação do molde                             25 a 30 cm/h                           Requisito do cliente



20 Betão n.29 Outubro 2012                                                                                                                                                                                                       Outubro 2012 Betão n.29 21
Obra                                                                                                                                                                                                                                                                         Obra


                                                                             Quadro II.                                                            Quadro III.

                                                                              LNEC E 464 – Prescrições para uma vida útil de projecto de 50 anos                                               Granulometria dos agregados
                                                                                            (relativas à composição do betão)                                                                       NP EN 933-1:2000

                                                                                                Mínima
                                                                                Classe         dosagem              Máxima           Mínima           Malha do Peneiro                            Percentagem cumulativa do material passado
                                                                                  de           de ligante         razão água/       classe de               (mm)
                                                                              exposição     (CEM II/B-M(L+P)         ligante       resistência        Série base +1+2                        Areia Britada       Areia Grossa
                                                                                                                                                                         Areia Fina Rolada                                                 Brita 1                 Brita 2
                                                                                                (kg/m3)                                                                                      (Pó de Pedra)         Britada

                                                                                                                                                             31,5                -                 -                   -                      -                     100

                                                                                                                                                             (25)                -                 -                   -                      -                     99,0
Figura 2. Cortes transversal e longitudinal do Caixotão. Retirados da peça       XS3               340                0,45           C35/45
desenhada nº 0.1326.06_PF_ES_07_B, do projecto de execução da Consul-
mar, Projectistas e Consultores, Lda.
                                                                                                                                                            22,4                 -                 -                   -                      -                     92,2

                                                                                                                                                             20                  -                 -                   -                   100,0                    65,0

                                                                                                                                                             16                  -                 -                   -                    99,3                    17,7

                                                                                                                                                             14                  -                 -                   -                    94,1                    4,0
                                                                             3. Materiais utilizados e suas características                                 12,5                 -                 -                   -                    84,3                     1,1

                                                                                                                                                             11,2                -                 -                   -                    68,2                    0,8
                                                                             3.1. Agregados
                                                                             Os agregados utilizados foram três areias, uma rolada                           10                  -                 -                   -                    54,5                    0,7
                                                                             e duas britadas (designadas neste estudo por areia                                  8               -                 -                   -                    27,8                    0,7
                                                                             fina rolada, areia fina britada (pó de pedra) e areia
                                                                                                                                                             6,3                 -                 -                   -                    15,6                    0,6
                                                                             grossa britada) e duas britas de origem basáltica
                                                                             (designadas por brita 1 e brita 2). A areia fina natural                        5,6                 -                 -                 100,0                   9,7                    0,6
                                                                             não é oriunda de Cabo Verde, sendo proveniente da                                   4             100               100                 85,5                   2,6                     0,6
                                                                             Mauritânia. Todos os agregados bitados são produ-
                                                                                                                                                                 2             100               97,4                28,8                   1,5                     0,6
                                                                             zidos pela Somague-CVC e são provenientes da sua
                                                                             pedreira localizada na ilha de Santiago.                                            1             98,1              66,3                 9,9                   1,3                     0,5

                                                                             No Quadro III estão indicadas as granulometrias dos                            0,500              64,8              37,8                 5,0                   1,2                     0,5
                                                                             agregados (NP EN 933-1).                                                       0,250              47,8              21,1                 3,6                    1,1                    0,5
Figura 3. Extensão do novo Cais. Arranjo geral. Retirado da peça desenhada   Por forma a avaliar as características dos agregados,
nº 0.1326.06_PE_ES_78_1,do projecto de execução da Consulmar, Projectis-                                                                                    0,125              10,2              12,5                 3,0                    1,1                    0,5
tas e Consultores, Lda.
                                                                             destinados à produção do betão dos Caixotões, foram
                                                                             avaliadas as suas características geométricas, físicas                        0,063
                                                                                                                                                                                0,8               8,0                 2,4                    0,9                    0,4
                                                                             e químicas, concordantes com o preconizado nos                             % de finos (f)
                                                                             seguintes documentos:                                                    Módulo de Finura         1,79              2,65                4,64                   6,64                    7,78
                                                                             •	Especificação LNEC E 467 (Guia para Utilização de
2. O betão estudado de acordo com a NP EN 206-1                                 Agregados em Betões de Ligantes Hidráulicos). A
                                                                                LNEC E 467 estabelece as características mínimas
O betão estudado, de acordo com a NP EN 206-1, tem                              que os agregados não reciclados, abrangidos pelas
como características principais, entre os requisitos fun-                       normas NP EN 12620 e NP EN 13055-1, deverão                        3.2. Ligante hidráulico                                   Quadro IV.
damentais e adicionais, e de acordo com a termino-                              respeitar para poderem ser utilizados no fabrico de                O ligante hidráulico utilizado na produção do betão
logia utilizada na NP EN 206-1, as indicadas no ponto                           betões em Portugal, no âmbito da NP EN 206-1.                      é constituído pela mistura de CEM II/A-L 42,5 R, da                              Massa Volúmica
1. Introdução.                                                               •	Na norma NP EN 12620 – Agregados para Betão.                        empresa Cimentos Cabo Verde, do Grupo Cimpor, e                                 (LNEC E 64:1979)
                                                                                                                                                                                                                                       (g/cm3)
                                                                                                                                                   de pozolanas naturais de Santo Antão, moídas pela
NP EN 206-1: C35/45 XS3 Cl 0,2 Dmáx25 VPA (200±30)mm                                                                                               empresa Cabocem. A mistura destes dois constituin-
                                                                                                                                                                                                                    Cimento e Adições                 Massa Volúmica
                                                                                                                                                   tes foi efectuada em proporções enquadráveis num
*VPA Valor pretendido de abaixamento                                                                                                               cimento equivalente CEM II/B-M (L+P). De acordo
                                                                                                                                                   com a especificação LNEC E 464 (Metodologia Pres-                 Cem II/A-L 42,5 R
                                                                                                                                                                                                                                                            3,06
                                                                                                                                                                                                                   Cimentos Cabo Verde
No Quadro seguinte, apresentamos um resumo dos                                                                                                     critiva para uma Vida Útil de 50 e de 100 anos face às
requisitos especificados para o betão, no referente                                                                                                Acções Ambientais), para este tipo de cimento (CEM
aos limites da composição e da classe de resistência                                                                                               II/B-M (L+P), os requisitos dos betões (já mencionados        Pozolana de Santo Antão                    2,16
sob a acção das exposições ambientais definidas para                                                                                               no Quadro IV) são:
o betão em estudo.                                                                                                                                 Classe XS3:
                                                                                                                                                   •	Mínima dosagem de cimento: 340 kg
                                                                                                                                                   • Máxima razão água/cimento: 0,45
                                                                                                                                                   • Mínima classe de resistência: C35/45


22 Betão n.29 Outubro 2012                                                                                                                                                                                                                              Outubro 2012 Betão n.29 23
Obra                                                                                                                                                                                                                                        Obra


A pozolana natural de Santo Antão, de acordo com           corpo da composição praticamente formado, depois,           gado grosso e subsequente redução no agregado fino,        •	Selecção apropriada de adjuvantes. Nem todos os
Sousa Coutinho, é um tufo vulcânico ortotraquítico         em estádios ulteriores, apenas temos de o engordar          a um aumento de 0,1% s.p.c.na dosagem do superplas-          adjuvantes, principalmente os de última geração,
e traquítico subsaturado. A utilização de pozolanas        ou emagrecer ligeiramente. Estes ajustes depende-           tificante e a uma diminuição de 0,2% s.p.c. na quanti-       à base de policarboxilatos, são adequados ao pro-
naturais, e principalmente as de Santo Antão, devido       rão da experiência adquirida e, assim, poderão ser de       dade do adjuvante plastificante.                             cesso de moldagem mencionado, dado que alguns
à sua excepcional qualidade permitem a:                    maior ou menor importância.                                 A formulação da composição, a aplicar nos Caixotões          conferem o chamado efeito de “pegajosidade”.
•	Redução do calor de hidratação, sem prejuízo das                                                                     do PP2, foi alvo de uma atenção muita cuidada, por           Será necessário escolher os produtos que conce-
  resistências finais e mesmo das iniciais (no caso con-   Numa segunda fase, que muitas vezes é descurada             parte dos serviços laboratoriais da APEB. Atendendo          dam ao betão fresco uma viscosidade plástica ade-
  creto deste estudo);                                     ou tratada de modo menos rigoroso, são realiza-             a que as operações de produção e betonagem se                quada. Do mesmo modo, dever-se-á seleccionar
•	Melhoria do desempenho dos betões, incremen-             dos ensaios industriais, durante os quais são simula-       desenvolvem em clima quente, bem como à agressi-             adjuvantes capazes de, em conjunto com o ligante
  tando a sua durabilidade;                                das as operações reais de deslize, recorrendo a um          vidade da envolvente, fruto da exposição ambiental,          disponível, perante as condições ambientais, pro-
•	Aumento das resistências finais em idades avançadas;     molde protótipo. Esta desenrolou-se durante o mês           foi prestada a máxima atenção, procurando munir a            mover tempos de presa apropriados.
•	Diminuição do impacto ambiental;                         de Março de 2012, nas instalações de produção indus-        composição, dentro das matérias-primas disponíveis,        •	Um betão de elevada trabalhabilidade e isento de
•	Minoração do teor de hidróxido de cálcio presente        trial da Somague, na cidade da Praia. Pudemos, assim,       de características enquadráveis no clima intrínseco de       segregação e exsudação (mesmo para dosagens de
  na pasta de cimento hidratada, melhorando a resis-       verificar a adequabilidade da composição “laborato-         Cabo Verde. O clima de Cabo Verde é tropical, carac-         água de amassadura na casa dos 190 litros).
  tência à acção dos sulfatos, por diminuição da for-      rial”, bem como constatar quais os ajustes necessários      terizado por amplitudes térmicas reduzidas, apresen-
  mação de sulfoaluminato expansivo;                       nas quantidades ponderais de cada constituinte. Pro-        tando valores de temperatura média, ao longo do            No respeitante à agressividade do meio ambiente a
•	Redução da porosidade;                                   curámos durante a realização destes ensaios confirmar       ano, de 25ºC. Durante o período de Agosto a Outu-          que o betão dos Caixotões estará sujeito, teremos de
•	Produção de betões economicamente mais viáveis;          que, para além das características de resistência mecâ-     bro a temperatura alcança o seu máximo, atingindo          ter em linha de conta duas zonas distintas:
•	Prevenção da ocorrência de reacções sílico-alcali-       nica, a composição estudada seria capaz de garan-           os 30ºC. Assim, foi objectivo primordial o estudo de       •	A Zona Submersa;
  nas, por redução do teor de álcalis e do hidróxido       tir um adequado acabamento da superfície do betão,          uma composição adequada, não só às características         •	Zona de Marés, de Rebentação e de Salpicos.
  de cálcio na pasta de cimento;                           bem como rendimentos de avanço da cofragem con-             reológicas necessárias e enquadráveis neste tipo de
•	Prevenção da ocorrência de reacções sulfáticas           cordantes com os ritmos de produção expectáveis e           betão, mas também ao tipo de clima, munindo, para
  internas (DEF), etc.                                     delineados. A elevada qualidade do betão aparente é         tal, a composição de uma quantidade mínima de água         Quadro V.
                                                           essencial na garantia de um recobrimento adequado           de amassadura (efectiva) e de adjuvantes cuidadosa-
3.3. Adjuvantes                                            e homogéneo das armaduras, bem como é sintomá-              mente seleccionados. Com base em toda a experiên-
                                                                                                                                                                                          Classes de Exposição – NP EN 206-1; LNEC E 464
O betão estudado contempla a incorporação de dois          tico do seu envolvimento apropriado e da tão desejá-        cia, em estudos similares em Cabo Verde, designa-
adjuvantes da empresa Sika Portugal, SA:                   vel aderência aço/betão. Quando há necessidade de           damente os afectos aos recentes trabalhos portuários
•	Um superplastificante, designado comercialmente          providenciar reparações na superfície do betão, seja        desenvolvidos ou em decurso, em Santiago, na Boa-            Zona de marés,
  por Viscocrete 3008, utilizado numa dosagem de           porque a composição não apresenta características de        vista, na ilha do Sal, e nas do Fogo e da Brava, a dosa-     de rebentação        Zona submersa         Simplificando…
  1,0%s.p.l. (sobre o peso do cimento + a dosagem          trabalhabilidade adequadas ao fim, ou porque o des-         gem mínima de água de amassadura efectiva defi-               e de salpicos
  total de pozolanas);                                     lize se verifica ou verificou fora do tempo (deverá ocor-   nida, para obtenção da consistência desejada, foi de
•	Um plastificante retardador de presa, designado por      rer entre o início e o fim de presa do betão), mesmo        185 litros (também associada, naturalmente, às carac-
  Sikament P190, na dosagem de 0,3% s.p.l.                 perante a melhor operação de reparação, dificilmente        terísticas das matérias-primas constituintes e à matriz
                                                                                                                                                                                    XS3 + XA1 + XC4     XS2 + XA1 + XC1               XS3
Em substituição do plastificante Sikament P190, pode-      se alcançará o mesmo nível de protecção de arma-            da composição). Atendendo a que escolha dos adju-
rão, no decurso da produção, ser utilizados outros pro-    dura, que uma massa homogénea de betão, isenta de           vantes é fulcral, depois de efectuada uma escala alar-
dutos similares e de igual função, na mesma dosagem,       descontinuidades, é capaz de providenciar.                  gada de amassaduras laboratoriais e industriais, e
tal como: o Pozzolith 390 N da BASF, o Mapeplast N11                                                                   também com base nas opções e na nossa experiên-
da Mapei, o Mira 44 da Grace, etc.                         Na terceira fase, que se desenvolve durante a opera-        cia no estudo de betões em todo o arquipélago de
                                                           ção de construção das primeiras peças, são efectua-         Cabo Verde, os adjuvantes seleccionados foram o Vis-       Apesar do coroamento dos caixotões se situar à cota
4. Cálculo da composição                                   dos os detalhes finais, de modo a adaptar o betão aos       cocrete 3008 e o Sikament P190, ambos da empresa           +1,70 m (ZH), e da sua altura total ser de 16,20 m,
                                                           rendimentos de toda a equipa operacional e à veloci-        Sika. O adjuvante Viscocrete 3008 foi especialmente        considerou-se, numa perspectiva conservadora e de
4.1. Formulação                                            dade de avanço prevista. Na construção de Caixotões,        desenvolvido pela Sika, para a produção de betões          lógica óbvia, privilegiando a durabilidade das peças
O desenvolvimento desta composição tão especí-             o trabalho e a experiência das equipas de constru-          em climas em tudo iguais ao de Cabo Verde.                 em causa, que toda a sua estrutura estaria sujeita a
fica, devido à complexidade do processo de molda-          ção envolvidas, tem permitido concluir que a veloci-        Na concepção deste betão específico, perante o mencio-     uma exposição condizente com a classe XS3.
gem e ao facto das betonagens decorrerem em con-           dade de deslize adequada se deve situar entre os 25         nado, depreende-se facilmente que são factores chave:      A composição do betão a empregar nesta estrutura
dições de Clima Quente, desenrolou-se ao longo de          a 30 cm/h. Esta última etapa comporta o desenvolvi-         •	Uma mínima dosagem de finos e sua correcta distri-       foi, então, estudada de modo a obter propriedades
três fases distintas.                                      mento da composição “real”, ou seja, a composição              buição granulométrica, especificamente as partícu-      de resistência química, física e mecânica adequadas
A primeira fase, desenvolvida durante os meses de          efectiva. O Eng. Luís Saraiva, da APEB, pôde acompa-           las inferiores a 250 mícrons.                           ao meio em que se insere. Assim, a composição foi
Dezembro de 2011 e Janeiro de 2012, correspondeu           nhar de perto a produção dos 3 primeiros Caixotões,         •	A mínima dosagem de água de amassadura selec-            estudada de modo a garantir as características míni-
à estruturação da composição em condições labora-          a qual se desenvolveu, no mês de Julho, durante um             cionada. Dado que a água de amassadura é respon-        mas regulamentares relativas à acção química, de
toriais, a partir de amostras de matérias-primas envia-    período de 3 semanas (no PP2 é concebido um Cai-               sável pela diminuição do atrito entre as partículas     resistência à difusibilidade de cloretos e, também, à
das pela Somague para a nossa unidade laboratorial.        xotão por semana, demorando a moldagem das suas                sólidas do betão e a superfície interior da cofra-      acção abrasiva das ondas (não indicadas na Especifi-
Esta etapa é aquela que corresponde ao desenvol-           paredes cerca de 60 horas). As alterações, de minú-            gem, durante o deslize, é preferível um excesso de      cação LNEC E 464). Observe-se que a classe XA1, no
vimento da composição “laboratorial”. Este estádio         cia, relativas à composição previamente estabelecida           água de amassadura do que a sua falta. Este facto       que à agressividade química respeita, é a prevista pela
é fulcral, ficando delineados os alicerces basilares       e validada na segunda fase da concepção, limitaram-            assume ainda maior importância quando as betona-        LNEC E 464, no caso de betões em contacto com a
da estrutura da composição. Ou seja, ficamos com o         -se a uma aumento de 20 kg na dosagem do agre-                 gens decorrem em locais de Clima Quente.                água do mar.


24 Betão n.29 Outubro 2012                                                                                                                                                                                                 Outubro 2012 Betão n.29 25
Obra                                                                                                                                                                                                                                                                                  Obra




                                                                                                                                                                                                                     Figura 9. Aspecto do betão fresco, durante uma betonagem, evidenciando
                                                          Figura 5. Molde Protótipo                                                                                                                                  elevada homogeneidade, isenta de qualquer exsudação.
                                                                                                                                                                                                                     Ensaio de abaixamento realizado junto do local de aplicação.




                                                                                                                                         Figura 8. Os diferentes graus de probabilidade de corrosão das armaduras,
                                                                                                                                         por acção dos cloretos em ambiente marinho




                                                                                                                                         Como um dos parâmetros essenciais de base da
                                                                                                                                         composição, destacamos a incorporação das pozo-
                                                                                                                                         lanas naturais de Santo Antão. A elevada qualidade
                                                                                                                                         desta matéria-prima realça-se, não só nos resultados
Figura 4. Molde Protótipo                                 Figura 6. Pormenor da qualidade da superfície do betão, durante a realização
                                                          do ensaio de moldagem por deslize                                              caracterizadores alcançados, como se consubstancia
                                                                                                                                         nos relatos sobre a sua qualidade, tecidos pelo sau-
                                                                                                                                         doso Sr. Eng.º Sousa Coutinho, o grande ícone do
                                                                                                                                         betão em Portugal, que referia num dos seus famo-
Apesar do coroamento dos caixotões se situar à cota                                                                                      sos livros (Fabrico e Propriedades do Betão, Volume
+1,70 m (ZH), e da sua altura total ser de 16,20 m,                                                                             XS3      I): “Há mesmo pozolanas de qualidade excepcional
considerou-se, numa perspectiva conservadora e de                                                                                        …, (como a de Santo Antão da República de Cabo
lógica óbvia, privilegiando a durabilidade das peças                                                                                     Verde),...” Efectivamente, as extraordinárias caracte-
em causa, que toda a sua estrutura estaria sujeita a                                                                                     rísticas desta pozolana eram bastante conhecidas em
uma exposição condicente com a classe XS3.                                                                                      XS3      Portugal, sendo mesmo prescritas pela APDL, nos
A composição do betão a empregar nesta estrutura                                                                                         seus cadernos de encargos, durante diferentes fases
foi, então, estudada de modo a obter propriedades                                                                                        da construção do Porto de Leixões. Se durante mui-
de resistência química, física e mecânica adequadas                                                                                      tos anos na utilização desta adição primava, por exce-
ao meio em que se insere. Assim, a composição foi                                                                                        lência, a redução do calor de hidratação (característica
estudada de modo a garantir as características míni-                                                                                     necessária, principalmente em betonagens em massa
                                                                                                                                XS2
mas regulamentares relativas à acção química, de                                                                                         e em climas quentes) e a redução da probabilidade
resistência à difusibilidade de cloretos e, também, à                                                                                    da formação de sulfoaluminato expansivo (redução
acção abrasiva das ondas (não indicadas na Especifi-                                                                                     do ataque por acção dos sulfatos), no presente, a sua
cação LNEC E 464). Observe-se que a classe XA1, no                                                                                       utilização prima, também, pela redução das taxas de
que à agressividade química respeita, é a prevista pela   Figura 7. Deterioração de estruturas de betão em contacto com a água do        emissão de CO2 (reduzir o impacto ambiental da pro-
                                                          mar, de acordo com o CEB, Design Guide for Durable Concrete Structures, 199
LNEC E 464, no caso de betões em contacto com a                                                                                          dução do Cimento Portland). Esta redução do impacto                         Figura 10. Construção do Caixotão na plataforma, enquanto este ainda não
                                                                                                                                                                                                                     possui suficiente capacidade de flutuação
água do mar.                                                                                                                             ambiental é um facto a que, qualquer um de nós, não
                                                                                                                                         pode nem deverá, de futuro, ficar alheio, aquando da
                                                                                                                                         formulação de composições e da especificação das
                                                                                                                                         características dos betões.




26 Betão n.29 Outubro 2012                                                                                                                                                                                                                                           Outubro 2012 Betão n.29 27
Obra                                                                                                                                                                                                                                                                   Obra

                                                                                                                                     A – Parâmetro que varia com a dosagem de ligante,
                                                                          As relações apresentadas são caracterizadoras do           a forma do agregado e a trabalhabilidade requerida                      Gráfico I. Tensão de rotura à compressão NP EN 12390-3:2011
                                                                          betão estudado, constituindo importantes informa-          para o betão.
                                                                          ções sobre o comportamento dos betões. Um outro            D – Máxima dimensão do agregado do betão.
                                                                          parâmetro sempre devidamente analisado é a super-          B – Parâmetro que depende da potência de compactação.
                                                                          fície específica da mistura final. Uma das proprieda-      R – Raio médio do molde (zona mais armada). Pratica-
                                                                          des da pozolana é a condução à obtenção de mis-            mente, toma-se R = 1.
                                                                          turas de menor superfície específica, para a mesma         		D
                                                                          consistência.
                                                                                                                                     As ordenadas dos pontos iniciais do segmento de
                                                                          4.2. Dosagem de cimento e adjuvante                        recta são 100 (correspondente à abcissa D) e 0 (cor-
                                                                          As dosagens de cimento e dos adjuvantes utilizadas         respondente à abcissa 0,0063 mm).
                                                                          na composição, bem como a razão água/cimento,              Os valores dos parâmetros A e B da nossa curva são:
                                                                          foram baseadas na experiência da APEB em concep-
                                                                          ções de betões com materiais constituintes simila-                                     A = 42                                      (fcm,28) do betão estudado, de acordo com o Quadro
                                                                          res. Estes parâmetros obedecem aos requisitos para                                     B=2                                         12 da NP EN 206-1:2007, harmoniza-se com um desen-
Figura 11. Caixotão terminado, a ser rebocado para a sua posição final.   a mínima dosagem de cimento, máxima razão água/                                                                                    volvimento de resistência rápido. O desenvolvimento
A elevada qualidade do betão aparente, sem recurso a operações de
reparação, permite garantir os padrões de durabilidade expectáveis.       cimento e mínima classe de resistência a verificar, con-   A curva de referência do betão está desenhada no seu                    rápido, de acordo com o mesmo Quadro, verifica-se
                                                                          cordantes com as classes de exposição, indicados na        Boletim de Composição e tem como coordenadas:                           quando aos 2 dias de idade é alcançada uma resis-
                                                                          norma NP EN 206-1 e na especificação LNEC E 464,                                                                                   tência de, no mínimo, 50% da atingida aos 28 dias.
                                                                          referentes ao betão em estudo.                                                                                                     Constate-se, contudo, que esta análise de desenvol-
A formulação da composição destinada à materiali-                                                                                                                                                            vimento, segundo a secção 7.2 da NP EN 206-1, deve
zação dos Caixotões do PP2 foi desenvolvida a par-                        4.3. Composição do betão, método de Faury, aná-                           d = 0,0063 mm             - Yd = 0%                      ser realizada mediante ensaio a 20ºC.
tir da realização de diversas amassaduras laboratoriais                   lise comparativa
experimentais e industriais. Partindo dos dados essen-                    De entre as várias dezenas de métodos associados à                        D/2 = 12,5 mm           - YD/2 = 82,4%                   4.5. Classe de teor de cloretos
ciais de base, foram arbitradas composições com dife-                     formulação de composição de betões, um dos mais                                                                                    Em relação à classe de teor de cloretos (requisito fun-
                                                                                                                                                     D = 25 mm               - YD = 100%
rentes relações AG/AF, em massa e em volume, (Agre-                       generalizados, principalmente no nosso país, é o                                                                                   damental) é necessário ter presente que as especifi-
gado Grosso/ Agregado Fino). Estas relações foram                         Método de Faury. O Método de Faury integra-se no                                                                                   cações referentes ao teor de cloretos no betão sim-
estipuladas com base nas características de resistên-                     grupo dos métodos baseados em curvas de referência.        4.4. Resultados das resistências mecânicas – amassa-                    ples, armado e pré-esforçado (ou que contenha metal
cia e de trabalhabilidade adequadas ao tipo de betão                      Apenas a genialidade de Faury e do seu mentor Albert       duras laboratoriais                                                     embebido) estão presentes na secção 5.2.7 da NP EN
alvo de estudo e ao elevado padrão de qualidade final                     Caquot poderiam conduzir a um método simples e efi-        No Quadro VI está indicado o perfil tipo, referente às                  206-1, sendo o Quadro 10, no nosso Anexo Nacional,
do acabamento superficial das peças. Obviamente a                         caz. A título de curiosidade e porque a comparação da      tensões de rotura à compressão simples sobre pro-                       substituído pelo Quadro 2/DNA no DNA 5.2.7.
variação da relação AG/AF será conducente à obten-                        curva traçada para o nosso betão, mediante a nossa         vetes cúbicos (NP EN 12390-3), nas idades alvo de                       De acordo com a Nota (1) do Quadro referido, as clas-
ção de outras diferentes relações, intimamente ligadas                    abordagem experimental, com a de Faury faz parte           ensaio. Os resultados são referentes a provetes cúbi-                   ses de teor de cloretos, no caso de betão armado ou
à primeira e não de inferior importância:                                 integrante do nosso próprio método de formulação           cos de 150 m de aresta.                                                 pré-esforçado, podem deixar de se aplicar se forem
                                                                          de composições, apresentamos os valores dos parâ-                                                                                  tomadas medida especiais de protecção contra a cor-
                                                                          metros de Faury para a nossa curva final.                  A curva de desenvolvimento da resistência à compres-                    rosão. Ou seja, poder-se-á aplicar, nestas condições,
                     Relações                                             A curva granulométrica neste método é constituída          são tem particular interesse, não só para um adequado                   a classe Cl 1,0.
                                                                          por dois segmentos de recta, marcados num gráfico,                                                                                 Segundo a NP EN 206-1, no caso de betão armado
      AG/ Agreg.                   0,55                    volume
                                                                          cujas ordenadas são centesimais e as abcissas são                                                                                  exposto a um ambiente classificado como XS, a
        AG/ AF                     1,25                     massa         proporcionais à raiz quinta da dimensão da malha do
                                                                          peneiro.                                                   Quadro VI.
        AG/ AF                     1,22                    volume
                                                                                                                                          Abaixamento                                            Resistência à compressão NP EN 12390-3 (MPa)
                                                                          A abcissa do ponto de encontro dos dois segmentos            NP EN 12350-2 (mm)
      AG/ Agreg.                   0,45                    volume                                                                                                    1 dia                    2 dias                3 dias               7 dias              28 dias
                                                                          de recta é de D e a sua ordenada é
                                                                          	             2                                                                            22,5                      37,5                 41,3                  48,8                60,8
                                                                                                                                              200
      Agreg. / Lig                 4,28                     massa                                                                                                46,3% fcm 28d             61,7% fcm 28d        67,9% fcm 28d        80,3% fcm 28d            100%

    AG/ ( AF+Lig)                  0,82                     massa
                                                                          onde:
     AF/ (argam.)                  0,447                   volume                                                                    acompanhamento da produção do betão, permitindo                         máxima classe de teor de cloretos a verificar é a Cl 0,2.
                                                                                                                                     estimar as resistência aos 28 dias de idade, a partir de                No cálculo do teor de cloretos do betão em estudo,
      água / finos                 0,40                     massa                                                                    resultados em idades mais jovens, mas também para                       indicado no Boletim de Composição, foram conside-
                                                                                                                                     o utilizador, no caso específico da aplicação final deste               rados os seguintes teores máximos de cloretos para
As relações apresentadas correspondem ao betão estudado.                                                                             betão, programar a cura, a descofragem e a movimen-                     cada constituinte:
                                                                                                                                     tação das peças.
                                                                                                                                     A razão entre resistência à compressão aos 2 dias de                    5. Conclusão
                                                                                                                                     idade (fcm,2) e a resistência à compressão aos 28 dias


28 Betão n.29 Outubro 2012                                                                                                                                                                                                                           Outubro 2012 Betão n.29 29
Obra


Quadro VII.

                    Constituintes                 Teor de cloretos                       Observações
                 CEM II/A-L 42,5 R                       ≤0,1%                        NP EN 197-1:2001

            Pozolana de Santo Antão                      ≤0,16%                        Ficha de Produto

                      Areia Fina                         ≤0,04%                             Ensaio

                     Pó de Pedra                         ≤0,03%                             Ensaio

               Areia Grossa Britada                      ≤0,03%                             Ensaio

                        Brita 1                       ≤0,03%                                Ensaio

                        Brita 2                       ≤0,03%                                Ensaio

                  Viscocrete 3008                        ≤0,1%                         Ficha de produto

                   Sikament P190                         ≤0,1%                         Ficha de produto

                                                                                      VMA – Água Potável
                         Água                            0,025%
                                                                                   Ficha de Produto (Electra)




Partindo dos parâmetros base especificados para a          Agradecimentos
composição do betão dos Caixotões, a composição
formulada não só alcançou, como ultrapassou ampla-         Não gostaríamos de terminar este artigo sem agrade-
mente os requisitos mínimos de resistência mecânica        cer todo o apoio e interesse manifestado pelas equi-
especificados.                                             pas afectas à produção do betão e à construção dos
Com a razão água/cimento utilizada (0,44) foi alcan-       Caixotões. Só com o seu elevado saber e profissio-
çada uma resistência à compressão aos 28 dias de 60,8      nalismo poderíamos chegar a um resultado final de
MPa. Tendo em atenção a secção 9.5 e o Anexo A da          qualidade ímpar, entre as demais obras do género.
NP EN 206-1, designadamente a secção A.5 (“Crité-          Efectivamente, só com todo o espírito de empreen-
rios para aceitação dos ensaios iniciais”), convém que     dedorismo manifestado pelo Consórcio Construtor e
a margem de segurança, relativa ao início de produ-        pela empresa de fiscalização afectos ao PP2 se pode-
ção, seja de, pelo menos, 6 MPa a 12 MPa. A compo-         ria alcançar resultado tão positivo.
sição estudada ultrapassa estes valores mínimos de
segurança, indicados com base nos valores de desvio        A todos os que nos apoiaram, o nosso Muito Obri-
padrão previsíveis em decurso de produção.                 gado, nomeadamente:
A composição estudada foi desenvolvida, para além
das características mecânicas, tendo, também, em           Eng.º Jorge Marques e Sr. Cruz Mata (o nosso inven-
atenção:                                                   tor de “zingarelhos”, sem o qual não teria sido pos-
•	A obtenção de uma adequada reologia, conduzindo          sível testar, previamente, a adequabilidade das com-
   a uma mais fácil colocação e compactação do betão;      posições ao deslize, recorrendo ao Molde Protótipo
•	Um tempo de trabalhabilidade do betão fresco ade-        inventado por si) – Somague;
   quado às condições higrotérmicas locais e às opera-     Eng.º José Domingos e Sr. Rui Ferreira – Somague-
   ções de moldagem.                                       -CVC;
•	Tempos de presa adequados à velocidade de des-           Eng.º Luís Adão e Sr. Câmara – Etermar;
   lize necessária.                                        Engº Luís Esteves e sua equipa – Consulgal.
•	Elevada qualidade do betão aparente, minorando as
   operações de reparação ou de acabamento final da
   sua superfície.
Assim, é facilitado todo o processo de produção,
visando a execução adequada à construção dos Cai-
xotões.
A conformidade do betão com a NP EN 206-1 signi-
fica que a avaliação da conformidade prevista na sec-
ção 10 desta Norma, os ensaios iniciais da secção 9.5,
o controlo da produção previsto na secção 9. e o con-
trolo da conformidade (secção 8) são executados pelo
produtor e satisfazem os requisitos.


30 Betão n.29 Outubro 2012

Contenu connexe

En vedette

Listado de aspirantes a Postgrado Gestión Judicial Tachira
Listado de aspirantes a Postgrado Gestión Judicial TachiraListado de aspirantes a Postgrado Gestión Judicial Tachira
Listado de aspirantes a Postgrado Gestión Judicial TachiraJean Duin
 
Guia rápido de utilização do Word 2013
Guia rápido de utilização do Word 2013Guia rápido de utilização do Word 2013
Guia rápido de utilização do Word 2013Nilton (LOMEUTEC)
 
Tutorial Mendeley 2015 - ABNT e APA
Tutorial Mendeley 2015 - ABNT e APATutorial Mendeley 2015 - ABNT e APA
Tutorial Mendeley 2015 - ABNT e APABiblioteca FEAUSP
 

En vedette (7)

Listado de aspirantes a Postgrado Gestión Judicial Tachira
Listado de aspirantes a Postgrado Gestión Judicial TachiraListado de aspirantes a Postgrado Gestión Judicial Tachira
Listado de aspirantes a Postgrado Gestión Judicial Tachira
 
Libro1
Libro1Libro1
Libro1
 
Resultados jugando-rioja-centro
Resultados jugando-rioja-centroResultados jugando-rioja-centro
Resultados jugando-rioja-centro
 
Apresentação rh med
Apresentação   rh medApresentação   rh med
Apresentação rh med
 
Guia rápido de utilização do Word 2013
Guia rápido de utilização do Word 2013Guia rápido de utilização do Word 2013
Guia rápido de utilização do Word 2013
 
Tutorial Mendeley 2015 - ABNT e APA
Tutorial Mendeley 2015 - ABNT e APATutorial Mendeley 2015 - ABNT e APA
Tutorial Mendeley 2015 - ABNT e APA
 
Modelo de ppra
Modelo de ppraModelo de ppra
Modelo de ppra
 

Estudo do Betão dos Caixotões do Cais do Porto da Praia

  • 1. Obra Obra Figura 1. (Á esquerda) O primeiro Caixotão, apresen- tando um excelente acabamento da superfície. A ideia da diferenciação do tipo de formulação, para Na construção dos Caixotões são utilizados aproxi- esta variante do betão, não é algo que se tenha anuí- madamente 740 m3 de betão. As suas dimensões, em do recentemente. Facilmente percebemos que, há planta, são de 20,25 m por 10,25 m. A altura de cada várias dezenas de anos (mais de uma centena), desde Caixotão é de 16,20 m, incluindo a espessura de 0,50 m a invenção do modo de construção por moldes des- relativa à sua laje. O seu corpo é constituído por 10 lizantes, em 1885 por Carrico, e desde a sua normali- células de 4,55x3,55 m2. As suas paredes exteriores zação em 1933 nos Estados Unidos, se percebeu que têm uma espessura de 0,45 m, enquanto as interiores este processo carecia de composições específicas. apresentam 0,25 m. Para o PP2 foi prevista a realiza- A composição para os Caixotões do Porto da Praia ção de um total de 13 Caixotões. (PP2*), requisitada pelo Consórcio formado pelas empre- A Metodologia aplicada na Concepção do Betão dos sas de construção portuguesas, Somague, MSF e Eter- Caixotões é sucintamente descrita na secção 4. deste mar, foi desenvolvida atendendo ao comportamento artigo. especificado, concordante com a Metodologia Prescri- As matérias-primas utilizadas encontram-se indicadas tiva prevista na especificação LNEC E 464. Os principais na secção 3. requisitos previstos são os indicados no Quadro I. * Segunda Fase da Modernização e Expansão do Porto da Praia. Estudo do Betão dos Caixotões Quadro I. Parâmetros Requisitos Normas/Documentos do Cais do Porto da Praia Requisito do Cliente NP EN 206-1:2007 Classe de resistência à compressão (MPa) C35/45 LNEC E 464: 2007 NP EN 12390-3: 2011 NP EN 206-1:2007 Classe(s) de exposição ambiental (XS3+XA1+XC4) (P) LNEC E 464: 2007 Segunda Fase dos trabalhos de Expansão e Modernização CIRIA C674: 2010 NP EN 206-1:2007 do Porto de Santiago, na República de Cabo Verde Classe de teor de cloretos Cl 0,2 Quadro 2/DNA no DNA 5.2.7 Betão Armado Requisito do Cliente Eng.o Luís Saraiva Máxima dimensão do agregado 25 mm NP EN 12620: 2002/A1:2010 NP EN 933-1:2000/A1:2005 NP EN 206-1:2007 NP EN 12350-2: 2009 Classe de abaixamento/ Valor pretendido Abaixamento: (200±30) mm Abaixamento adequado ao tipo de peça a conceber 1. Introdução Ligante EN 197-1:2011 Correspondente a: CEM II/B-M(L+P) Mistura: (Cimento + Pozolana) LNEC E 464: 2007 Apesar de, há várias dezenas de anos, procurarmos específica, pensada para responder adequadamente CEM II/A-L 42,5 R Tipo de cimento e sua origem EN 197-1:2011 de modo contínuo o desenvolvimento de composi- a diferentes requisitos: Cimentos Cabo Verde ções de betões de ligantes hidráulicos capazes de, • um clima particular; Pozolanas naturais, provenientes Adição NP EN 4220:2010 por si só, se adaptarem a uma multiplicidade de tra- • um conjunto de matérias-primas características da de Santo Antão, CABOCEM balhos de construção, temos verificado que essa pro- ilha de Santiago; NP EN 206-1:2007 Mínima dosagem de ligante 340 kg cura incessante nos tem conduzido a um paralelo • determinadas particularidades de produção e de LNEC E 464: 2007 oposto. Essa procura de uma composição universal aplicação; NP EN 206-1:2007 Máxima razão água/ligante (em massa) 0,45 tem-nos transportado para um universo muito mais • diversos objectivos técnicos e económicos previa- LNEC E 464: 2007 vasto. Assim, dentro do próprio “reino” do betão, mente traçados. Requisito APEB temos descoberto diversas novas “espécies” que nos Com efeito, o betão a aplicar na materialização dos Mínima dosagem de água de amassadura 180 a 190 litros Mínima dosagem de água concordante têm permitido, a cada dia, reinventar este produto de Caixotões, devido ao processo de moldagem das suas com o método de moldagem utilizado excelência. A composição do betão desenvolvida para paredes, por recurso a moldes deslizantes, carece de Aplicação Caixotões de Betão Armado, concebidos Requisito do cliente/ Especificações os Caixotões, a aplicar na expansão do Cais do Porto uma composição própria e distinta das tidas como por recurso a moldes deslizantes de projecto da Praia, é um exemplo cabal de uma composição “convencionais”. Velocidade de elevação do molde 25 a 30 cm/h Requisito do cliente 20 Betão n.29 Outubro 2012 Outubro 2012 Betão n.29 21
  • 2. Obra Obra Quadro II. Quadro III. LNEC E 464 – Prescrições para uma vida útil de projecto de 50 anos Granulometria dos agregados (relativas à composição do betão) NP EN 933-1:2000 Mínima Classe dosagem Máxima Mínima Malha do Peneiro Percentagem cumulativa do material passado de de ligante razão água/ classe de (mm) exposição (CEM II/B-M(L+P) ligante resistência Série base +1+2 Areia Britada Areia Grossa Areia Fina Rolada Brita 1 Brita 2 (kg/m3) (Pó de Pedra) Britada 31,5 - - - - 100 (25) - - - - 99,0 Figura 2. Cortes transversal e longitudinal do Caixotão. Retirados da peça XS3 340 0,45 C35/45 desenhada nº 0.1326.06_PF_ES_07_B, do projecto de execução da Consul- mar, Projectistas e Consultores, Lda. 22,4 - - - - 92,2 20 - - - 100,0 65,0 16 - - - 99,3 17,7 14 - - - 94,1 4,0 3. Materiais utilizados e suas características 12,5 - - - 84,3 1,1 11,2 - - - 68,2 0,8 3.1. Agregados Os agregados utilizados foram três areias, uma rolada 10 - - - 54,5 0,7 e duas britadas (designadas neste estudo por areia 8 - - - 27,8 0,7 fina rolada, areia fina britada (pó de pedra) e areia 6,3 - - - 15,6 0,6 grossa britada) e duas britas de origem basáltica (designadas por brita 1 e brita 2). A areia fina natural 5,6 - - 100,0 9,7 0,6 não é oriunda de Cabo Verde, sendo proveniente da 4 100 100 85,5 2,6 0,6 Mauritânia. Todos os agregados bitados são produ- 2 100 97,4 28,8 1,5 0,6 zidos pela Somague-CVC e são provenientes da sua pedreira localizada na ilha de Santiago. 1 98,1 66,3 9,9 1,3 0,5 No Quadro III estão indicadas as granulometrias dos 0,500 64,8 37,8 5,0 1,2 0,5 agregados (NP EN 933-1). 0,250 47,8 21,1 3,6 1,1 0,5 Figura 3. Extensão do novo Cais. Arranjo geral. Retirado da peça desenhada Por forma a avaliar as características dos agregados, nº 0.1326.06_PE_ES_78_1,do projecto de execução da Consulmar, Projectis- 0,125 10,2 12,5 3,0 1,1 0,5 tas e Consultores, Lda. destinados à produção do betão dos Caixotões, foram avaliadas as suas características geométricas, físicas 0,063 0,8 8,0 2,4 0,9 0,4 e químicas, concordantes com o preconizado nos % de finos (f) seguintes documentos: Módulo de Finura 1,79 2,65 4,64 6,64 7,78 • Especificação LNEC E 467 (Guia para Utilização de 2. O betão estudado de acordo com a NP EN 206-1 Agregados em Betões de Ligantes Hidráulicos). A LNEC E 467 estabelece as características mínimas O betão estudado, de acordo com a NP EN 206-1, tem que os agregados não reciclados, abrangidos pelas como características principais, entre os requisitos fun- normas NP EN 12620 e NP EN 13055-1, deverão 3.2. Ligante hidráulico Quadro IV. damentais e adicionais, e de acordo com a termino- respeitar para poderem ser utilizados no fabrico de O ligante hidráulico utilizado na produção do betão logia utilizada na NP EN 206-1, as indicadas no ponto betões em Portugal, no âmbito da NP EN 206-1. é constituído pela mistura de CEM II/A-L 42,5 R, da Massa Volúmica 1. Introdução. • Na norma NP EN 12620 – Agregados para Betão. empresa Cimentos Cabo Verde, do Grupo Cimpor, e (LNEC E 64:1979) (g/cm3) de pozolanas naturais de Santo Antão, moídas pela NP EN 206-1: C35/45 XS3 Cl 0,2 Dmáx25 VPA (200±30)mm empresa Cabocem. A mistura destes dois constituin- Cimento e Adições Massa Volúmica tes foi efectuada em proporções enquadráveis num *VPA Valor pretendido de abaixamento cimento equivalente CEM II/B-M (L+P). De acordo com a especificação LNEC E 464 (Metodologia Pres- Cem II/A-L 42,5 R 3,06 Cimentos Cabo Verde No Quadro seguinte, apresentamos um resumo dos critiva para uma Vida Útil de 50 e de 100 anos face às requisitos especificados para o betão, no referente Acções Ambientais), para este tipo de cimento (CEM aos limites da composição e da classe de resistência II/B-M (L+P), os requisitos dos betões (já mencionados Pozolana de Santo Antão 2,16 sob a acção das exposições ambientais definidas para no Quadro IV) são: o betão em estudo. Classe XS3: • Mínima dosagem de cimento: 340 kg • Máxima razão água/cimento: 0,45 • Mínima classe de resistência: C35/45 22 Betão n.29 Outubro 2012 Outubro 2012 Betão n.29 23
  • 3. Obra Obra A pozolana natural de Santo Antão, de acordo com corpo da composição praticamente formado, depois, gado grosso e subsequente redução no agregado fino, • Selecção apropriada de adjuvantes. Nem todos os Sousa Coutinho, é um tufo vulcânico ortotraquítico em estádios ulteriores, apenas temos de o engordar a um aumento de 0,1% s.p.c.na dosagem do superplas- adjuvantes, principalmente os de última geração, e traquítico subsaturado. A utilização de pozolanas ou emagrecer ligeiramente. Estes ajustes depende- tificante e a uma diminuição de 0,2% s.p.c. na quanti- à base de policarboxilatos, são adequados ao pro- naturais, e principalmente as de Santo Antão, devido rão da experiência adquirida e, assim, poderão ser de dade do adjuvante plastificante. cesso de moldagem mencionado, dado que alguns à sua excepcional qualidade permitem a: maior ou menor importância. A formulação da composição, a aplicar nos Caixotões conferem o chamado efeito de “pegajosidade”. • Redução do calor de hidratação, sem prejuízo das do PP2, foi alvo de uma atenção muita cuidada, por Será necessário escolher os produtos que conce- resistências finais e mesmo das iniciais (no caso con- Numa segunda fase, que muitas vezes é descurada parte dos serviços laboratoriais da APEB. Atendendo dam ao betão fresco uma viscosidade plástica ade- creto deste estudo); ou tratada de modo menos rigoroso, são realiza- a que as operações de produção e betonagem se quada. Do mesmo modo, dever-se-á seleccionar • Melhoria do desempenho dos betões, incremen- dos ensaios industriais, durante os quais são simula- desenvolvem em clima quente, bem como à agressi- adjuvantes capazes de, em conjunto com o ligante tando a sua durabilidade; das as operações reais de deslize, recorrendo a um vidade da envolvente, fruto da exposição ambiental, disponível, perante as condições ambientais, pro- • Aumento das resistências finais em idades avançadas; molde protótipo. Esta desenrolou-se durante o mês foi prestada a máxima atenção, procurando munir a mover tempos de presa apropriados. • Diminuição do impacto ambiental; de Março de 2012, nas instalações de produção indus- composição, dentro das matérias-primas disponíveis, • Um betão de elevada trabalhabilidade e isento de • Minoração do teor de hidróxido de cálcio presente trial da Somague, na cidade da Praia. Pudemos, assim, de características enquadráveis no clima intrínseco de segregação e exsudação (mesmo para dosagens de na pasta de cimento hidratada, melhorando a resis- verificar a adequabilidade da composição “laborato- Cabo Verde. O clima de Cabo Verde é tropical, carac- água de amassadura na casa dos 190 litros). tência à acção dos sulfatos, por diminuição da for- rial”, bem como constatar quais os ajustes necessários terizado por amplitudes térmicas reduzidas, apresen- mação de sulfoaluminato expansivo; nas quantidades ponderais de cada constituinte. Pro- tando valores de temperatura média, ao longo do No respeitante à agressividade do meio ambiente a • Redução da porosidade; curámos durante a realização destes ensaios confirmar ano, de 25ºC. Durante o período de Agosto a Outu- que o betão dos Caixotões estará sujeito, teremos de • Produção de betões economicamente mais viáveis; que, para além das características de resistência mecâ- bro a temperatura alcança o seu máximo, atingindo ter em linha de conta duas zonas distintas: • Prevenção da ocorrência de reacções sílico-alcali- nica, a composição estudada seria capaz de garan- os 30ºC. Assim, foi objectivo primordial o estudo de • A Zona Submersa; nas, por redução do teor de álcalis e do hidróxido tir um adequado acabamento da superfície do betão, uma composição adequada, não só às características • Zona de Marés, de Rebentação e de Salpicos. de cálcio na pasta de cimento; bem como rendimentos de avanço da cofragem con- reológicas necessárias e enquadráveis neste tipo de • Prevenção da ocorrência de reacções sulfáticas cordantes com os ritmos de produção expectáveis e betão, mas também ao tipo de clima, munindo, para internas (DEF), etc. delineados. A elevada qualidade do betão aparente é tal, a composição de uma quantidade mínima de água Quadro V. essencial na garantia de um recobrimento adequado de amassadura (efectiva) e de adjuvantes cuidadosa- 3.3. Adjuvantes e homogéneo das armaduras, bem como é sintomá- mente seleccionados. Com base em toda a experiên- Classes de Exposição – NP EN 206-1; LNEC E 464 O betão estudado contempla a incorporação de dois tico do seu envolvimento apropriado e da tão desejá- cia, em estudos similares em Cabo Verde, designa- adjuvantes da empresa Sika Portugal, SA: vel aderência aço/betão. Quando há necessidade de damente os afectos aos recentes trabalhos portuários • Um superplastificante, designado comercialmente providenciar reparações na superfície do betão, seja desenvolvidos ou em decurso, em Santiago, na Boa- Zona de marés, por Viscocrete 3008, utilizado numa dosagem de porque a composição não apresenta características de vista, na ilha do Sal, e nas do Fogo e da Brava, a dosa- de rebentação Zona submersa Simplificando… 1,0%s.p.l. (sobre o peso do cimento + a dosagem trabalhabilidade adequadas ao fim, ou porque o des- gem mínima de água de amassadura efectiva defi- e de salpicos total de pozolanas); lize se verifica ou verificou fora do tempo (deverá ocor- nida, para obtenção da consistência desejada, foi de • Um plastificante retardador de presa, designado por rer entre o início e o fim de presa do betão), mesmo 185 litros (também associada, naturalmente, às carac- Sikament P190, na dosagem de 0,3% s.p.l. perante a melhor operação de reparação, dificilmente terísticas das matérias-primas constituintes e à matriz XS3 + XA1 + XC4 XS2 + XA1 + XC1 XS3 Em substituição do plastificante Sikament P190, pode- se alcançará o mesmo nível de protecção de arma- da composição). Atendendo a que escolha dos adju- rão, no decurso da produção, ser utilizados outros pro- dura, que uma massa homogénea de betão, isenta de vantes é fulcral, depois de efectuada uma escala alar- dutos similares e de igual função, na mesma dosagem, descontinuidades, é capaz de providenciar. gada de amassaduras laboratoriais e industriais, e tal como: o Pozzolith 390 N da BASF, o Mapeplast N11 também com base nas opções e na nossa experiên- da Mapei, o Mira 44 da Grace, etc. Na terceira fase, que se desenvolve durante a opera- cia no estudo de betões em todo o arquipélago de ção de construção das primeiras peças, são efectua- Cabo Verde, os adjuvantes seleccionados foram o Vis- Apesar do coroamento dos caixotões se situar à cota 4. Cálculo da composição dos os detalhes finais, de modo a adaptar o betão aos cocrete 3008 e o Sikament P190, ambos da empresa +1,70 m (ZH), e da sua altura total ser de 16,20 m, rendimentos de toda a equipa operacional e à veloci- Sika. O adjuvante Viscocrete 3008 foi especialmente considerou-se, numa perspectiva conservadora e de 4.1. Formulação dade de avanço prevista. Na construção de Caixotões, desenvolvido pela Sika, para a produção de betões lógica óbvia, privilegiando a durabilidade das peças O desenvolvimento desta composição tão especí- o trabalho e a experiência das equipas de constru- em climas em tudo iguais ao de Cabo Verde. em causa, que toda a sua estrutura estaria sujeita a fica, devido à complexidade do processo de molda- ção envolvidas, tem permitido concluir que a veloci- Na concepção deste betão específico, perante o mencio- uma exposição condizente com a classe XS3. gem e ao facto das betonagens decorrerem em con- dade de deslize adequada se deve situar entre os 25 nado, depreende-se facilmente que são factores chave: A composição do betão a empregar nesta estrutura dições de Clima Quente, desenrolou-se ao longo de a 30 cm/h. Esta última etapa comporta o desenvolvi- • Uma mínima dosagem de finos e sua correcta distri- foi, então, estudada de modo a obter propriedades três fases distintas. mento da composição “real”, ou seja, a composição buição granulométrica, especificamente as partícu- de resistência química, física e mecânica adequadas A primeira fase, desenvolvida durante os meses de efectiva. O Eng. Luís Saraiva, da APEB, pôde acompa- las inferiores a 250 mícrons. ao meio em que se insere. Assim, a composição foi Dezembro de 2011 e Janeiro de 2012, correspondeu nhar de perto a produção dos 3 primeiros Caixotões, • A mínima dosagem de água de amassadura selec- estudada de modo a garantir as características míni- à estruturação da composição em condições labora- a qual se desenvolveu, no mês de Julho, durante um cionada. Dado que a água de amassadura é respon- mas regulamentares relativas à acção química, de toriais, a partir de amostras de matérias-primas envia- período de 3 semanas (no PP2 é concebido um Cai- sável pela diminuição do atrito entre as partículas resistência à difusibilidade de cloretos e, também, à das pela Somague para a nossa unidade laboratorial. xotão por semana, demorando a moldagem das suas sólidas do betão e a superfície interior da cofra- acção abrasiva das ondas (não indicadas na Especifi- Esta etapa é aquela que corresponde ao desenvol- paredes cerca de 60 horas). As alterações, de minú- gem, durante o deslize, é preferível um excesso de cação LNEC E 464). Observe-se que a classe XA1, no vimento da composição “laboratorial”. Este estádio cia, relativas à composição previamente estabelecida água de amassadura do que a sua falta. Este facto que à agressividade química respeita, é a prevista pela é fulcral, ficando delineados os alicerces basilares e validada na segunda fase da concepção, limitaram- assume ainda maior importância quando as betona- LNEC E 464, no caso de betões em contacto com a da estrutura da composição. Ou seja, ficamos com o -se a uma aumento de 20 kg na dosagem do agre- gens decorrem em locais de Clima Quente. água do mar. 24 Betão n.29 Outubro 2012 Outubro 2012 Betão n.29 25
  • 4. Obra Obra Figura 9. Aspecto do betão fresco, durante uma betonagem, evidenciando Figura 5. Molde Protótipo elevada homogeneidade, isenta de qualquer exsudação. Ensaio de abaixamento realizado junto do local de aplicação. Figura 8. Os diferentes graus de probabilidade de corrosão das armaduras, por acção dos cloretos em ambiente marinho Como um dos parâmetros essenciais de base da composição, destacamos a incorporação das pozo- lanas naturais de Santo Antão. A elevada qualidade desta matéria-prima realça-se, não só nos resultados Figura 4. Molde Protótipo Figura 6. Pormenor da qualidade da superfície do betão, durante a realização do ensaio de moldagem por deslize caracterizadores alcançados, como se consubstancia nos relatos sobre a sua qualidade, tecidos pelo sau- doso Sr. Eng.º Sousa Coutinho, o grande ícone do betão em Portugal, que referia num dos seus famo- Apesar do coroamento dos caixotões se situar à cota sos livros (Fabrico e Propriedades do Betão, Volume +1,70 m (ZH), e da sua altura total ser de 16,20 m, XS3 I): “Há mesmo pozolanas de qualidade excepcional considerou-se, numa perspectiva conservadora e de …, (como a de Santo Antão da República de Cabo lógica óbvia, privilegiando a durabilidade das peças Verde),...” Efectivamente, as extraordinárias caracte- em causa, que toda a sua estrutura estaria sujeita a rísticas desta pozolana eram bastante conhecidas em uma exposição condicente com a classe XS3. XS3 Portugal, sendo mesmo prescritas pela APDL, nos A composição do betão a empregar nesta estrutura seus cadernos de encargos, durante diferentes fases foi, então, estudada de modo a obter propriedades da construção do Porto de Leixões. Se durante mui- de resistência química, física e mecânica adequadas tos anos na utilização desta adição primava, por exce- ao meio em que se insere. Assim, a composição foi lência, a redução do calor de hidratação (característica estudada de modo a garantir as características míni- necessária, principalmente em betonagens em massa XS2 mas regulamentares relativas à acção química, de e em climas quentes) e a redução da probabilidade resistência à difusibilidade de cloretos e, também, à da formação de sulfoaluminato expansivo (redução acção abrasiva das ondas (não indicadas na Especifi- do ataque por acção dos sulfatos), no presente, a sua cação LNEC E 464). Observe-se que a classe XA1, no utilização prima, também, pela redução das taxas de que à agressividade química respeita, é a prevista pela Figura 7. Deterioração de estruturas de betão em contacto com a água do emissão de CO2 (reduzir o impacto ambiental da pro- mar, de acordo com o CEB, Design Guide for Durable Concrete Structures, 199 LNEC E 464, no caso de betões em contacto com a dução do Cimento Portland). Esta redução do impacto Figura 10. Construção do Caixotão na plataforma, enquanto este ainda não possui suficiente capacidade de flutuação água do mar. ambiental é um facto a que, qualquer um de nós, não pode nem deverá, de futuro, ficar alheio, aquando da formulação de composições e da especificação das características dos betões. 26 Betão n.29 Outubro 2012 Outubro 2012 Betão n.29 27
  • 5. Obra Obra A – Parâmetro que varia com a dosagem de ligante, As relações apresentadas são caracterizadoras do a forma do agregado e a trabalhabilidade requerida Gráfico I. Tensão de rotura à compressão NP EN 12390-3:2011 betão estudado, constituindo importantes informa- para o betão. ções sobre o comportamento dos betões. Um outro D – Máxima dimensão do agregado do betão. parâmetro sempre devidamente analisado é a super- B – Parâmetro que depende da potência de compactação. fície específica da mistura final. Uma das proprieda- R – Raio médio do molde (zona mais armada). Pratica- des da pozolana é a condução à obtenção de mis- mente, toma-se R = 1. turas de menor superfície específica, para a mesma D consistência. As ordenadas dos pontos iniciais do segmento de 4.2. Dosagem de cimento e adjuvante recta são 100 (correspondente à abcissa D) e 0 (cor- As dosagens de cimento e dos adjuvantes utilizadas respondente à abcissa 0,0063 mm). na composição, bem como a razão água/cimento, Os valores dos parâmetros A e B da nossa curva são: foram baseadas na experiência da APEB em concep- ções de betões com materiais constituintes simila- A = 42 (fcm,28) do betão estudado, de acordo com o Quadro res. Estes parâmetros obedecem aos requisitos para B=2 12 da NP EN 206-1:2007, harmoniza-se com um desen- Figura 11. Caixotão terminado, a ser rebocado para a sua posição final. a mínima dosagem de cimento, máxima razão água/ volvimento de resistência rápido. O desenvolvimento A elevada qualidade do betão aparente, sem recurso a operações de reparação, permite garantir os padrões de durabilidade expectáveis. cimento e mínima classe de resistência a verificar, con- A curva de referência do betão está desenhada no seu rápido, de acordo com o mesmo Quadro, verifica-se cordantes com as classes de exposição, indicados na Boletim de Composição e tem como coordenadas: quando aos 2 dias de idade é alcançada uma resis- norma NP EN 206-1 e na especificação LNEC E 464, tência de, no mínimo, 50% da atingida aos 28 dias. referentes ao betão em estudo. Constate-se, contudo, que esta análise de desenvol- A formulação da composição destinada à materiali- vimento, segundo a secção 7.2 da NP EN 206-1, deve zação dos Caixotões do PP2 foi desenvolvida a par- 4.3. Composição do betão, método de Faury, aná- d = 0,0063 mm - Yd = 0% ser realizada mediante ensaio a 20ºC. tir da realização de diversas amassaduras laboratoriais lise comparativa experimentais e industriais. Partindo dos dados essen- De entre as várias dezenas de métodos associados à D/2 = 12,5 mm - YD/2 = 82,4% 4.5. Classe de teor de cloretos ciais de base, foram arbitradas composições com dife- formulação de composição de betões, um dos mais Em relação à classe de teor de cloretos (requisito fun- D = 25 mm - YD = 100% rentes relações AG/AF, em massa e em volume, (Agre- generalizados, principalmente no nosso país, é o damental) é necessário ter presente que as especifi- gado Grosso/ Agregado Fino). Estas relações foram Método de Faury. O Método de Faury integra-se no cações referentes ao teor de cloretos no betão sim- estipuladas com base nas características de resistên- grupo dos métodos baseados em curvas de referência. 4.4. Resultados das resistências mecânicas – amassa- ples, armado e pré-esforçado (ou que contenha metal cia e de trabalhabilidade adequadas ao tipo de betão Apenas a genialidade de Faury e do seu mentor Albert duras laboratoriais embebido) estão presentes na secção 5.2.7 da NP EN alvo de estudo e ao elevado padrão de qualidade final Caquot poderiam conduzir a um método simples e efi- No Quadro VI está indicado o perfil tipo, referente às 206-1, sendo o Quadro 10, no nosso Anexo Nacional, do acabamento superficial das peças. Obviamente a caz. A título de curiosidade e porque a comparação da tensões de rotura à compressão simples sobre pro- substituído pelo Quadro 2/DNA no DNA 5.2.7. variação da relação AG/AF será conducente à obten- curva traçada para o nosso betão, mediante a nossa vetes cúbicos (NP EN 12390-3), nas idades alvo de De acordo com a Nota (1) do Quadro referido, as clas- ção de outras diferentes relações, intimamente ligadas abordagem experimental, com a de Faury faz parte ensaio. Os resultados são referentes a provetes cúbi- ses de teor de cloretos, no caso de betão armado ou à primeira e não de inferior importância: integrante do nosso próprio método de formulação cos de 150 m de aresta. pré-esforçado, podem deixar de se aplicar se forem de composições, apresentamos os valores dos parâ- tomadas medida especiais de protecção contra a cor- metros de Faury para a nossa curva final. A curva de desenvolvimento da resistência à compres- rosão. Ou seja, poder-se-á aplicar, nestas condições, Relações A curva granulométrica neste método é constituída são tem particular interesse, não só para um adequado a classe Cl 1,0. por dois segmentos de recta, marcados num gráfico, Segundo a NP EN 206-1, no caso de betão armado AG/ Agreg. 0,55 volume cujas ordenadas são centesimais e as abcissas são exposto a um ambiente classificado como XS, a AG/ AF 1,25 massa proporcionais à raiz quinta da dimensão da malha do peneiro. Quadro VI. AG/ AF 1,22 volume Abaixamento Resistência à compressão NP EN 12390-3 (MPa) A abcissa do ponto de encontro dos dois segmentos NP EN 12350-2 (mm) AG/ Agreg. 0,45 volume 1 dia 2 dias 3 dias 7 dias 28 dias de recta é de D e a sua ordenada é 2 22,5 37,5 41,3 48,8 60,8 200 Agreg. / Lig 4,28 massa 46,3% fcm 28d 61,7% fcm 28d 67,9% fcm 28d 80,3% fcm 28d 100% AG/ ( AF+Lig) 0,82 massa onde: AF/ (argam.) 0,447 volume acompanhamento da produção do betão, permitindo máxima classe de teor de cloretos a verificar é a Cl 0,2. estimar as resistência aos 28 dias de idade, a partir de No cálculo do teor de cloretos do betão em estudo, água / finos 0,40 massa resultados em idades mais jovens, mas também para indicado no Boletim de Composição, foram conside- o utilizador, no caso específico da aplicação final deste rados os seguintes teores máximos de cloretos para As relações apresentadas correspondem ao betão estudado. betão, programar a cura, a descofragem e a movimen- cada constituinte: tação das peças. A razão entre resistência à compressão aos 2 dias de 5. Conclusão idade (fcm,2) e a resistência à compressão aos 28 dias 28 Betão n.29 Outubro 2012 Outubro 2012 Betão n.29 29
  • 6. Obra Quadro VII. Constituintes Teor de cloretos Observações CEM II/A-L 42,5 R ≤0,1% NP EN 197-1:2001 Pozolana de Santo Antão ≤0,16% Ficha de Produto Areia Fina ≤0,04% Ensaio Pó de Pedra ≤0,03% Ensaio Areia Grossa Britada ≤0,03% Ensaio Brita 1 ≤0,03% Ensaio Brita 2 ≤0,03% Ensaio Viscocrete 3008 ≤0,1% Ficha de produto Sikament P190 ≤0,1% Ficha de produto VMA – Água Potável Água 0,025% Ficha de Produto (Electra) Partindo dos parâmetros base especificados para a Agradecimentos composição do betão dos Caixotões, a composição formulada não só alcançou, como ultrapassou ampla- Não gostaríamos de terminar este artigo sem agrade- mente os requisitos mínimos de resistência mecânica cer todo o apoio e interesse manifestado pelas equi- especificados. pas afectas à produção do betão e à construção dos Com a razão água/cimento utilizada (0,44) foi alcan- Caixotões. Só com o seu elevado saber e profissio- çada uma resistência à compressão aos 28 dias de 60,8 nalismo poderíamos chegar a um resultado final de MPa. Tendo em atenção a secção 9.5 e o Anexo A da qualidade ímpar, entre as demais obras do género. NP EN 206-1, designadamente a secção A.5 (“Crité- Efectivamente, só com todo o espírito de empreen- rios para aceitação dos ensaios iniciais”), convém que dedorismo manifestado pelo Consórcio Construtor e a margem de segurança, relativa ao início de produ- pela empresa de fiscalização afectos ao PP2 se pode- ção, seja de, pelo menos, 6 MPa a 12 MPa. A compo- ria alcançar resultado tão positivo. sição estudada ultrapassa estes valores mínimos de segurança, indicados com base nos valores de desvio A todos os que nos apoiaram, o nosso Muito Obri- padrão previsíveis em decurso de produção. gado, nomeadamente: A composição estudada foi desenvolvida, para além das características mecânicas, tendo, também, em Eng.º Jorge Marques e Sr. Cruz Mata (o nosso inven- atenção: tor de “zingarelhos”, sem o qual não teria sido pos- • A obtenção de uma adequada reologia, conduzindo sível testar, previamente, a adequabilidade das com- a uma mais fácil colocação e compactação do betão; posições ao deslize, recorrendo ao Molde Protótipo • Um tempo de trabalhabilidade do betão fresco ade- inventado por si) – Somague; quado às condições higrotérmicas locais e às opera- Eng.º José Domingos e Sr. Rui Ferreira – Somague- ções de moldagem. -CVC; • Tempos de presa adequados à velocidade de des- Eng.º Luís Adão e Sr. Câmara – Etermar; lize necessária. Engº Luís Esteves e sua equipa – Consulgal. • Elevada qualidade do betão aparente, minorando as operações de reparação ou de acabamento final da sua superfície. Assim, é facilitado todo o processo de produção, visando a execução adequada à construção dos Cai- xotões. A conformidade do betão com a NP EN 206-1 signi- fica que a avaliação da conformidade prevista na sec- ção 10 desta Norma, os ensaios iniciais da secção 9.5, o controlo da produção previsto na secção 9. e o con- trolo da conformidade (secção 8) são executados pelo produtor e satisfazem os requisitos. 30 Betão n.29 Outubro 2012