Uma camada de concreto projetado só é bem-sucedida quando o material que adere à parede atende aos requisitos do projeto. Mesmo uma mistura promissora na betoneira pode resultar em rebote excessivo, mangueiras entupidas, baixa aderência ou pontos fracos atrás da armadura. A mistura, o equipamento, o operador do bico, o substrato e a cura são fatores que afetam a camada aplicada.
Na Shandong Jianbang Chemical Fiber Co., Ltd., fornecemos fibras de reforço Ecocretefiber™ para aplicações em concreto. Trabalhamos com compradores que precisam selecionar um tipo de fibra e testá-la na mistura pulverizada real. Este guia explica os processos de mistura a seco e a úmido, os principais controles da mistura, o papel das fibras e um caminho prático desde o painel de teste até o controle de qualidade na obra.
O que é concreto projetado e onde ele é utilizado?
O concreto projetado é concreto ou argamassa projetada em alta velocidade sobre uma superfície. O impacto ajuda a consolidá-lo no local. É comumente utilizado para sustentação de túneis e minas, estabilização de taludes, sustentação de escavações, proteção de rochas, reparos estruturais e superfícies com formas difíceis de moldar e concretar. Ele pode reduzir a quantidade de cofragem, especialmente em faces verticais ou suspensas. A explicação do Instituto Americano do Concreto sobre o concreto projetado distingue os processos úmido e seco com base no momento em que a água é adicionada à mistura.
A camada pulverizada não é automaticamente mais resistente, impermeável ou mais econômica do que o concreto moldado. Esses resultados dependem da preparação da superfície, do projeto da mistura, da habilidade na aplicação, da espessura e da cura. Um substrato limpo e em boas condições, bem como o acesso adequado ao bico pulverizador, são tão importantes quanto um alto teor de cimento. Se a especificação exigir suporte precoce ao solo, aderência, resistência, baixa permeabilidade ou capacidade pós-fissuração, cada requisito precisa de seu próprio método de aceitação.
Concreto projetado de mistura a seco e de mistura úmida
Concreto projetado de mistura seca transporta cimento e agregados secos ou pré-umedecidos por meio de uma mangueira. A água é adicionada no bico. O operador do bico controla a adição de água e a pulverização. Esse processo pode ser útil para trabalhos intermitentes e canteiros de obras onde se aplica uma quantidade menor de cada vez. O controle da água no bico, a poeira e o rebote exigem atenção especial.
Concreto projetado de mistura úmida combina o cimento, o agregado, a água e a maioria dos aditivos antes do bombeamento. O ar comprimido no bico acelera o jato; um acelerador de presa pode ser injetado próximo ao bico. O teor de água pode ser medido na dosagem, e o processo é adequado para trabalhos contínuos e de maior volume. A bombeabilidade, o abatimento ou fluidez, o tempo de entrega e a compatibilidade do acelerador tornam-se controles centrais. A pulverização úmida geralmente gera menos poeira do que a pulverização a seco, mas o resultado real depende do equipamento, da ventilação e da técnica utilizada.
| Ponto de decisão | Método de mistura a seco | Método de mistura úmida |
| Adição de água | Principalmente no bico | Medido antes do bombeamento |
| Controle do campo principal | Ajuste estável da alimentação e do jato de água | Estabilidade e bombeabilidade da mistura fresca |
| Preocupação operacional típica | Pó e rebote | Obstrução da mangueira, variação da consistência da massa e dosagem no bico |
| Qualificação | Designar um painel com o equipamento e a equipe previstos | Pulverize um painel com a mistura pretendida, a bomba, o acelerador e a equipe |
A escolha deve levar em conta o acesso ao local de trabalho, a produção, o equipamento, a experiência da equipe e as especificações de desempenho. ACI PRC-506-22, *Concreto projetado – Guia* abrange ambos os processos: testes pré-obra, aplicação, cura e aceitação. Um método que pareça eficiente na ficha de mistura ainda precisa passar por um teste de pulverização bem-sucedido.
Definir a composição da camada pulverizada
O projeto da mistura de concreto projetado começa com o desempenho exigido na obra, e não com uma proporção fixa entre cimento e agregados. O projeto pode especificar a resistência à compressão aos 28 dias, um marco de resistência inicial, a aderência, a espessura, a durabilidade e a tenacidade. O projetista, então, escolhe a granulometria dos agregados, o ligante, a água, os aditivos e quaisquer fibras, de modo que a mistura possa passar pelo equipamento e aderir à superfície.
Cimento, agregados, água e acelerador
O agregado precisa passar pela bomba, pela mangueira e pelo bico e, ainda assim, compactar-se em uma camada densa. Seu tamanho máximo e granulometria devem ser adequados ao equipamento, à espessura da camada, ao espaçamento do reforço e às especificações. O excesso de agregado grosso pode aumentar o rebote e dificultar o preenchimento de áreas estreitas. A falta de fração grossa útil ou uma granulometria inadequada podem aumentar a necessidade de pasta e a contração. A fração de areia de uma mistura relatada nunca deve ser copiada sem verificar os materiais locais.
A relação água/materiais cimentícios influencia a resistência e a durabilidade, mas uma mistura com pouca água pode não ser bombeada ou compactada adequadamente. Uma mistura com água em excesso pode apresentar afundamento, rebote irregular ou perda de resistência. O trabalho com mistura úmida também requer o abatimento ou a fluidez adequados na bomba. Não corrija a baixa bombeabilidade simplesmente adicionando água no canteiro de obras. Verifique novamente a umidade do agregado, a sequência de mistura e a utilização de um redutor de água compatível.
Um acelerador pode ajudar uma camada recém-aplicada a aderir à parede e a desenvolver resistência inicial. Ele também altera o tempo de presa e pode afetar a resistência e a durabilidade posteriores. Escolha-o juntamente com o cimento e outros aditivos e, em seguida, determine a dosagem durante um teste de pulverização. A presa rápida não substitui as propriedades de resistência exigidas após a cura. A água deve ser limpa e adequada para concreto, e a cura deve começar de acordo com o procedimento aprovado após a colocação.
Um cálculo detalhado é apenas um ponto de partida
Considere uma peneira de mistura úmida, a título de exemplo, com 200 kg/m³ de água da mistura e uma proposta de relação água/cimento de 0,45. O cálculo resulta em aproximadamente 444 kg/m³ de cimento antes de se fazerem alterações relacionadas a materiais cimentícios suplementares, umidade dos agregados ou aditivos líquidos. Se for utilizada uma dose experimental de acelerador, 4% de massa de cimento, o cálculo inicial é de aproximadamente 17,8 kg/m³. Esse número indica a massa do produto escolhido com base em uma dosagem definida; ele não indica o tempo de presa.
Um programa de triagem pode manter estáveis o teor de água e a fração de areia enquanto testa várias proporções em torno do valor proposto. Ele deve registrar a trabalhabilidade antes da bomba, a pressão do bico, a dosagem do acelerador, o rebote, o acúmulo, a presa inicial e a resistência posterior. Em seguida, a equipe ajusta uma variável por vez. A mistura aceita é aquela que atende às especificações após a pulverização, e não aquele com a aritmética mais precisa.
Entenda os conceitos de rebote, aderência e qualidade da camada
Recuperação é o material que ricocheteia da superfície em vez de se tornar parte da camada. Isso gera desperdício de material e pode alterar a composição do que permanece. O rebote pode ser afetado pela orientação do substrato, pela distância e pelo ângulo do bico, pela pressão do ar, pela granulometria do agregado, pelo teor de água, pela concentração de reforço e pela habilidade do operador. A taxa de rebote observada em uma superfície ou método de pulverização não pode ser garantida para outra. Registre-a nos testes do projeto e mantenha os detritos de rebote fora da camada finalizada.
Título Comece pelo substrato. Remova rochas soltas, concreto frágil, poeira e contaminações, conforme exigido pelo método do projeto. Prepare a superfície e controle a umidade de acordo com o procedimento aprovado. Uma mistura densa não reparará uma interface defeituosa. Quando a aderência for um critério de projeto, utilize o ensaio de arrancamento especificado ou outro ensaio relevante e defina o modo de falha aceitável antes do início dos trabalhos.
Qualidade da camada inclui espessura adequada, cobertura atrás da armadura, ausência de estratificação ou vazios e cura. A sequência de pulverização e o ângulo do bico podem fazer uma grande diferença em vergalhões, telas de malha, cantos e áreas suspensas. Uma alta resistência do cubo ou do cilindro em concreto moldado convencionalmente não garante que a camada pulverizada esteja em boas condições. A equipe deve realizar os testes com as mesmas condições de acesso e de armadura esperadas na obra.
Onde as fibras agregam valor no concreto projetado
As fibras podem ajudar a controlar a formação de trincas ou proporcionar resistência pós-trincamento, mas sua função depende do tipo de fibra, da geometria, da dosagem, da dispersão e da quantidade que permanece na camada pulverizada. ACI PRC-506.1-21, *Concreto projetado reforçado com fibras – Guia* concentra-se em macrofibras de aço e sintéticas e aborda alterações na composição da mistura, colocação, tenacidade, ensaios e controle de qualidade.
Microfibra de polipropileno para controle precoce de trincas
Microfibras finas de polipropileno são distribuídas em grande quantidade por meio de uma mistura. Elas podem ser consideradas para o controle do encolhimento do plástico e das fissuras precoces. Elas são não um substituto direto para o reforço estrutural ou um nível específico de tenacidade pós-fissuração. O Ecocretefiber™ oferece um microfibra de monofilamento de polipropileno que os compradores possam avaliar em sua mistura cimentícia. Verifique o comprimento das fibras, a dispersão e o comportamento da aplicação a fresco para o tipo de produto escolhido.
Fibra sintética macro para resposta pós-fissuração
As fibras sintéticas macro cobrem fissuras mais largas e podem ser especificadas para absorção de energia ou capacidade residual quando o concreto projetado é testado como um compósito. Nossas Macrofibra sintética de PP Ecocretefiber™ A página apresenta opções de comprimento de 30, 40, 50 e 60 mm e um valor indicativo 3 a 6 kg/m³ faixa para concreto projetado ou ensaios com maior tenacidade. Trata-se de indicações relativas à classe e à ficha técnica do produto, e não de uma dosagem universal ou de uma garantia de desempenho após a aplicação.
A fibra deve ser alimentada uniformemente, passar pela bomba e pelo bico e permanecer distribuída na camada. Uma fibra mais longa ou uma dosagem maior podem afetar a trabalhabilidade e aumentar o risco de entupimento. Peça à equipe responsável pelo bico que verifique a dispersão e avalie o desempenho do painel acabado. O polipropileno não enferruja, o que pode ser útil em ambientes expostos, mas a resistência à corrosão, por si só, não garante equivalência estrutural à malha ou à fibra de aço.
Fibra de aço com extremidade em gancho para ancoragem mecânica
As fibras de aço com extremidades em forma de gancho podem proporcionar uma forte ponte de fissuras graças à sua resistência ao arrancamento. Nossa Fibra de aço com extremidade em gancho Ecocretefiber™ A página fornece uma estimativa 25-45 kg/m³ faixa de ensaios para concreto projetado e reparos. Seu comprimento, diâmetro e relação de aspecto variam de acordo com o modelo. O ensaio deve demonstrar dispersão, bombeabilidade, comportamento de ricochete, espessura da camada de cobertura e o resultado pós-fissuração exigidos. As condições de exposição e a aparência da superfície também influenciam a escolha do tipo de concreto.
Nem as fibras sintéticas macro nem as fibras de aço substituem automaticamente a armadura primária. Qualquer alteração proposta no projeto das telas, barras ou suporte do solo é de responsabilidade do engenheiro e deve estar de acordo com as especificações do projeto. A comparação de compras deve utilizar o camada pulverizada testada e o custo do sistema instalado, incluindo o rebote e a colocação, em vez de apenas os quilogramas de fibra.
Verificar a qualificação da equipe, do equipamento e do material acabado
Um plano prático de qualificação começa antes da aplicação em produção. Chegue a um acordo sobre as especificações, as variantes de mistura aprovadas, o tipo e a dosagem da fibra, o acelerador, a configuração da bomba e do bico, a orientação do painel, os detalhes do reforço e os testes de aceitação. Certifique-se de que o operador do bico e o representante do equipamento sejam os mesmos da obra. Um painel fabricado em uma posição horizontal simples não pode, automaticamente, servir como referência para a qualificação de uma seção de túnel suspensa com configuração complexa.
ASTM C1140/C1140M-11 (2019) descreve a preparação de painéis de ensaio de concreto projetado com mistura úmida ou seca e de amostras cortadas ou extraídas por perfuração desses painéis. Para ensaios de amostras extraídas in situ, ASTM C1604/C1604M-05 (2019) aborda a obtenção e o teste de amostras de concreto projetado extraídas por perfuração. O plano de aceitação deve indicar a localização, a idade, o condicionamento e a frequência das amostras, de acordo com os documentos normativos do projeto. Um resultado obtido a partir de uma amostra moldada não representativa não substitui as evidências do material efetivamente aplicado.
Quando o projeto depender da tenacidade da fibra, especifique um valor relevante pós-rachadura teste. ASTM C1550-26 mede a absorção de energia em um painel redondo de concreto reforçado com fibras, submetido a uma carga central. O resultado é específico para essa amostra e configuração de carga. Registre a deflexão especificada e o limite de aceitação antes do teste e prepare os painéis de concreto projetado seguindo o processo correto. Um certificado de resistência à tração das fibras não pode substituir o resultado do painel.
| Palco | Registro no trabalho | O que isso ajuda a verificar |
| Antes da pulverização | Materiais, mistura, lote de fibras, acelerador, umidade, propriedades do concreto fresco | Repetibilidade da configuração aprovada |
| Durante a pulverização | Configurações da bomba/bico, operador, condição da superfície, espessura, rebote | Qualidade da colocação e rendimento efetivo |
| Após a pulverização | Cura, identificações dos painéis, localização dos núcleos, resultados de resistência e tenacidade | Desempenho e rastreabilidade no local |
Se um painel apresentar falha, diagnostique a causa antes de aumentar a dosagem de fibra. Um resultado de baixa tenacidade pode ser causado por má dispersão, perda de fibra no rebote, matriz fraca, orientação inadequada do painel ou preparação incorreta do ensaio. Uma maior quantidade de fibra também pode tornar a mistura mais difícil de ser bombeada. Corrija a causa, repita o ensaio e documente a nova configuração.
Compre fibras para um teste específico de concreto projetado
Uma consulta útil à Shandong Jianbang deve incluir o processo úmido ou seco, a aplicação, a espessura da camada, o tipo de bomba e bico, o tamanho máximo do agregado, o cimento e o acelerador, a exposição e qualquer congestionamento de reforço. Inclua a resistência, a idade, a tenacidade e o método de ensaio exigidos. Assim, poderemos discutir uma classe de Ecocretefiber™ micro PP, macro sintética ou de aço com extremidades em gancho para o primeiro teste e fornecer a documentação atualizada sobre a classe em questão.
Solicite a geometria exata da fibra, a embalagem, a identificação do lote, o certificado e qualquer folha de segurança ou de manuseio aplicável. Coordene a adição da fibra com o fabricante do concreto. Dosifique a fibra de forma que ela se disperse antes do bombeamento, seguindo as instruções do produto e do equipamento escolhidos. Mantenha o primeiro lote de produção dentro da faixa qualificada. Se houver alterações no tipo de fibra, no acelerador, no agregado ou na configuração da bomba, decida com o engenheiro se é necessário realizar um novo teste.
Perguntas frequentes
O concreto projetado de mistura úmida é sempre melhor do que o de mistura seca? Não. A mistura úmida oferece água dosada por lote e, muitas vezes, é adequada para produção contínua. A mistura seca pode ser mais adequada para trabalhos intermitentes. O local da obra, o equipamento, a equipe e o desempenho de pulverização exigido determinam a escolha.
Um maior teor de cimento reduz automaticamente o rebote? Não. A granulometria, a água, a técnica de pulverização, a orientação e as condições da superfície também são importantes. Um teste deve medir o rebote e as propriedades da camada que permanece.
A microfibra de PP é capaz de atender a um requisito de resistência estrutural? Uma microfibra de PP deve ser especificada de acordo com a função para a qual foi testada. Um requisito de tenacidade pós-fissura geralmente exige um sistema de macrofibras adequado e um ensaio do compósito, com aprovação de engenharia.
A fibra pode substituir a tela soldada no reforço de túneis? Somente quando o engenheiro aprovar um projeto testado de acordo com as normas pertinentes do projeto. O tipo de fibra, a dosagem, a espessura do concreto projetado, as condições do solo e os resultados pós-fissuração são fatores importantes.
O que o primeiro teste deve avaliar? Deve-se verificar a alimentação e a dispersão, o desempenho da bomba e do bico, o rebote, o acúmulo de material, a presa precoce, a espessura, a resistência e qualquer resultado exigido em relação à aderência ou tenacidade.
Especifique a camada pulverizada e, em seguida, selecione a fibra
O projeto de concreto projetado deve integrar o dosamento do material à aplicação em campo e aos ensaios finais. Escolha o processo a seco ou a úmido para a obra, ajuste a mistura por meio de um teste de projeção representativo e meça a quantidade que permanece na superfície. Caso sejam necessárias fibras, identifique o objetivo de controle de fissuras ou de comportamento pós-fissuração antes de escolher o tipo e a dosagem.
A Shandong Jianbang pode ajudá-lo a comparar Opções de fibra para concreto Ecocretefiber™ para esse julgamento. Entre em contato com nossa equipe com as especificações do projeto, a composição proposta, os equipamentos e o plano de testes. Ajudaremos você a identificar um tipo de produto adequado e os documentos necessários para a qualificação.
