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Espaçadores para armaduras de betão armado
Aplicação da especificação LNEC E 469-2006 aos materiais
Materiais de Construção II
Docente
Eng. Dulce Henriques
Semestre Verão 2011/2012
Grupo 4
Brian Torneiro, nº 30525
Ricardo Dias, nº 31209
Tânia Henriques, nº 33099
Sara Alves, nº33186
Pedro Duarte, nº 33787
Espaçadores para armaduras de Betão Armado Aplicação da especificação LNEC E 469-2006 aos materiais
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Índice
Introdução ..................................................................................................................................... 3
Importância do recobrimento e do espaçamento entre armaduras ............................................ 4
Especificação E 469-2006 .............................................................................................................. 5
Materiais ................................................................................................................................... 5
Dimensões ................................................................................................................................. 5
Colocação .................................................................................................................................. 6
Lajes ........................................................................................................................................... 6
Vigas .......................................................................................................................................... 8
Pilares ...................................................................................................................................... 10
Paredes .................................................................................................................................... 12
Espaçadores para armaduras de Betão Armado ......................................................................... 13
Tipos de espaçadores .................................................................................................................. 13
Espaçadores indicados para armaduras verticais ................................................................... 13
Espaçadores indicados para armaduras horizontais ............................................................... 15
Outros espaçadores ................................................................................................................ 18
Preços .......................................................................................................................................... 19
Anomalias na colocação de espaçadores .................................................................................... 20
Bibliografia .................................................................................................................................. 22
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Introdução O recobrimento é a mínima espessura de betão que envolve a armadura. Destina-se a
proteger a armadura contra a entrada de agentes agressivos e consequentemente contra a
corrosão.
O recobrimento nominal , deve ser especificado nos desenhos. É definido como
um recobrimento mínimo, , mais uma margem de cálculo para as tolerâncias de execução,
:
O recobrimento mínimo, deve assegurar a transmissão eficaz das forças de
aderência, a protecção do aço contra a corrosão (durabilidade) e uma adequada resistência ao
fogo. Deve utilizar-se o maior valor de que satisfaça simultaneamente os requisitos de
aderência e de condições ambientais.
Onde:
: recobrimento mínimo para os requisitos de aderência;
: recobrimento mínimo relativo às condições ambientais;
: margem de segurança;
: redução do recobrimento mínimo no caso de utilização de aço inoxidável;
: redução do recobrimento mínimo no caso de protecção adicional.
Para garantir que o recobrimento seja cumprido são utilizados espaçadores. Existem
vários tipos de espaçadores destinados a diferentes elementos estruturais.
Ao longo deste trabalho serão apresentados vários tipos de espaçadores bem como
algumas das suas características. Também serão referidos os tipos de anomalias causadas pelo
não cumprimento do recobrimento. Será também desenvolvida uma análise à especificação
LNEC E 469-2006, que estabelece os parâmetros de utilização e concepção dos espaçadores
para estruturas de betão armado.
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Importância do recobrimento e do espaçamento entre
armaduras No dimensionamento de uma armadura para uma determinada estrutura há que ter
em conta diversos factores. A armadura deve ter o afastamento necessário entre as armaduras
e agrupamentos de armadura para garantir que aquando da betonagem os agregados mais
grossos passam entre estas. Assim, há que facilitar a colocação do betão e a vibração e
promover uma melhor aderência.
A armadura tem de ficar envolvida em betão e tem de ter um certo recobrimento de
forma a que os agentes agressivos, tais como cloretos, água, dióxido de carbono, não
destruam tão rapidamente a armadura, uma vez que esta tem tendência a oxidar.
Deve-se assegurar o recobrimento adequado das armaduras que é descrito no
projecto. O recobrimento vai depender da classe do betão, elemento estrutural e classe
ambiental. Quanto maior o recobrimento mais protegidas estarão as armaduras, no entanto
não se pode exagerar pois o recobrimento não tem armadura e o betão pode fissurar.
O espaçamento pode ser garantido com materiais que apos a betonagem não são
recuperados, por isso têm de ser compatíveis com o betão. Estes materiais chamam-se
espaçadores, separadores ou distanciadores.
Existem espaçadores para várias distâncias entre armaduras e recobrimentos, para
armaduras horizontais e verticais. Durante a betonagem e vibração do betão os espaçadores
ficam presos à armadura não deixando que esta se mexa e desta forma se consiga garantir a
distância entre armaduras e o recobrimento.
Figura 1: Espaçamento mínimo entre armaduras
Figura 2: Espaçamento mínimo entre varões agrupados
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Especificação E 469-2006 Características e colocação de espaçadores segundo a E 469-2006
A especificação LNEC E469-2006 (espaçadores para armaduras de betão armado)
refere os materiais, dimensões e a colocação dos espaçadores em lajes, vigas, pilares e
paredes.
Na especificação é estabelecida a principal característica do espaçador, que é, garantir
o recobrimento das armaduras ordinárias estabelecidas no projeto das estruturas de betão
armado, é de salientar que todos os dispositivos usados como espaçadores devem ter
resistência suficiente para suportar as cargas antes e depois da betonagem sem que existam
deformações que comprometam o recobrimento das armaduras.
Materiais
No que diz respeito aos materiais, a especificação refere que devem se usados
preferencialmente os de argamassa de cimento, podendo também ser usados espaçadores de
plástico em elementos de classe de exposição ambiental X0, XC1 e XC2. O cimento usado para
o fabrico de espaçadores deve ser fabricado com cimento CEM I ou CEM II/A e ter uma
resistência à compressão no mínimo de 50 MPa, no caso de ser fabricada e ensaiada de acordo
com a NP EN 196-1, é importante referir que deve ser devidamente compactada e ter uma
cura húmida não inferior a 3 dias.
Quanto a tensão de rotura esta pode ser determinada em cubos, de acordo com as
normas EN 12390-2 e EN 12390-3 tendo em conta o fabrico, conservação e ensaio.
Se por razões de durabilidade for usado outro cimento ou betões de classe de
resistência superior a C 40/50, a argamassa para os espaçadores deve ser fabricada com este
cimento e aos 28 dias deverá pelo menos igualar a resistência do betão previsto aplicar.
De salientar que antes da sua aplicação os espaçadores devem ter pelo menos 28 dias
de idade, os moldes a usar devem, de preferência, conduzir à obtenção de superfícies rugosas
espaçadores para melhorar a aderência ao betão e dificultar a entrada dos agentes agressivos.
Dimensões
Em relação as dimensões, a especificação refere que podem apresentar várias formas
geométricas mas no entanto devem apresentar estabilidade suficiente quando fixados ao
longo das armaduras ou nas suas extremidades. A fixação dos espaçadores as armaduras pode
ser feita através de arames previamente colocados nos espaçadores sendo que os espaçadores
fixados por arame devem ter pelo menos 20 mm na direção da armadura que suportam e ¾ do
recobrimento na direção perpendicular, no caso dos espaçadores de plástico podem ser
fixados através dos sistemas de Auto fixação cuja eficiência pode ser avaliada segundo a norma
BS 7973-1, os espaçadores de plástico devem garantir que qualquer secção transversal
perpendicular à armadura tenha pelo menos 25% de vazios dentro da envolvente externa do
espaçador.
Para garantir estabilidade os espaçadores não circulares com sistemas de Auto fixação
deverão ter nas duas direções ortogonais um raio de rotação superior ao recobrimento em
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pelo menos 5 mm, os espaçadores circulares devem ter um apoio na armadura que seja
superior a metade do recobrimento requerido.
Os espaçadores deveram apresentar dimensões adequadas para suportar as cargas
prevista e satisfazer os recobrimentos nominais estabelecidos na especificação LNEC E 464, ou
seja, de 20 mm a 65 mm com incrementos de 5 mm a tolerância para aas dimensões que
garante o recobrimento é de 1 mm e 2 mm no caso de o recobrimento ser superior a 65 mm.
Colocação
De acordo com a Especificação 469-2006 iremos agora enunciar algumas normas a
seguir para a colocação de espaçadores na ligação das armaduras e disposição nos elementos
estruturais (lajes, vigas, pilares e paredes). Recorde-se que anteriormente à especificação do
LNEC não havia qualquer regulamentação relativamente à utilização de espaçadores.
Regra geral e já anteriormente mencionada é que os espaçadores deram ser colocados
de forma a garantir o recobrimento sendo essa a sua principal função. É de salientar que os
espaçadores dever se colocados a uma distância de 5 mm da zona de dobragem do varão em
que se apoiam.
Lajes
As armaduras junto ao bordo devem ser ligadas em todas as intersecções. As restantes
armaduras podem ter ligações alternadas nas duas direções, desde que tem diâmetros
não superiores a 20 mm, as ligações podem ser espaçadas mas sem ultrapassar 50
diâmetros do varão de menos secção.
Na face inferior, os espaçadores devem ser colocados em todos os varões mais
próximos da cofragem, em ziguezague e com uma distância entre si, ao longo de cada
varão não superior a 50 vezes o diâmetro de varão mais próximo da cofragem com um
máximo de 1 m.
Figura 3: Armadura inferior
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Nos bordos, os varões perpendiculares à face e acabando em ponta devem ter os
espaçadores de topo colocados a uma distância entre si não superior a 1 m.
Os varões perpendiculares ao fundo da laje devem ser ligados em todas as
intersecções e ter espaçadores alternados.
Os varões horizontais intermédios, paralelos aos bordos da laje e colocados
externamente aos varões referidos no ponto anterior devem ser ligados de forma
alternada e ter espaçadores com intervalos não superiores a 50 vezes o diâmetro de
varão mais próximo da cofragem, com uma máximo de 1m.
Figura 4: Armadura horizontal no bordo acabando em ponta
Figura 5: Armadura vertical no bordo
Figura 6: Armadura vertical no bordo com armadura horizontal intermédia
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No caso de lajes aligeiradas que não contem estribos nas armaduras, a distância dos
espaçadores não deve ultrapassar 50 vezes o diâmetro do varão da armadura
principal, com um máximo de 1 m. Para o caso de existirem estribos, aplica-se o
mesmo afastamento e o máximo de 1m, mas a meia altura da laje dever ser aplicados
espaçadores de forma a garantir o recobrimento dos estribos.
Vigas Todos os cantos dos estribos devem ser ligados aos varões longitudinais. AS ligações
aos demais varões podem ser espaçadas até 50 vezes o diâmetro do varão da
armadura principal. No caso de estribos múltiplos, estes também devem ser ligados
entre si.
Os espaçadores devem ser colocados, na base e nas duas faces laterias, em estribos
situados nas exterminadas e ao longo da viça, em intervalos que não ultrapassem 1m.
Se aplicável, os varões longitudinais devem ter espaçadores de topo.
Para vigas com larguras inferiores a 0,25 m, apenas é necessário um espaçador.
Figura 7.1: sem estribos
Figura 7.2: Com estribos
Figura 8: Viga em alçado
Figura 9: Viga estreita
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No caso de vigas com larguras entre 0,25m e 0,50m devem ser colocados dois
espaçadores.
Para vigas com largura superior a 0,50m deverá garantir-se a distância entre
espaçadores para que não ultrapasse a distância de 50 vezes o diâmetro do varão mais
próximo da cofragem, devendo sempre colocar-se um espaçador ma zona de
sobreposição de estribos. Para vigas com larguras inferiores a 0,25 m, apenas é
necessário um espaçador.
Nas faces laterias das vigas altas, o número de espaçadores a colocar deve garantir que
o limite anterior de 50 vezes o diâmetro do varão mais próximo da cofragem também
não é ultrapassado.
Figura 10: Viga normal
Figura 11: Viga larga
Figura 12: Viga alta
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Pilares
As cintas devem ser ligadas em todas as intersecções com varões longitudinais e ainda
entre si, no caso de cintas múltiplas.
Os espaçadores devem ser colocados nas cintas de topo, do fundo e do meio do troço
a betonar, e em intervalos não superiores a 1000 vezes o diâmetro da armadura
principal.
Nas secções rectangulares ou quadradas que não ultrapassem 50 vezes do diâmetro
do varão mais próximo da cofragem, devem ser colocados 6 espaçadores como se
ilustra na figura.
Figura 13: Ao longo do pilar
Figura 14: Secção menor
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Nas secções rectangulares ou quadradas que ultrapassem 50 vezes do diâmetro do
varão mais próximo da cofragem, devem colocar-se os espaçadores necessários para
garantir que a distância entre eles ao longo de determinado lado da secção, seja
inferior a 50 vezes do diâmetro do varão mais próximo da cofragem.
No Caso de existirem cintas múltiplas, deve verificar-se o limite indicado no ponto
anterior e colocar-se um espaçador a meio da sobreposição de cintas.
As secções circulares devem ter pelo menos 4 espaçadores equidistantes, não
podendo a distância entre eles ultrapassar 50 vezes do diâmetro do varão mais
próximo da cofragem, quando medida ao longo da cinta.
Figura 15: Secção maior
Figura 16: Secção com cintas duplas
Figura 17: Secção circular
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Nas secções de forma poligonal, deve colocar-se um espaçador por face, não podendo
ultrapassar o limite de 50 vezes do diâmetro do varão mais próximo da cofragem em
cada face.
Paredes Para as paredes aplicam-se as mesmas regras estabelecidas para as lajes, limitando-se
porem a distância entre os espaçadores a um máximo de 0,5 m. Os espaçadores devem ser
colocados de forma simétrica nas faces verticais.
Deve ser dada uma especial atenção aos estribos de montagem, por forma a manter a
distância entre as duas malhas.
Figura 18: Secção poligonal
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Espaçadores para armaduras de Betão Armado Os espaçadores contribuem para o perfeito posicionamento das armaduras no interior
da peça de betão-armado, garantido que na estrutura, estas cumprem o seu papel como
“fibras” capazes de absorver os esforços de tracção que o betão não é capaz de resistir, ao
mesmo tempo que ficam protegidas pelo betão, através da espessura de recobrimento, da
agressividade ambiental, causadora da corrosão no aço.
No Eurocódigo 2, o recobrimento nominal traz implícita, em relação ao recobrimento
efectivo desejado, a certeza de um erro que estará presente e será tanto menor quanto maior
a eficácia dos espaçadores em posicionar as armaduras mais externas em relação à superfície
do betão.
Tipos de espaçadores Existem inúmeros tipos de espaçadores que devem ser escolhidos de acordo com o
elemento estrutural em causa.
Espaçadores indicados para armaduras verticais
Usados na execução de paredes, pilares e lateral de vigas.
o Espaçador circular
Este espaçador possui saliências que minimizam o contacto com a forma exterior. As
peças deverão ser colocadas antes de montar a armadura uma vez que estes espaçadores não
têm abertura lateral de encaixe.
Garante um recobrimento de 41 a 49 mm.
Este tipo de espaçador circular tem um perfil diferente do anterior. O seu novo perfil
permite a colocação dos espaçadores depois de montada a armadura e dificulta a saída das
armaduras. Melhora a fluxo do betão evitando assim fissuras.
Garante um recobrimento de 15 a 40 mm.
Figura 19: Espaçador circular Figura 20: Espaçador circular Aplicação
Figura 21: Espaçador circular
Figura 22: Espaçador circular Aplicação
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Espaçador circular S
É indicado para armaduras pesadas como sapatas e blocos de fundação.
Garante um recobrimento de 15 a 38 mm.
Espaçador com entrada radial
A sua utilização é idêntica ao modelo circular S.
Garante um recobrimento de 15 a 17 mm.
o Espaçador linear com fixação
Este tipo de espaçador é indicado para malhas duplas e paredes.
Garante um recobrimento de 15 a 20 mm.
Figura 23: Espaçador circular S
Figura 24: Espaçador circular S Aplicação
Figura 25: Espaçador com entrada radial
Figura 26: Espaçador com entrada radial Aplicação
Figura 27: Espaçador linear com fixação
Figura 28: Espaçador linear com fixação
Aplicação
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Garante um recobrimento de aproximadamente 30 mm.
Espaçadores indicados para armaduras horizontais
Usados na execução de lajes e vigas.
o Espaçadores Pontuais sem fixação
A sua base rectangular garante grande estabilidade do sistema, impede o
afundamento da peça no solo ou na brita e não tomba.
Garante um recobrimento de 15 a 40 mm.
o Espaçadores Pontuais com fixação
Espaçador calço com garra
Além de garantir o cobrimento e estabilidade do sistema facilita a movimentação
quando necessária de pessoas ou maquinas. Espaçador muito reforçado.
Garante um recobrimento de 10 a 50 mm.
Figura 29: Espaçador linear com fixação
Figura 30: Espaçador linear com fixação
Aplicação
Figura 31: Espaçador pontual sem fixação
Figura 32: Espaçador pontual sem fixação
Aplicação
Figura 34: Espaçador pontual com fixação Aplicação
Figura 33: Espaçador pontual com fixação
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Espaçador tipo cavalete
Garante um recobrimento de 15 a 70 mm.
Garante um recobrimento de 10 a 30 mm.
o Espaçadores Lineares sem fixação
Espaçador tipo centopeia
Este tipo de espaçador é indicado para fundos de vigas e lajes muito pesadas.
Garante um recobrimento de 15 a 40 mm.
Figura 36: Espaçador tipo cavalete Aplicação
Figura 35: Espaçador tipo cavalete
Figura 37: Espaçador tipo cavalete Figura 38: Espaçador tipo cavalete
Aplicação
Figura 39: Espaçador tipo centopeia
Figura 40: Espaçador tipo centopeia
Aplicação
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o Espaçadores Lineares com fixação
o Espaçador para cruzamento de varões
Garante um recobrimento de aproximadamente 10 mm.
Espaçador tipo pino
Garante um recobrimento de 8 a 60 mm.
Garante um recobrimento de aproximadamente 15 mm.
Figura 41: Espaçadores lineares com fixação
Figura 42: Espaçador para cruzamento de varões Figura 43: Espaçador para cruzamento de varões Aplicação
Figura 44: Espaçador tipo pino Figura 45: Espaçador tipo pino Aplicação
Figura 47: Espaçador para cruzamento de varões Aplicações
Figura 46: Espaçador para cruzamento de varões
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Outros espaçadores
o Espaçador tipo estribo
Este tipo de espaçador, bem como os espaçadores para lajes treliçadas e para lajes
pré-moldadas em forma de T, garante e agiliza a produção com precisão das armaduras.
o Espaçador para lajes treliçadas
o Espaçador para lajes pré-moldadas em forma de T
Figura 48: Espaçador tipo estribo
Figura 49: Espaçador tipo estribo Aplicação
Figura 50: Espaçador para lajes treliçadas
Figura 51: Espaçador para lajes treliçadas
Aplicação
Figura 52: Espaçador para lajes pré-moldadas em forma de T
Figura 53: Espaçador para lajes pré-moldadas em forma de T Aplicação
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Preços A escolha do espaçador varia com o recobrimento que se exige mas também pode
passar por questões económicas. De uma forma geral os preços dos espaçadores são
compreendidos entre dois a três cêntimos para espaçadores pontuais (menor dimensão)
vendidos em embalagens de 50, 200 e 500 unidades.
De referir que espaçadores de maiores dimensões invariavelmente têm preços
ligeiramente mais caros, assim, os espaçadores lineares com ou sem fixação, regra geral, são
vendidos ao metro, apresentando valores que estão compreendidos entre 50 a 75 cêntimos
por cada metro.
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Anomalias na colocação de espaçadores Para se garantir um bom recobrimento das armaduras é necessário a aplicação
correcta de espaçadores compatíveis com o betão a utilizar.
Quando não existe a colocação de espaçadores ou existe em número reduzido e
inadequado o risco de ocorrer corrosão das armaduras é bastante mais elevado, o que levará à
fendilhação das estruturas de betão armado.
- Consequências de um recobrimento inadequado:
Figura 54: Deterioração do betão armado visível em pilares
Figura 55: Deterioração do betão armado visível em lajes
Figura 56: Deterioração do betão armado visível em vigas
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De todos os gases dissolvidos na água, o oxigénio ocupa posição especial porque é um
tremendo estimulante á corrosão. Um betão bem dosado, com recobrimento e factor, a/c,
adequados, garante maior protecção das armaduras á corrosão. No entanto, se a camada de
recobrimento for permeável o betão permite fácil acesso á água e aos gases, como o oxigénio,
através de sua rede de vazios.
Além do oxigénio, a água também pode corroer o betão. Á medida em que a água se
infiltra, esta dissolve a cal (hidróxido de cálcio), que deixa o betão cada vez mais poroso, e
consequentemente mais fraco.
É devido, principalmente, a um mau recobrimento das armaduras e à má qualidade do
betão em uso que ocorre a corrosão nas estruturas de betão armado.
- Degradação do betão armado:
Penetração de agentes agressivos no betão
armado, que se o recobrimento for inadequado, com
maior facilidade estes atingirão a armadura.
Aparecimento das primeiras fissuras no betão
armado devido às forças de expansão dos produtos de
corrosão.
Por fim, ruptura do betão na estrutura e
oxidação significativa das armaduras.
Figura 57: Penetração de agentes agressivos no betão armado
Figura 58: Aparecimento das primeiras fissuras
Figura 59: Ruptura do betão na estrutura
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Bibliografia
Acetatos da disciplina de Processos de Construção e Edificações 1, Eng.º M. Brazão
Farinha
http://jacp.com.br/produto.php?id=9
NP EN 1992-1-1, 2010, Norma Portuguesa, Eurocódigo 2 – projecto de estruturas de
betão
http://www.eplas.com.br/produtos/ro.htm
http://www.ctori.com.br/produto-detalhes.asp?Id_Produto=756