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Análise do Comportamento de Juntas de Betonagem

André Marques Borges

Dissertação de Mestrado Integrado em Engenharia Civil

JURI:

Presidente: Professor Jorge Manuel Caliço Lopes de Brito

Orientador: Professor João Paulo Janeiro Gomes Ferreira

Vogais: Professor Augusto Martins Gomes

Novembro de 2008

UNIVERSIDADE TÉCNICA DE LISBOA

INSTITUTO SUPERIOR TÉCNICO

ANÁLISE DO COMPORTAMENTO DE JUNTAS DE BETONAGEM RESUMO

DISSERTAÇÃO DE MESTRADO INTEGRADO EM ENGENHARIA CIVIL i

RESUMO

Segundo BUSSEL & CATHER (1995), a obtenção duma resistência mecânica adequada ao longo da

junta, será sempre um aspecto importante a ter em conta aquando da sua execução. Esta poderá

estar sujeita praticamente a qualquer tipo de esforços. No entanto, é-lhe exigido, que seja capaz de

resistir sobretudo a esforços de tracção, compressão e corte BUSSEL & CATHER (1995).

O objectivo deste trabalho consiste na avaliação do comportamento mecânico à tracção de diversos

tipos de juntas, através dum programa experimental. As diversas juntas foram obtidas através de

diferentes tratamentos ao nível da sua interface. No final pretende-se ter disponível uma linha

orientadora para a execução de tratamentos eficazes. As soluções estudadas centraram-se em

soluções de uso corrente em obra, tais como a escovagem da superfície da junta, a escarificação da

superfície através de martelo pneumático, com e sem pré-humedecimento da junta, o recurso a redes

de metal distendido bem como o uso de agentes ligantes à base de resinas epóxidas.

Nas juntas de betonagem horizontais, a escarificação da superfície da interface, seguido da aplicação

dum ligante artificial, foi o método para a criação de juntas de betonagem que apresentou melhores

resultados. O recurso a uma rede de metal distendido também se apresentou como uma solução

eficaz. Os factores com mais influência para a elaboração duma junta com um bom comportamento

mecânico, são a criação duma rugosidade adequada na interface, o recurso a redes de metal

distendido ou a agentes ligantes artificias para promover a união dos betões de diferentes idades.

Palavras-chave: Junta de betonagem; aderência; escarificação do betão; escovagem do betão;

resinas epóxidas; rede de metal distendido;

ANÁLISE DO COMPORTAMENTO DE JUNTAS DE BETONAGEM ABSTRACT

DISSERTAÇÃO DE MESTRADO INTEGRADO EM ENGENHARIA CIVIL iii

ABSTRACT

“Construction joints are discontinuity surfaces between concrete of different ages, usually horizontal or

with a slight slope, which should be implemented and treated …, to ensure the integrity of the

structure.” (Diário da República - I - Série B - Portaria 246/98 de 21 de Abril, 1998 ).

According to BUSSEL & CATHER (1995), obtaining an adequate mechanical strength along the

construction joint is an important aspect to be taken into account in its preparation. The joint may be

under any type of strength. However, it is only required that the joint and the reinforcement material

resist tensile and shear stresses.

The main purpose of this dissertation is to assess the tensile strength of various construction joints,

through an experimental program. The various joints were obtained according to preparation methods

of the substrate surface. In the end, it is intended to have a guiding line for an adequate substrate

surface for the joint.

The use of a chipped hammer to make the chipping of the joint surface, followed by the use of an

epoxy-based bonding agent was the surface treatment that provided the best bonding results in the

area of horizontal construction joints. The use of an expanded metal mesh was also an effective

solution. The factors that most influenced the establishment of an adequate construction joint,

characterized by a good tensile strength behavior, were the roughness of the substrate surface, the

use of an expanded metal mesh and the use of an epoxy-based bonding agent.

Key-words: Concrete joint; bonding; chipping the concrete surface; wire-brushing of the concrete

surface; epoxy-based bonding agent; expanded metal mesh;

ANÁLISE DO COMPORTAMENTO DE JUNTAS DE BETONAGEM AGRADECIMENTOS

DISSERTAÇÃO DE MESTRADO INTEGRADO EM ENGENHARIA CIVIL v

AGRADECIMENTOS

Para a realização desta dissertação, tive o apoio de inúmeras pessoas sem as quais esta dissertação

não seria uma realidade. Em primeiro lugar e desde já, tenho que agradecer ao Professor João

Ferreira, meu orientador científico para a realização da dissertação, pela constante disponibilidade e

interesse demonstrado, conselhos úteis transmitidos, auxílio prestado para a elaboração do trabalho

experimental e pela ajuda demonstrada para a obtenção de materiais bibliográficos.

Gostaria também de prestar o meu profundo agradecimento ao Sr.º Leonel Silva, funcionário do

Laboratório de Construção do Instituto Superior Técnico, pelo incansável auxílio prestado na

realização do programa experimental, preocupação demonstrada e conselhos transmitidos.

O meu agradecimento ao Eng.º António Sarzedas e ao Engenheiro João Gaspar, funcionários da

empresa TEIXEIRA DUARTE – ENGENHARIA E CONSTRUÇÕES, S.A., pela abertura demonstrada

e pela possibilidade que me foi concedida de prestar um acompanhamento constante à obra Villa

Park na Amadora, a fim de ter conhecimento da prática associada à elaboração de juntas de

betonagem, bem como pela cedência de redes de metal distendido para o programa experimental.

Ao Eng.º João Couto e ao Eng.º Miguel Alves, funcionários da empresa EDIFER CONSTRUÇÕES

S.A., pela possibilidade que me foi concedida para efectuar algumas visitas à obra do parque de

estacionamento P1 em Tróia, a fim de ter conhecimento da prática associada à elaboração de juntas

de betonagem.

Quero agradecer ao Sr.º João Novais, funcionário da empresa de fornecimento de betão pronto,

UNIBETÃO – INDÚSTRIAS DE BETÃO PREPARADO, S.A., que amavelmente se disponibilizou em

garantir o fornecimento de betão para a realização da betonagem das diferentes lajetas de betão.

Quero agradecer também ao Professor Doutor Eduardo Júlio, pela disponibilização da sua tese de

Doutoramento sobre “A Influência da Interface no Comportamento de Pilares Reforçados por

Encamisamento de Betão Armado”, e pelos diversos artigos científicos publicados e da sua autoria,

que foram extremamente úteis para o desenvolvimento da presente dissertação.

Agradeço ao Professor João Correia pela ajuda demonstrada na angariação de obras para a

realização de visitas às mesmas, a fim de me ser possibilitado um contacto directo da prática da

construção civil referente às juntas de betonagem.

Gostaria de agradecer à Eng.ª Inês Flores Colen pela cedência de materiais para a realização dos

ensaios de pull-off, bem como ao Sr.º Fernando, funcionário do Laboratório de Construção do Instituto

Superior Técnico pela ajuda prestada para a realização dos ensaios de pull-off.

AGRADECIMENTOS COMPORTAMENTO DE JUNTAS DE BETONAGEM

vi DISSERTAÇÃO DE MESTRADO INTEGRADO EM ENGENHARIA CIVIL

Aos meus amigos de sempre, pelas minhas muitas ausências.

Em último lugar, mas não menos importante, quero também agradecer a todos aqueles que me

acompanharam durante a realização deste trabalho, salientando os meus Pais, o meu irmão, pela

ajuda e companhia demonstrada e sem os quais a realização deste trabalho não teria sido possível.

Aos meus Pais quero exprimir sobretudo todo o meu reconhecimento pela ajuda e interesse

incansável da sua parte. Um obrigado à minha família por todo o apoio prestado.

ANÁLISE DO COMPORTAMENTO DE JUNTAS DE BETONAGEM ÍNDICE

DISSERTAÇÃO DE MESTRADO INTEGRADO EM ENGENHARIA CIVIL vii

ÍNDICE

CAPÍTULO 1 ‐ INTRODUÇÃO ...................................................................................................................... 1

1.1. JUNTAS DE BETONAGEM ................................................................................................................................ 1

1.2. OBJECTIVOS DO TRABALHO DE INVESTIGAÇÃO .................................................................................................... 4

1.3. PLANEAMENTO DO TRABALHO DE INVESTIGAÇÃO E ORGANIZAÇÃO DA DISSERTAÇÃO ................................................. 5

CAPÍTULO 2 ‐ JUNTAS DE BETONAGEM ..................................................................................................... 8

2.1. OBJECTIVOS DAS JUNTAS DE BETONAGEM ......................................................................................................... 8

2.2. ORIENTAÇÃO DAS JUNTAS DE BETONAGEM ....................................................................................................... 9

2.3. LOCALIZAÇÃO DAS JUNTAS DE BETONAGEM NUMA PEÇA DE BETÃO ...................................................................... 11

2.4. PROCESSOS CONSTRUTIVOS DAS JUNTAS DE BETONAGEM .................................................................................. 14

2.5. TRATAMENTOS UTILIZADOS NA INTERFACE DA JUNTA DE BETONAGEM ................................................................... 20

2.6. COMPORTAMENTO MECÂNICO DAS JUNTAS DE BETONAGEM .............................................................................. 23

CAPÍTULO 3 ‐ A INFLUÊNCIA DE ALGUNS TRATAMENTOS DA INTERFACE DA JUNTA DE BETONAGEM NA

SUA RESISTÊNCIA MECÂNICA ....................................................................................................................... 26

3.1. A RUGOSIDADE DA SUPERFÍCIE DA INTERFACE ................................................................................................. 26

3.1.1. Superfície da interface preparada com escova de pêlos de aço .......................................................... 28

3.1.2. Superfície da Interface Picada com Martelo Pneumático ................................................................... 29

3.2. PRÉ‐HUMEDECIMENTO DA INTERFACE DA JUNTA ............................................................................................... 30

3.3. SUPERFÍCIE DA INTERFACE TRATADA COM AGENTES LIGANTES .............................................................................. 32

3.3. REDES DE METAL DISTENDIDO ...................................................................................................................... 39

CAPÍTULO 4 ‐ TRABALHO EXPERIMENTAL – CARACTERIZAÇÃO DO COMPORTAMENTO MECÂNICO À

TRACÇÃO DAS JUNTAS ................................................................................................................................ 42

4.1. OBJECTIVOS ................................................................................................................................................... 42

4.2. ENSAIOS EXPERIMENTAIS REALIZADOS ................................................................................................................. 43

4.2.1 Ensaios de Compressão ........................................................................................................................ 45

4.2.2. Ensaio de arrancamento (Pull‐off test) ............................................................................................... 48

4.3. ESTIMATIVA DA RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO AOS 28 DIAS, A PARTIR DA EXTRACÇÃO DE CAROTES ................................... 52

4.4. PARÂMETROS FIXADOS ..................................................................................................................................... 58

4.5. CALENDARIZAÇÃO DOS ENSAIOS EXPERIMENTAIS ................................................................................................... 60

4.5 PREPARAÇÃO E REALIZAÇÃO DOS ENSAIOS ............................................................................................................ 63

4.6. RESULTADOS DOS ENSAIOS ................................................................................................................................ 68

4.6.1. Ensaios de Compressão dos Provetes .................................................................................................. 69

ÍNDICE COMPORTAMENTO DE JUNTAS DE BETONAGEM

viii DISSERTAÇÃO DE MESTRADO INTEGRADO EM ENGENHARIA CIVIL

4.6.2. Ensaios de arrancamento (Pull‐off test) .............................................................................................. 71

4.7 ANÁLISE DOS RESULTADOS DOS ENSAIOS .............................................................................................................. 73

CAPÍTULO 5 ‐ CONCLUSÕES E PERSPECTIVAS DE DESENVOLVIMENTOS FUTUROS .................................... 83

BIBLIOGRAFIA ............................................................................................................................................. 93

ANEXO A – COMPOSIÇÃO DOS BETÕES UTILIZADO NAS BETONAGENS DAS LAJETAS ....................................... I

ANEXO B – FICHA DO LIGANTE DE RESINAS EPÓXIDAS ICOSIT K 101 N ........................................................... III

ANEXO C – CRITÉRIO PARA DETECTAR VALORES ANORMAIS, CRITÉRIO DE DIXON ( (YOUNGER, 1985)) ........ VII

ANEXO D – RESULTADOS DOS ENSAIOS À COMPRESSÃO ÀS CAROTES E PROVETES CÚBICOS ......................... IX

ANEXO E – RESULTADOS DOS ENSAIOS DE PULL‐OFF REALIZADOS ÀS JUNTAS DE BETONAGEM ..................... XI

COMPORTAMENTO DE JUNTAS DE BETONAGEM ÍNDICE DE QUADROS

DISSERTAÇÃO DE MESTRADO INTEGRADO EM ENGENHARIA CIVIL ix

ÍNDICE DE FIGURAS

FIGURA 2.1 – ASPECTO DUMA JUNTA DE BETONAGEM. É CLARAMENTE PERCEPTÍVEL NA IMAGEM OS BETÕES DE DIFERENTES IDADES

QUE COMPÕEM A JUNTA. ....................................................................................................................................... 8

FIGURA 2.2 – EXEMPLO ESQUEMÁTICO DUMA JUNTA DE BETONAGEM HORIZONTAL (ACI STANDARD 224.3R‐95,

AGOSTO,1995). ............................................................................................................................................. 10

FIGURA 2.3 – ALGUNS EXEMPLOS DE JUNTAS DE BETONAGEM VERTICAIS. (ACI STANDARD 224.3R‐95, AGOSTO,1995). ...... 11

FIGURA 2.4 – PORMENOR CONSTRUTIVO REFERENTE A JUNTAS DE BETONAGEM EM PEÇAS DE BETÃO À VISTA (BUSSEL & CATHER,

1995). ............................................................................................................................................................ 11

FIGURA 2.5 – LOCALIZAÇÕES MAIS ADEQUADAS PARA AS JUNTAS DE BETONAGEM. A LOCALIZAÇÃO DAS JUNTAS A‐A’ E B‐B’ SÃO AS

MAIS FAVORÁVEIS POR ESTAREM LOCALIZADAS EM PONTOS MENOS ESFORÇADOS DA PEÇA (ANDRÉ, 2008). ........................ 12

FIGURA 2.6 – ESQUEMA EXEMPLIFICATIVO DE JUNTAS DE ENCAIXE TRAPEZOIDAIS (BUSSEL & CATHER, 1995). ....................... 13

FIGURA 2.7 – PROCESSO CONSTRUTIVO PARA A OBTENÇÃO DUMA JUNTA DE BETONAGEM COM UM PEQUENO “ENCAIXE” TRAPEZOIDAL

(BUSSEL & CATHER, 1995). ............................................................................................................................ 15

FIGURA 2.8 – PORMENOR REFERENTE À COLOCAÇÃO DE ARMADURAS DE ESPERA AO LONGO DA JUNTA DE BETONAGEM (BUSSEL &

CATHER, 1995) . ............................................................................................................................................. 16

FIGURA 2.9 – ADOPÇÃO DE JUNTAS DE BETONAGEM DE PEQUENA INCLINAÇÃO (BUSSEL & CATHER, 1995). .......................... 18

FIGURA 3.1 – EXEMPLO ILUSTRATIVO DE JUNTAS DE BETONAGEM COM DIFERENTES INTERFACES E RUGOSIDADES. ........................ 27

FIGURA 3.2 – EXEMPLO ILUSTRATIVO DA ESCARIFICAÇÃO DA INTERFACE DUMA JUNTA DE BETONAGEM COM RECURSO A UM MARTELO

PNEUMÁTICO .................................................................................................................................................... 29

FIGURA 3.3 – PRÉ‐HUMEDECIMENTO DA INTERFACE DA JUNTA DE BETONAGEM MOMENTOS ANTES DE SE INICIAR A RETOMA DA

BETONAGEM ..................................................................................................................................................... 30

FIGURA 3.4 – SUPERFÍCIE DA INTERFACE DA JUNTA ONDE SE PROCEDEU A UMA LIGEIRA REMOÇÃO DE BETÃO PARA A APLICAÇÃO DUM

AGENTE LIGANTE PARA POSTERIORMENTE SE EFECTUAR A RETOMA DE BETONAGEM. ........................................................ 33

FIGURA 3.5 – EXEMPLO DE APLICAÇÃO DUM AGENTE LIGANTE À BASE DE LÁTEX ATRAVÉS DUMA TRINCHA. .................................. 34

FIGURA 3.6 – VARIAÇÃO DA ADERÊNCIA DE DUAS RESINAS EPÓXIDICAS COM A TEMPERATURA EM COLAGENS ARGAMASSA

ENDURECIDA/ ARGAMASSA ENDURECIDA (J.B. AGUIAR). ............................................................................................ 35

FIGURA 3.7 – VARIAÇÃO DA ADERÊNCIA DE DUAS RESINAS EPÓXIDICAS COM A TEMPERATURA EM COLAGENS ARGAMASSA

ENDURECIDA/ARGAMASSA FRESCA (J.B. AGUIAR). .................................................................................................... 35

FIGURA 3.8 – EXEMPLO DUMA REDE DE METAL DISTENDIDO E DA SUA SUPERFÍCIE RUGOSA. ..................................................... 39

FIGURA 3.9 – ESCORRIMENTO DE BETÃO POR ENTRE AS NERVURAS DE METAL DISTENDIDO. ...................................................... 40

FIGURA 3.10 – SUPORTES DE FIXAÇÃO UTILIZADOS NO PROGRAMA EXPERIMENTAL PARA EVITAR A DISTORÇÃO DA REDE DE METAL

DISTENDIDO. ..................................................................................................................................................... 40

FIGURA 3.11 – NA FIGURA É POSSÍVEL OBSERVAR AS NERVURAS QUE FORMAM A REDE DE METAL DISTENDIDO, CAPAZES DE CRIAR UMA

SUPERFÍCIE RUGOSA (WWW.METAL DISTENDIDO.COM, 2008). ................................................................................... 41

FIGURA 3.12 – POSSIBILIDADE DAS ARMADURAS AO LONGO DA INTERFACE DA JUNTA E POR ENTRE A REDE DE METAL DISTENDIDO QUE

FORMA A JUNTA. ................................................................................................................................................ 41

FIGURA 4.1 – ENSAIO À COMPRESSÃO ÀS CAROTES EXTRAÍDAS DAS LAJETAS DA 1ª FASE DE BETONAGEM. ................................... 46

ÍNDICE DE FIGURAS COMPORTAMENTO DE JUNTAS DE BETONAGEM

x DISSERTAÇÃO DE MESTRADO INTEGRADO EM ENGENHARIA CIVIL

FIGURA 4.2 – OBTENÇÃO DOS PROVETES CÚBICOS REFERENTES À 2ª FASE DE BETONAGEM E RESPECTIVO ENSAIO À COMPRESSÃO. ... 46

FIGURA 4.3 – ESQUEMA DO ENSAIO DE PULL‐OFF (ASTM C 1583‐04, 2004). .................................................................... 48

FIGURA 4.4 – MODOS DE ROTURA MAIS USUAIS NOS ENSAIOS DE PULL‐OFF (ASTM C 1583‐04, 2004). .................................. 51

FIGURA 4.5 – ESQUEMA ONDE SE EXPÕEM A RELAÇÃO ENTRE O VALOR DA RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO AOS 28 DIAS E O VALOR DE

ESTIMATED POTENTIAL STRENGHT, PARÂMETRO P (CONCRETE SOCIETY TECHNICAL REPORT NO. 11, MAIO, 1976). ............. 53

FIGURA 4.6 – CAROTES EXTRAÍDAS DAS LAJETAS MONOLÍTICAS. .......................................................................................... 55

FIGURA 4.8 – RELAÇÃO DO VALOR DA SIGNIFICÂNCIA T COM O NÚMERO DE CAROTES OBTIDAS (CONCRETE SOCIETY TECHNICAL

REPORT NO. 11, MAIO, 1976) ....................................................................................................................... 57

FIGURA 4.9 – EXTRACÇÃO DAS CAROTES DAS LAJETAS MONOLÍTICAS PARA OBTENÇÃO DA SUA RESISTÊNCIA À COMPRESSÃO. .......... 61

FIGURA 4.10 – CONFIGURAÇÃO ADOPTADA PARA AS LAJETAS DO GRUPO 0 E I. ...................................................................... 63

FIGURA 4.11 – CONFIGURAÇÃO ADOPTADA PARA O ESTUDO DO COMPORTAMENTO MECÂNICO DAS JUNTAS DE BETONAGEM

VERTICAIS. ........................................................................................................................................................ 63

FIGURA 4.12 – 1ª FASE DE BETONAGEM. É POSSÍVEL OBSERVAR A LAJETA MONOLÍTICA E AS LAJETAS DO GRUPO I NO FINAL DA 1ª FASE

DE BETONAGEM. ................................................................................................................................................ 64

FIGURA 4.13 – ASPECTO DA LAJETA DO GRUPO II DO PROGRAMA EXPERIMENTAL, FORMADA ATRAVÉS DUMA REDE DE METAL

DISTENDIDO, NO FINAL DA 1ª FASE DE BETONAGEM. .................................................................................................. 64

FIGURA 4.14 – ASPECTO DA SUPERFÍCIE DA JUNTA DE BETONAGEM ONDE NÃO SE PROCEDEU A QUALQUER TIPO DE TRATAMENTO DA

SUA INTERFACE. ................................................................................................................................................. 65

FIGURA 4.15 ‐ ASPECTO DA SUPERFÍCIE DA JUNTA DE BETONAGEM ONDE SE PROCEDEU À ESCOVAGEM DA INTERFACE ATRAVÉS DUMA

ESCOVA DE PÊLOS DE AÇO. ................................................................................................................................... 65

FIGURA 4.16 – ILUSTRAÇÃO DO PROCESSO DE ESCARIFICAÇÃO DA INTERFACE DA JUNTA ATRAVÉS DUM MARTELO PNEUMÁTICO E O

ASPECTO FINAL DA SUPERFÍCIE DA INTERFACE. .......................................................................................................... 66

FIGURA 4.17 – REALIZAÇÃO DUM PRÉ‐HUMEDECIMENTO DA INTERFACE NUMA DAS JUNTAS DE BETONAGEM. ............................. 66

FIGURA 4.18 – COLAGEM DOS DISCOS DE AÇO PARA OS ENSAIOS DE ARRANCAMENTO. ........................................................... 67

FIGURA 4.19 – EQUIPAMENTO DISPONÍVEL NO LC E UTILIZADO PARA A REALIZAÇÃO DOS ENSAIOS DE PULL‐OFF. .......................... 68

FIGURA 4.20 – CAROTES EXTRAÍDAS AQUANDO DA REALIZAÇÃO DOS ENSAIOS DE ARRANCAMENTO. É POSSÍVEL OBSERVAR CADA UMA

DAS DIFERENTES ROTURAS OCORRIDAS. ................................................................................................................... 72

FIGURA 4.21 – DISPERSÃO DOS RESULTADOS OBTIDOS NOS ENSAIOS DE PULL‐OFF ................................................................. 74

FIGURA 4.22 – VALORES MÉDIOS DA TENSÃO DE ROTURA À TRACÇÃO DAS DIFERENTES INTERFACES DAS JUNTAS DE BETONAGEM .... 74

FIGURA 4.23 ‐ LOCALIZAÇÃO DA ROTURA DAS CAROTES DE PULL‐OFF REFERENTES AO TRATAMENTO RMD+HUMED. .................. 79

FIGURA 4.24 – ESCORRIMENTO DE CALDA DE BETÃO EMPOBRECIDO POR ENTRE AS NERVURAS DA MALHA. .................................. 80

FIGURA 4.25 – LOCALIZAÇÃO DA ROTURA DAS CAROTES REFERENTES AO TRATAMENTO RMD+EPÓXIDAS ................................ 80

FIGURA A. 1 ‐ DISPERSÃO DOS RESULTADOS OBTIDOS NOS ENSAIOS DE PULL‐OFF .................................................................. XVI

FIGURA A. 2 ‐ VALORES MÉDIOS DA TENSÃO DE ROTURA À TRACÇÃO DAS DIFERENTES INTERFACES DAS JUNTAS DE BETONAGEM ..... XVI

COMPORTAMENTO DE JUNTAS DE BETONAGEM ÍNDICE DE QUADROS

DISSERTAÇÃO DE MESTRADO INTEGRADO EM ENGENHARIA CIVIL xi

ÍNDICE DE QUADROS

QUADRO 1.1– PROGRAMA EXPERIMENTAL ...................................................................................................................... 6

QUADRO 2.1 ‐ QUADRO RESUMO DOS TRATAMENTOS DISPONÍVEIS PARA A INTERFACE DAS JUNTAS ........................................... 23

QUADRO 3.1 – PROPRIEDADES MECÂNICAS DAS RESINAS EPOXÍDICAS (J.B. AGUIAR). ............................................................. 35

QUADRO 3.2– QUADRO COMPARATIVO ENTRE AS CARACTERÍSTICAS MECÂNICAS USUAIS DO BETÃO E DE PRODUTOS À BASE DE RESINAS

EPÓXIDAS (ACI STANDARD 503.5R‐92, 1992). ...................................................................................................... 36

QUADRO 3.3 – QUADRO COMPARATIVO ENTRE A RESISTÊNCIA QUÍMICA CARACTERÍSTICA DE PRODUTOS À BASE DE RESINAS EPÓXIDAS E

DE BETÃO (ACI STANDARD 503.5R‐92, 1992). ...................................................................................................... 38

QUADRO 4.1 – QUADRO RESUMO DOS TIPOS DE JUNTAS DE BETONAGEM ESTUDADAS ............................................................ 44

QUADRO 4.2 – RELAÇÃO DO NÚMERO DE CAROTES COM A PRECISÃO DOS RESULTADOS OBTIDOS PARA A ESTIMATED POTENTIAL

STRENGHT (CONCRETE SOCIETY TECHNICAL REPORT NO. 11, MAIO, 1976). ................................................... 54

QUADRO 4.3 ‐ ESBELTEZA DAS CAROTES COM OS PROBLEMAS A QUE LHE ESTÃO ASSOCIADOS. .................................................. 56

QUADRO 4.4 – CALENDARIZAÇÃO DO PROGRAMA EXPERIMENTAL ...................................................................................... 62

QUADRO 4.5 – RESULTADOS DOS ENSAIOS À COMPRESSÃO DAS CAROTES DE BETÃO REFERENTES À 1ª BETONAGEM ...................... 69

QUADRO 4.6 ‐ RESULTADOS DOS ENSAIOS À COMPRESSÃO DAS CAROTES DE BETÃO REFERENTES À 2ª BETONAGEM ....................... 70

QUADRO 4.7 – SIGNIFICÂNCIA DOS RESULTADOS OBTIDOS NOS ENSAIOS À COMPRESSÃO DAS CAROTES ...................................... 70

QUADRO 4.8 – VALORES OBTIDOS NOS ENSAIOS À COMPRESSÃO DOS PROVETES CÚBICOS REFERENTES AO BETÃO DA 2ª BETONAGEM

...................................................................................................................................................................... 70

QUADRO 4.9 – RESULTADOS OBTIDOS NOS ENSAIOS DE PULL‐OFF ....................................................................................... 72

QUADRO 4.10 – DISPOSIÇÃO DOS TRATAMENTOS À INTERFACE DAS JUNTAS DE BETONAGEM HORIZONTAIS MAIS EFICAZES ............ 81

QUADRO 4.11 ‐ DISPOSIÇÃO DOS TRATAMENTOS À INTERFACE DAS JUNTAS DE BETONAGEM VERTICAIS MAIS EFICAZES .................. 81

QUADRO A. 1 – QUADRO REFERENTE AOS DIVERSOS VALORES PARA A UTILIZAÇÃO DO CRITÉRIO DE DIXON (YOUNGER, 1985) .. VII

QUADRO A. 2 – VALORES CRÍTICOS ( ) UTILIZADOS NO CRITÉRIO DE ACEITAÇÃO / REJEITAÇÃO DOS VALORES OBTIDOS E

SEGUNDO O CRITÉRIO DE DIXON (YOUNGER, 1985) ................................................................................................. VIII

QUADRO A. 3 ‐ RESULTADOS DOS ENSAIOS À COMPRESSÃO DAS CAROTES DE BETÃO REFERENTES À 1ª BETONAGEM ...................... IX

QUADRO A. 4 ‐ RESULTADOS DOS ENSAIOS À COMPRESSÃO DAS CAROTES DE BETÃO REFERENTES À 2ª BETONAGEM ....................... X

QUADRO A. 5 ‐ VALORES OBTIDOS NOS ENSAIOS À COMPRESSÃO DOS PROVETES CÚBICOS REFERENTES AO BETÃO DA 2ª BETONAGEM X

QUADRO A. 6 – RESULTADOS DOS ENSAIOS DE PULL‐OFF REFERENTES À PEÇA MONOLÍTICA I – 1ª BETONAGEM ............................ XI

QUADRO A. 7 – RESULTADOS DOS ENSAIOS DE PULL‐OFF REFERENTES À PEÇA MONOLÍTICA II – 2ª BETONAGEM .......................... XII

QUADRO A. 8 – RESULTADOS DOS ENSAIOS DE PULL‐OFF REFERENTES À INTERFACE DE JUNTA SEM TRATAMENTO ......................... XII

QUADRO A. 9 – RESULTADOS DOS ENSAIOS DE PULL‐OFF REFERENTES AO TRATAMENTO REA+HUMED ................................... XIII

QUADRO A. 10 – RESULTADOS DOS ENSAIOS DE PULL‐OFF REFERENTES AO TRATAMENTO TP+LIGANTE EPÓXIDAS ................. XIII

QUADRO A. 11 – RESULTADOS DOS ENSAIOS DE PULL‐OFF REFERENTES AO TRATAMENTO TP .................................................. XIV

QUADRO A. 12 – RESULTADOS DOS ENSAIOS DE PULL‐OFF REFERENTES AO TRATAMENTO TP+HUMED ................................... XIV

QUADRO A. 13 – RESULTADOS DOS ENSAIOS DE PULL‐OFF REFERENTES AO TRATAMENTO RMD+EPÓXIDAS ............................. XV

QUADRO A. 14 – RESULTADOS DOS ENSAIOS DE PULL‐OFF REFERENTES AO TRATAMENTO RMD+HUMED ................................ XV

ANÁLISE DO COMPORTAMENTO DE JUNTAS DE BETONAGEM

DISSERTAÇÃO DE MESTRADO INTEGRADO EM ENGENHARIA CIVIL 1

Capítulo 1 - Introdução

1.1. Juntas de Betonagem

A necessidade de criar juntas de betonagem é usual nas estruturas de betão, bem como algo de

indispensável no seu processo construtivo. As juntas de betonagem permitem a construção de

estruturas de betão de forma controlável para o Empreiteiro, tornando a betonagem das peças de

betão num processo mais fácil de gerir e economicamente mais viável. Assim, através da correcta

disposição e localização das juntas de betonagem, é possível dividir uma estrutura de betão em

várias peças de menor volumetria, permitindo que cada peça seja betonada, tratada e finalizada

dentro dos prazos disponíveis para o Empreiteiro. A possibilidade de espaçar temporalmente o

processo de betonagem duma peça de betão, permite ao Empreiteiro fazer uma melhor gestão das

equipas de trabalho que este tem à sua disposição, optimizando desta forma os recursos de que

dispõe. À junta de betonagem exige-se que não introduza uma perda considerável na resistência

mecânica da peça onde se insere.

Regra geral, as juntas de betonagem são hoje em dia utilizadas na resolução das seguintes questões:

(ANDRÉ, 2008)

• Construção por fases – os elementos estruturais a betonar exigem a pré-realização de outros

elementos estruturais (caso da ligação pilar-viga por exemplo);

• Limitação dos volumes de betonagem – o Empreiteiro pode não dispor de meios e recursos

humanos para betonar elementos estruturais de grande volumetria de uma só vez;

• Condicionamento de prazos – a optimização da distribuição de tarefas por parte do

Empreiteiro implica a calendarização de ciclos curtos onde intervêm várias equipes com

tarefas específicas. Este fenómeno encontra-se geralmente associado às subempreitadas.

Desta forma, a disponibilidade das equipes subcontratadas pode não permitir que a

betonagem das peças adjacentes possa ser efectuada nos prazos desejáveis.

As juntas de betonagem diferem das juntas de dilatação no sentido em que não está permitido o

movimento relativo ao longo da junta. De facto, o seu objectivo é assegurar que a estrutura onde se

insere consiga comportar-se como monolítica, sem que ocorra uma redução da sua resistência

mecânica. Segundo BUSSEL & CATHER (1995), a obtenção de uma resistência mecânica adequada

ao longo da junta, será sempre um aspecto importante a ter em conta aquando da sua elaboração.

BUSSEL & CATHER (1995) referem também que outros aspectos, tais como, a aparência da junta, a

durabilidade, resistência à penetração de humidade, o espaçamento e localização das juntas de

betonagem, devem ser tidos em conta. Segundo FERREIRA E. M. (2001), as juntas não devem

reduzir o desempenho de cada peça de betão, nomeadamente a resistência térmica, mecânica, ao

fogo, entre outros. Deverá permitir garantir a estanqueidade ao ar e à água, evitando quaisquer

incompatibilidades químicas e mecânicas.

Capítulo 1 -Introdução

2 DISSERTAÇÃO DE MESTRADO INTEGRADO EM ENGENHARIA CIVIL

Regra geral, as juntas de betonagem podem ser horizontais (ou com pequena inclinação) ou verticais.

Elas encontram-se tipicamente localizadas na junção de elementos horizontais de betão (vigas, lajes,

pavimentos, etc.) e elementos verticais (pilares, paredes, escadas, etc.). As juntas verticais

encontram-se normalmente associadas a junções entre elementos horizontais de betão, enquanto

que as juntas de betonagem horizontais se encontram associadas às junções entre elementos

verticais de betão.

Uma junta de betonagem será sempre um ponto de fraqueza estrutural, já que a continuidade e o

monolitismo da estrutura é interrompido, com consequências directas para a rigidez do betão, através

da sua diminuição BROOK (1969). É recomendado na BS 8110-1:1997 que o número de juntas de

betonagem existentes numa estrutura de betão deve ser sempre o mínimo necessário para a sua

execução. Esta norma refere também que a sua localização deve ser sempre cuidadosamente

escolhida. Antes de se iniciar a betonagem de uma peça, o Empreiteiro deverá solicitar à Fiscalização

a aprovação do programa de trabalhos de betonagens a executar, indicando claramente as datas de

betonagem e a localização das juntas. As juntas de betonagem só podem ser realizadas onde a

Fiscalização o permitir, e segundo a NP EN 206-1:2007, localizar-se, tanto quanto possível, nas

secções menos esforçadas das peças, com uma orientação aproximadamente coincidente com a

direcção das tensões principais de tracção.

Uma junta de betonagem poderá estar sujeita a esforços de tracção ou compressão, flexão segundo

e fora do plano da peça, esforço transverso e torção. É exigido que a junta e o material de reforço que

a poderá constituir sejam capazes de absorver e resistir sobretudo aos esforços de tracção e de

corte. A resistência à tracção do betão quando comparada com a sua resistência à compressão é

reduzida. Quando a sua tensão de f à tracção é atingida, desenvolvem-se fenómenos de fendilhação

no betão, levando a uma diminuição da sua rigidez, com consequências a nível estético provocadas

pelo aparecimento de fendas. Assim o único esforço actuante que poderá levar a uma alteração

considerável da resistência mecânica de uma peça de betão estrutural com juntas de betonagem em

relação a uma peça semelhante, mas monolítica, será o esforço de tracção BUSSEL & CATHER

(1995). Assim, é necessário garantir que as juntas de betonagem ofereçam uma adequada

resistência à tracção.

BROOK (1969) concluiu que a resistência mecânica à compressão de vigas formadas por juntas de

betonagem, não apresenta alterações significativas em relação a uma peça monolítica. Nas

experiências efectuadas por este autor, a face da junta encontrava-se completamente desprovida de

pequenos detritos, gorduras e qualquer tipo de material solto, tendo-se recorrido a um tratamento

prévio da face do betão endurecido. O mesmo autor concluiu que a presença de flexão juntamente

com esforço transverso ao longo de uma junta vertical, não altera significamente a rigidez e o

momento resistente da secção. No entanto, no caso da interface da junta ser lisa, não apresentar

rugosidade e não ter sido sujeita a qualquer tipo de tratamento prévio, a ocorrência de fendilhação é

algo bastante provável de acontecer. Uma junta sujeita a estes esforços terá aproximadamente a

mesma capacidade última de flexão e corte que uma peça monolítica, desde que a sua face se

apresente rugosa e tenha sido previamente tratada BROOK (1969).



Aquando da betonagem de peças verticais de betão, a diferença de densidades entre os vários

constituintes do betão fresco pode conduzir à separação dos diversos constituintes do betão. Devido

ao efeito da gravidade, a fase líquida fica à superfície, perdendo-se por evaporação. Muitas vezes

este efeito é visível pela formação de uma lâmina de água à superfície do betão, juntamente com

algumas partículas de cimento. Este efeito pode trazer consequências graves se a quantidade de

água perdida por exsudação for elevada. Regra geral, esta camada superficial de betão apresentará

uma resistência mecânica inferior à da restante peça e será nesta camada superficial de betão

“enfraquecido” que irá estar localizada a junta de betonagem. Assim, esta junta de betonagem não irá

apresentar a mesma resistência à tracção, flexão e corte quando comparada com uma junta

devidamente saneada BUSSEL & CATHER (1995). Os mesmos autores referem também que, desde

que a superfície da junta tenha sido devidamente tratada, a resistência mecânica da peça ao corte, à

flexão e tracção não apresentará alterações significativas, quando comparadas com uma secção

monolítica. Este tratamento da interface da junta de betonagem passa por criar uma rugosidade

relativa no betão endurecido, tornar a sua superfície desprovida de detritos soltos e de qualquer tipo

de gorduras, com a remoção no final da camada de betão “enfraquecido”, antes de se prosseguir com

a betonagem da peça.

As juntas de betonagem diferem sobretudo no tratamento que é dado à sua interface antes de se

iniciar a retoma da betonagem da peça adjacente, bem como da sua orientação ao longo da peça de

betão onde se encontram inseridas. Dos diferentes tratamentos à interface das juntas de betonagem,

as que mais relevo têm na indústria da construção civil são:

• Juntas preparadas e raspadas com escova de aço quando o betão ainda se encontra fresco;

• Juntas onde ocorreu uma escarificação da superfície do betão endurecido através de um

dispositivo percursor;

• Juntas tratadas com jacto abrasivo de areia;

• Juntas tratadas com jacto de água a baixas e altas pressões;

• Juntas onde a adesão entre o betão fresco e o betão endurecido é conseguida através de

materiais poliméricos de reforço, tais como emulsões de látex ou resinas epóxidas;

• Juntas de betonagem através de redes de metal distendido (redes de metal distendido);



1.2. Objectivos do Trabalho de Investigação

No campo das juntas de betonagem, a prática corrente na indústria da Construção Civil, é

essencialmente baseada na experiência profissional dos Engenheiros Civis e outros técnicos. Devido

à relativa escassez de estudos comparativos entre os diversos tratamentos a aplicar às interfaces das

juntas de betonagem, surge a necessidade de aprofundar um pouco mais esta matéria e efectuar um

estudo comparativo sobre o seu comportamento. Esta dissertação surge como forma de enriquecer a

bibliografia e estudos referentes a esta matéria.

Existe alguma bibliografia, tal como BUSSEL & CATHER (1995), JÚLIO (2001), (ACI STANDARD

224.3R-95, ACI STANDARD 503.1, ACI STANDARD 503.5R-92, BLACKLEDGE (1987), BROOK

(1969), que refere quais os tratamentos mais comuns e mais correctos para uma junta de betonagem,

quais as exigências a cumprir, as principais dificuldades, etc.. Através do estudo do comportamento

mecânico das diferentes juntas de betonagem, procurou-se criar uma linha orientadora para a

definição dos processos construtivos mais adequados à criação duma junta de betonagem. Esta linha

orientadora é baseada sobretudo em aspectos relacionados com a resistência mecânica à tracção,

por este ser um dos pontos com maior influência no comportamento mecânico das juntas de

betonagem e que traduz a qualidade do seu comportamento. Este foi precisamente o objectivo

principal da presente dissertação.

Uma vez definido o objectivo principal, foram seleccionados alguns dos métodos de elaboração e

preparação das interfaces das juntas de betonagem correntemente mais utilizados na área da

Construção Civil e foi estudado o seu comportamento mecânico à tracção. Os métodos escolhidos

foram alvo de um programa experimental, nomeadamente através de ensaios pull-off, tal como ASTM

C 1583-04 e BS EN 1542 - PRODUCTS AND SYSTEMS FOR THE PROTECTION AND REPAIR OF

CONCRETE STRUCTURES - TEST METHODS - MEASUREMENT OF BOND STRENGHT BY

PULL-OFF (1999) preconizam. Após os ensaios experimentais terem sido concluídos e os seus

resultados alvo de uma análise crítica, foi estudado o comportamento mecânico à tracção de cada

uma das juntas a fim de determinar-se qual seria o tratamento que apresenta o melhor

comportamento mecânico.



1.3. Planeamento do Trabalho de Investigação e Organização da Dissertação

Para atingir o objectivo salientado em § 1.2, ou seja, efectuar o estudo do comportamento mecânico

das juntas de betonagem e concluir quais os métodos mais indicados e vantajosos para a sua

execução, a dissertação foi dividida em três fases.

Numa primeira fase efectuou-se um levantamento da bibliografia existente referente a este tema.

Procurou-se recolher informação sobre as diversas juntas de betonagem, em que consistiam, os seus

processos construtivos e fazer um levantamento das diferenças entre elas. Em traços gerais

efectuou-se o “estado-de-arte” desta matéria.

Numa segunda fase da dissertação, procurou-se obter um contacto directo com a prática da

Construção Civil no campo da elaboração das juntas de betonagem, como forma de determinar quais

são actualmente os métodos mais utilizados pelos Empreiteiros em Portugal. Este contacto directo foi

feito à custa de algumas visitas a obras onde havia a existência de juntas. Procurou-se também,

através de contactos com Directores de Obra, averiguar qual a sua experiência profissional

relativamente a este assunto e quais as suas recomendações.

Numa última fase, foi definido um programa experimental onde foram realizados os ensaios

mecânicos de pull-off a diferentes tipos de juntas, a fim de concluir qual seria a resistência mecânica

à tracção de cada uma delas. Foi considerado um número estatisticamente representativo de ensaios

experimentais que pudesse garantir alguma fiabilidade para as conclusões retiradas. O programa

experimental encontra-se resumido no quadro seguinte:



Quadro 1.1– Programa Experimental

Tipo de Junta GrupoN.º de

ensaiosObjectivo

— (peça monolítica) 0 5

Serve de referência aos restantes

ensaios e funciona como termo de

comparação

Sem tratamento

I

I

5

Averiguar quais as consequências

que uma interface da junta sem

tratamento tem no comportamento

mecânico duma peça de betão

Raspada com escova de pêlos de açoenquanto o betão ainda está fresco, com

pré-humedecimento da interface antes da retoma da betonagem

5

Estudar o comportamento de uma

junta de betonagem raspada com

uma escova de pêlos de aço

Totalmente picada com aplicação posterior de um ligante à base de resinas epóxidas

5


junta de betonagem totalmente

picada e o efeito que um ligante à

base de resinas epóxidas tem no seu

comportamento mecânico

Totalmente picada e sem pré-humedecimento da interface antes da retoma da betonagem

5


interface totalmente picada e sem

pré-humedecimento da interface

antes da retoma da betonagem

Totalmente picada com pré-humedecimento da interface antes da retoma da betonagem

5


interface de betonagem totalmente

picada e com pré-humedecimento da

interface antes da retoma da

betonagem

Formada por redes de metal distendido com aplicaçãode um ligeiro pré-humedecimento da interface


II

5

Estudar o comportamento de juntas

de betonagem elaboradas com este

elemento

Formada por uma rede de metal distendido juntamente com um ligante à base de resinas epóxidas

5


de betonagem formadas por este

elemento juntamente com um ligante

à base de resinas epóxidas

O programa experimental encontra-se dividido em três grupos. No grupo 0 pretende-se determinar

qual a resistência à tracção que uma peça monolítica e sem qualquer junta de betonagem seria capaz

de apresentar. Esta seria a situação ideal para uma peça de betão, já que o monolitismo da peça não

é interrompido através da criação de juntas de betonagem.



No grupo I pretende-se avaliar diversos factores. O mais importante de todos é a influência que a

rugosidade da interface da junta de betonagem tem no comportamento mecânico à tracção da peça

onde esta se insere. O parâmetro variável neste grupo é a rugosidade da superfície do betão e foram

estudadas cinco situações, tais como: superfície da junta de betonagem sem qualquer tipo de

tratamento e sem rugosidade; superfície da junta raspada com escova de pêlos de aço enquanto o

betão ainda está fresco; superfície do betão endurecido totalmente picada com e sem pré-

humedecimento da sua superfície; superfície picada e salpicada com uma resina epóxidas. Outro dos

parâmetros que se pretendeu estudar neste grupo foi a possível influência que o pré-humedecimento

da interface da junta poderá ter na sua resistência mecânica à tracção. Para isso foram criadas duas

situações sujeitas ao mesmo grau de rugosidade da interface, onde numa se realizou o pré-

humedecimento da interface da junta antes de se retomar a betonagem e na outra não se realizou.

No grupo II decidiu-se estudar a influência da aplicação de um material de promotor de aderência

entre o betão endurecido e o betão fresco na resistência à tracção de uma junta de betonagem. A

aplicação de materiais promotores de aderência para a execução de juntas de betonagem constitui

uma técnica por vezes utilizada na Construção Civil, pelo que se optou por englobar este processo

construtivo no programa experimental. Decidiu-se estudar a influência de um ligante à base de

resinas epóxidas e de uma rede de metal distendido por serem estes os métodos mais usuais hoje

em dia.

Tendo em atenção as três fases em que o presente trabalho foi dividido, a presente dissertação

encontra-se organizada nos seguintes capítulos:

Capítulo 1 – Breve descrição duma junta de betonagem, com referência aos seus aspectos mais

relevantes. Objectivos do presente trabalho e estruturação do mesmo.

Capítulo 2 – Abordagem teórica e exaustiva das características, exigências estruturais, sua

localização na peça, e objectivos das juntas de betonagem.

Capítulo 3 – Caracterização dos diversos tipos de juntas de betonagem. Referência aos diferentes

tratamentos da interface da junta actualmente empregues na área da Construção Civil.

Capítulo 4 – Estudo do comportamento mecânico à tracção de alguns tipos de juntas de betonagem

através dum programa experimental.

Capítulo 5 – Conclusões e Perspectivas de desenvolvimentos futuros.

Capítulo 2 - Juntas de Betonagem m


Capítulo 2 - Juntas de Betonagem

2.1. Objectivos das Juntas de Betonagem

As juntas de betonagem são superfícies de separação entre camadas de betão de diferentes idades

e, regra geral, ocorrem devido a alguma restrição de ordem construtiva. Essas restrições podem

dever-se, por exemplo, a interrupções no processo de betonagem das peças, à impossibilidade de

betonar peças de grande volumetria numa só operação ou a descoordenações entre o fabrico do

betão e a betonagem MARTINS (2004). As juntas de betonagem surgem como forma de permitir que

os trabalhos de betonagem possam ser espaçados temporalmente e efectuados de uma forma

descontínua. Sempre que o processo de betonagem de um elemento tiver que ser interrompido, de

tal forma que durante esse intervalo o betão colocado já tenha iniciado o processo de presa, deverá

recorrer-se a juntas de betonagem ANDRÉ (2008). Estas juntas terão como função promover a

continuidade entre o betão já endurecido e a nova camada de betão aquando do recomeço da

betonagem da peça, sem que isso se traduza em graves consequências para a resistência estrutural

da peça e da estrutura GOMES & CUNHA (2001) (Figura 2.1). As juntas de betonagem têm como

grande objectivo permitir que a peça betonada por troços, apresente um comportamento semelhante

à duma peça monolítica e betonada de forma contínua.

Figura 2.1 – Aspecto duma junta de betonagem. São claramente perceptíveis na imagem os betões de diferentes idades que

compõem a junta.



Segundo MARTINS (2004) e NP EN 206-1:2007, cada elemento de betão deverá ser betonado de

maneira contínua, não sendo permitidas interrupções de qualquer betonagem por um período

superior a 30 minutos. Em períodos de chuva não deve ser efectuada qualquer colocação do betão,

sempre que haja risco de deslavamento deste. Assim, “… os trabalhos de colocação do betão que

tenham sido suspensos devido à chuva ou ao tempo frio, só devem ser retomados quando o betão

estiver suficientemente endurecido e as superfícies devem então ser tratadas como juntas de

construção, segundo procedimento definido no caderno de encargos.” (DIÁRIO DA REPÚBLICA - I -

SÉRIE B - PORTARIA 246/98 DE 21 DE ABRIL, 1998 )

No caso de interrupção por períodos de tempo superior ao fixado, suspender-se-á a betonagem, só

podendo esta ser retomada 14 horas após a interrupção. Nestas circunstâncias, só se poderá iniciar

uma nova betonagem caso se tenha aplicado um tratamento correcto à superfície da interface da

junta MARTINS (2004) e NP EN 206-1:2007. Existem inúmeros tratamentos possíveis para a

interface e com efeitos distintos na resistência mecânica da junta, encontrando-se a sua explicitação

no § 3 da presente dissertação.

Uma junta de betonagem mal executada é um ponto fraco e de menor resistência mecânica da peça

de betão. A sua má execução poderá criar na junta uma zona de descontinuidade, de tal forma que

impeça uma transmissão satisfatória dos esforços a que o elemento está sujeito CAVACO (2006).

Estes locais assumem-se como locais prováveis para a ocorrência de fendas no betão.

As necessidades de coordenação entre o fabrico do betão e a betonagem da peça são algo de

fundamental hoje em dia. Normalmente os ritmos impostos por cada uma destas actividades variam

de caso para caso e tempos de paragem elevados entre as diferentes fases de betonagem de uma

peça têm consequências graves, tais como juntas de betonagem indesejáveis (RILEM - Seminário

Novos Desenvolvimentos do Betão (2003). No caso dos elementos estruturais a betonar exigirem a

pré-realização de outros elementos estruturais, é necessário aguardar largos períodos de tempo até

que se possa retomar a betonagem da estrutura. É o caso da construção por exemplo de uma laje.

Uma laje é um elemento de betão estrutural que se encontra apoiada sobre pilares e vigas. Para que

se possa executar e betonar uma laje é requerido que a construção dos pilares que a irão suportar já

se encontre terminada. Como tal, é necessário criar uma junta de betonagem entre o betão

endurecido do pilar e o betão fresco da laje, de tal forma que este ponto de união entre os diferentes

betões consiga promover o monolitismo da estrutura pilar-laje ou da estrutura pilar-viga-laje.

2.2. Orientação das Juntas de Betonagem

Uma junta de betonagem pode estar orientada segundo a horizontal ou a vertical. Quando a

superfície de separação entre o betão endurecido e o betão fresco é o topo da camada do betão

endurecido, encontramo-nos perante uma junta de betonagem horizontal. Quando a junta de

betonagem é constituída pela extremidade vertical da camada de betão endurecido de uma peça



horizontal, encontramo-nos perante uma junta vertical GOMES & CUNHA (2001), BUSSEL &

CATHER, (1995). Em casos especiais, sob determinadas condições, as juntas de betonagem podem

apresentar uma inclinação reduzida. No entanto, GOMES & CUNHA, (2001), ANDRÉ (2008), (KIND-

BARKAUSKAS (2002), referem que a metodologia seguida na execução de uma junta deste género

deverá merecer uma especial atenção por parte do Empreiteiro e da Fiscalização da Obra, devido

aos problemas estruturais que ela poderá originar.

Normalmente, as juntas de betonagem horizontais não envolvem situações particularmente críticas. A

rugosidade natural do betão e uma adequada limpeza da superfície de contacto garantem um bom

comportamento mecânico para este tipo de juntas BUSSEL & CATHER, (1995). Este tipo de juntas,

encontram-se normalmente sujeitas a compressões e em estruturas correntes. Ora, o facto de estas

juntas se encontrarem sobretudo sujeitas a esforços de compressões e do betão apresentar uma

resistência considerável à compressão, faz com que as juntas de betonagem horizontais não

necessitem de grandes atenções ( Figura 2.2).

Figura 2.2 – Exemplo esquemático duma junta de betonagem vertical ACI STANDARD 224.3R-95.

Já as juntas de betonagem verticais envolvem uma maior série de considerações e precauções.

Aspectos como a sua localização e inserção na estrutura, inclinação da junta, rugosidade e

tratamento da junta, duração dos intervalos de betonagem, colocação de armadura ou até mesmo os

pormenores estéticos e acabamentos, são aspectos a ter em consideração ACI STANDARD 224.3R-

95 ( Figura 2.3). Deverá definir-se uma correcta dimensão para os troços de betonagem, inserindo as

juntas em secções pouco esforçadas THOMAZ (2001), BUSSEL & CATHER (1995). As juntas

deverão estar dispostas perpendicularmente às linhas isoestáticas e caso ocorram tracções,

dimensionar armaduras adequadas para o efeito GOMES & CUNHA (2001).

Distância de

recobrimento

Junta de retracção Armadura

Junta de construção

de encaixe

Dispositivo “waterstop”

Material selante

(se necessário)

Aprox. 15’’



Figura 2.3 – Alguns exemplos de juntas de betonagem verticais. ACI STANDARD 224.3R-95.

Recomenda-se que a sua localização seja tal que não prejudique o normal andamento da obra, e

deverá procurar garantir-se a máxima aderência entre as peças betonadas em diferentes fases. No

caso de peças de betão à vista, é bastante importante e torna-se necessário estudar a

compatibilização da junta com a arquitectura da estrutura. Encontra-se exposto de seguida um dos

possíveis pormenores construtivos no caso de peças de betão à vista, onde é necessário

compatibilizar a junta com a arquitectura da estrutura, de forma a não ocorrerem variações bruscas

da tonalidade da peça na zona da junta de betonagem ( Figura 2.4).

Figura 2.4 – Pormenor construtivo referente a juntas de betonagem em peças de betão à vista (BUSSEL & CATHER, 1995).

2.3. Localização das Juntas de Betonagem numa peça de betão

De modo a que a peça de betão onde a junta se insere funcione por forma a que a introdução de

uma junta de betonagem não traga uma redução considerável da resistência da peça, deverá ter-se

sempre em linha de conta, entre outros aspectos, a localização da junta ao longo da peça de betão.

Junta vertical simples (adequada para pavimentos)

Junta vertical com espessamento

Junta vertical em meia cana Junta vertical trapezoidal de encaixe

(adequada para pavimentos com

espessura superiores a 20cm)

Junta de betonagem

1ª Betonagem



A existência de uma junta de betonagem deverá estar sempre prevista no plano de trabalhos de

betonagem a executar pelo Empreiteiro. As suas especificações deverão estar presentes no Caderno

de Encargos e cuidadosamente definidas. Deverão ser indicadas claramente as localizações das

juntas de betonagem, devendo o programa de betonagens ser sujeito a aprovação prévia por parte da

Fiscalização da Obra COLEN & BRITO (2003), ACI STANDARD 350/350R-06 (2006), NP EN 206-

1:2007. Sempre que se verifique algum desvio na localização da junta ou do que estava inicialmente

previsto no Caderno de Encargos, tal modificação deverá ser aprovada pela Fiscalização ACI

STANDAR 350/350R-06 (2006). A localização das juntas de betonagem depende, entre outros

factores, do tipo de elemento estrutural. Por estas razões deve-se fazer uma distinção nas

especificações para as localizações das juntas, consoante o elemento estrutural em causa.

Segundo BUSSEL & CATHER (1995) os principais critérios para a localização e espaçamento das

juntas de betonagem são:

• Localizar a junta de forma a possibilitar a betonagem da peça numa só fase

• Garantir-se a resistência necessária para a junta

• Presença de restrições para a retracção do betão, evitando a formação de fendilhação do

betão por este fenómeno

• Compatibilidade com a aparência e o tratamento a aplicar à junta

BUSSEL & CATHER (1995) ACI STANDARD 350/350R-06 (2006), recomendam que para o caso de

vigas e lajes, as juntas de betonagem se encontrem localizadas entre e do seu vão. A sua

localização deverá corresponder a um lugar geométrico da peça onde o valor do momento flector seja

reduzido e o valor do esforço transverso modesto, quando sujeito a um carregamento uniformemente

distribuído. Segundo ACI STANDARD 350/350R-06 (2006), em situações onde os esforços de corte

devido a acções gravíticas não forem significativos, que é o caso do meio vão de estruturas sujeitas à

flexão, uma junta de betonagem vertical simples será adequada ( Figura 2.5)

Figura 2.5 – Localizações mais adequadas para as juntas de betonagem. A localização de juntas em B-B’ é a mais favorável

por estarem localizadas em pontos menos esforçados da peça ANDRÉ (2008).



Caso se torne necessário efectuar uma transmissão significativa de esforços ao longo da junta,

nomeadamente esforços de corte, deverá recorrer-se a juntas de encaixe trapezoidais (Figura 2.6).

Figura 2.6 – Esquema exemplificativo de juntas de encaixe trapezoidais (BUSSEL & CATHER, 1995).

Juntas de betonagem horizontais em vigas não são geralmente recomendadas ACI STANDARD 224-

3R-95 (1995). A prática comum consiste em dispor as vigas monolíticas com a laje, pelo que é raro

utilizar-se juntas de betonagem para unir estes dois elementos.

Para o caso de vigas ou de lajes simplesmente apoiadas, o momento flector a um terço do vão ainda

apresenta valores consideráveis. Em casos em que seja necessário localizar as juntas de betonagem

nestes locais da peça, BUSSEL & CATHER (1995), GOMES & CUNHA (2001), BROOK (1969), ACI

STANDARD 224.3R-95 (1995), recomendam que será preferível betonar a peça sem recorrer a juntas

de betonagem. Para o caso de não ser possível abdicar de uma junta de betonagem para a peça,

devem ser tidos em conta cuidados especiais. Deve-se procurar que a junta possa garantir uma boa

resistência ao esforço transverso e ao momento flector. Em peças sujeitas principalmente a esforços

de compressão, como é o caso de pilares, as juntas não terão nenhuma restrição quanto à sua

localização GOMES & CUNHA (2001). No planeamento da sua localização é desejável que se

procure inserir as juntas em locais onde elas também se possam comportar como juntas de dilatação

ACI STANDARD 332-04 (2004).

Outra das peças em que normalmente se verifica a necessidade de recorrer a juntas de betonagem

são os muros de suporte ou outro tipo de paredes em betão armado. As juntas de betonagem

verticais nestes elementos deverão localizar-se sempre que possível nos cantos do muro ou em

locais em que a sua presença possa ser ocultada devido a preocupações estéticas ACI STANDARD

332-04 (2004), ACI STANDARD 303R-04 (2004). ACI STANDARD 332-04 (2004) recomenda que

sejam utilizados em cada junta um número mínimo de varões especificamente de forma a promover a

união das camadas adjacentes de betão do muro. O mesmo autor refere que as juntas de betonagem

horizontais deverão estar localizadas se possível na base ou no topo destas peças, como forma de

minimizar o impacto estético.

GOMES & CUNHA (2001), recomendam que se procure dispor as juntas de betonagem segundo

planos perpendiculares à direcção das tensões de compressão. Desta forma, nos pilares e elementos

verticais sujeitos à compressão, as juntas deverão ser horizontais. Para o caso dos elementos

Junta de encaixe

trapezoidal



horizontais (lajes, vigas, etc), o plano que constitui a junta deverá ficar perpendicular ao eixo da peça,

ou seja, a junta será disposta na vertical. Poderá recorrer-se a juntas com alguma inclinação, no

entanto juntas com uma inclinação elevada poderão provocar a desagregação do betão aquando da

betonagem, através da migração dos agregados mais grossos para a base da junta KIND-

BARKAUSKAS (2002).

Em suma, as juntas de betonagem deverão ficar localizadas em locais onde provoquem o menor

enfraquecimento da resistência estrutural da peça ACI STANDARD 350/350R-06 (2006).

2.4. Processos Construtivos das Juntas de Betonagem

BUSSEL & CATHER (1995) menciona que o principal aspecto a ter em conta na elaboração de uma

junta de betonagem é a garantia que a resistência mecânica da junta de betonagem não irá

comprometer a resistência mecânica da peça de betão. Segundo os mesmos autores, aspectos como

a aparência, a durabilidade e resistência à humidade, localização e espaçamento das juntas de

betonagem, são critérios a ter em conta aquando da execução da mesma.

É exigido às juntas de betonagem que estas não reduzam o desempenho mecânico da estrutura,

nomeadamente a resistência mecânica, térmica, resistência ao fogo, isolamento sonoro, entre outras.

Deverão garantir a estanqueidade ao ar e à água, evitando quaisquer incompatibilidades químicas e

mecânicas ACI STANDARD 224.3R-95 (1995), KIND-BARKAUSKAS (2002).

Recomendações para a preparação e execução de juntas de betonagem horizontais e verticais

encontram-se actualmente em bibliografia variada. Normalmente, o processo construtivo de uma

junta de betonagem pode ser dividido em duas fases principais:

- Criação de uma cofragem adequada para formar a interface da junta e posicionar devidamente o

betão até este endurecer

- Preparação da superfície do betão já endurecido que forma a junta, de maneira a alcançar uma

rugosidade adequada com o objectivo de garantir a continuidade e melhor ligação entre os betões de

diferentes idades

Refira-se que a temperatura de superfície na junta de construção deverá ser superior a 0 ºC aquando

da betonagem ACI STANDARD 224.3R-95 (1995).

Para o caso das juntas de betonagem horizontais, não se pode falar especificamente num processo

construtivo. Juntas horizontais não apresentam um processo construtivo específico, já que elas se

formam automaticamente na superfície livre do betão colocado, não sendo necessário a colocação de

uma cofragem para a sua construção. Associado a este tipo de juntas de betonagem encontram-se

problemas construtivos difíceis de evitar. Aquando da betonagem de peças verticais, torna-se



inevitável a ascensão de pequenas quantidades da água de amassadura do betão contendo algum

do agregado fino que constituí o betão, bem como algumas partículas de cimento. Estes elementos

irão depositar-se no topo da peça e na superfície livre da camada de betão fresco. Quando se der a

evaporação da água de amassadura que contém estes elementos da superfície livre do betão, irá

formar-se uma camada de betão empobrecido e de menor resistência (MONTEMOR, MARGARIDO,

& COLAÇO, OUTUBRO, 2005). Esta camada apresenta uma resistência mecânica reduzida, quer à

tracção, compressão e corte, levando à formação de uma superfície inadequada para elaborar a junta

de betonagem. Nestes casos, deverá ter-se o especial cuidado de remover esta camada através de

uma escova de aço, por escarificação do betão com um martelo pneumático, ou recorrendo a um

jacto de areia, de forma a proporcionar uma interface adequada para a junta de betonagem BUSSEL

& CATHER (1995). Segundo MARTINS (2004), se uma interrupção de betonagem originar una junta

mal orientada, o betão terá de ser demolido na extensão necessária de forma a conseguir-se uma

nova junta devidamente orientada.

Para a elaboração de uma junta de betonagem é hábito criar-se um aumento da rugosidade da

interface da junta, como forma de melhorar a sua resistência e aderência à nova camada de betão.

Esta medida permite garantir a continuidade e união entre os diversos troços da peça. Dentro dos

tratamentos actualmente mais utilizados encontram-se a escovagem com uma escova de aço, a

utilização de um jacto abrasivo de areia ou água, escarificação do betão com martelo pneumático,

utilização de redes de metal distendido, etc. No entanto, não se pode afirmar que existe um processo

construtivo rígido e único para a elaboração de juntas de betonagem. Em países como os Estados

Unidos da América, é prática comum a elaboração de juntas de betonagem através da criação de

uma pequena saliência de encaixe na superfície de betão endurecido ( Figura 2.7). Esta pequena

saliência apresenta uma forma trapezoidal, obtido através de uma pequena cofragem de madeira.

Este pequeno “encaixe”, irá proporcionar uma resistência mecânica ao corte bastante aceitável ao

longo da junta BUSSEL & CATHER (1995), ACI STANDARD 332-04 (2004).

Figura 2.7 – Processo construtivo para a obtenção duma junta de betonagem com um pequeno “encaixe” trapezoida BUSSEL

& CATHER (1995).

Noutros casos, torna-se necessário colocar barras de reforço em aço ao longo da junta para

promover a união e a continuidade das camadas de betão adjacentes ACI STANDARD 332-04

(2004). Para que se possa atingir a continuidade das armaduras ao longo da junta de betonagem da

Junta de encaixe

trapezoidal



peça de betão em causa, recorre-se a varões de espera que se encontram inseridos dentro da

camada de betão referente à 1ª fase de betonagem BUSSEL & CATHER (1995), MASCARENHAS

(2005). A existência de armaduras ordinárias é algo que complica a execução das juntas de

betonagem, já que por vezes se torna difícil de garantir a continuidade destas. A solução

frequentemente utilizada, consiste na utilização de varões de espera que são dobrados até o

recomeço da betonagem (Figura 2.8). Se não se tomarem as devidas medidas de precaução poderá

ocorrer uma dobragem excessiva dos varões, podendo em último caso levar à rotura da armadura. As

armaduras de espera devem estar devidamente fixas, para que durante os trabalhos de betonagem

não ocorra um desvio do seu posicionamento, podendo originar uma redução da distância de

recobrimento ou do “braço” do momento flector provocado por estas.

Figura 2.8 – Pormenor referente à colocação de armaduras de espera ao longo da junta de betonagem BUSSEL & CATHER

(1995) .

Para evitar o uso de armaduras de espera, a fim de evitar os problemas associados ao seu uso, por

vezes recorre-se a acopladores de armaduras BUSSEL & CATHER (1995), ACI STANDARD 330R-01

(2001), ACI STANDARD 332-04 (2004). No entanto, a utilização de soldadura também acarreta

diversos problemas. Desde logo o aumento de temperatura nos varões de aço aquando da sua

soldadura, pode levar a uma redução da sua resistência. O facto de se exigir que o suporte para a

soldadura se encontre limpo, a impossibilidade de se efectuar a soldadura sob chuva, a necessidade

de mão-de-obra especializada torna esta técnica inadequada para o efeito que se pretende.

Outros dos processos para se obter uma superfície de interface rugosa e criar a continuidade entre os

betões de diferentes idades da peça, são as redes de metal distendido. Esta tem vindo a ser uma das

técnicas com maior aplicação hoje em dia, devido à sua facilidade de aplicação e por garantir uma

boa resistência mecânica ao longo da junta MARTINS (2004), MASCARENHAS (2005).

A aparência proporcionada pelas juntas de betonagem em peças de betão à vista é um factor vital e

de extrema importância ACI STANDARD 303R-04 (2004). Muitas vezes é requerida uma superfície

lisa e regular para a junta de betonagem, no entanto, tal superfície é susceptível de arruinar e pôr em

causa o comportamento da junta de betonagem. Torna-se necessário encontrar um meio termo e

decidir qual dos métodos construtivos melhor se adequa face às exigências impostas. As ligeiras

discrepâncias na cor das diferentes camadas que compõem a junta de betonagem, é algo de

incontornável ACI STANDARD 303R-04 (2004). Estas variações devem-se a pequenas variações da



cor do cimento ou dos agregados, à dosagem do cimento, ou até mesmo devido a pequenas

variações da qualidade da cofragem

Juntas de betonagem devidamente formadas, preparadas e construídas são capazes de garantir uma

durabilidade semelhante aos betões que a formam BUSSEL & CATHER (1995), BROOK (1969).

Usualmente, a área envolvente a uma junta de betonagem apresenta uma maior porosidade GOMES

& CUNHA (2001). Esta maior porosidade facilita a passagem de água e aumenta a exposição da

superfície do betão ao ar. Tal situação poderá, a longo prazo, ter consequências para a peça de

betão estrutural, já que se encontram reunidas condições para a ocorrência do processo de corrosão

das armaduras existentes. A estanqueidade da peça poderá ficar comprometida, e no caso de

estruturas com a função de armazenar e transportar substâncias liquidas (reservatórios, canais, etc.)

o seu desempenho em serviço poderá estar em risco. Mesmo que a sua construção tenha sido bem

elaborada, poderá ocorrer alguma passagem de água pela junta ou humidade por efeito de

capilaridade. Em estruturas de transporte/armazenamento de água, é prática comum especificar

waterstops para serem aplicadas ao longo das juntas de betonagem, no entanto e segundo a BS

8007:1987, a sua aplicação não é necessária, desde que estas tenham sido devidamente

construídas.

Caso seja necessária a aplicação de dispositivos de retenção de água, waterstops, há que ter em

atenção qual o processo construtivo mais adequado para a elaboração da junta, já que a presença

destes dispositivos pode tornar inviável o uso de determinadas técnicas. O risco de danificar o

dispositivo de waterstop deverá ser tido em conta e técnicas como a escarificação do betão através

de martelos eléctricos, ou de métodos abrasivos, como por exemplo, jactos de areia, são

desaconselhados BUSSEL & CATHER (1995). A utilização de jactos de ar comprimido ou de água a

baixas pressões constitui umas das possíveis técnicas, com menor risco de danificar o dispositivo

waterstop BS 8007 (1987).

Enquanto uma camada de betão estiver em condições de ser revibrada, adjacente a ela poderá ser

colocada a nova camada de betão fresco, criando-se automaticamente um vínculo e uma

continuidade entre as camadas de betão de diferentes idades e assim prosseguir a betonagem da

peça. GOMES & CUNHA (2001) Caso esta condição não se verifique, deverá aguardar-se que o

betão termine o seu processo de endurecimento. A superfície de betão endurecida é então sujeita ao

seu devido tratamento, de forma a criar condições de aderência com o betão fresco. Após este

procedimento, existem condições para reiniciar a betonagem da peça, criando-se nesse local uma

junta de betonagem GOMES & CUNHA (2001).

Para o caso das juntas de betonagem verticais, os planos verticais onde elas se situam deverão ser

executados com o auxílio de cofragens provisórias GOMES & CUNHA (2001). Esta medida tem como

principal objectivo permitir que o betão fique correctamente compactado e espalhado até ao tardoz da

junta de betonagem. Segundo GOMES & CUNHA (2001), não é exigido a estas cofragens que

apresentem uma superfície de contacto lisa com o betão.



Aquando da colocação do betão, deve-se ter em conta certos cuidados para a elaboração de uma

junta de betonagem eficaz. No reinício da betonagem, o betão fresco irá ficar em contacto com a

superfície tratada. Deve-se tentar evitar o “efeito de parede” na nova camada de betão fresco, que

será mais acentuado quanto maior a rugosidade presente na superfície do betão já endurecido

GOMES & CUNHA (2001). Como tal, e segundo a mesma bibliografia, recomenda-se que o betão

utilizado para a primeira betonagem seja mais argamassado, ou seja, que se aumente a dosagem de

cimento. Isto pode conseguir-se através da utilização de um traço devidamente estudado para a

situação, no entanto a utilização deste procedimento em obra não é relativamente prático. Outra das

maneiras simples de evitar o “efeito de parede” na camada de betão fresco, será utilizar um betão de

igual dosagem ao da primeira camada, mas com a supressão de algum do agregado mais grosseiro

GOMES & CUNHA (2001).

Nas peças de grande secção transversal, as juntas de betonagem deverão dispor de pequenas

caixas de endentamento, agregados salientes ou varões de espera MARTINS (2004). A base das

juntas de betonagem verticais poderá representar um local de fraqueza estrutural da junta. A base

das juntas poderá servir de local de acumulação de detritos, tais como peças de madeira, restos de

cofragens, pequenos arames de atar as armaduras ou outras partículas que possam existir no local

da betonagem. Estes elementos poderão afectar irremediavelmente o desempenho mecânico da

junta e a sua aparência, pelo que deverá ter-se especial atenção para estes casos.

Juntas de betonagem verticais devem ser formadas contra uma superfície que actue como cofragem

e que preferencialmente deverá ser disposta na vertical. Segundo BUSSEL & CATHER (1995), a

adopção de uma ligeira inclinação na superfície da interface da junta, provoca uma melhoria na

transferência e resistência da junta ao esforço transverso. Esta inclinação costuma ser da ordem dos

1/30 (horizontal/vertical) ( Figura 2.9). O aumento da resistência ao esforço transverso, deve-se ao

facto desta inclinação da superfície levar ao aparecimento de compressões ao longo da junta. No

entanto, esta questão nunca foi devidamente estudada, nem foram realizados quaisquer trabalhos

experimentais a fim de suportarem tal afirmação BUSSEL & CATHER (1995).

Figura 2.9 – Adopção de juntas de betonagem de pequena inclinação (BUSSEL & CATHER, 1995).

1ª Betonagem

Tipicamente 1:30

(exagerado na figura)

2ª Betonagem

Esforços de corte

aplicados ao longo

da junta



BROOK (1969), levou a cabo um estudo onde procurou identificar e avaliar os diferentes métodos de

elaboração de superfícies de cofragem para as superfícies das juntas de betonagem (“stop-ends”).

Para este autor, os materiais mais usuais para formar estas superfícies (“stop-ends”) são:

- madeira

- redes de metal expandido

- placas de polietileno

As placas de madeira, juntamente com as redes de metal distendido são hoje em dia os materiais

com maior expressão para este efeito. A elaboração de placas de madeira constitui uma tarefa lenta e

meticulosa como anteriormente foi referido, já que torna-se necessário moldar a placa de forma a

poder acomodar as armaduras ordinárias da peça de betão. Caso contrário terá que se utilizar

armadura de espera até à betonagem seguinte. Este facto ganha maior importância no caso das

lajes, devido à existência de uma armadura superior e inferior neste elemento. Outro dos senãos

deste material, é o facto deste criar uma superfície da junta de betonagem lisa. Este facto pode ser

corrigido aplicando um tratamento posterior à interface da junta de betonagem, de forma a criar a

rugosidade necessária.

Para fazer face aos problemas e desvantagens que as placas de madeira apresentam, surgem no

mercado as redes de metal distendido. A existência destas saliências na superfície da rede evita

preocupações relativamente à colocação das armaduras e à sua continuidade, evitando muito dos

problemas que se encontravam associados às placas de madeira. Outra das vantagens que estas

redes apresentam, é que estas têm a capacidade de criar uma superfície de interface rugosa devido

ao seu formato e às rugosidades existentes na sua superfície. Devido ao facto de estas serem de

metal, permite que sejam deixadas dentro da peça de betão conferindo um incremento para a

resistência mecânica da junta de betonagem. Como a existência e o aparecimento deste material

para a elaboração de juntas de betonagem é recente, a bibliografia ainda é bastante escassa

relativamente às redes de metal distendido e à sua influência na resistência mecânica da junta de

betonagem. Desta forma, decidiu-se adicionar ao plano experimental da presente dissertação, a

avaliação do comportamento mecânico de uma junta de betonagem, elaborada através de redes de

metal distendido.

As placas de poliestireno podem apresentar-se como uma aplicação fácil e económica de criar a

cofragem para a elaboração da junta. No entanto, devido à reduzida rigidez, torna-se necessário

dispor de dispositivos de fixação para estes materiais, já que a possibilidade de rotura sob o efeito da

pressão do betão fresco é algo que deve ser tido em conta BROOK (1969). Outro dos factores a ter

em conta é a possibilidade de verificar-se a adesão entre a peça de plástico e o betão no momento

da remoção desta peça, podendo originar algum desprendimento de betão da superfície da junta. No

final recomenda-se que se crie a rugosidade necessária na superfície da junta, já que a peça de

plástico não consegue produzir uma rugosidade adequada na interface da junta.



2.5. Tratamentos utilizados na interface da junta de betonagem

A qualidade de uma junta de betonagem depende essencialmente da qualidade do betão utilizado e

depende principalmente da textura e limpeza da superfície de contacto GOMES & CUNHA (2001). A

superfície de contacto deverá ser rugosa e limpa de quaisquer gorduras e agregados soltos, de forma

a permitir uma maior aderência com o betão fresco e assegurar a estanqueidade da junta GOMES &

CUNHA (2001).

Os tratamentos existentes para a interface da junta de betonagem têm os seguintes objectivos:

BUSSEL & CATHER (1995)

• Remover a camada de betão empobrecido, acção particularmente importante para o caso das

juntas de betonagem horizontais, onde o betão terá que suportar maioritariamente esforços

de compressão;

• Garantir uma correcta aderência entre os betões de diferentes idades, bem como garantir

uma transferência eficaz de esforços de corte e de tracção ao longo desta;

• Preparar a superfície da junta de betonagem, de tal forma que não ocorram mudanças

significativas no desempenho mecânico da peça de betão nem no seu aspecto visual;

ANDRÉ (2008), BUSSEL & CATHER (1995) referem que na altura da nova betonagem, a junta deve

estar limpa e molhada de maneira a que esta fique baça e sem água superficial. Segundo MARTINS

(2004), as faces do betão que formam as juntas de betonagem deverão ser rugosas, de modo a que

os agregados grossos do betão fiquem a descoberto até uma profundidade de aproximadamente

6mm. Para que se consigam atingir estes requisitos, é prática comum na área da Construção Civil

efectuar uma pequena delapidação da superfície do betão endurecido, visando a remoção da pasta

que cobre superficialmente o agregado mais fino. Em GOMES & CUNHA (2001), BUSSEL &

CATHER (1995) refere-se que deverá expor-se os agregados do betão já endurecido até uma

espessura da peça de betão na ordem dos 2 a 3mm. Esta operação deverá ser feita ainda com o

betão não endurecido, aspergindo com água a superfície e removendo a pasta em excesso por meio

de ligeira escovagem.

Segundo BROOK (1969), através de estudos experimentais para testar a resistência mecânica de

juntas de betonagem, os maiores valores para a resistência foram alcançados quando a betonagem

da camada posterior de betão foi feita contra uma superfície limpa, ligeiramente rugosa e seca.

Segundo os mesmos autores, uma junta bem conseguida é aquela que apresenta uma superfície

regular, sem apresentar saliências ou reentrâncias significativas. Sulcos deixados na superfície do

betão dificultam a correcta execução da junta, já que dificultam a limpeza da superfície, podendo

originar o fenómeno do “efeito de parede” GOMES & CUNHA (2001). BUSSEL & CATHER (1995)

referem que a superfície da junta deverá encontrar-se limpa, molhada, mas sem a presença de água

livre na superfície. “A presença de água na superfície da junta de betonagem, tem como objectivo

evitar que o betão endurecido absorva demasiada água de amassadura do betão fresco aquando da



sua colocação, permitindo assim que o processo de cura ocorra da melhor maneira possível e se

verifique uma retracção aceitável para a nova camada de betão” (MARTINS, 2004). Este processo

levará a uma diminuição da resistência da interface da junta de betonagem.

BUSSEL & CATHER (1995) salienta que o betão deve ser colocado entre 0,15 a 0,30 metros da junta

de betonagem e de seguida vibrado por forma a colocá-lo e movê-lo contra a cofragem da junta

vertical. Desta forma procura-se assegurar uma boa compactação do betão, bem como reduzir o risco

de danificar a cofragem da junta ou qualquer dispositivo de impermeabilização, por efeito da queda

do betão aquando das operações de betonagem. No caso de juntas de betonagem horizontais, assim

como para as juntas de betonagem verticais, a sua interface deverá apresentar-se limpa e seca,

molhada, mas sem a presença de água livre na sua superfície BUSSEL & CATHER (1995). Aquando

do recomeço da betonagem ter em atenção que por vezes a descarga inicial de betão proveniente do

camião-betoneira ou do meio de colocação do betão utilizado, poderá apresentar-se com falta de

finos THOMAZ (2001). Nos casos em que isto se verifica, deverá evitar-se a colocação deste betão

ao longo da superfície da junta. A boa prática recomenda que o betão seja espalhado ao longo da

área da junta até uma altura de cerca de 0,3metros e compactado continuamente ao longo de

intervalos de 0,5metros, por forma a minimizar o “efeito de parede” BUSSEL & CATHER (1995).

O emprego de adjuvantes e agentes ligantes à base de resinas de epóxidas ou de emulsões de látex,

também permite a execução de juntas de betonagem. Regra geral, este tipo de tratamento para a

interface da junta de betonagem é mais oneroso do que os métodos tradicionais, podendo a

Fiscalização dispensar a sua utilização caso tal não se mostre indispensável.

Hoje em dia existem diversos tratamentos para a execução de uma junta de betonagem. Os

diferentes tratamentos distinguem-se consoante o grau de endurecimento do betão, a localização na

estrutura e as exigências mecânicas da junta de betonagem. Caso o betão que constitui a junta ainda

não tenha endurecido e ainda se encontre fresco, estes tratamentos devem ser aplicados de uma

forma suave por forma a minimizar o desgaste no betão e minimizar o risco de remoção dos

agregados grossos SAUCIER & PIGEON (1991). A remoção dos agregados pode levar a um

enfraquecimento do betão que constitui a junta, com consequências para a resistência da junta.

GOMES & CUNHA (2001) referem que poderá ser efectuada uma pequena delapidação da superfície

da junta de betonagem por meio de uma pequena lavagem da superfície através de um jacto de

água. O jacto de água deverá ter uma intensidade suficiente para remover apenas a pasta superficial

de cimento que se encontra à superfície do betão GOMES & CUNHA (2001). Esta operação deverá

ser feita após o início de presa e logo que o betão comece a endurecer, para não permitir o

deslocamento dos grãos dos agregados grossos aquando do tratamento. Regra geral, este

tratamento tem intervalo de aplicação situada entre 4 a 12 horas após a colocação do betão GOMES

& CUNHA (2001). Este período de aplicação pode variar e depende de vários factores, tais como, a

temperatura ambiente e parâmetros que possam influenciar a velocidade de hidratação, utilização de

retardadores de presa ou outro tipo de adjuvantes no betão. ACI STANDARD 224.3R-95 (1995)

refere que neste caso o tratamento da interface deverá ser feito através duma limpeza da superfície



da junta recorrendo a um jacto de ar ou escova de pêlos de aço. A mesma bibliografia saliente

explicitamente que apenas se deverá recorrer a este tratamento, caso o betão ainda esteja

suficientemente mole para a camada de betão pobre ser removida, mas já consistente o suficiente

para prevenir o desprendimento dos agregados do betão. Imediatamente antes de se colocar a nova

camada de betão e de se reiniciar a betonagem da peça, a superfície deverá ser novamente limpa

com a aplicação de um jacto de água ou de ar comprimido, para retirar essencialmente a película

superficial de cimento hidratado originada pela água da primeira lavagem GOMES & CUNHA (2001).

Deve também procurar-se remover quaisquer detritos remanescentes ou materiais estranhos da

superfície do betão e que possam prejudicar o comportamento da junta de betonagem.

Se a lavagem e limpeza inicias por qualquer motivo não forem feitas e o betão já estiver num estado

mais avançado do processo de endurecimento, o tratamento da interface deverá ser feito de uma

outra forma. Para tal, poderá recorrer-se à aplicação de um jacto de areia seguido de uma lavagem e

secagem superficial GOMES & CUNHA (2001). Saliente-se que este procedimento permite eliminar a

operação de limpeza inicial e é sobretudo recomendável em obras envolvendo grandes massas de

betão e peças de grande volumetria. Caso o betão já tenha iniciado o seu processo de presa, ACI

STANDARD 224.3R-95 (1995) define que se utilizem jactos de areia ou jactos de água em alta

pressão para preparar a superfície da junta de betonagem. Outro dos processos correntemente

utilizados é o de “escarificar” a superfície da junta de betonagem. Este processo é frequentemente

conseguido através dum martelo pneumático. Através do martelo pneumático, procura-se criar

pequenos alvéolos na superfície do betão e remover a pasta de cimento endurecida que cobre os

agregados. Desta forma é possível obter uma superfície de contacto rugosa entre os betões de

diferentes idades.

Segundo MARTINS (2004), antes de se recomeçar a betonagem e se o betão que constitui a junta já

se encontrar endurecido, a superfície da junta de betonagem deverá ser convenientemente picada e

limpa. Deve evitar-se que existam agregados sem aderência à superfície do betão endurecido, ou

com tendência a desprenderem-se aquando da colocação da nova camada de betão fresco. A

superfície deverá de seguida ser abundantemente molhada, não se iniciando a betonagem enquanto

houver concentração de água nas imediações da junta ou se encontre água a escorrer pela interface.

É importante que não se molhe excessivamente a superfície da camada de betão endurecido, para

que esta se encontre superficialmente seca antes da colocação do betão fresco GOMES & CUNHA

(2001), ACI STANDARD 224.3R-95 (1995), BUSSEL & CATHER (1995). Este procedimento é

essencial para quando se deseja uma junta estanque, devendo nestes casos a superfície ser

molhada durante várias horas sem interrupção BS 8007 (1987). Segue-se um quadro ilustrativo dos

diferentes tipos de tratamentos disponíveis para as juntas de betonagem e os respectivos campos de

aplicação. Tais tratamentos serão abordados no capítulo seguinte em conformidade com aqueles que

irão ser alvo do programa experimental desta dissertação BUSSEL & CATHER (1995).



Quadro 2.1 - Quadro resumo dos tratamentos disponíveis para a interface das juntas BUSSEL& CATHER (1995)

Para que estes tipos de tratamento sejam efectivos e que não ocorram grandes demoras nos

trabalhos, deve existir um plano de trabalhos que defina os prazos e planos de retirada dos moldes,

ou colocação das armaduras nos locais das juntas de betonagem, por exemplo.

2.6. Comportamento Mecânico das Juntas de Betonagem

Uma junta de betonagem será sempre um ponto de fraqueza estrutural, já que a continuidade e o

monolitismo da estrutura é interrompido ACI STANDARD 224.3R-95 (1995). A BS 8110-2:1985

Tratamento para obtenção de uma superfície rugosa para a junta de

betonagem

Processo de aplicação numa junta vertical

Processo de aplicação numa junta horizontal

Jacto de ar abrasivo ( o tubo do jacto deverá conter um filtro de forma a evitar o risco da expulsão de óleo pelo jacto para

o betão)

Recomendável para uso durante as 2 a 4

horas seguintes à betonagem. Nem sempre

prático, excepto quando o betão apresenta

aceleradores de presa. Baixo risco de

causar danos à superfície da junta

Usar entre 2 a 4 horas após a

betonagem da peça. Baixo risco

de causar danos à junta

Escovagem através de uma escova de cabeça suave, auxiliado com um ligeiro

spray de água

A não ser que se utilize um retardador de

presa para o betão, a sua superfície poderá

ficar demasiado dura para que este método

seja viável. Aplicar após a remoção da

cofragem da junta

Aplicar 4 horas após a

betonagem. No caso da presença

de dispositivos “waterstops”

poderá tornar-se impróprio e com

risco de danificar este dispositivo

Jacto de água suave a baixas pressões directamente na superfície da junta

Apresenta as mesmas especificações que

o tratamento exposto anteriormente. No

entanto, permite que o seu uso seja viável

aquando da presença de dispositivos

“waterstops”. Intervalo de aplicação até 6

horas após a betonagem

Apresenta as mesmas

especificações existente para as

juntas verticais

Escovagem através de uma escova de aço, auxiliado com um ligeiro spray de

água

Possível de ser aplicado até 24 horas após

a betonagem da peça.

Apresenta as mesmas

especificações existentes para as

juntas verticais

Escarificação da superfície da junta através de um dispositivo percursor (habitualmente martelo pneumático)

Recomenda-se que apenas seja utilizado 2

a 3 dias após a betonagem da peça.

Pretende-se desta forma evitar o risco de

soltar e desprender agregados da

superfície da junta.

Apresenta as mesmas


juntas verticais

Jacto de areia abrasivo

Processo de aplicação semelhante ao da

escarificação através de martelo

pneumático. Método não muito prático em

secções pouco espessas. Detritos de areia

irão ficar espalhados pelo local da

betonagem, exigindo uma limpeza posterior

Apresenta as mesmas


juntas verticais



recomenda que o número de juntas existentes numa estrutura deve ser sempre o mínimo necessário

para a sua execução.

Da gama de esforços actuantes numa peça de betão, é a tracção e o corte aqueles que mais

influenciam o dimensionamento de uma junta de betonagem. O betão apresenta um comportamento

mecânico onde a principal característica é o facto de este apresentar uma resistência reduzida à

tracção. Devido a esta característica, não se deverá ter em conta a resistência à tracção das

camadas de betão para o dimensionamento das juntas de betonagem GOMES & CUNHA (2001).

BUSSEL & CATHER (1995) concluíram que para uma viga com a presença de uma junta de

betonagem vertical, a presença desta em nada influencia a resistência à compressão ou a rigidez da

peça. Esta conclusão só é válida se anteriormente quaisquer detritos soltos tiverem sido removidos

da superfície da interface e se tenha verificado uma correcta compactação do betão nas imediações

da junta BUSSEL & CATHER (1995). O mesmo se pode concluir para uma junta de betonagem

sujeita a esforços de corte e a momentos flectores, não ocorrendo alterações consideráveis na

capacidade resistente à flexão de uma viga ou laje BUSSEL & CATHER (1995). Segundo os mesmos

autores, esta conclusão não é válida mesmo quando se estiver em presença de uma interface lisa e

sem qualquer tratamento ao longo da junta de betonagem. A presença de fendilhação ao longo da

junta é algo bastante provável de acontecer neste caso. Segundo JÚLIO, BRANCO, SILVA &

LOURENÇO (2005), a resistência à tracção de uma junta de betonagem decresce com o aumento do

intervalo de tempo entre a betonagem inicial e a betonagem do novo substrato.

BUSSEL & CATHER (1995) referem que desde que se adopte uma armadura de tracção mínima para

fazer face à fendilhação do betão ao longo da junta, raramente se assistirá a uma abertura de fendas

superior a 0,3mm para um comportamento em serviço. A principal preocupação para a localização e

disposição de uma junta de betonagem é a garantia de se obter uma transferência adequada de

esforço transverso e a continuidade da flexão ao longo da junta KIND-BARKAUSKAS (2002). ACI

STANDARD 224.3R-95 (1995) defende que a continuidade da flexão deverá ser obtida através de

armaduras dimensionadas para o efeito. Já a transferência de esforço transverso ao longo da junta

deverá ser conseguida através do efeito de fricção ao longo da superfície da junta e entre as

camadas de betão de diferentes idades.

Em BUSSEL & CATHER (1995), BS 6089:1981 (1981), BROOK (1969), GOMES & CUNHA (2001),

concluiu-se que em secções onde as superfícies da junta de betonagem sejam lisas e não se tenha

procedido a uma tratamento adequado, apresentam uma resistência ao corte cerca de 40% inferior à

de uma secção monolítica. Estas conclusões reforçam a ideia da importância de se aplicar um

tratamento correcto à interface da junta, através da criação duma interface rugosa, com o objectivo de

garantir uma resistência adequada ao esforço transverso e tracção.

BROOK (1969) levou a cabo um estudo experimental onde procurou analisar a influência das

cofragens e dos métodos de preparação da interface na resistência mecânica das juntas de

betonagem. Este autor e ACI STANDARD 330R-01 (2001) referem que por vezes uma junta mal

executada pode trazer vantagens para a peça estrutural. Assim, se a junta de betonagem não tiver



como exigência estrutural evitar a passagem e a contenção de substâncias líquidas, existem

situações onde é preferível que as fendas no betão se desenvolvam nessa junta mal executada do

que em outro lugar qualquer da peça. Através desta junta mal elaborada, que na realidade acabará

por se comportar como uma junta de dilatação, desenvolver-se-ão fendas devido à retracção do

betão, e desta forma poderá controlar-se o seu aparecimento e a sua localização na peça. Desta

forma, minimiza-se a fendilhação aleatória e permite-se uma melhoria estética final na estrutura em

causa. Caso a junta seja devidamente elaborada, as fendas no betão devido à retracção do betão

podem ocorrer em qualquer local da peça. BROOK (1969) refere que esta filosofia é apropriada

sempre que as exigências à resistência mecânica, durabilidade e permeabilidade da junta não sejam

um factor primordial para a junta de betonagem.

De qualquer das formas, uma junta de betonagem deve ser elaborada e localizada de tal forma que

não influencie a resistência global da estrutura onde se encontra inserida BUSSEL & CATHER

(1995). Assim, deverá ter-se o cuidado de conseguir atingir uma correcta transmissão de esforços ao

longo da junta, nomeadamente esforços de corte e de tracção ACI STANDARD 350/350R (2006).

Capítulo 3 - A Influência de alguns tratamentos da interface da junta de betonagem na sua resistência


Capítulo 3 - A Influência de alguns tratamentos da interface da junta de betonagem na sua resistência mecânica

3.1. A Rugosidade da Superfície Da Interface

RAMIREZ & DIAZ (1975), TRINKER (2006), JÚLIO, BRANCO, SILVA, & LOURENÇO (2004) e

outros, através de ensaios e de estudos elaborados nesta área, concluíram que o factor de maior

importância para a resistência da interface entre o betão fresco e o betão endurecido é a sua

rugosidade. Ou seja, a resistência mecânica de uma junta de betonagem está directamente

relacionada com a rugosidade da superfície da interface. A rugosidade faz-se sentir ao nível do atrito

e da aderência entre os betões de diferentes idades, já que o aumento da rugosidade do betão

permite obter uma melhor aderência entre o betão existente e o novo ABU-TAIR & RIDGEN (1997).

Desta forma, a prática corrente na execução de juntas de betonagem consiste, em primeiro lugar, em

aumentar a rugosidade da superfície da interface do betão endurecido.

A classificação da rugosidade de um substrato é algo de bastante relativo. Normalmente ela é

definida apenas qualitativamente através da observação da superfície da interface e classificando-a

como lisa ou rugosa. Segundo o EC2, “ na ausência de informação mais detalhada, as superfícies

podem ser classificadas como muito lisas, lisas, rugosas ou recortadas”. Já ACI STANDARD 503.1

(1978) especifica apenas duas categorias de rugosidade enquanto a norma BS 8110-2:1985 apenas

especifica o equipamento que deve ser utilizado para a obtenção dessa rugosidade.

A obtenção de uma superfície rugosa para a interface da junta é conseguida à custa de variadas

técnicas. A bibliografia existente referente a estas técnicas é vasta, no entanto pouca é aquela que

refere e quantifica os ganhos/perdas da resistência mecânica provocados por cada uma das técnicas.

Com o desenvolvimento desta dissertação propôs-se efectuar um estudo comparativo entre as

diversas técnicas, no que se refere ao comportamento mecânico à tracção das juntas de betonagem.



Figura 3.1 – Exemplo ilustrativo de juntas de betonagem com diferentes interfaces e rugosidades.

BETT, KLINGER, & JIRSA (1988), THE CONCRETE SOCIETY (1988), TASSIOS & VINTZELEOU

(1987), referem que a rugosidade da superfície de interface entre betões de diferentes idades pode

ser conseguida através do seu tratamento com jacto de areia. Esta técnica é essencialmente utilizada

para as juntas de betonagem de pilares e elementos verticais. Esta é uma técnica com pouca

expressão em Portugal e apenas viável em obras envolvendo grandes quantidades de betão e peças

de grande volumetria. Como tal, esta técnica foi excluída do programa experimental da presente

dissertação, pelo que não serão efectuadas grandes referências a esta técnica, deixando-se ao

cuidado do leitor a consulta de bibliografia especializada.

ALCOCER & JIRSA (1990), THE CONCRETE SOCIETY (1988), salientam que ao expor os

agregados do betão já endurecido, por meio de um martelo pneumático, foi possível obter um

incremento da resistência da interface em relação a uma superfície lisa e sem rugosidade.

STOPPENHAGEN, JIRSA, (1995) indicam que quando a rugosidade da superfície é aumentada por

meio de martelos eléctricos, a peça acaba por comportar-se praticamente como monolítica, não

ocorrendo grandes perdas da sua resistência mecânica.

Em trabalhos anteriormente elaborados por ALCOCER & JIRSA (1990), é referido que picando toda a

superfície da interface através de uma escova dura até expor os agregados, seguido de uma

pequena limpeza e remoção de possíveis pequenos detritos através de um jacto de ar, foi possível

melhorar a aderência e o desempenho mecânico da interface. As técnicas de tratamento da

superfície da junta com jactos de água e com jactos de areia são consideradas pela maioria dos

autores, aquelas que melhores resultados apresentam.

Em artigos elaborados por ABU-TAIR & RIDGEN (1997), TRINKLER (2006), THE CONCRETE

SOCIETY (1988), BUSSEL & CATHER (1995) foi concluído que qualquer tratamento da rugosidade

da superfície é adequado para transferir esforços de corte, desde que a camada superficial de betão

seja removida e que se exponham alguns dos agregados do betão. Estudos levados a cabo por

JÚLIO, BRANCO, SILVA, & LOURENÇO (2006) mostram que a resistência da ligação entre uma

camada de betão fresco e betão já endurecido é bastante influenciado pela rugosidade da interface

de ligação. Através de uma quantificação da rugosidade da interface da junta, estes autores



procuraram obter uma correlação entre a resistência da junta e a sua rugosidade. Segundo estes

autores, é possível efectuar uma correlação entre a resistência à tracção da junta de betonagem e a

rugosidade da sua interface.

Qualquer que seja o tipo de tratamento aplicado, toda a bibliografia consultada é unânime ao afirmar

que existe a necessidade de aumentar a rugosidade da superfície de betão existente. Este aumento

da rugosidade tem como objectivo “… atingir o embricamento mecânico dos agregados e obter uma

estrutura de poros abertos no substrato para absorver o betão fresco.” JÚLIO (2001). Este aumento

da rugosidade é fundamental para que a peça de betão em causa consiga atingir um comportamento

semelhante ao de uma peça monolítica.

Para atingir os objectivos propostos por esta dissertação, foi elaborado um plano experimental com o

objectivo de estudar e comparar o comportamento mecânico à tracção de juntas de betonagem. Após

pesquisa bibliográfica e contacto directo com directores de obra, foi decidido que este estudo seria

baseado nas técnicas correntemente mais utilizadas na área da Construção Civil. Assim, foram

estudadas as seguintes situações:

• Superfície sem junta de betonagem (peça monolítica) (referência);

• Junta de betonagem onde a superfície da interface não foi alvo de qualquer tipo de

tratamento;

• Superfície da junta preparada com escova de pêlos de aço;

• Superfície picada com martelo pneumático (com e sem humedecimento prévio da interface);

• Superfície picada e tratada com um composto à base de resinas epóxidas;

• Junta de betonagem criada e constituída por uma rede de metal distendido com e sem

tratamento à base de resinas epóxidas;

A decisão de estudar a influência do pré-humedecimento da superfície picada com martelo

pneumático, no comportamento da junta de betonagem, deve-se ao facto de a bibliografia existente

ser um pouco contraditória neste aspecto.

3.1.1. Superfície da interface preparada com escova de pêlos de aço

Um dos procedimentos para a obtenção de uma superfície rugosa para a interface da junta de

betonagem é a escovagem da superfície do betão já endurecido, através de uma escova com pêlos

de aço.

Esta escovagem tem como objectivo pôr a descoberto os agregados da camada de betão endurecido,

como forma de criar uma superfície rugosa. Esta técnica é sobretudo utilizada em pequenas peças de

pequena volumetria, já que em peças grandes torna-se um processo bastante moroso e pouco

rentável. Esta técnica tem uma duração de aplicação algo demorada quando comparada com outras

técnicas actualmente utilizadas e o facto desta exigir bastante trabalho manual, tem levado a que a



sua utilização seja reduzida. Quanto à resistência mecânica obtida por esta técnica, TALBOT,

PIGEON, BEAUPRÉ, & MORGAN (1994) referem que em ensaios experimentais levados a cabo,

obteve-se uma resistência à tracção reduzida quando comparado com outras técnicas de tratamento

da interface da junta. No entanto, em JÚLIO, BRANCO, SILVA & LOURENÇO (2004), obteve-se uma

resistência à tracção da junta superior àquela onde a superfície da interface fora conseguida através

da sua escarificação com um martelo pneumático. Segundo JÚLIO (2001), apesar de com este

tratamento apenas se remover o “vidrado” da superfície original da junta e ser difícil expor-se os

agregados, foi possível obter valores elevados para a resistência ao corte e à tracção quando

comparado com os outros tratamentos. Através da preparação da interface da junta recorrendo à

escarificação do betão, é possível obter uma superfície com uma rugosidade adequada e capaz de

garantir bons desempenhos mecânicos ao corte e à tracção para a junta de betonagem MONLS

(1974).

3.1.2. Superfície da Interface Picada com Martelo Pneumático

Juntas de betonagem onde se recorreu à escarificação da superfície do betão endurecido,

nomeadamente através de martelos pneumáticos, constitui uma das técnicas actualmente mais

utilizadas neste campo ACI STANDARD 224.3R-95 (1995). Esta técnica consiste em remover a

camada danificada do betão endurecido através de um martelo pneumático ( Figura 3.2). No entanto

ela, pode não constitui boa prática profissional. Um dos pequenos senãos deste método, é o facto de

quando não aplicado de uma forma correcta, o excesso de vibração causado pelo martelo

pneumático pode causar microfissuração no betão, levando a um enfraquecimento da interface JÚLIO

(2001).

Figura 3.2 – Exemplo ilustrativo da escarificação da interface duma junta de betonagem com recurso a um martelo pneumático

Segundo TALBOT, PIGEON, BEAUPRÉ, & MORGAN (1994), qualquer método que provoque a

microfissuração do betão deve ser evitado. Segundo os mesmos autores, deverá limitar-se ao

máximo a massa do martelo pneumático, como forma de reduzir o aparecimento deste efeito. Se tal



for feito, uma utilização cuidadosa de martelos pneumáticos para escarificar a superfície da interface

e criar a rugosidade necessária, não irá danificar de forma significativa o substrato TALBOT,

PIGEON, BEUAPRÉ, & MORGAN (1994).

Em estudos mais recentes levados a cabo em Portugal por JÚLIO (2001), JÚLIO, BRANCO, SILVA &

LOURENÇO (2004), verificou-se que para uma superfície picada parcialmente, verificam-se valores

de resistência ao corte e à tracção superiores quando comparado com a situação limite de se utilizar

uma superfície da junta sem qualquer tratamento. No entanto, os valores observados foram inferiores

aos obtidos com um tratamento através de escova de pêlos de aço, ou quando a interface foi tratada

com jacto de areia.

3.2. Pré-humedecimento da interface da junta

O recurso ao pré-humedecimento da interface da junta de betonagem é uma questão que provoca

opiniões diversas e contraditórias por parte da bibliografia existente. Não há um consenso em torno

desta questão, nem qual deverá ser a posição a tomar por parte dos intervenientes e responsáveis

pela elaboração da junta de betonagem. De facto, verifica-se a existência de normas regulamentares

e códigos com posições contraditórios no que a este tema diz respeito.

Figura 3.3 – Pré-humedecimento da interface da junta de betonagem momentos antes de se iniciar a retoma da betonagem

Segundo EMMONS (1994), o nível de humidade do substrato pode ser crítico para atingir a

aderência. Segundo este autor, uma superfície demasiado seca poderá por em causa o desempenho

de uma junta de betonagem. Se uma junta se encontra demasiado seca, ao ser retomada a

betonagem, o betão velho tenderá a absorver a água de amassadura da nova camada de betão

fresco. Uma absorção excessiva de água por parte do betão mais antigo, levará à ocorrência de



fenómenos de retracção excessiva do betão novo, com consequências ao nível da ocorrência de

fendilhação no betão fresco. Por outro lado, humidade excessiva no substrato pode fechar os poros

deste e impedir a absorção e aderência entre o betão fresco e o betão endurecido TRINKER (2006).

EMMONS (1994), refere que um meio saturado com a superfície seca é a melhor solução a adoptar.

SAUCIER & PIGEON (1991), afirmam que o humedecimento do betão de base não revelou grandes

alterações na resistência da interface.

RAMIREZ & JULHO (1975) afirmam que a presença de uma camada de água na interface impede a

formação de um contacto perfeito entre as camadas de betão, diminuindo a aderência entre

camadas. Em JÚLIO, BRANCO, SILVA & LOURENÇO (2006) foi realizado um estudo experimental

em que se avaliou a resistência à tracção de diferentes tipos de juntas de betonagem, onde a

rugosidade da sua interface fora conseguida através de diferentes técnicas. Através dos seus

trabalhos experimentais, pode concluir-se que o pré-humedecimento da superfície da interface não

influenciou a resistência à tracção da junta e que o seu efeito é insignificante para a resistência da

junta de betonagem. O mesmo foi concluído em BLACKLEDGE (1987) e KIND-BARKAUSKAS

(2002).

Para AUSTIN, ROBINS, & PAN (1995), tanto o parâmetro da humidade da superfície, como a

distribuição da humidade dentro do substrato são importantes. Encontrando-se a superfície de

contacto humedecida, aquando da colocação da nova camada de betão fresco, segundo estes

autores, haverá uma migração da água de hidratação do betão novo para as capilaridades do betão

endurecido. Por outro lado, também haverá uma migração de água presente no substrato do betão

velho para o betão fresco, originando a hidratação do betão fresco BUSSEL & CATHER (1995). Este

autor refere que não haverá grandes diferenças no comportamento da interface entre os betões de

diferentes idades, pois os processos que segundo ele se desenvolvem, não irão influenciar nem

trazer consequências para o seu desempenho mecânico. AUSTIN, ROBINS, & PAN (1995) sugere

que o desempenho mecânico de uma interface saturada com superfície seca é melhor do que com

uma superfície molhada. No entanto, torna-se necessário aprofundar mais os conhecimentos nesta

área devido à diversidade de opiniões existentes.

Esta divergência de opiniões em relação ao pré-humedecimento da junta de betonagem, é também

verificado em algumas regulamentações existentes. Por exemplo, ACI STANDARD 224.3R (1995)

recomenda que a aplicação do betão fresco se faça sobre uma superfície de betão seca, a excepção

é em dias quentes, onde se deverá humedecer a interface como forma de reduzir a sua temperatura

e reduzir a retracção do betão. Já BS 8007 (1987) recomenda molhar ligeiramente a superfície do

betão velho, durante pelo menos 24 horas antes da aplicação da nova camada de betão.



3.3. Superfície da interface tratada com agentes ligantes

Hoje em dia por vezes recorre-se a agentes ligantes sintéticos para garantir a aderência entre betões

de diferentes idades em juntas de betonagem. Segundo JÚLIO (2001), ASRM C881 (2002), ACI

STANDARD 503.2 (1992), os agentes ligantes mais utilizados hoje em dia são as resinas epóxidas e

as emulsões de látex. A sua utilização deve-se sobretudo a:

• facilidade da aplicação destes produto (versatilidade). A grande gama de propriedades físicas

e químicas associadas às resinas epóxidas torna o seu uso adequado para praticamente

qualquer situação (reparação, reforço, colagem, etc.);

• elevado rendimento;

• cura à temperatura ambiente;

• aumento gradual do “pot-life” do produto permitindo operações de retoma prolongadas. Em

geral esse período varia entre os 35 e 120 minutos para uma temperatura de 20ºC;

• elevada aderência a substratos minerais, mesmo que húmidos;

• isenção de solventes;

• excelentes qualidades adesivas, não só com betão mas também com praticamente todos os

materiais de construção;

• resistentes a ataques de ácidos, óleos, alcalis e solventes;

• apresentam baixa retracção, rápido endurecimento e alto grau de impermeabilização;

Os componentes à base de epóxidas são geralmente formulados em duas ou mais partes. Quase

sempre a parte A é aquela que contém a resina de epóxidas, enquanto a parte B contém o material

de endurecimento. As resinas epóxidas caracterizam-se por apresentar uma grande capacidade de

adesão a praticamente qualquer material, desde que se tenha aplicado um tratamento adequado à

superfície que irá receber a resina ACI STANDARD 503.2 (1992). Das várias razões que tornam as

resinas epóxidas um material de adesão, destacam-se:

• Podem apresentar-se no estado líquido e mesmo assim não apresentarem nenhum solvente

volátil;

• Aderem à maioria dos materiais usados na construção;

• Não se geram resíduos do processo de endurecimento da resina;

• Retracção baixa;

• Boa estabilidade dimensional e química a longo prazo;

• Apresentam uma boa resistência à tracção e compressão;

• Formulações apropriadas para as resinas epóxidas podem permitir que estas apresentem

boa resistência à água, humidade, ácidos entre outros factores ambientais;



A correcta preparação da superfície que irá receber a resina epóxida é fundamental para se atingir

uma boa ligação entre os betões, já que esta capacidade está directamente relacionada com as

características da superfície ABU-TAIR & RIDGEN (1997). Assim, recomenda-se que esta superfície

se apresente limpa, livre de partículas soltas, seca e sem água na sua superfície, devendo a

temperatura de aplicação ser a mais indicada para a colocação do agente ACI STANDARD 503.1

(1978). Esta temperatura de aplicação depende de fabricante para fabricante e de produto para

produto é fundamental para uma boa adesão ao betão e garantir um bom comportamento da resina

ao longo do tempo CORREIA (1993).

Os métodos utilizados para a preparação da superfície onde irá ser aplicada a resina de epóxidas

dependem sobretudo do tipo de superfície em causa, da sua extensão e da sua localização. Caso os

trabalhos de preparação da superfície envolvam a necessidade de remover alguma porção de betão,

tal deverá ser conseguida através de meios mecânicos (martelos eléctricos por exemplo). No entanto,

ACI STANDARD 503.5R (1992) salienta que a potência do aparelho em causa deverá ser

devidamente controlada para evitar a introdução de micro-fissuração no betão. Nas superfícies onde

não é requerida a remoção de betão, deverão ser removidas todas as substâncias detríticas

presentes através de métodos pouco agressivos para a interface, tais como a utilização de escovas

de pêlos de aço, equipamento de ar comprimido ou abrasão através de jacto de areia ou água

BUSSEL & CATHER (1995) ( Figura 3.4). Caso se opte por recorrer a um equipamento de ar

comprimido, este deverá estar devidamente equipado com dispositivos que evitem que seja expelida

água ou óleo do equipamento utilizado, evitando-se assim a contaminação da superfície ACI

STANDARD 503.6R (2007).

Figura 3.4 – Superfície da interface da junta onde se procedeu a uma ligeira remoção de betão para a aplicação dum agente

ligante para posteriormente se efectuar a retoma de betonagem.

Antes de se aplicar o agente ligante na interface da junta, todo o material solto já deve ter sido

previamente removido, bem como gorduras ou óleos existentes na superfície da junta. A sua

aplicação pode ser feita à trincha, escova, rolo ou pistola, conforme a natureza e dimensões da



superfície e o plano de colocação da nova camada de betão ( Figura 3.5). O agente ligante deverá

ser aplicado numa espessura tal e qual a recomendada pelo fabricante do produto. A aplicação do

betão deverá ser feita de acordo com o valor do pot-life do produto em causa.

Figura 3.5 – Exemplo de aplicação dum agente ligante à base de látex através duma trincha.

Caso a película epóxida tenha perdido a sua capacidade de promover adesão, deverá aplicar-se uma

nova camada de agente ligante, imediatamente antes da colocação do novo betão ACI STANDARD

503.2 (1992). Se por sua vez a película já tiver perdido a sua capacidade de aderência, esta deverá

ser removida com escova de aço, disco abrasivo ou de preferência com um ligeiro jacto de areia,

devendo a sua aplicação ser repetida.

Em conformidade com as propriedades do grupo polimérico onde se encontra inserida

(termoendurecíveis), as resinas epóxidas não derretem quando sujeita a temperaturas elevadas.

Normalmente as propriedades das resinas epóxidas não são substancialmente alteradas sob a acção

de temperaturas inferiores à da temperatura de distorção, tal como é medido pela norma ASTM D

648. Para temperaturas sensivelmente inferiores a 10ºC, verificam-se alterações na rigidez e na

resistência química à medida que se vai diminuindo a temperatura (J.B. AGUIAR). A partir dos 300ºC

a maioria das resinas acabam por volatilizar MONTEMOR, MARGARIDO, & COLAÇO (2005).

A grande sensibilidade das resinas a temperatura elevadas torna inviável contar com a sua

contribuição na resistência à acção do fogo. Segundo (J.B. AGUIAR), a partir de 100ºC há redução da

aderência de resinas epóxidicas e outros ligantes sintéticos como as emulsões à base de látex. Desta

forma e devido à diminuição de aderência que verificada a temperaturas elevadas, normalmente fixa-

se um limite de 50ºC para a sua utilização CORREIA (1993). (J.B. AGUIAR) refere que devem utilizar-

se sistemas de protecção contra o fogo para os locais das junta quando situadas em locais com risco

elevado de incêndio. Os mesmos autores desaconselham o recurso a juntas de betonagem obtidas

através do uso de agentes ligantes, nomeadamente resinas epóxidas, em zonas de risco de incêndio



elevado. Sob altas temperaturas, os agentes ligantes perdem a sua capacidade de aderência,

verificando-se nestas situações uma redução considerável da resistência mecânica da junta ( Figura 3.6 e Figura 3.7). Nas imagens seguintes, é possível observar a variação da aderência de duas

resinas epóxidas em função da temperatura.

Quadro 3.1 – Propriedades mecânicas das resinas epoxídicas (J.B. Aguiar).

Identificação Resistência à compressão (MPa) Resistência à flexão (MPa)

Resina 1 90 45

Resina 2 100 90

Figura 3.6 – Variação da aderência de duas resinas epóxidicas com a temperatura em colagens argamassa endurecida/

argamassa endurecida (J.B. Aguiar).

Figura 3.7 – Variação da aderência de duas resinas epóxidicas com a temperatura em colagens argamassa

endurecida/argamassa fresca (J.B. Aguiar).

Quanto ao desempenho mecânico que este tipo de produtos consegue garantir, a bibliografia

existente é imprecisa. Um das causas que justifica esta discrepância de resultados obtidos, é o de

existir uma enorme variabilidade de factores e de parâmetros que influenciam a resistência mecânica

da interface e o comportamento do agente ligante. No entanto, ACI STANDARD 503.2 (1992) refere

que as resinas epóxidas se caracterizam por possibilitarem uma adesão rápida a uma superfície de

betão e em pouco tempo consegue com que a peça se comporte como monolítica. Na tabela seguinte



apresentam-se algumas das suas características mecânicas e comparação com os valores obtidos

para o betão.

Quadro 3.2– Quadro comparativo entre as características mecânicas usuais do betão e de produtos à base de resinas

epóxidas (ACI Standard 503.5R-92, 1992).

Resistência àflexão (MPa)

Resistência àtracção (MPa)

Resistência àcompressão (MPa)

Alongamento ∆ (%)

Betão 3,4 – 6,9 2,1 – 4,8 20,7 – 68,9 0,001

Produtos à base de epóxidas

10,3 – 34,1 3,4 – 48,9 3,4 – 82,7 0,2 a 150

Estes agentes ligantes apresentam uma grande capacidade de aderência, de tal forma que a sua

resistência à tracção é superior à do betão, garantido uma perfeita ligação entre o betão novo e o

betão antigo.

No campo dos agentes ligantes para betões de diferentes idades, a oferta de mercado é bastante

variada. Os agentes que neste campo têm maior expressão na indústria da construção são as resinas

epóxidas MONTEMOR, MARGARIDO, & COLAÇO (2005). No entanto e segundo GOMES & CUNHA

(2001), a aplicação de um elemento ligante à base de resinas epóxidas, não melhora a resistência

mecânica da junta de betonagem, desde que previamente tenha sido aumentada a rugosidade da

superfície da junta. Ou seja, desde que as devidas medidas tenham sido tomadas para aumentar a

rugosidade da superfície da junta, a aplicação de uma resina epóxida para garantir a aderência entre

os substratos de betão de diferentes idades é desnecessária.

Aquando das visitas a algumas obras, fui confrontado com a utilização de agentes ligantes à base

duma emulsão de látex, como elemento de ligação entre os betões de diferentes idades. Segundo os

Directores de Obra contactados, a utilização deste elemento de ligação deve-se ao facto de ser mais

económico e de rápida e fácil aplicação. Por outro lado, contactando diversos fabricantes de materiais

de construção e revendedores destes produtos, foi unânime a opinião que a utilização de agentes

ligantes à base de látex não constitui boa prática. Salientam que o seu uso apenas deve ser dirigido a

peças com pouca importância na resistência estrutural da estrutura onde se inserem e sujeitas a

carregamentos reduzidos. Segundo estes, as emulsões de látex não têm capacidade para garantir

uma aderência adequada entre os betões de diferentes idades quando sujeitas a carregamentos

estáticos e dinâmicos consideráveis, acabando por comprometer a resistência à rotura da junta.

Sendo assim, apenas se recomenda a utilização de agentes ligantes à base de emulsões de látex em

argamassas de alvenaria, rebocos ou betonilhas.

O pot-life é o tempo de aplicação disponível do agente ligante, a partir do momento em que este é

elaborado. Este é um valor que varia consoante o fabricante. Se a aplicação do agente ligante for

feita após o seu pot-life ter sido ultrapassado, o agente verá reduzido a sua capacidade de ligação e

poder de união entre os betões de diferentes idades SIKA (2002). Caso isto se verifique, a interface



apresentará uma superfície envidraçada e a sua resistência será bastante reduzida (SAUCIER &

PIGEON (1991). Como tal, o pot-life do agente de ligação é sempre um parâmetro importante a ter

em atenção em obra.

Segundo EMMONS (1994), o agente ligante deve facilmente ser absorvido pela estrutura de poros da

interface e deve ser compatível com os materiais existentes (camadas de betão endurecido e fresco.

O mesmo autor refere que uma ligação adequada entre os diferentes substratos pode ser conseguida

colocando o agente de ligação directamente contra a superfície do betão endurecido. No entanto, o

use dum agente de ligante pode criar uma barreira de vapor, levando a uma falha na ligação entre os

substratos de betão de diferentes idades ASTM C 1059 (2008).

TALBOT, PIGEON, BEUAPRÉ & MORGAN (1994) referem que o uso de um agente ligante reduz a

variabilidade obtida na resistência mecânica da junta. Os mesmos autores realizaram trabalhos

experimentais, onde utilizando dois agentes ligantes à base de látex e de resinas epóxidas, conclui-o

que até 150 dias após a aplicação do agente ligante haveria um incremento da resistência da junta de

betonagem. No entanto, entre os 150 e os 445 dias após a aplicação dos agentes ligantes, ocorreria

uma diminuição na resistência da interface, acabando por a sua resistência se tornar semelhante à

dos provetes fabricados sem agente ligante. Estes autores concluíram que a aplicação de agentes

ligantes, não é sinónimo dum incremento na resistência mecânica da interface da junta que justifique

o seu elevado custo. Segundo CHUNG & LUI (1977), uma correcta ligação entre os dois substratos

depende da rugosidade do substrato de betão existente, da presença ou não de fendas e das

propriedades do agente de ligação.

Um estudo recente levado a cabo por JÚLIO (2001), conclui-o que a rugosidade da superfície da

junta tem pouca influência na resistência ao corte desta quando se utilizam agentes ligantes. Conclui-

o também que a aplicação de agentes ligantes não melhora a resistência mecânica da junta de

betonagem ao corte e à tracção, desde que se adopte um método capaz de criar uma rugosidade

adequada da sua superfície.

A durabilidade de uma estrutura pode ser descrita como a capacidade que esta tem para manter as

condições estruturais ao longo do seu tempo de vida e para as quais foi dimensionada JUVANDES &

COSTA (2002). Para os materiais sintéticos de ligação, como é o caso de resinas epóxidas, os

parâmetros que mais influenciam a sua durabilidade são os carregamentos repetitivos, humidade

elevada, contacto da peça com a água do mar, água das chuvas, mudanças de temperatura,

exposição a ciclos de gelo-degelo, bem como mudanças no ambiente químico do betão O´BRIEN

(1985). Alterações nestes parâmetros poderão comprometer o desempenho mecânico da junta e

consequentemente da peça, através da redução da capacidade de união do agente. FRIGIONE,

AIELLO & NADDEO (2005) através de estudos experimentais levados a cabo, chegaram à conclusão

que por exemplo para uma junta elaborada através de um ligante de epóxidas e submersa por um

período de um mês obteve-se uma redução de 30% na sua resistência à tracção. Um dos problemas

que uma superfície tratada através de agentes ligantes, como é o caso das resinas de epóxidas, é o

efeito indesejável que a água poderá criar na junta. A presença de água ou a passagem desta ao



longo da junta de betonagem poderá criar problemas estruturais, através da redução da capacidade

de ligação entre os betões de diferentes idades da junta.

A presença de humidade é provavelmente o ambiente mais agressivo e com maior expressão nas

junta de betonagem, devido à frequência a que estas são sujeitas. A presença de humidade leva a

uma alteração da micro-estrutura do agente ligante para além da introdução e da aceleração dos

processos de corrosão das armaduras MURRAY (1998). A introdução de água na superfície da junta

pode realizar-se por difusão ou por capilaridade ao longo das fendas no betão. Uma vez em contacto

permanente com as fibras do agente ligante, esta pode levar a alterações irreversíveis nas suas

propriedades, através da rotura das forças de Van der Waals dentro da matriz do agente ligante

FRIGIONE, AIELLO & NADDEO (2005). Estas roturas irão traduzir-se numa redução da capacidade

resistente da junta de betonagem. Desta forma e para um tratamento à base destes elementos, torna-

se necessário elaborar e criar soluções para evitar o aparecimento de água na junta ao longo do seu

período de vida. Apesar de alguns fabricantes referirem o bom desempenho dos seus produtos

quando aplicados em superfícies húmidas, não se deverá efectuar a aplicação destas emulsões em

tempo de chuva ou na presença de água livre ACI STANDARD 503.2 (1992).

Em relação à resistência a ataques químicos, as resinas epóxidas apresentam um comportamento

notável quando em comparação com o betão. Esta resistência permite que a sua utilização seja

viável em qualquer ambiente agressivo. Na tabela seguinte apresenta-se um quadro com a

resistência química de resinas epóxidas e betão a diversos agentes químicos.

Quadro 3.3 – Quadro comparativo entre a resistência química característica de produtos à base de resinas epóxidas e de

betão (ACI Standard 503.5R-92, 1992).

Ataque Produtos à base de epóxidas Betão

Ciclos gelo-degelo Excelente Excelente

Ácido Clorídrico Excelente Razoável

Gasolina Excelente Excelente

Óleo Excelente Excelente

Sulfatos Excelente Razoável

Álcalis Excelente Bom

Solventes Excelente Razoável

Ao longo dos parágrafos anteriores chegou-se à conclusão que os resultados obtidos pelos diferentes

autores são em algumas situações contraditórios. Por exemplo enquanto alguns referem um aumento

da resistência mecânica da interface com este tipo de agente ligante, outros referem precisamente o

contrário. Uma das justificações para estes factos é a enorme variabilidade de parâmetros que podem

influenciar a resistência da interface. Salienta-se desde logo o agente ligante utilizado nas

experiências, o fabricante e algumas das características do produto utilizados, tais como o seu pot-

life, composição química, etc). A composição dos betões, o processo de aplicação, as condições de



temperatura e humidade utilizados, são outros dos parâmetros com influência para a resistência

mecânica de juntas que envolvam a utilização destes produtos.

3.3. Redes de Metal Distendido

Recentemente tem-se verificado o aparecimento de novos processos construtivos para a elaboração

de juntas de betonagem. Uma dessas técnicas consiste em colocar uma fina malha metálica, inserida

num quadro rígido feito de barras de aço GOMES & CUNHA (2001) ( Figura 3.8). Uma das grandes

vantagens que a utilização de uma rede de metal distendido apresenta face aos outros métodos

construtivos, é o de poder funcionar como cofragem para a elaboração da junta e no final permitir

obter uma superfície rugosa, propícia a criar uma boa aderência à nova camada de betão fresco

BUSSEL & CATHER (1995).

Figura 3.8 – Exemplo duma rede de metal distendido e da sua superfície rugosa.

A utilização de uma malha de metal expandido, mais usualmente em aço galvanizado, também

denominado por rede de metal distendido, é visto como uma alternativa viável à madeira para a

elaboração da junta BUSSEL & CATHER (1995). No entanto é exigido bastante cuidado para a

colocação e compactação do betão no tardoz da malha, para que se possam obter bons resultados.

Uma vibração excessiva durante a betonagem pode levar a que ocorra passagem de finos e pasta de

cimento pela malha de metal, levando a um enfraquecimento estrutural desta zona ACI STANDARD

224.3R (1995). Por outro lado, a falta de vibração pode também ser um problema para a junta de

betonagem, já que pode originar-se uma camada de betão inadequadamente compactada, com

consequências para a sua resistência BUSSEL & CATHER (1995). Recomenda-se que o betão

fresco não deva ser colocado directamente contra a malha, devendo depositar-se o betão a cerca de

0,5metros da malha e nunca a menos de 0,3metros desta ACI STANDARD 224.3R (1995). Conclui-se

portanto que para o caso da utilização de redes de metal expandido, é necessário ter cuidados

especiais relativamente à vibração e betonagem nas imediações da junta. A obtenção de um grau de

compactação adequado é essencial para elementos como reservatórios de água BS 8007:1987.



Segundo a mesma bibliografia, nestes casos deverá evitar-se a utilização de um betão muito fluido e

muito trabalhável. Pretende-se desta forma reduzir o escorrimento de betão por entre as nervuras do

metal distendido na altura da vibração do betão ( Figura 3.9).

Figura 3.9 – Escorrimento de betão por entre as nervuras de metal distendido.

As redes de metal distendido encontram-se no mercado disponível em duas formas. A primeira é uma

malha lisa e plana. Esta requer um suporte de fixação adequado ao longo de toda a superfície da

junta para prevenir que esta distorça com a impulsão criada pela colocação do betão fresco. A

segunda forma existente, consiste numa malha nervurada. Estas nervuras e saliências rigidificam a

malha numa direcção, dispensando a utilização de suportes para a sua fixação, excepto em casos

pontuais ( Figura 3.10).

Figura 3.10 – Suportes de fixação utilizados no programa experimental para evitar a distorção da rede de metal distendido.

As redes de metal distendido podem ser removidas após o betão ter endurecido ou deixadas dentro

da peça de betão aquando do recomeço da betonagem. Caso se opte por retirar posteriormente a

rede de metal distendido dentro da peça, esta só poderá ser retirada quando o betão se encontrar



num estado endurecido, normalmente passados 1/2 dias após a betonagem BUSSEL & CATHER

(1995). A rede de metal distendido irá criar por si só uma interface da junta com alguma rugosidade,

sendo apenas necessário uma ligeira escovagem de forma a expor os agregados do betão ( Figura 3.11).

Figura 3.11 – Na figura é possível observar as nervuras que formam a rede de metal distendido, capazes de criar uma

superfície rugosa (www.nervometal.com, 2008).

Caso se opte por deixar a malha dentro da peça de betão, não será necessária nenhuma preparação

especial para a superfície da junta, excepto no caso de reservatórios ou outro tipo de estruturas de

contenção de substâncias líquidas BUSSEL & CATHER (1995). A opção de conservar a malha de

metal distendido poderá trazer algumas vantagens. Desde logo, a introdução da malha na peça

permite um ganho na resistência mecânica da peça, nomeadamente ao corte e flexão, já que esta irá

garantir uma rigidez extra à peça de betão KIND-BARKAUSKAS (2002).

A utilização deste material para a elaboração das juntas não inviabiliza nem põe em causa a

continuidade das armaduras ordinárias da peça de betão ( Figura 3.12). Normalmente as armaduras

são dispostas primeiro, podendo a malha ser cortada ou deformada para possibilitar a passagem das

armaduras ao longo da rede. Em comparação com a utilização de madeira para a elaboração desta

tarefa, as redes de metal distendido apresentam como principal vantagem o seu reduzido preço, a

facilidade de aplicação em obra e o tempo dispendido para a criação da junta, mas sobretudo o facto

de permitir a obtenção de uma interface da junta rugosa devido às nervuras existentes na malha

BUSSEL & CATHER (1995). Assim, à partida é de esperar uma melhoria na resistência mecânica da

junta de betonagem devido à introdução desta malha ao longo da junta.

Figura 3.12 – Possibilidade de continuidade das armaduras ao longo da interface da junta e por entre a rede de metal

distendido que forma a junta.

Capítulo 4 -Trabalho experimental – Caracterização do comportamento mecânico à tracção das juntas


Capítulo 4 - Trabalho experimental – Caracterização do comportamento mecânico à tracção das juntas

4.1. Objectivos

Como foi referido na presente dissertação, existem referências bibliográficas que assinalam quais os

processos a adoptar para a elaboração de uma junta de betonagem de qualidade e as exigências a

cumprir por parte desta, no que se refere a assegurar uma resistência mecânica adequada. No

entanto, quando se procura efectuar um termo de comparação entre o comportamento das diversas

técnicas e diferentes juntas de betonagem, a bibliografia existente é um pouco imprecisa.

Através do estudo do comportamento mecânico de diversas juntas de betonagem, nomeadamente no

que se refere à sua resistência à tracção, pretende-se e procura-se averiguar quais as juntas de

betonagem capazes de fornecer melhores garantias para a resistência mecânica. Uma vez definido o

objectivo principal do presente trabalho experimental, foram seleccionadas algumas juntas de

betonagem correntemente mais utilizados na indústria da Construção, a fim de proceder ao estudo

comparativo da sua resistência à tracção. Os critérios adoptados para a escolha dos tratamentos a

estudar foram os seguintes:

- qualidade da solução;

- resistência mecânica proporcionada pela junta;

- grau de utilização da junta de betonagem na indústria da construção;

- facilidade de execução;

O estudo do comportamento mecânico à tracção dos diferentes tratamentos da interface da junta de

betonagem foi feito recorrendo a ensaios pull-off (ensaios de arrancamento), tal como ASTM C 1583

(2004) preconiza. Segundo BS 9110:1997, da gama de esforços actuantes numa peça de betão, será

a tracção e o corte aqueles que mais influenciam o comportamento das juntas de betonagem. Desta

forma, é fundamental uma resistência adequada ao corte e à tracção ao longo da junta de

betonagem, para que se possa garantir um bom comportamento mecânico da peça.

Apesar da resistência ao corte numa peça de betão formada por juntas de betonagem ser um ponto

importante, no que diz respeito a assegurar um boa resistência mecânica da peça, a resistência

mecânica à tracção duma junta é também um excelente parâmetro para aferir a sua qualidade

mecânica. Este parâmetro encontra-se associado à capacidade de adesão e ligação entre os betões

de diferentes idades. Assim, para que uma junta de betonagem possa apresentar um bom

comportamento mecânico (semelhante ao de uma peça monolítica) terá de apresentar uma boa



resistência à tracção. Após a obtenção dos resultados experimentais, estes foram alvo de uma

análise crítica e obtidas as respectivas conclusões.

4.2. Ensaios Experimentais Realizados

Como foi anteriormente referido, no presente capítulo procura-se estudar e analisar a influência que o

tratamento a aplicar na interface das juntas de betonagem tem no comportamento de uma peça de

betão. Dentro do campo das juntas de betonagem, a presente dissertação e respectivo trabalho

experimental foi centrada quer em juntas de betonagem horizontais, quer verticais.

Para avaliar a resistência da interface recorreu-se a ensaios de pull-off. Estes ensaios permitem

determinar a força de arrancamento necessária de provetes de betão, tendo estes ensaios sido

conduzidos como se encontra preconizado em ASTM C 1583 (2004). Refira-se que em cada provete

era estudada um tratamento diferente da superfície da interface da junta, sendo o provete formado

por betões de diferentes idades. Através destes ensaios foi possível determinar a resistência à

tracção proporcionada por cada junta de betonagem, para que no final fosse possível efectuar a

análise comparativa referida anteriormente.

Foram estudados 8 tipos diferentes de tratamentos a aplicar às interfaces, através de 9 lajetas de

betão. Em cada lajeta de betão foram efectuados 5 ensaios de pull-off referente a cada junta de

betonagem estudada. No total foram efectuados 45 ensaios pull-off. No quadro seguinte apresentam-

se os diferentes tipos de tratamento estudados.



Quadro 4.1 – Quadro resumo dos tipos de juntas de betonagem estudadas

Tipo de Junta GrupoN.º de

ensaiosObjectivo

— (peça monolítica) 0 5

Serve de referência aos restantes

ensaios e funciona como termo de

comparação

Sem tratamento

I

5

Averiguar quais as consequências

que uma interface sem tratamento

tem no comportamento mecânico

duma peça de betão

Raspada com escova de pêlos de açoenquanto o betão ainda está fresco, com

pré-humedecimento da interface antes da retoma da betonagem

5


junta de betonagem raspada com

uma escova de pêlos de aço

Totalmente picada com aplicação posterior de um ligante à base de resinas epóxidas

5


junta de betonagem totalmente

picada e o efeito que um ligante

sintético à base de resinas epóxidas

tem no seu comportamento mecânico

Totalmente picada e sem pré-humedecimento da interface antes da retoma da betonagem

5


interface totalmente picada e sem

pré-humedecimento antes da retoma

da betonagem

Totalmente picada com pré-humedecimento da interface antes da retoma da betonagem

5


interface de betonagem totalmente

picada e com pré-humedecimento


Formada por redes de metal distendido com aplicação de um ligeiro pré-humedecimento da interface


II

5


de betonagem reforçadas com este

elemento

Formada por uma rede de metal distendido juntamente com um ligante à base de resinas epóxidas

5


de betonagem formadas por este

elemento juntamente com um ligante

à base de resinas epóxidas

As interfaces das juntas de betonagem pertencentes ao grupo 0 e I (têm como objectivo estudar o

comportamento mecânico das juntas horizontais. Já as juntas de betonagem associadas ao grupo II

do programa experimental, têm como propósito permitir avaliar e estudar o comportamento mecânico

das juntas de betonagem verticais. No que diz respeito ao seu comportamento mecânico, o seu

estudo foca-se na capacidade de adesão da interface da junta, através da análise da resistência à

tracção de diferentes juntas de betonagem.



4.2.1 Ensaios de Compressão

Regra geral, as juntas de betonagem encontram-se associadas a diferentes fases de betonagem.

Associados às retomas de betonagem, encontram-se betões de diferentes idades e muitas das

vezes, betões com diferentes composições, formados por agregados de diferentes granulometrias ou

por diferentes relações água-cimento. Estudos levados a cabo por JÚLIO, BRANCO, SILVA &

LOURENÇO (2005) mostram que um aumento do valor da resistência do betão da retoma da

betonagem, em relação ao betão utilizado na interface da junta (betão mais antigo), leva a um

aumento da capacidade de adesão da interface (junta de betonagem). No entanto, segundo JÚLIO

(2001), a resistência de ligação da interface parece diminuir com o aumento da resistência à

compressão dos betões utilizados. Para evitar que os resultados do comportamento mecânico à

tracção das juntas de betonagem fossem grandemente influenciados pelos betões utilizados,

recorreu-se a uma central de betão pronto para o fornecimento destes. Definiu-se que seria utilizado

betão de igual resistência para cada uma das betonagens. A escolha acabou por recair no betão

C20/25. Assim, haveria de certa forma a garantia que a resistência dos betões utilizados seria o mais

semelhante possível, evitando assim grandes discrepâncias na resistência da interface da junta

provocadas pelo betão utilizado.

Apesar do betão ser proveniente de uma central de betão, onde existe um controlo de qualidade e

uma fiscalização permanente ao betão produzido, torna-se necessário averiguar se a resistência do

betão fornecido está de acordo com aquilo que foi exigido e estipulado. É necessário proceder a

ensaios de compressão ao betão fornecido a fim de averiguar a sua resistência à compressão. Estes

ensaios são realizados segundo a norma NP EN 12390, parte 1,2 e 3 e devem ser realizados 28 dias

após cada uma das betonagens. Para a obtenção da resistência à compressão do betão utilizado em

cada uma das betonagens, foram utilizados 6 provetes cúbicos de 15 cm de lado. No entanto,

aquando da 1ª betonagem, devido a um problema de logística, não houve betão suficiente para a

preparação dos provetes cúbicos como estava inicialmente previsto. Assim, para a determinação da

resistência do betão referente à 1ª betonagem recorreu-se à extracção de 5 carotes cilíndricas da

lajeta monolítica obtida com o betão da 1ª betonagem (lajeta pertencente ao grupo 0 do programa

experimental. Estas carotes apresentavam-se com 10cm de diâmetro e com 20cm de altura.

Posteriormente, foram efectuados ensaios à compressão a estas carotes cilíndricas, segundo a

norma NP ENV 12390-3 (2003) ( Figura 4.1). Recorrendo a CONCRETE SOCIETY TECHINCAL

REPORT NO.11 (1976) e às expressões presentes no ponto 3.5.2.2 desta referência bibliográfica,

através da resistência à compressão das carotes extraídas, foi possível estimar qual seria a

resistência à compressão aos 28 dias do betão da 1ª betonagem. A resistência à compressão

corresponde à que se obteria em provetes cúbicos através de ensaios e procedimentos normalizados,

tal como BS 1881-120 (1983) recomenda. Saliente-se que esta norma é em tudo idêntica à norma NP

EN 12390. A explicação do método e das expressões adoptadas para a estimativa desta resistência,

bem como as condições e hipóteses por detrás desta, encontram-se presentes no §4.3 da presente

dissertação.



Figura 4.1 – Ensaio à compressão às carotes extraídas das lajetas da 1ª fase de betonagem.

Em relação ao betão referente à 2ª betonagem, para a determinação da sua resistência à

compressão, foram obtidos 6 provetes cúbicos aquando da betonagem (Figura 4.2).

Figura 4.2 – Obtenção dos provetes cúbicos referentes à 2ª fase de betonagem e respectivo ensaio à compressão.

Por razões de indisponibilidade pessoal não foi possível efectuar os ensaios de compressão destes

provetes aos 28 dias tal como (NP ENV 12390-3: 2003, 2003). Assim, apenas foi possível realizar os

ensaios 24 dias após a data da sua betonagem, tendo-se extrapolado a sua resistência aos 28 dias

através de expressões existentes no (CEN - Eurocódigo 2: Parte 1-1, Abril, 2004). A tensão de rotura

à compressão dos provetes cúbicos é obtida, dividindo a força de rotura à compressão do provete

pela sua secção transversal, tal como se encontra estipulado na norma (NP ENV 12390-3: 2003,

2003). Assim:

[4.1]

Onde,

- Tensão de rotura do provete cúbico à compressão

F - Força de rotura à compressão do provete

A – área da secção transversal do provete



Para a obtenção da resistência aos 28 dias dos provetes cúbicos, efectuou-se uma extrapolação da

resistência aos 24 dias para a resistência aos 28 dias através da expressão 3.2 existente na EN 1992

1-1. Eis a expressão utilizada:

[4.2]

[4.3]

Onde,

- tensão média de rotura do betão à compressão à idade de t dias

- tensão média de rotura do betão aos 28 dias de idade

- coeficiente que depende da idade do betão t

- idade do betão em dias

s – coeficiente que depende do tipo de cimento:

=0,20 para cimento das classes de resistência CEM 42,5 R, CEM 52,5 N e CEM 52,5 R

=0,25 para cimento das classes de resistência CEM 32,5 R, CEM 42,5 N

=0,28 para cimento das classes de resistência CEM 32,5 N

Saliente-se que na norma EN 1992 1-1, as classes de resistência baseiam-se na resistência à

compressão do betão referido a provetes cilíndricos. Por exemplo, para efectuar a transição da

tensão para , é necessário recorrer à relação entre as duas resistências, tal que 0,75

, . Recomenda-se a consulta das expressões analíticas presentes no quadro 3.1 da norma EN

1992 1-1 para possíveis conversões da resistência do betão em provetes cúbicos e cilíndricos.

Com o cálculo da resistência aos 28 dias dos provetes cúbicos do betão da 2ª betonagem, foi

possível averiguar se betão utilizado se encontrava dentro dos parâmetros admissíveis de resistência

estipulados e se a resistência deste era semelhante à resistência obtida para o betão utilizada na 1ª

betonagem.

Efectuou-se a extracção de 5 carotes cilíndricas da lajeta monolítica obtida com o betão da 2ª

betonagem (lajeta pertencente ao grupo 0 do programa experimental –



Quadro 4.1), a fim de confirmar a resistência do betão. Refira-se que as carotes apresentavam a

mesma geometria. Os procedimentos adoptados para a determinação da resistência das carotes

cilíndricas e a respectiva conversão para a resistência dos provetes cúbicos as 28 dias caso tivessem

sido submetidos às condições standards de BS 8110-1:1997 foram em tudo idêntico aos

procedimentos adoptados para as carotes referentes à 1ª betonagem.

4.2.2. Ensaio de arrancamento (Pull-off test)

Os primeiros estudos no desenvolvimento dos ensaios de tracção directa (pull-off test), concebidos

para determinar a resistência à tracção do betão, foram realizados na Universidade de Queens em

Belfast, nos anos 70 LONG & MURRAY (1984). Este ensaio é usado para medir a resistência

superficial do betão, ou recorrendo à carotagem parcial, para medir a aderência de elementos

separados (BUNGEY J.H. (1992). Este método oferece a vantagem de ser rápido, pouco dispendioso,

os danos causados ao elemento de betão testado são geralmente reduzidos e a sua utilização in situ

é viável. O ensaio de pull-off encontra-se descrito nas normas ASTM C 1583-04 (2004) ou em BS

1881:Part 207 ( Figura 4.3).

Figura 4.3 – Esquema do ensaio de pull-off (ASTM C 1583-04, 2004).

O ensaio em si consiste no arrancamento dum disco previamente colado na superfície de betão a ele

adjacente. Vários estudos foram realizados no intuito de se perceber o mecanismo de rotura

ocasionado por este tipo de ensaios BUNGEY & MADANDOUST (1992), LONG & MURRAY (1984).

No entanto, não restam dúvidas que a tensão medida pelo ensaio de pull-off é essencialmente de

tracção PEREIRA J.P. (1999). Assim, através deste método, sabendo a força que provoca a rotura da

Dispositivo de carga

Disco de aço: Diâmetro: 50mm Espessura: >25mm

Adesivo epóxido

Substrato

Eixo de carregamento, coincidente com o eixo da carote e perpendicular à superfície de betão

Carote circular que se extende no mínimo 10mm para além da interface



carote e a área do disco, é possível calcular a tensão de tracção do betão ensaiado. Neste caso, a

tensão medida seria equivalente à tensão de rotura à tracção da junta.

PETERSON, DAHLBLOM & WOITERS (1993), comparando os resultados de um modelo analítico

com elementos finitos e os obtidos experimentalmente, observaram que a tensão de tracção obtida

pelo ensaio de pull-off era semelhante à tensão uniaxial de tracção do betão, obtida em carotes

cilíndricos, considerando que a profundidade de carotagem parcial era pequena, 10-20mm.

A tensão de tracção obtida por este método depende das características do disco (material e razão

espessura/diâmetro), bem como do módulo de elasticidade do betão PEREIRA J.P. (1999). A

distribuição de tensões na interface do disco-superfície, pode considerar-se uniforme para discos de

aço e com espessuras de 30 mm BUNGEY J.H. (1992). De referir que, caso se utilize a carotagem

parcial, deve ser cortada uma carote com uma área igual à do disco, até à profundidade pretendida,

assegurando que esta é perpendicular à superfície MCHLEISH, TECHNICAL NOTE 139 (1993).

O teste de arrancamento ou pull-off test consiste primeiramente na execução duma carote parcial na

área de teste, que se deve estender a uma profundidade para além da interface de ligação, por forma

a avaliar adequadamente a resistência à tracção da interface da junta. No presente caso, como a

interface de ligação encontrava-se situada a 10cm do topo da lajeta, foram executadas carotes com

15cm de profundidade. Após a execução de cada carote, é colado um disco de aço no topo desta

através de uma resina de epóxidas. Após a resina ter completado o seu processo de adesão à carote

pode dar-se início ao teste de arrancamento propriamente dito.

Nos últimos anos os equipamentos de ensaio disponíveis foram objecto de desenvolvimento,

nomeadamente em países como a Dinamarca, os Estados Unidos e o Reino Unido, sendo hoje em

dia comercializados vários equipamentos com características diferentes entre si MCHLEISH,

TECHNICAL NOTE 139 (1993). Os discos comercializados para ensaiar betões normais, têm como

diâmetros 20, 50 e 75mm. Para os ensaios de pull-off referentes ao presente programa experimental,

recorreu-se a discos de 50mm de diâmetro. Para betões onde a máxima dimensão do inerte ronda os

38mm, MCHLEISH, TECHNICAL NOTE 139 (1993) recomenda discos com diâmetros de 105 mm.

BUNGEY J.H. (1992) recomenda que a espessura dos discos não seja inferior a 40% do seu

diâmetro, e para o caso dos discos de alumínio, aconselha-se a que essa relação seja da ordem dos

60%, de modo a garantir uma distribuição uniforme de tensões. Segundo a BS 1881: Part 207, os

discos devem ser colocados a uma distância mínima de dois diâmetros uns dos outros, para o caso

dos ensaios de pull-off realizados para o programa experimental esta distância mínima deve ser

100mm. Deverão também estar localizados a uma distância de pelo menos um diâmetro dos bordos

do elemento a ensaiar, nesta caso, a uma distância de 50mm.

O aparelho de aplicação de carga deve ser capaz de aplicar a carga perpendicularmente à superfície

de betão e possuir um dispositivo de leitura capaz de registar a carga máxima quando se verifica a

rotura. O arranque do disco é efectuado com a ajuda de um macaco hidráulico e de um elemento de

reacção, anel ou tripé, colocado contra a superfície do betão LONG & MURRAY (1984). Segundo os

mesmos autores, a carga deve ser aplicada lentamente, com velocidade constante (aumentos da



tensão entre os 0,05 MPa), e perpendicularmente à superfície. O equipamento utilizado para a

realização dos ensaios de arrancamento referentes ao programa experimental da presente

dissertação, tinha como força máxima passível de ser aplicada a cada carote, 1000 daN. Recorrendo

ao equipamento do pull-off test disponível no LC (Laboratório de Estruturas e Resistência de

Materiais) do Instituto Superior Técnico, aplicou-se uma força de tracção ao conjunto carote+pastilha

de aço até à ocorrência da rotura da carote. Como o aparelho utilizado para a realização deste ensaio

não dispunha de nenhum mecanismo que permitisse a aplicação da força a velocidade constante,

procurou-se que esta fosse aplicada a uma velocidade o mais constante possível, de forma a não

influenciar os resultados finais dos ensaios. Determinada a força necessária para a rotura da carote

(F), a tensão de rotura à tracção da carote ( ), obtém-se dividindo a força de rotura da carote pela

área de teste (secção transversal da carote) ( [MPa]). Esta tensão de rotura à tracção será

uma medida directa da resistência à tracção da interface. Para avaliar a resistência à tracção do

betão in situ, devem ser realizados em cada secção um mínimo de 6 ensaios, representado a média

dos valores obtidos o valor da tensão de rotura à tracção da interface (BS 1881: Part 207), BUNGEY

J.H. (1992).

Antes de se proceder à colagem do disco no betão, as superfícies de colagem (betão e disco) devem

ser cuidadosamente preparadas, de modo a obter-se uma boa aderência. Estas devem ser lisas e

sem qualquer rugosidade, para que a força aplicada seja uniforme em toda a área de colagem. A

superfície do betão deve estar completamente seca e, além disso, é conveniente remover a camada

superficial de betão em 1 ou 2 mm ASTM C 1583-04 (2004). A colagem deve ser feita utilizando uma

fina camada de cola, devendo o excedente que por ventura se concentre à volta do disco ser retirado,

garantindo assim que a superfície de rotura tem a área do disco. A cola deve secar o tempo suficiente

para adquirir presa, variando consoante a cola utilizada. A cola a aplicar entre a superfície do disco e

a superfície a ensaiar deve desenvolver uma tensão de aderência elevada de modo a garantir que a

rotura se dê pelo betão e não pela superfície de colagem MCHLEISH, TECHNICAL NOTE 139

(1993), LOPES & PEREIRA (1966). Geralmente são utilizadas colas à base de resinas epóxidas.

Em relação aos resultados obtidos em cada teste de arrancamento, caso a rotura do carote ocorra

pela interface da junta, a tensão de rotura obtida é a tensão de rotura à tracção da junta de

betonagem. Caso contrário, se a rotura se localizar numa secção da carote que não a da junta de

betonagem, o valor da tensão obtido é uma estimativa por defeito da tensão de rotura à tracção da

junta. No caso de a carote não apresentar nenhuma junta de betonagem, ou seja, numa situação

correspondente a uma peça monolítica, o valor da tensão obtido corresponde à tensão de rotura à

tracção do betão que constitui a peça. Será este o valor de referência e que servirá de termo de

comparação aos resultados obtidos para cada um dos diferentes tratamentos aplicados à interface

das juntas. Quando a rotura se verificar entre o disco e a cola, ou entre o betão e a cola, os

resultados devem ser inválidos BUNGEY J.H. (1992), LONG & MURRAY (1984). Segundo os

mesmos autores, quando isto se verificar o valor obtido apenas poderá representar um limite inferior

de resistência do betão. Este teste, para além de uma análise quantitativa da resistência à tracção da



junta de betonagem, permite também uma análise qualitativa, já que a rotura ocorre ao longo do

plano mais fraco ( Figura 4.4).

Figura 4.4 – Modos de rotura mais usuais nos ensaios de pull-off (ASTM C 1583-04, 2004).

Existem vários factores que podem influenciar os valores obtidos, e que são responsáveis pela

variabilidade dos resultados. Além da composição e propriedades do betão, importa referir os

seguintes parâmetros: variação na superfície de rotura, orientação e posição do inerte sobre o disco,

material do disco (aço ou alumínio), diâmetro e espessura do disco (razão e/d), sistema de

contrapressão (anel ou tripé) e velocidade de aplicação da carga BUNGEY J.H. (1992), LONG &

MURRAY (1984), LOPES & PEREIRA (1966), PETERSON, DAHLBLOM & WOITERS (1993). Para

tentar minimizar a variabilidade dos resultados obtidos, recomenda-se a utilização sempre do mesmo

equipamento, de discos feitos à base do mesmo material e com a mesma relação e/d, mas

sobretudo, a mesma velocidade de aplicação da carga.

BUNGEY & MADANDOUST (1992) verificaram que o módulo de elasticidade do betão influenciava a

distribuição de tensões na zona de rotura. A distribuição de tensões torna-se menos uniforme com o

aumento do módulo de elasticidade. Nestes casos, a rotura verifica-se para uma carga inferior à

resistência à tracção do betão. A utilização de discos com uma espessura superior a 20 mm permite

reduzir este efeito. Segundo os mesmos autores, não existem provas que garantam que o uso de um

sistema de tripé influencie a distribuição de tensões na zona de rotura ou a força medida, desde que

as suas bases assentem perfeitamente na superfície do betão.

Desta forma pode-se concluir que o ensaio pull-off tem com principais aplicações: BUNGEY J.H.

(1992), LONG & MURRAY (1984), LOPES & PEREIRA (1966), PETERSON, DAHLBLOM &

WOITERS (1993).

• Medição da tensão de tracção do betão in situ para detectar defeitos da camada superficial

bem como fendas perpendiculares à superfície;

• Aderência de camadas novas (betão, argamassa, epóxidas, betuminosos) colocadas sobre

camadas de betão existente;

Rotura pelo substrato

Rotura pela interface

Rotura pela camada superior

Rotura pela resina epóxida de união



Atendendo agora às experiências efectuadas nos últimos anos neste tipo de ensaios, são de

assinalar as seguintes vantagens: BUNGEY J.H. (1992), LONG & MURRAY (1984), LOPES E

PEREIRA (1966), PETERSON, DAHLBLOM & WOITERS (1993), (BRITO, CMEST, 1987)

• Ensaio simples e não requer operador especializado;

• O ensaio pull-off tem revelado resultados bastantes consistentes e de grande confiança

• É suficiente uma face de exposição do elemento;

• A tensão de tracção do betão é medida directamente;

• Os resultados não satisfatórios são visíveis após os ensaios, através da observação da

superfície de rotura;

• Ao contrário de alguns ensaios parcialmente destrutivos (ex: Lok-Test) o ensaio pull-off não

requer um planeamento prévio;

Por outro lado o ensaio pull-off apresenta as seguintes limitações: BUNGEY J.H. (1992), LONG &

MURRAY (1984), LOPES E PEREIRA (1966), PETERSON, DAHLBLOM & WOITERS (1993),

(BRITO, CMEST, 1987)

• Especial cuidado a ter na preparação das superfícies;

• Tempo de presa da cola (embora dependa do fabricante e da temperatura ambiente, este

apresenta-se por vezes bastante elevado);

• A relação de correlação obtida entre os valores obtidos e a resistência à tracção, depende do

tipo e dimensão do inerte, do material do disco e sua espessura;

• Dificuldade que existe em conseguir que não seja introduzida uma flexão residual que faz

com que o ensaio deixe de ser de tracção pura.

4.3. Estimativa da resistência à compressão aos 28 dias, a partir da extracção de carotes

A estimativa da resistência à compressão do betão aos 28 dias a partir das carotes extraídas pode

ser obtida recorrendo a CONCRETE SOCIETY TECHNICAL REPORT NO. 11 (1976). Este report

fornece recomendações para a obtenção de carotes em estruturas de betão e respectivos ensaios à

compressão, bem como recomendações para a análise e interpretação dos resultados obtidos.

A qualidade do betão ensaiado em provetes normalizados, onde todos os procedimentos e

especificações se encontram devidamente especificados, no caso português através da NP EN

12390, parte 1, 2 e 3, será diferente da qualidade apresentada por um betão que se encontre inserido

numa estrutura de betão. A resistência obtida pelos ensaios à compressão aos 28 dias obtidos

segundo a norma NP EN 12390 parte 3, representam uma aproximação para a resistência in situ do

betão CONCRETE SOCIETY TECHNICAL REPORT NO. 11 (1976). Os provetes de betão ensaiados

não reflectem as condições existentes na própria estrutura, tal como a não homogeneidade do betão,



diferentes condições de cura, diferenças de maturidade e do grau de humidade, segregação do

betão, grau de compactação, etc).

Recorrendo a CONCRETE SOCIETY TECHNICAL REPORT NO. 11 (1976) procurou-se obter uma

estimativa para a resistência potencial, estimated potential strenght (P), a partir de 5 carotes extraídas

das lajetas pertencentes ao grupo 0 do programa experimental (Quadro 1.1). Segundo este report, o

valor da estimated potential strenght pode ser definida como a resistência expectável para o betão os

28 dias, caso se tivesse testado o betão em provetes cúbicos e em condições normalizadas, tal como

a norma BS 1881 ou a norma NP ENV 12390 parte 1,2 e 3 estipulam ( Figura 4.5).

Figura 4.5 – Esquema onde se expõem a relação entre o valor da resistência à compressão aos 28 dias e o valor de

estimated potential strenght, parâmetro P (Concrete Society Technical Report No. 11, Maio, 1976).

O valor da estimated potential strenght, parâmetro P, envolve a aplicação de factores que permitem

ter em conta as diferenças básicas entre a geometria da carote e do provete cúbico, diferenças na

orientação da betonagem (horizontal ou vertical), vibração do betão, cura do betão, grau de

humidade, etc.

Em relação ao número de carotes utilizadas a fim de obter o parâmetro P, conclui-se de imediato que

um número elevado de carotes permite aumentar a precisão dos resultados obtidos. No entanto, por

vezes torna-se complicado e oneroso obter um número elevado de carotes. Segundo CONCRETE

SOCIETY TECHNICAL REPORT NO. 11 (1976), os ganhos na precisão dos resultados obtidos



quando testados mais de 4 carotes não são substanciais e não apresentam um incremento

significativo para a precisão dos resultados. Conclui-se portanto que o número mínimo de carotes que

deve ser extraída para a obtenção do parâmetro P será de 4. No presente programa experimental

foram extraídas 5 carotes de betão de cada uma das lajetas pertencentes ao grupo 0 do programa

experimental. Com a utilização de 4 carotes por exemplo, pode-se em geral garantir que o valor real

da resistência à compressão in-situ encontra-se dentro do intervalo formado pelo valor de P 15%.

Quadro 4.2 – Relação do número de carotes com a precisão dos resultados obtidos para a estimated potential strenght

(CONCRETE SOCIETY TECHNICAL REPORT NO. 11, MAIO, 1976).

Número de amostras (n) Com 95% de confiança pode-se afirmar que o valor da resistência à compressão em provetes cúbicos estará no intervalo formado pela média de P e…

1 19%

4 15%

9 10%

6 6%

Obtido o valor para a resistência à compressão da carote, a sua translação no tempo até se obter a

resistência que seria expectável aos 28 dias depende de inúmeros factores. Factores como as

características do cimento, a utilização de adjuvantes no betão, da maturidade das amostras, do

histórico de humidade da peça de betão, os carregamentos a que a peça esteve sujeito, a presença

num ambiente agressivo para o betão, podem ser factores com alguma relevância e influência para a

resistência final das carotes.

CONCRETE SOCIETY TECHNICAL REPORT NO. 11 (1976) define e refere claramente que o valor

obtido para o parâmetro P não deverá ser utilizado com o propósito de determinar a classe,

resistência e outras características mecânicas do betão, nem tão pouco deve ser visto como

alternativa aos ensaios normalizados para a determinação da resistência dos betões. O parâmetro P

é apenas uma medida qualitativa da resistência do betão presente numa estrutura, no que diz

respeito à sua resistência mecânica à compressão.

Regra geral, os ganhos de resistência nos cimentos Portland são mais acentuados logo nos primeiros

tempos do betão. A partir dos 28 dias, os ganhos de resistência passam a ser menos acentuados.

COUTINHO J.S. (2003) refere que este ganhos são da ordem dos 10%. Assim, a aplicabilidade e o

cálculo do parâmetro P apenas é válido para betões com idades superiores a 28 dias ou muito

próximos desta idade. No presente trabalho experimental, as carotes referentes à 1ª betonagem

tinham 28 dias, enquanto as carotes referentes à 2ª betonagem tinham 24 dias. Pode-se afirmar que

as carotes apresentam-se dentro do intervalo de aplicabilidade para o cálculo de P, sendo de esperar

uma boa aproximação para os resultados obtidos.



Segundo CONCRETE SOCIETY TECHNICAL REPORT NO. 11 (1976), para assegurar-se que as

carotes consistem em amostras representativas do betão utilizado, é necessário reduzir a carote em

20% da sua altura e no mínimo em 5cm, através da remoção da camada superior do betão da carote.

Esta medida tem como objectivo evitar que as carotes não apresentem qualquer camada de betão

pobre e de constituição diferente daquela que se encontra na peça e na restante carote. Segundo a

mesma bibliografia, caso não se proceda a esta remoção, pode ocorrer uma diminuição do parâmetro

P até 30%. Caso a máxima dimensão do agregado não exceda os 25mm, apenas é permitido a

utilização de carotes de 10cm de diâmetro. Segundo CONCRETE SOCIETY TECHNICAL REPORT

NO. 11 (1976) e ASTM C42-03 (1994), o diâmetro das carotes deverá ser no mínimo, superior a três

vezes o diâmetro máximo dos agregados. Em relação à altura das carotes, a mesma bibliografia

recomenda que a altura das carotes se encontre compreendida entre uma a duas vezes o diâmetro

da carote. É preferível a utilização e o recurso a carotes menos esbeltas em relação a carotes de

maior esbelteza, devendo a esbelteza ideal das carotes (λ) situar-se entre 1 a 1,2. Segundo

CONCRETE SOCIETY TECHNICAL REPORT NO. 11 (1976), o valor desta esbelteza ideal λ deve-se

às seguintes razões:

• Carotes com esta esbelteza λ aproximam-se mais da geometria dos provetes cúbicos

utilizados para a determinação da resistência à compressão do betão.

• Carotes com esbeltezas elevadas são mais susceptíveis de apresentar maiores defeitos na

sua estrutura interna, maiores variações na sua composição, nos agregados ou até mesmo

na quantidade de água e de humidade presente na sua micro-estrutura.

• Carotes com esbeltezas mais baixos são de extracção e obtenção mais fácil, evitando-se

situações onde a carote possa ser danificada.

Para o presente programa experimental foram utilizados carotes de esbelteza λ=2 (10cm de diâmetro

e 20cm de altura) ( Figura 4.6). Não são as dimensões mais desejáveis e segundo CONCRETE

SOCIETY TECHNICAL REPORT NO. 11 (1976) e ASTM C42M-03 (1994), poderá produzir resultados

menos fiáveis quando em comparação com carotes de esbelteza inferior ( Quadro 4.3).

Figura 4.6 – Carotes extraídas das lajetas monolíticas.



Quadro 4.3 - Esbelteza das carotes com os problemas a que lhe estão associados.

Escolha Diâmetro

(mm) Altura da

carote (mm) Possíveis Problemas

Primeira 150 150 Possível inclusão de varões de aço

150 300 Não aplicável a lajes com espessura inferior a 20 cm

Última 100

100 Não aplicável caso a dimensão máxima do inerte seja

superior a 25mm ou a lajes com espessura inferior a 15 cm

100 200 Pode levar a resultados pouco precisos

No que diz respeito à extracção das carotes das lajetas e aos respectivos ensaios à compressão,

estes foram realizados segundo a norma NP EN 12504-1. Dividindo a força de rotura à compressão

de cada carote, pela área da sua secção transversal, obtém-se a tensão de rotura à compressão da

carote, , tal que:

[4.4]

Onde,

- Tensão de rotura à compressão da carote

F - Força de rotura à compressão da carote

A – Área da secção transversal da carote

Recorrendo ao ponto 3.5.2.2 de CONCRETE SOCIETY TECHNICAL REPORT NO. 11 (1976),

obtém-se a seguinte expressão para a estimativa da tensão de rotura de uma carote de esbelteza

esbelteza λ à compressão, aos 28 dias e em provetes cúbicos:

31,5 1 4.5

Onde:

– Estimativa da tensão de rotura de uma carote de esbelteza à compressão, aos 28 dias e

em provetes cúbicos

- Esbelteza da carote

- Tensão de rotura à compressão duma carote



Como já foi referido no presente ponto, o número mínimo de amostras para poder obter-se uma

aproximação razoável do parâmetro P é de 4 carotes. No entanto, para avaliar a fiabilidade dos

resultados obtidos torna-se necessário calcular a sua significância. Segundo CONCRETE SOCIETY

TECHNICAL REPORT NO. 11 (1976), a significância dos resultados obtidos é dada por:

6100 1 1

1

4.6

Onde:

– Significância dos resultados obtidos.

– Média das estimativas da tensão de rotura das carote de esbelteza =1 à compressão, aos 28

dias e em provetes cúbicos, excluindo o valor mais baixo das estimativas obtidas nos n ensaios.

- Valor mais baixo das estimativas da tensão de rotura das carote de esbelteza =1 à

compressão, aos 28 dias e em provetes cúbicos.

– número de carotes = número de ensaios

O valor obtido para a significância é depois comparado e caso o seu valor seja inferior a 2,4, então e

segundo estes autores, com 95% de confiança pode considerar-se que o valor mínimo da tensão de

rotura à compressão obtido, não é estatisticamente diferente dos restantes e que este não deverá ser

excluído (Figura 4.7). Para a interpretação dos resultados, o valor do parâmetro P (Estimated

Potencial Strenght) será fornecido pelo valor médio de referente aos ensaios obtidos, com uma

tolerância de 15%.

Figura 4.7 – Relação do valor da significância t com o número de carotes obtidas (CONCRETE SOCIETY TECHNICAL

REPORT NO. 11, MAIO, 1976) .

Quando o objectivo da determinação do parâmetro P é averiguação se o betão presente na estrutura

apresenta uma resistência de acordo com aquilo que foi especificado à entidade fornecedora do

betão, segundo CONCRETE SOCIETY TECHNICAL REPORT NO. 11 (1976), P deverá ser em

primeiro lugar comparado com o valor mínimo especificado para a tensão de compressão dum

provete cúbico aos 28 dias (C). Caso , então haverá poucas dúvidas que o betão fornecido para



a realização da betonagem encontra-se dentro daquilo que foi especificado, no que se refere à

resistência mínima à compressão e à sua classe de resistência. Caso 0,74 haverá então poucas

dúvidas que o betão presente nas carotes não cumpre com a resistência mínima especificada. Para o

caso do programa experimental que faz parte desta dissertação, onde o betão utilizado foi betão

pertencente à classe C20/25, a C (fck) corresponde o valor de 25 MPa. Segundo (BS 1881-120:1983 ,

31 Janeiro, 1983), o betão numa determinada área é considerado estruturalmente adequado se a

média da resistência das carotes for maior ou igual a 85% de fck e nenhum resultado for inferior a 75%

de fck. Nestas situações pode considerar-se que o betão tem resistência suficiente para resistir às

solicitações para as quais foi dimensionado.

4.4. Parâmetros Fixados

Em qualquer trabalho experimental, recomenda-se vivamente que todas as variáveis em causa e

passíveis de influenciar os resultados finais sejam fixadas e controladas. No entanto, há parâmetros

que são de todo impossíveis de serem controlados. Por exemplo, a inexistência de uma câmara

climática suficientemente grande para albergar todas as lajetas, onde a temperatura e humidade

relativa são controladas, é um dos impedimentos práticos ao estudo da influência da retracção

diferencial na resistência da junta. A impossibilidade de controlar a temperatura e humidade do

ambiente pode influenciar o comportamento e a resistência de cada uma das juntas, já que estes

parâmetros foram variando ao longo de todo o trabalho experimental. Para tentar minimizar ao

máximo a influência destes parâmetros nos resultados finais, procurou-se que as duas sessões de

betonagem fossem executadas às mesmas horas do dia e ao início da manhã para que as condições

de humidade e temperatura fossem as mais idênticas possíveis. Com o mesmo objectivo

anteriormente mencionado, procurou-se localizar as peças de betão num local ventilado e abrigado

da exposição solar.

Como foi referido em § 4.2.1, o parâmetro com maior peso e que mais pode influenciar o

comportamento e a resistência à rotura de cada um dos provetes é o betão e a sua composição.

Assim, como tentativa de minimizar a sua influência, decidiu-se tentar fixar as composições dos

betões utilizados nas betonagens das peças, de forma a que a resistência dos betões utilizados fosse

o mais semelhante possível. Para tal, recorreu-se a uma empresa de betão pronto que amavelmente

disponibilizou o betão para os ensaios experimentais. A opção de recorrer a uma empresa de betão

pronto, onde a dosagem do cimento, a relação água-cimento, o tipo e granulometria dos agregados e

resistência do betão é constantemente alvo de controlo e fiscalização foi uma tentativa de fixar a

resistência dos betões utilizados.

Foi disponibilizado pela empresa de betão pronto, betão C20/25 para a realização dos ensaios

experimentais. Este constituiu um betão de uso corrente em obra, mas que tem vindo a cair em

desuso ao longo dos tempos. Os betões referentes a esta classe apresentam uma resistência



característica à compressão num cubo de 25MP (fck) e uma resistência média à tracção de 2,2 MPa

(fctm). Observa-se que o valor da resistência à tracção para este betão é reduzida quando comparada

com betões de classes superiores. O seu valor pode influenciar os resultados finais obtidos, de tal

forma que poderá ocorrer a situação das carotes parciais partirem-se sempre pelo betão, levando a

que ao fim ao cabo se esteja a testar a resistência à tracção do betão e não da junta. Estudos

recentes levados a cabo por JÚLIO (2001), demonstram que a resistência relativa da ligação das

juntas de betonagem, parece aumentar com o aumento da resistência à compressão dos betões e

com o aumento da relação água-cimento. Desta forma, a utilização de um betão com uma resistência

à compressão superior àquela que foi utilizada na 1ª betonagem, poderia levar a um aumento da

resistência relativa da ligação das juntas de betonagem da peça, influenciando assim os resultados

obtidos para a tensão de rotura à tracção da junta de betonagem.

Relativamente à diferença de idades entre o betão original e o betão da segunda fase, decidiu-se

adoptar um intervalo de 5 dias entre as duas betonagens, como forma de tentar reproduzir o mais

fielmente possível as situações de betonagem em obra. Este parâmetro será apresentado com mais

detalhe no em § 4.5.

Em relação às peças de betão onde se estudou o comportamento mecânico de cada uma das

interfaces das juntas de betonagens ( Quadro 1.1– Programa Experimental), para cada grupo as

lajetas foram executadas todas com a mesma geometria. As juntas de betonagens em cada uma das

situações estudadas encontravam-se localizadas no mesmo local da peça, a cerca de 10cm da

superfície da lajeta. A altura e localização das juntas foram controladas através de uma régua

graduada. Assim, evita-se que a geometria das lajetas e que a disposição das interfaces das juntas

de betonagem influencie os resultados obtidos, sendo este um parâmetro constante ao longo de

todos os ensaios. No ponto § 4.5 da presente dissertação, encontra-se explicado de forma sucinta a

geometria de cada uma das peças de betão que constitui a parte experimental desta dissertação.

Em relação à betonagem das peças em si, parâmetros como a qualidade de vibração da peça e a

preparação das superfícies da interface são parâmetros que podem influenciar de certa maneira os

resultados finais do programa experimental. Procurou-se manter fixos estes parâmetros para que não

houvesse grandes discrepâncias nos resultados obtidos. Por exemplo, o modo como é efectuado a

escarificação e a escovagem do betão em obra ou noutro trabalho de investigação, pode divergir de

tal forma que os resultados serão bastante díspares entre si. Este é um parâmetro de difícil controlo,

já que por exemplo torna-se complicado garantir o mesmo grau de escarificação em cada uma das

lajetas, ou mesmo o grau de exposição dos agregados da interface da junta. A forma como é

elaborada a escarificação ou a escovagem da interface pode variar consideravelmente em relação a

outros trabalhos experimentais ou à forma como é elaborado em obra, pelo que é de esperar algumas

discrepâncias nos resultados, fruto da dificuldade em fixar este parâmetro.

Em relação aos instrumentos utilizados, procurou-se e conseguiu-se que fossem sempre utilizados os

mesmos instrumentos, para minimizar e evitar grandes desvios nos resultados experimentais

provenientes destes elementos. Assim, para a extracção das carotes foi utilizada sempre a mesma



caroteadora, com a extracção das carotes a ser realizada sempre à mesma velocidade de rotação da

coroa. O mesmo se aplica para o equipamento utilizado no pull-off test, onde se procurou que o

ensaio fosse realizado sempre a velocidade constante, com o mesmo equipamento, com discos

metálicos de igual geometria e com a utilização da mesma resina epóxida para a fixação dos discos

às carotes.

4.5. Calendarização dos Ensaios Experimentais

Os ensaios apresentados no presente trabalho experimental foram realizados nas instalações do

Laboratório de Construção (LC) do Pavilhão de Engenharia Civil do Instituto Superior Técnico e foram

realizados durante os meses de Julho e Agosto. A primeira betonagem foi realizada no dia 2 de Julho

de 2008, enquanto a 2ª betonagem (retoma da betonagem inicial) foi efectuada dia 7 de Julho, 5 dias

após a primeira. As juntas de betonagem são superfícies de separação entre camadas de betão de

diferentes idades e devem-se sobretudo a restrições de ordem construtiva. O que sobretudo pode

levar à interrupção do processo de betonagem é essencialmente a impossibilidade de betonar peças

de grande volumetria. Normalmente o intervalo de tempo entre as duas fases de betonagem é

relativamente curto (2/3 dias), dependendo da geometria da peça e de outros factores tais como o

rendimento da colocação de cofragem e armadura. Através de visitas a obras e através de um

contacto mais directo com situações onde era necessário recorrer a juntas de betonagens, verificou-

se que as principais situações de aplicação destas juntas eram em lajes de grande desenvolvimento

em planta. Assim, numa primeira fase era betonado uma parte parcial da laje, retomando-se a

betonagem da laje cerca de 3/4 dias após a primeira fase. É do interesse do Empreiteiro que se

possa retomar a betonagem o mais rápidamente possível, razão pela qual os prazos entre retomas

de betonagem são curtos. Normalmente os intervalos de tempo são definidos em função da

conclusão de outras tarefas subjacentes à betonagem da peça, como por exemplo a colocação das

cofragens da peça a betonar e respectivos escoramentos. Seguindo este raciocínio, decidiu-se

adoptar um intervalo de 5 dias entre as duas fases de betonagem, por se considerar este prazo como

representativo daquilo que se passa em torno das juntas de betonagem em obra.

Foram elaborados provetes cúbicos de betão para avaliar a resistência do betão utilizado e as suas

características mecânicas, já que apesar do betão ser proveniente duma central de betão pronto e de

ter-se especificado uma resistência mínima para o betão a utilizar, é imprescindível a realização de

ensaios para comprovar a sua resistência e confirmar as suas características. Como foi explicado no

ponto § 4.2.1, devido a erros de logística não houve betão suficiente para produzir todos os provetes

cúbicos necessários para testar a resistência do betão utilizado na 1ª fase de betonagem. Para

ultrapassar esta situação e comprovar a resistência do betão, foram extraídas carotes das lajetas

monolíticas (sem junta de betonagem) ( Figura 4.8). Decidiu-se efectuar a sua extracção 14 dias

após a sua betonagem, por se considerar que o betão já apresentava resistência suficiente para a

obtenção das carotes.



Figura 4.8 – Extracção das carotes das lajetas monolíticas para obtenção da sua resistência à compressão.

Em relação aos ensaios à compressão das carotes, para as carotes referentes à 1ª betonagem os

ensaios à compressão foram realizados aos 28 dias, enquanto para as carotes referentes à 2ª

betonagem, estes foram realizados aos 24 dias. Para o betão referente à 2ª betonagem já foi possível

a obtenção de 6 provetes cúbicos para a determinação da resistência do betão. Estes ensaios foram

efectuados aos 24 dias, efectuando-se depois uma extrapolação da resistência aos 24 dias para a

resistência aos 28 dias, através da expressão 3.2 existente em (CEN - Eurocódigo 2: Parte 1-1, Abril,

2004).

O processo de colagem dos discos metálicos nas carotes de betão, foi realizado 11 dias antes da

realização dos ensaios de arrancamento. Procurou-se que este processo fosse efectuado o mais

próximo possível da data de realização dos ensaios de pull-off. No entanto, devido à falta de

disponibilidade dos funcionários do laboratório e da minha parte, o processo de colagem teve de ser

efectuado 11 dias antes, quando o indicado seria que este processo fosse feito 2/3 dias antes dos

ensaios. Para minimizar este facto e evitar que a resina epóxida perdesse ou visse diminuída a sua

capacidade de aderência aos discos metálicos, as lajetas de betão onde o conjunto disco de aço +

carote se encontravam, foram protegidas e mantidas em local ventilado e abrigadas da exposição

solar.

Em relação aos ensaios de arrancamento em si (pull-off test) estes foram realizados 40 dias após a 1ª

betonagem. A avaliação do comportamento das juntas de betonagem a que a presente dissertação

se propõem, está relacionado com o comportamento da junta de betonagem em situação de rotura. O

estudo do comportamento em serviço de juntas de betonagem foge do âmbito da presente

dissertação. Desta forma, a realização dos ensaios de arrancamento para a medição da resistência à

tracção da junta, não se justifica serem feito antes dos 28 dias. Considera-se que nessa altura os

betões que intervêm na interface da junta, ainda não atingiram a resistência característica da classe

onde se inserem e para a qual foram dimensionadas, encontrando-se ainda em processo de

obtenção de resistência mecânica.



De seguida apresenta-se um quadro resumo da calendarização adoptada para o programa

experimental.

Quadro 4.4 – Calendarização do Programa Experimental

Tipo de Junta 1ª Bet. (a) Tratamento (b) 2ª Bet.(c) EC I (d) Carotagem(e) Colagem(f) EC II (g) Pull-off test (h)

— (PM) I (1) 02.07.08 - - 30.07.08 21.07.07 31.07.07 - 11.08.08

— (PM) II (2) 07.07.08 - - - 21.07.07 31.07.07 31.07.08 11.08.08

ST (3) 02.07.08 - - 21.07.07 31.07.07 - 11.08.08

REA+Humed. (4) 02.07.08 02.07.08 07.07.08 - 21.07.07 31.07.07 - 11.08.08

TP+Ligante Epóxi (5) 02.07.08 07.07.08 07.07.08 - 22.07.07 31.07.07 - 11.08.08

TP (6) 02.07.08 07.07.08 07.07.08 - 22.07.07 31.07.07 - 11.08.08

TP+Humed. (7) 02.07.08 07.07.08 07.07.08 - 22.07.07 31.07.07 - 11.08.08

RMD+ Humed. (8) 02.07.08 07.07.08 07.07.08 - 22.07.07 31.07.07 - 11.08.08

RMD+Lig. Epóxi (9) 02.07.08 07.07.08 07.07.08 - 22.07.07 31.07.07 - 11.08.08

Legenda do Quadro 4.4

(1) Peça Monolítica e sem qualquer tipo de junta de betonagem, constituída por betão referente à 1ª betonagem

(2) Peça Monolítica e sem qualquer tipo de junta de betonagem, constituída por betão referente à 2ª betonagem

(3) Superfície da junta de betonagem sem qualquer tipo de tratamento

(4) Superfície da junta tratada através da escovagem da interface recorrendo, a uma escova de pêlos de aço, seguido de um

humedecimento da interface da junta

(5) Superfície da junta totalmente picada com o auxílio de um martelo pneumático, seguido da aplicação dum ligante à base de

resinas epóxidas especiais na interface da junta

(6) Superfície da junta totalmente picada com o auxílio de um martelo pneumático e sem qualquer tipo de pré-humedecimento da

interface da junta

(7) Superfície da junta totalmente picada com o auxílio de um martelo pneumático e com pré-humedecimento da interface da junta

(8) Utilização de uma rede de metal distendido na interface da junta de betonagem, seguido de um humedecimento prévio da junta

(9) Utilização de uma rede de metal distendido juntamente com um ligante à base de resinas epóxidas especiais

(a) Data da realização da 1ª betonagem da peça de betão

(b) Data da aplicação do tratamento a cada uma das superfícies de interface das juntas de betonagem

(c) Data da realização da 2ª betonagem e dos provetes cúbicos

(d) Data dos ensaios à compressão das carotes referentes à 1ª betonagem

(e) Data da realização das carotes nas peças de betão para a realização dos ensaios pull-off

(f) Data da colagem dos discos metálicos nas carotes de betão

(g) Data dos ensaios à compressão das carotes e dos provetes cúbicos referentes à 2ª betonagem

(h) Data dos ensaios de arrancamento (pull-off test)



4.5 Preparação e Realização dos Ensaios

Para a realização dos ensaios anteriormente descritos foram efectuadas 45 carotes parciais (não

extraídas) de 5cm de diâmetro nas lajetas de betão. Estas 45 carotes foram divididas ao longo de 9

lajetas de betão, havendo em cada lajeta 5 carotes. Assim, foram efectuados 45 ensaios de pull-off.

As lajetas de betão criadas para este programa experimental apresentaram duas configurações

geométricas diferentes. A primeira configuração consistia num prisma rectangular de 60x40x20cm (

Figura 4.9) Neste configuração da lajeta, foram estudados especificamente os tratamentos às

interfaces das juntas de betonagem do tipo 0 e I, ou seja, os tratamentos a aplicar às interfaces das

juntas de betonagem horizontais.

Figura 4.9 – Configuração adoptada para as lajetas do grupo 0 e I.

A 2ª configuração adoptada para as lajetas de betão consistiu num prisma rectangular de dimensões

100x20x20cm ( Figura 4.10). Nestas lajetas foram estudados os tratamentos da superfície da junta

de betonagem do tipo II, tal e qual como se encontra explicito no Quadro 4.1, ou seja, os tratamentos

a aplicar às juntas de betonagem verticais. Os procedimentos adoptados nestas lajetas foram em

tudo idênticos às lajetas da primeira configuração. Nestas lajetas a rede de metal distendido

funcionou como cofragem para a 1ª metade da lajeta, exclusivamente formada pelo betão da 1ª

betonagem.

Figura 4.10 – Configuração adoptada para o estudo do comportamento mecânico das juntas de betonagem verticais.



Na 1ª fase de betonagem da lajeta, esta era betonada até 10cm de altura. Neste ponto estava situada

a interface da junta de betonagem e onde seria aplicado o tratamento em causa ( Figura 4.11 e

Figura 4.12). Aquando da 2ª betonagem, seria retomada a betonagem inicial, com a betonagem de

mais 10cm de altura da lajeta, apresentado a peça no final a configuração referida anteriormente

(20cm de altura).

Figura 4.11 – 1ª fase de betonagem. É possível observar a lajeta monolítica e as lajetas do grupo I no final da 1ª fase de

betonagem.

Figura 4.12 – Aspecto da lajeta do grupo II do programa experimental, formada através duma rede de metal distendido, no final

da 1ª fase de betonagem.

A situação em que as lajetas de betão foram betonadas de uma só vez (peça monolítica e sem juntas

de betonagem) representa um termo de comparação para com os restantes tratamentos. Esta

representa a situação ideal para uma peça de betão, nomeadamente em termos do comportamento

mecânico, tanto que uma das exigências duma junta de betonagem é que o seu comportamento

mecânico seja o mais idêntico possível ao duma peça monolítica. No presente programa experimental

foram betonadas duas lajetas monolíticas, ou seja, uma lajeta por cada fase de betonagem.



Em relação à lajeta constituída por uma interface da junta de betonagem sem qualquer tipo de

tratamento, não houve nenhuma intervenção de maior na interface da junta (Figura 4.13). A retoma

de betonagem foi feita directamente contra a camada inicial de betão.

Figura 4.13 – Aspecto da superfície da junta de betonagem onde não se procedeu a qualquer tipo de tratamento da sua

interface.

Nas lajetas onde se pretendeu estudar o efeito do tratamento da interface da junta de betonagem

através da “escovagem” do betão, “raspou-se” a superfície de betão referente à 1ª betonagem

quando este ainda se encontrava fresco e o betão ainda não tinha iniciado o processo de presa (

Figura 4.14). A “escovagem” foi feita recorrendo a uma escova de pêlos de aço. Ainda nesta lajeta,

momentos antes de se retomar a betonagem, a superfície “raspada” da interface foi limpa com um

ligeiro jacto de ar, de forma a remover todas as partículas soltas tal com refere MARTINS (2004) e

ACI STANDARD 350/350r-06 (2006).

Figura 4.14 - Aspecto da superfície da junta de betonagem onde se procedeu à escovagem da interface através duma escova

de pêlos de aço.

Nas lajetas onde o tratamento da superfície da interface da junta consistia numa escarificação através

de um martelo pneumático, refira-se que a escarificação da superfície foi efectuada 1 dia antes da

retoma da betonagem ( Figura 4.15). Esta escarificação foi feita de uma forma uniforme ao longo de



toda a superfície da interface, tendo-se picado o betão até se expor os agregados numa dimensão de

cerca de 5mm de altura.

Figura 4.15 – Ilustração do processo de escarificação da interface da junta através dum martelo pneumático e o aspecto final

da superfície da interface.

Na lajeta onde para além da escarificação se recorreu a um ligante à base de resina de epóxidas,

refira-se que esta resina foi aplicada à interface cerca de 10 minutos antes de se iniciar a retoma de

betonagem. Este intervalo de tempo encontra-se claramente dentro do pot-life do ligante (para uma

temperatura superior a 25ºC o pot-life do produto utilizado é de cerca de 15 minutos). Nas situações

em que se pretendia estudar a influência do humedecimento da junta (Figura 4.16), este

humedecimento prévio foi feito momentos antes de se dar início à retoma da betonagem. Apesar da

superfície da junta encontrar-se limpa e molhada, não havia a presença de água livre na superfície.

Figura 4.16 – Realização dum pré-humedecimento da interface numa das juntas de betonagem.

Em todas as lajetas sem excepção, antes da aplicação do tratamento pretendido para a superfície da

interface da junta, esta era limpa com jacto de ar. Este processo destinava-se a assegurar que a

superfície da junta encontrava-se desprovida de quaisquer detritos soltos, gorduras, e outras

impurezas que pudessem evitar a boa aderência entre os betões de diferentes idades ACI

STANDARD 224.3R-95 (1995), BROKK (1969), BUSSEL & CATHER (1995).



Após uma pequena consulta do mercado dos materiais de construção e pedidos de informação a

diversos intervenientes na indústria da construção civil, nomeadamente encarregados gerais de

construção, em relação ao ligante à base de resinas epóxidas, decidiu-se recorrer ao produto ICOSIT

K 101 N do fabricante SIKA. Este é um produto isento de solventes, com boa resistência química e

mecânica e é adequado para a retoma de betonagem, já que possibilita a colagem do betão fresco ao

betão já endurecido. Apresenta uma tensão de aderência de aproximadamente 3 MPa e uma

resistência à compressão de 80 5N/mm2 (NP EN 196-1). O tempo de aplicação da mistura (pot-life) é

para uma temperatura de 25ºC aproximadamente 15min ( ANEXO B – Ficha do ligante de resinas

epóxidas ICOSIT K 101 N).

Para a obtenção das carotes, recorreu-se a uma caroteadora DD 130 – RIG do fabricante HILTI. As

carotes tinham 5cm de diâmetro e 15cm de profundidade, ou seja, os carotes estendiam-se 5cm para

além da interface da junta, já que esta estava localizada a 10cm da superfície da lajeta.

A tarefa seguinte consistiu na colagem dos discos de aço ao topo das carotes ( Figura 4.17). Antes

de iniciar-se o processo de colagem, procedeu-se à preparação da superfície de modo a obter uma

boa aderência entre os discos e o betão. A colagem dos discos foi feita recorrendo a um adesivo à

base de resina epóxidas. O adesivo utilizado tinha como nome comercial ARALDITE STANDARD e

era constituído por dois componentes. Resiste a temperaturas desde -60ºC a 65ºC e permite que as

peças coladas resistam a tensões de tracção de 35 MPa.

Figura 4.17 – Colagem dos discos de aço para os ensaios de arrancamento.

Os ensaios de arrancamento (pull-off test) foram realizados segundo a norma ASTM C 1583-04

(2004) ou BS 1881:Part 207 e com recurso ao equipamento disponível no LC do Instituto Superior

Técnico ( Figura 4.18). O equipamento utilizado tinha a particularidade da velocidade de aplicação da

força de arrancamento ser definida manualmente. Desta forma, procurou-se que a velocidade de

aplicação da força de arrancamento fosse feita a velocidade constante em cada uma das carotes.



Figura 4.18 – Equipamento disponível no LC e utilizado para a realização dos ensaios de pull-off.

Em relação à extracção, exame e ensaios à compressão das carotes parciais de 10cm de diâmetro

extraídas das lajetas pertencentes ao grupo 0 do programa experimental (Quadro 1.1), todos os

passos anteriormente referidos foram feitos segundo a norma NP EN 12504-1. Estas carotes foram

utilizadas para a obtenção da resistência à compressão dos betões utilizados em cada uma das fases

de betonagem. Estas carotes foram extraídas recorrendo à mesma caroteadora utilizada para a

obtenção das carotes referentes aos ensaios de pull-off. Após a extracção de cada carote, estas eram

rectificados numa rectificadora a fim de estarem em condições de serem ensaiados à compressão.

4.6. Resultados dos Ensaios

No decorrer de qualquer trabalho experimental, encontram-se frequentemente situações onde um ou

mais resultados obtidos parecem bastante distantes dos restantes. Nestas situações levantam-se as

seguintes questões:

- Devemos ou não desprezar aquela medida? Será que o desvio ocorrido está dentro do aceitável e

do que seria espectável?

O presente programa experimental não é excepção e por forma a obter resultados que

correspondessem de facto àquilo que seria expectável e que se enquadrassem dentro dos restantes

valores, decidiu-se recorrer a testes estatísticos e verificar se para um determinado nível de

confiança, era ou não ilícito desprezar o valor em causa. O critério utilizado para detectar os possíveis

valores anormais (outliners) foi o critério de Dixon e a sua explicitação encontra-se no ANEXO C –

Critério para Detectar Valores Anormais, Critério de Dixon (). Assim, foram feitos testes a todas as

amostras obtidas, quer fossem referentes aos ensaios à compressão quer fossem referentes aos

ensaios de pull-off, e caso os valores obtidos fossem anormais, eram desprezados. Os valores

expostos nos pontos seguintes foram desta forma sujeitos a um rastreio prévio. O nível de



probabilidade para o qual se pretendeu garantir que o valor testado deveria ou não ser rejeitado foi de

95%.

4.6.1. Ensaios de Compressão dos Provetes

Nos quadros seguintes apresentam-se os resultados dos ensaios de compressão às carotes de betão

da 1ª e 2ª betonagem, a fim de determinar a resistência do betão utilizado. Como foi anteriormente

referido, por razões de logística, aquando da 1ª betonagem não foi possível obter os 6 provetes

cúbicos de 15cm de lado para a realização dos ensaios ao betão. Para solucionar e ultrapassar esta

solução, optou-se por extrair 5 carotes, com 10cm de diâmetro e 20cm de altura, da lajeta constituída

apenas por betão da 1ª betonagem. Foram efectuados ensaios à compressão a cada uma das

carotes extraídas e recorrendo a CONCRETE SOCIETY TECHNICAL REPORT NO. 11 (1976) foi

estimado o valor do parâmetro P. Para mais informações relativas à obtenção do parâmetro P e os

princípios por detrás deste parâmetro, recomenda-se a leitura do ponto § 4.3 da presente dissertação.

Decidiu-se também extrair 5 carotes da lajeta monolítica constituída apenas por betão da 2ª

betonagem. Eis os resultados obtidos:

Quadro 4.5 – Resultados dos ensaios à compressão das carotes de betão referentes à 1ª betonagem

Carotes referentes à 1ª Betonagem

Força de

Rotura F

(kN)

Tensão de

Rotura

(MPa)

(MPa)

P (Estimated

Potential

Strenght)

(MPa)

P 15%

(MPa)

Desvio

Padrão

(MPa)

Coeficiente

de Variação

(%)

Carote 1 103,0 13,11 19,67

20,68

3,08 11,90

Carote 2 109,9 13,99 20,99 23,78

Carote 3 89,1 11,34 17,02

Carote 4 118,1 15,04 22,56 17,58

Carote 5 121,3 15,44 23,17

Onde:

– Estimativa da tensão de rotura duma carote de esbelteza à compressão, aos 28 dias e em

provetes cúbicos ([4.5])

P – Estimated Potential Strenght – Corresponde à media dos valores obtidos e representa uma

estimativa da tensão de rotura de provetes cúbicos de betão aos 28 dias



Quadro 4.6 - Resultados dos ensaios à compressão das carotes de betão referentes à 2ª betonagem

Carotes referentes à 2ª Betonagem

Força de

Rotura F

(kN)

Tensão de

Rotura

(MPa)

(MPa)

P (Estimated

Potential

Strenght)

(MPa)

P 15%

(MPa)

Desvio

Padrão

(MPa)

Coeficiente

de Variação

(%)

Carote 1 96,1 12,24 18,35

21,93

4,05 14,78

Carote 2 103,2 13,14 19,71 25,21

Carote 3 97,8 12,45 18,68

Carote 4 124,7 15,88 23,82 18,64

Carote 5 133,5 17,00 25,50

Onde:





Como foi referido no ponto § 4.3 da presente dissertação, para avaliar a fiabilidade dos resultados

obtidos torna-se necessário calcular a sua significância t. Recorrendo à expressão [4.7] obtiveram-se

os seguintes valores para a significância de cada uma das amostras:

Quadro 4.7 – Significância dos resultados obtidos nos ensaios à compressão das carotes

Significância t

1ª Betonagem 1,33

2ª Betonagem 2,21

Relativamente ao betão que constituiu a 2ª betonagem, foi possível obter 6 provetes cúbicos de betão

para proceder ao ensaio à compressão do betão tal como a norma NP EN 12390 parte 1, 2 e 3

estipulam. Como foi referido, apenas foi possível realizar os ensaios à compressão dos provetes

cúbicos aos 24 dias, tendo-se efectuado uma extrapolação através da expressão 3.2 existente (CEN -

Eurocódigo 2: Parte 1-1, Abril, 2004) a fim de obter qual seria a resistência à compressão

correspondente aos 28 dias. Apresenta-se na tabela seguinte os resultados obtidos para os ensaios à

compressão aos 6 provetes cúbicos.

Quadro 4.8 – Valores obtidos nos ensaios à compressão dos provetes cúbicos referentes ao betão da 2ª betonagem



Provetes Cúbicos referentes à 2ª Betonagem

Força de

Rotura F (kN)

Tensão de rotura

24 (MPa)

Tensão de rotura

28 (MPa) , 28

(MPa)

Desvio

Padrão

(MPa)

Coeficiente de

Variação (%)

Provete 1 599,5 26,64 27,40

25,94 2,09 8,05

Provete 2 616,8 27,41 28,19

Provete 3 601,5 26,73 27,49

Provete 4 541,3 24,06 24,74

Provete 5 498,7 22,16 22,79

Provete 6 547,3 24,32 25,02

Onde:

24 – Tensão de rotura à compressão dos provetes cúbicos de betão aos 24 dias

28 – Extrapolação da tensão de rotura à compressão dos provetes cúbicos de betão aos 28

dias através da expressão, a partir da sua tensão de rotura aos 28 dias ( [4.2] e [4.3])

Todos os resultados obtidos e expostos anteriormente, encontram-se presentes no ANEXO D –

Resultados dos ensaios à compressão às carotes e provetes cúbicos. A composição do betão

utilizado encontra-se ANEXO A – Composição dos betões utilizado nas betonagens das lajetas

4.6.2. Ensaios de arrancamento (Pull-off test)

Neste ponto, apresentam-se os resultados obtidos nos ensaios de arrancamento das carotes parciais

em de cada uma das lajetas, referentes a cada um dos tratamentos aplicados à interface das juntas

de betonagem estudadas. Como foi referido anteriormente, o parâmetro que permite estudar o

comportamento mecânico das juntas de betonagem será a sua resistência à tracção. Esta resistência

de rotura à tracção foi obtida através de ensaios de pull-off. A tensão obtida em cada um dos ensaios

é uma medida directa da tensão de rotura à tracção de cada interface da junta de betonagem

envolvida no programa experimental.

Em relação aos resultados obtidos em cada teste de arrancamento, caso a rotura da carote ocorra

pela interface da junta, a tensão obtida é a tensão de rotura à tracção da junta de betonagem. Caso

contrário, se a rotura se localizar numa secção da carote que não a da junta, o valor da tensão obtido

é uma estimativa por defeito da tensão de rotura à tracção da junta. No caso da carote não

apresentar nenhuma junta de betonagem, ou seja, numa situação correspondente a uma peça



monolítica, o valor da tensão obtido corresponde à tensão de rotura à tracção do betão que constitui a

peça.

Figura 4.19 – Carotes extraídas aquando da realização dos ensaios de arrancamento. É possível observar cada uma das

diferentes roturas ocorridas.

No quadro seguinte, são apresentados os valores médios da tensão de rotura à tracção na interface

dos provetes de pull-off, referente a cada um dos tratamentos estudados, bem como o respectivo

desvio padrão, coeficiente de variação e localização mais frequente para a rotura das carotes. No

ANEXO E – Resultados dos ensaios de pull-off realizados às juntas de betonagem, apresentam-se os

quadros com os resultados completos de cada uma das situações estudadas.

Quadro 4.9 – Resultados obtidos nos ensaios de pull-off

Tipo de Junta TTP Pull-off

(a) (MPa) Desvio Padrão

(MPa) Coeficientede Variação (%)

Localização mais frequente da rotura da carote

— (PM) I (1) 1,78 0,42 23,33 -

— (PM) II (2) 1,83 0,27 14,70 -

ST (3) 1,52 0,37 24,13 Fora da inteface

REA+Humed. (4) 1,41 0,28 19,91 Interface

TP+Ligante Epóxido (5) 1,63 0,12 7,65 Fora da interface

TP (6) 1,27 0,67 52,46 Interface

TP+Humed. (7) 1,21 0,43 35,95 Interface

RMD+ Humed. (8) 1,68 0,53 31,59 Interface

RMD+Lig. Epóxido (9) 1,15 0,19 16,44 Interface



Legenda do Quadro 4.9

(1) Peça Monolítica constituída por betão referente à 1ª betonagem e sem qualquer tipo de junta de betonagem

(2) Peça Monolítica constituída por betão referente à 2ª betonagem e sem qualquer tipo de junta de betonagem

(3) Superfície da junta de betonagem sem qualquer tipo de tratamento da interface da junta

(4) Superfície da junta tratada através da escovagem da interface recorrendo a uma escova de pêlos de aço, seguido dum


(5) Superfície da junta totalmente picada com o auxílio dum martelo pneumático, seguido da aplicação dum ligante à base de


(6) Superfície da junta totalmente picada com o auxílio dum martelo pneumático e sem qualquer tipo de pré-humedecimento da

interface da junta


(8) Utilização duma rede de metal distendido na interface da junta de betonagem, seguido de um humedecimento prévio da junta

(9) Utilização de uma rede de metal distendido juntamente com um ligante à base de resinas epóxidas especiais

(a) Tensão de rotura à tracção na Interface dos carotes obtida através do ensaio de Pull-off

4.7 Análise dos Resultados dos Ensaios

Em relação aos resultados obtidos para os ensaios à compressão às carotes referentes à 1ª e 2ª

betonagem e no que diz respeito ao valor do parâmetro P (estimated potential strenght), observa-se

que os valores estão dentro da gama de valores que seria de esperar para a resistência à

compressão dos betões utilizados. Analisando o valor obtido para a significância t referente a cada

um dos ensaios à compressão das carotes (1,33 e 2,21 - Quadro 4.7), chega-se à conclusão que

estes são inferiores a 2.4. Assim e segundo CONCRETE SOCIETY TECHNICAL REPORT NO. 11

(1976), pode afirmar-se com 95% de confiança que o valor mínimo da tensão de rotura à compressão

obtido não é estatisticamente diferente dos restantes e que portanto não deverá ser excluído.

O objectivo da determinação do parâmetro P era averiguar se a resistência do betão presente nas

lajetas estava de acordo com aquilo que tinha sido especificado. Comparando o valor do parâmetro P

referente à 1ª e 2ª betonagem, 25,85 e 27,41 MPa (Quadro 4.5 e Quadro 4.6) com o valor da

resistência característica à compressão dum provete cúbico de betão C20/25 aos 28 dias (25 MPa),

observa-se que os valores obtidos estão dentro do esperado. Este facto é confirmado pela

extrapolação efectuada à resistência obtida nos provetes cúbicos da 2ª betonagem aos 24 dias para

os 28 dias (25,94 MPa - Quadro 4.8). A partir dos resultados obtidos, pode-se confirmar que a

resistência apresentada pelos betões da 1ª e 2ª betonagem está dentro daquilo que foi requisitado,

com a sua resistência a ser condizente com a resistência dum betão pertencente à classe C20/25.

Assim, o betão referente à 1ª betonagem será caracterizado por uma resistência à compressão de

25,85 MPa enquanto o betão referente à 2ª fase de betonagem será caracterizado por uma

resistência à compressão de 25,94 MPa.

Seguidamente, apresentam-se dois gráficos com o valor médio da rotura à tracção na interface das

juntas de betonagem através dos ensaios de pull-off para cada um dos tratamentos estudados:



Figura 4.20 – Dispersão dos resultados obtidos nos ensaios de pull-off

Figura 4.21 – Valores médios da tensão de rotura à tracção das diferentes interfaces das juntas de betonagem

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

3,00

Peça Monolítica

I

Peça Monolítica

IIST

REA+HUMED

TP+LIGANT EPOXI

TPTP+HUME

DRMD+EPO

XIRMD+HUMED

Valor máximo 2,39 2,14 1,78 1,68 1,83 1,94 1,78 2,44 1,43

Valor mínimo 1,48 1,63 0,92 1,12 1,53 0,97 1,02 1,27 1,02

Valor médio 1,78 1,83 1,52 1,41 1,63 1,26 1,29 1,68 1,15

Tensão

de Ro

tura à Tracção

(MPa

)

Dispersão dos resultados obtidos nos ensaios de pull‐off

Valor máximo Valor mínimo Valor médio

1,78 1,83

1,521,41

1,63

1,26 1,29

1,68

1,15

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

Tipos de Tratamentos da Superfície da Interface

Tensão

de Ro

tura à Tracção

(MPa

)

Valores Médios da Tensão de Rotura à Tracção Das Diferentes Interfaces Das Juntas de Betonagem

‐ (PM 1ª betonagem) ‐ (PM 2ª betonagem) ST

REA + EPOXI S/ HUMED

TP+HUMED RMD+EPOXI RMD+HUMED

PM I PM II

STREA

+EPOXIDO

S/HUMED. C/ HUMED.

RMD + EPOXIDO

RMD

TP



Legenda da Figura 4.20 e Figura 4.21

• - (PM 1ª betonagem) → Peça Monolítica e sem qualquer tipo de junta de betonagem,

constituída por betão referente à 1ª betonagem



• ST → Superfície da junta de betonagem sem qualquer tipo de tratamento da interface da

junta

• REA + HUMED → Superfície da junta tratada através da escovagem da interface recorrendo

a uma escova de pêlos de aço, seguido de um humedecimento da interface da junta

• TP + LIGANTE EPÓXIDO → Superfície da junta totalmente picada com o auxílio de um

martelo pneumático, seguido da aplicação dum ligante à base de resinas epóxidas especiais

na interface da junta

• TP → Superfície da junta totalmente picada com o auxílio de um martelo pneumático e sem

qualquer tipo de pré-humedecimento da interface da junta

• TP + HUMED → Superfície da junta totalmente picada com o auxílio de um martelo

pneumático e com pré-humedecimento da interface da junta

• RMD + EPÓXIDO → Utilização de uma rede de metal distendido juntamente com um ligante

à base de resinas epóxidas especiais como junta de betonagem

• RMD + HUMED → Utilização de uma rede de metal distendido na interface da junta de

betonagem, seguido de um humedecimento prévio da junta

Observando a Figura 4.21, verifica-se que a situação onde a lajeta de betão foi betonada de uma só

vez e sem a existência de uma junta de betonagem (PM 1ª e 2ª betonagem), foi aquela que

apresentou uma maior resistência à tracção, cerca de 1,78 e 1,83 MPa. Como esperado, a esta

situação correspondeu o valor mais alto obtido para a resistência à tracção, já que aquando da

betonagem da lajeta não existiu nenhuma interface de separação física entre o betão que a

constituía. Estes valores vêm reforçar a ideia de que numa peça de betão formada através de juntas

de betonagem, haverá uma redução da sua resistência mecânica à tracção, já que em todas as

situações onde nas lajetas havia a presença de juntas de betonagem, o valor médio da resistência à

rotura à tracção da interface foi sempre inferior ao obtido para uma peça monolítica. Assim, a junta de

betonagem será um ponto de fraqueza estrutural na peça, já que a continuidade e o monolitismo da

peça são interrompidos. Os resultados obtidos comprovam isso, havendo casos em que o tratamento

aplicado à interface da junta de betonagem e a sua existência, levou a reduções na resistência à

tracção das juntas de betonagem na ordem dos 37%. Este foi o caso duma interface obtida através

duma rede de metal distendido (RMD + HUMED).

Seguidamente é apresentada a análise aos tratamentos da interface referentes ao grupo I do

programa experimental, visando o estudo do comportamento mecânico das juntas de betonagem

horizontais. Observa-se desde logo que a situação onde a superfície da interface foi alvo dum



tratamento à base duma escarificação completa da interface seguido da aplicação de um ligante à

base de uma resina epóxidas (ICOSIT K 101 N), situação TP + LIGANTE EPÓXIDO, foi aquela onde

se verificou uma maior resistência à tracção da interface (1,63MPa). De tal forma que, quando em

comparação com o valor obtido nas situação das lajetas monolíticas, apenas houve uma redução

média de 10% na resistência da interface da junta. Este valor da tensão de rotura à tracção é uma

estimativa por defeito da tensão de resistência última à tracção da junta, já que a rotura da carote

deu-se quase sempre fora da interface da junta de betonagem. Pode desta forma concluir-se que um

tratamento da interface da junta de betonagem à base duma escarificação da interface seguido da

aplicação dum ligante de epóxidas, constitui um excelente tratamento e é capaz de garantir um bom

comportamento mecânico à junta de betonagem.

Uma das justificações para que este tratamento apresentasse valores elevados para a resistência à

tracção, foi que através da escarificação completa da superfície da interface conseguiu-se obter uma

rugosidade bastante elevada para esta, permitindo assim que ocorresse uma excelente ligação entre

os betões de diferentes idades aquando da retoma da betonagem. A criação de uma superfície de

interface da junta de rugosidade elevada é para muitos autores ACI STANDARD 224.3R-95 (1995),

EMMONS (1994) e outros, uma medida imprescindível para a obtenção de uma boa ligação entre os

betões envolvidos numa retoma de betonagem e consequentemente numa junta de betonagem.

Com a escarificação da interface com o martelo pneumático até se expor os agregados da interface

numa profundidade de 5mm, foi possível remover toda a pasta de cimento endurecida que formava a

interface, pasta esta caracterizada por uma menor resistência mecânica. A criação de uma superfície

da interface da junta com uma rugosidade elevada e com a remoção da pasta de betão pobre que

cobria a interface é, segundo BUSSEL & CATHER (1995), o melhor procedimento para a minorar a

perda de resistência mecânica criada pela existência de uma junta betonagem.

Após a escarificação completa da interface da junta de betonagem, expondo-se os agregados em

5mm, cobriu-se toda a interface da junta pelo ligante à base de resinas epóxidas especiais ICOSIT K

101 N. Este é um produto que funciona como cola estrutural, possibilitando uma colagem muito mais

resistente que a resistência à tracção do próprio betão. A sua tensão de aderência de

aproximadamente de 3 MPa, aos 28 dias. Este produto permite assim uma colagem adequada entre

o betão fresco e o betão endurecido, sendo o seu uso recomendado para situações de retoma de

betonagens e consequentemente em juntas de betonagem. Assim, para além da rugosidade criada

através da escarificação da interface da junta recorrendo a um martelo pneumático, a aplicação do

ligante ICOSIT K 101 N, permitiu ainda criar uma capacidade de adesão suplementar entre os betões,

razão pela qual este tratamento apresentou a maior resistência à tracção de entre todos os

tratamentos estudados.

Em relação aos resultados obtidos referentes à situação ST, em que a superfície de interface da junta

de betonagem não sofreu qualquer tipo de tratamento, verifica-se que esta situação apresentou

valores relativamente elevados e um pouco desfasados daquilo que seria de esperar (1,52MPa). Este



valor representa apenas uma diminuição média de 16% na resistência à tracção quando comparado

com a situação de referência (PM – 1ª e 2ª betonagem). De facto, os resultados vão contra aquilo que

toda a bibliografia refere ACI STANDARD 224.3R-95 (1995), BS 8007:1987, BOORK (1969) e outros.

A bibliografia consultada refere que em secções onde as superfícies de betonagem não apresentem

qualquer tipo de rugosidade, apresentam uma resistência mecânica à tracção bastante reduzida e a

ligação e aderência entre os betões de diferentes idades é bastante frágil. A chave para um

comportamento aceitável por parte duma junta de betonagem é a criação de uma superfície rugosa,

tal que esta permita uma boa adesão e ligação entre os betões de diferentes idades. No entanto e

como se pode ver pelas Figura 4.13, a superfície da interface referente à situação ST, não

apresentava qualquer tipo de rugosidade e era uma superfície de certa forma lisa. Apesar do que foi

referido, não deixa de constituir alguma estranheza os resultados obtidos, tanto que a localização

mais frequente da rotura da carote ocorreu fora da interface da junta. Assim, o valor obtido (1,52

MPa) é uma estimativa por defeito da tensão de rotura à tracção da junta, já que esta ocorreu na

maioria das vezes pelo betão e fora da interface da interface da junta. No entanto, o facto dos ensaios

de pull-off realizados a estas carotes terem registado valores de desvio padrão na ordem dos 0,37

MPa, cerca de 24% da média do valor obtido para a resistência à tracção da interface da junta para

esta situação, leva a que as análises possíveis para o valor obtido sofram de alguma incerteza. O

valor obtido para este tratamento não deixa de causar alguma estranheza, tanto que em tratamentos

como TP, TP + HUMED ou REA + HUMED verificou-se valores de resistência à rotura à tracção da

junta inferiores ao obtido no tratamento ST, quando o esperado era o inverso. No entanto,

observando a Figura 4.20 relativamente à dispersão dos resultados obtidos nos ensaios de pull-off,

constata-se que a dispersão dos resultados obtidos para o presente tratamento (ST) foi tal, que houve

ensaios em que ser registou uma tensão de rotura de 0,92MPa. Este valor apresenta-se como o valor

mais baixo registado para a resistência à tracção da interface de todas as juntas de betonagem

estudadas. Este valor obtido parece estar mais de acordo com aquilo que seria de esperar para este

tratamento e com aquilo que toda a bibliografia refere. Apesar da média dos valores obtidos para este

tratamento ter sido um valor de certa forma inesperado, julga-se que o número de ensaios obtidos

não é suficiente e não é representativo para tecer qualquer tipo de conclusões a este respeito. O

facto de se ter registado um valor com uma resistência à tracção bastante reduzida (0,92MPa) para

este tratamento permite deixar aberta a possibilidade de se confirmar que uma interface lisa e sem

qualquer tipo de tratamento não constitui uma solução viável para as juntas de betonagem.

A situação da superfície da interface raspada com escova de pêlos de aço, seguido de um pré-

humedecimento da interface antes de se iniciar a retoma da betonagem, REA + HUMED, apresentou

um valor de 1,41 MPa para a tensão de rotura à tracção da interface da junta de betonagem. Partindo

de suposição que o valor obtido para a situação ST se encontra desfasado da realidade, a seguir ao

tratamento TP + LIGANTE EPÓXIDO, este foi o tratamento com melhores resultados dentro dos

ensaios referentes ao grupo I do programa experimental. Quando em comparação com os

tratamentos da interface do grupo TP (superfície da interface totalmente picada com e sem pré-

humedecimento), observa-se que o tratamento REA + EPÓXIDO apresenta valores superiores em

cerca de 12% (1,68 contra 1,29 e 1,26 MPa). Uma justificação possível para tais resultados, consiste



no grau de rugosidade criado por cada um dos tratamentos. Apesar da capacidade de escarificação

da superfície da interface e exposição dos agregados através dum martelo pneumático ser

relativamente superior à capacidade obtida através duma escova de pêlos de aço, pode ter-se dado o

caso que a utilização da escova de pêlos de aço permitiu criar uma superfície mais rugosa e capaz de

garantir uma melhor aderência. Como foi referido, a chave para um bom comportamento mecânico à

tracção duma junta consiste na criação duma superfície rugosa. Para além de se ter conseguido uma

superfície da interface mais rugosa, presume-se também que este tratamento conseguiu também

uma maior exposição dos agregados, bem como uma maior remoção da pasta de cimento endurecida

e de menor resistência mecânica. No entanto, há que ter em conta outro parâmetro bastante

importante que pode justificar plenamente os resultados obtidos. A operação de escarificação do

betão da superfície da interface com auxílio do martelo pneumático pode ter provocado uma

microfissuração no betão, levando a uma diminuição da sua resistência. Esta microfissuração no

betão levou a que fossem obtidas resistências inferiores no grupo TP em relação à situação REA +

HUMED. Saliente-se que esta observação e está de acordo com aquilo que é referido por diversos

autores JÚLIO (2001), TALBOT, PIGEON, BEAUPRÉ & MORGAN (1994).

Em relação aos valores observados para as situações TP (1,29MPa) e TP + HUMED (1,26MPa),

onde o tratamento da superfície da interface da junta de betonagem era composto por um

escarificação total da superfície da interface, diferenciando-se pela aplicação de um pré-

humedecimento da interface, observa-se que praticamente não houve diferenças nos resultados

obtidos. A escolha e o estudo destes dois tratamentos tem como principal objectivo averiguar a

possível influência que o pré-humedecimento da superfície da interface pode ter na resistência à

tracção de uma junta de betonagem. Saliente-se que esta é uma prática comum na indústria da

construção civil, razão pela qual decidiu-se estudar a influência deste parâmetro. Assim, analisando

os valores chega-se à conclusão que estes são praticamente iguais, pelo que se conclui que esta

operação não tem qualquer tipo de influência na resistência à tracção de uma junta de betonagem.

Observa-se também que este foi o tratamento onde se verificou uma menor resistência à tracção de

entre as juntas de betonagem horizontais. No entanto saliente-se o facto de se terem observado

desvios padrão elevados nos ensaios pull-off referentes a este tratamento (Figura 4.20), revelando

que os resultados obtidos não apresentam uma grande fiabilidade. Este resultado carece de melhor

análise, já que contraria o know-how existente e é prática comum na grande maioria das situações

envolvendo juntas de betonagem.

Aborda-se de seguida agora os ensaios referentes ao grupo II do programa experimental, onde se

estudou o comportamento mecânico de algumas interfaces referentes a juntas de betonagem

verticais. Analisando os valores obtidos, observa-se que a situação onde a interface da junta da

betonagem era formada por uma rede de metal distendido, procedendo-se a um pré-humedecimento

da sua interface antes de se iniciar a retoma de betonagem (RMD + HUMED), foi aquela que

apresentou o menor valor para a tensão de rotura à tracção da interface (1,15MPa). A outra situação

estudada, RMD + EPÓXIDO, apresentou uma resistência à tracção da interface da junta bastante

considerável e na ordem dos 1,68MPa. O valor obtido no caso da situação (RMD + EPÓXIDO)



apresenta-se relativamente próximo do valor do betão (1,80MPa), revelando-se como um

tratamento extremamente eficaz para uma junta de betonagem.

As redes de metal distendido apresentam um quadro rígido feito de “barras” de aço, que permitir obter

uma superfície rugosa, propícia para se obter uma boa aderência à nova camada de betão fresco. O

esperado era que com o tratamento RMD+HUMED se obtivesse um valor considerável para a rotura

à tracção da interface da junta e que este tratamento acabasse por se revelar com um tratamento

adequado para a junta de betonagem. No entanto e pelos valores obtidos na Figura 4.20 e Figura 4.21, verifica-se que o valor médio da tensão de rotura à tracção para este tratamento é bastante

reduzido, 1,15MPa, apresentando-se como o valor médio mais baixo de entre todos os tratamentos

estudados. Pode-se desde logo especular que a utilização de redes de metal distendido em juntas de

betonagens não constitui uma solução eficaz e capaz de garantir um bom comportamento mecânico

para estas. Observando a Figura 4.22, observa-se que a rotura das carotes parciais referente aos

ensaios pull-off que englobavam este tratamento se deu pela interface e imediatamente acima da

rede de metal distendido. As nervuras existentes ao nível da rede de metal distendido apresentam

uma malha pouco aberta, de tal forma que a área de contacto entre os betões de diferentes idades é

reduzida. Devido ao facto da área de contacto ser reduzida, não se consegue promover uma união

adequada entre os betões, levando a que a rotura à tracção da interface da junta ocorra para valores

mais baixos e que esta se situe imediatamente por cima da rede de metal distendido. Apesar da rede,

por si só, apresentar previsivelmente uma resistência considerável e superior quando em comparação

com os betões utilizados, a interface da junta irá romper pelo plano de maior fraqueza estrutural, que

neste caso será o plano imediatamente superior à rede. Pela Figura 4.22 confirma-se que a rede tem

a capacidade de criar uma interface rugosa nos betões que formam a junta de betonagem, no entanto

não é capaz de garantir uma aderência adequado entre os betões.

Figura 4.22 - Localização da rotura das carotes de pull-off referentes ao tratamento RMD+HUMED.

Observando a Figura 4.23 é possível observar que ocorreu uma passagem considerável de finos e

de pasta de cimento por entre as nervuras da rede de metal distendido. Desde logo verifica-se que o

betão fresco foi colocado a cerca de 0,10 metros da malha, distância esta que se encontra

consideravelmente abaixo dos 0,30 metros referidos por ACI STANDARD 224.3R-95 (1995) e

exigidos para que não ocorra um decréscimo da resistência estrutural da junta devido ao



escorrimento de pasta de cimento. Este facto pode ter tido alguma importância para o resultado

obtido pelo tratamento RMD+HUMED.

Figura 4.23 – Escorrimento de calda de betão empobrecido por entre as nervuras da malha.

Em relação aos valores obtidos para o tratamento RMD+EPÓXIDO e tendo em atenção o que foi

mencionado para o tratamento RMD+HUMED e o tratamento TP+EPÓXIDO, pode-se concluir que o

valor elevado atingido para a rotura à tracção (1,68MPa) se deveu sobretudo à utilização do ligante

artificial à base de resinas epóxidas. Presume-se que este ligante foi capaz de contornar a situação

da passagem de finos e de pasta de cimento pelas nervuras da rede de metal distendido. O modo

típico de rotura das carotes aquando do recurso a este tratamento deu-se pela rede de metal

distendido ( Figura 4.24). Tal constatação mostra que o plano mais fraco da ligação é formado pela

rede de metal distendido e que o agente ligante tem capacidade suficiente para unir e ligar o betão da

retoma de betonagem à rede de metal distendido. No entanto, presume-se que devido à área de

contacto reduzida, neste caso entre o betão original e o agente ligante, este não é capaz de promover

a aderência e a união necessária entre estes dois elementos.

Figura 4.24 – Localização da rotura das carotes referentes ao tratamento RMD+EPÓXIDAS



Como análise final aos resultados obtidos, pode-se afirmar que o tratamento da superfície da

interface da junta TP + LIGANTE EPÓXIDO foi aquele que apresentou melhores resultados

relativamente à resistência mecânica à tracção (1,63 MPa), no que diz respeito às juntas de

betonagem horizontais. Já nos ensaios referentes ao grupo II do programa experimental, referente às

juntas de betonagem verticais, a situação RMD + EPÓXIDO foi o tratamento que conduziu a melhores

resultados, com uma resistência à tracção da junta de betonagem de 1,68MPa. Apresenta-se de

seguida um quadro resumo com a disposição dos tratamentos estudados por ordem de eficácia no

que diz respeito à resistência à tracção proporcionada em cada junta de betonagem.

Quadro 4.10 – Disposição dos tratamentos à interface das juntas de betonagem horizontais mais eficazes

Tratamento aplicado à junta de betonagem

Valores Médios da Tensão de Rotura à Tracção das Diferentes Interfaces (MPa)

TP+Ligante Epóxido (1) 1,63

ST (2) 1,52

REA+Humed. (3) 1,41

TP (4) 1,27

TP+Humed. (5) 1,21

Legenda Quadro 4.10

(1) Superfície da junta totalmente picada com o auxílio de um martelo pneumático, seguido da aplicação dum ligante à base de


(2) Superfície da junta de betonagem sem qualquer tipo de tratamento da interface da junta

(3) Superfície da junta tratada através da escovagem da interface recorrendo a uma escova de pêlos de aço, seguido dum


(4) Superfície da junta totalmente picada com o auxílio de um martelo pneumático e sem qualquer tipo de pré-humedecimento da

interface da junta


Quadro 4.11 - Disposição dos tratamentos à interface das juntas de betonagem verticais mais eficazes

Tratamento aplicado à junta de betonagem

Valores Médios da Tensão de Rotura à Tracção das Diferentes Interfaces (MPa)

RMD+ Lig. Epóxidico (6) 1,68

RMD+Humed (7) 1,15

Legenda Quadro 4.11

(6) Utilização duma rede de metal distendido na interface da junta de betonagem, seguido de um humedecimento prévio da junta

(7) Utilização duma rede de metal distendido juntamente com um ligante à base de resinas epóxidas especiais

Comparando os resultados obtidos com aqueles que foram obtidos em JÚLIO (2001), onde também

foi estudada a influência do comportamento mecânico de alguns métodos de tratamentos de juntas



de betonagem, observa-se que foram de certa forma idênticos. Assim, em JÚLIO (2001), verificou-se

também que uma superfície da interface tratada com uma escova de pêlos de aço produziria

melhores resultados quando comparado com tratamentos à base da escarificação da interface com

auxilio a um martelo pneumático. Em JÚLIO (2001), ao contrário do que foi registado no programa

experimental da presente dissertação, a superfície da interface da junta sem qualquer tipo de

tratamento não apresentou qualquer resistência à tracção. Esta seria a situação esperada para este

“tratamento”. No entanto, e como foi visto anteriormente, uma interface da junta sem qualquer tipo de

tratamento acabou por apresentar uma boa resistência à tracção. JÚLIO (2001) também conclui que

o factor “pré-humedecimento” da interface da junta de betonagem, não tem qualquer influência na

capacidade resistente à tracção dessa junta.

Observando os valores do coeficiente de variação referentes a cada um dos grupos de ensaios

(Quadro 4.9), ressalta logo à vista os valores elevados obtidos em alguns deles. Por exemplo na

situação TP obteve-se um coeficiente de variação de 52%, TP + HUMED 35,95%, RMD + HUMED

31,6% ou os 24% no caso do método ST. Em estatística, o coeficiente de variação é uma medida de

dispersão para que se possa efectuar a comparação entre distribuições (ensaios) diferentes, já que o

desvio padrão de duas distribuições não é boa medida de comparação. A solução é usar o coeficiente

de variação, que é fornecido pelo quociente do desvio padrão pela média, . Assim, conclui-se

que existiu uma variabilidade importante nos resultados obtidos. Essa variabilidade pode ser sinónimo

de incerteza nas conclusões a retirar aos resultados obtidos e estes podem apresentar variações nos

seus resultados de tal ordem que podem influenciar a veracidade da análise final aos resultados. Esta

variação é em parte explicada por factores inerentes ao próprio método, ou a factores/parâmetros que

não foi possível fixar devidamente, como é o caso do betão e da panóplia de factores associados a

este material. No entanto, o factor que melhor pode explicar os valores obtidos para o coeficiente de

variação é o número de ensaios realizados, cinco por cada tratamento. Como em algumas situações

ocorreu a descolagem dos discos, nesse caso o resultado obtido era considerado inválido. Dessa

forma, o número de ensaios válidos era reduzido com consequências ao nível da média dos

resultados obtidos em cada tratamento.



Capítulo 5 - Conclusões e Perspectivas de Desenvolvimentos Futuros

Juntas de betonagem são uma necessidade construtiva em praticamente qualquer estrutura de betão

estrutural, de modo a possibilitar a betonagem de peças de betão, de uma forma faseada e espaçada

temporalmente.

As principais exigências de uma junta de betonagem são:

• Garantir que não ocorra um decréscimo significativo da resistência estrutural da peça onde

esta se encontra inserida.

• Proporcionar uma aparência adequada e em consonância com as exigências arquitectónicas

da peça de betão

• Dispor de uma resistência adequada à humidade e à penetração da água.

• Não pôr em causa a durabilidade da peça de betão.

A fim de cumprir as exigências que lhe são impostas, a interface das juntas de betonagem será alvo

dum tratamento específico. Estes tratamentos resumem-se na prática a garantir uma rugosidade

adequada à superfície da junta, para que nesta zona se mobilize uma resistência aceitável ao corte e

à tracção. Entre os tratamentos existentes, aqueles que têm mais expressão hoje em dia são o

tratamento através de um jacto abrasivo de água, a escarificação do betão da junta através de

martelo pneumático, a escovagem do betão através de uma escova de aço, a utilização de elementos

adesivos sintéticos ( látex ou resinas epóxidas por exemplo). Um tratamento precoce e aplicado ao

betão antes de este começar o processo de presa, reflecte-se na necessidade de despender menos

esforço na aplicação de alguns dos tratamentos acima mencionados. A adopção destes timings para

a aplicação dos tratamentos à junta irá minimizar o risco de danificação da sua superfície caso se

recorra à utilização de tratamentos mais agressivos, como é o caso da escarificação do betão através

de um martelo pneumático ou a utilização de jactos abrasivos de areia.

O objectivo duma junta de betonagem é assegurar que a peça onde esta se insere se comporte como

monolítica e sem que ocorra uma perda considerável na resistência mecânica da peça.

As juntas de betonagem podem ser horizontais (ou com pequena inclinação) ou verticais.

Uma junta de betonagem poderá estar sujeita a esforços de tracção ou compressão, flexão segundo

e fora do plano da peça, esforço transverso e torção. No entanto é-lhe sobretudo exigido que estas

sejam capazes de absorver e resistir sobretudo aos esforços de tracção e de corte. Assim, é

necessário garantir que as juntas de betonagem ofereçam uma adequada resistência à tracção e ao

corte, sendo estes os esforços condicionantes para o adequado comportamento mecânico duma

junta de betonagem.

Capítulo 5 - Conclusões e


Em relação à localização e aos motivos que levam a optar por diferentes localizações, a bibliografia

existente diverge em alguns pontos. No entanto, e tendo em atenção o que foi referido no parágrafo

anterior, estas devem ser localizadas nos locais da peça onde o valor do esforço transverso e de

tracção for menor. Observando a Figura 2.5, recomenda-se que as juntas de betonagem se

encontrem localizadas entre e do seu vão.

A influência da introdução de uma junta de betonagem no comportamento mecânico duma peça de betão

Através do estudo experimental efectuado, foi possível estudar o comportamento mecânico de

algumas juntas de betonagem, no que diz respeito ao seu comportamento à tracção. Uma conclusão

óbvia e imediata que se pode retirar dos resultados obtidos e que vai em linha de conta com o que

fora referido ao longo da presente dissertação, é que a introdução duma junta de betonagem implica

uma redução na resistência mecânica da peça de betão onde esta se encontra inserida. Esta redução

da resistência deve-se sobretudo ao facto de ter-se interrompido o monolitismo da peça, criando-se

uma superfície de separação entre os betões de diferentes idades. Esta conclusão é suportada pelos

resultados experimentais obtidos, já que em todas as situações onde se estava na presença de uma

junta de betonagem, ocorreu um decréscimo da resistência à tracção da peça. A introdução de juntas

de betonagem de peças pode levar a reduções na resistência mecânica da peça na ordem dos 36%,

como foi verificado no tratamento da interface formado por uma rede de metal distendido juntamente,

RMD + HUMED ou 39% no caso do tratamento TP. Assim, recomenda-se que em qualquer peça de

betão seja sempre preferível dispor tanto quanto possível o mínimo de juntas de betonagem.

A influência da rugosidade da superfície da interface da junta de betonagem na sua resistência à tracção

No campo das juntas de betonagem horizontais, o método de preparação da superfície da interface

realizado através da escarificação da superfície da interface, recorrendo a um martelo pneumático,

seguido da aplicação dum ligante à base de resinas epóxidas, TP + LIGANTE EPÓXIDO, foi o que

apresentou melhores resultados de entre as técnicas consideradas. Por oposição, os tratamentos da

superfície da interface da junta de betonagem que se mostraram menos eficazes foram os

tratamentos TP e TP+HUMED (Quadro 4.9 – Resultados obtidos nos ensaios de pull-off).

Como foi referido ao longo da presente dissertação e é opinião formada de muitos autores, a chave

para a criação de uma junta com uma resistência adequada e capaz de garantir uma correcta adesão

e ligação entre os betões de diferentes idades, é a criação duma superfície rugosa. Em relação aos

tratamentos TP e TP + HUMED, observa-se que esta solução não se apresentou como uma solução

eficaz e capaz de produzir um bom comportamento mecânico à tracção da junta de betonagem. Pode

concluir-se que uma das justificações para este resultado é que a escarificação da superfície com

recurso a um martelo pneumático não é capaz de produzir uma superfície rugosa eficaz e com a

capacidade de promover uma boa aderência entre os betões de diferentes idades. No entanto,

comparando este tratamento com o tratamento REA+HUMED, onde se procedeu à escovagem da



superfície da interface da junta de betonagem com uma escova de pêlos de aço, observou-se que

este último acabou por apresentar melhores resultados, apesar da sua superfície da interface da junta

se apresentar menos rugosa como é possível observar na Figura 4.14 e Figura 4.15 . Ora, apesar

dos tratamentos TP e TP + HUMED terem criado uma superfície mais rugosa e que à partida seria

responsável pela obtenção de uma melhor aderência entre betões e consequentemente uma maior

resistência à tracção, estes não apresentaram melhores resultados quando em comparação com o

tratamento REA + HUMED. Uma justificação para tal, é que a escarificação da superfície da interface

da junta de betonagem com recurso a um martelo pneumático pode criar microfissuração do betão,

levando a uma redução na resistência mecânica da junta de betonagem. Assim, apesar de com um

martelo pneumático conseguir reproduzir-se uma superfície com uma rugosidade considerável, a

possível criação de micro-fendação do betão pode levar a que ocorra uma redução na resistência

final da junta de betonagem. Conclui-se assim que em juntas de betonagem sujeitas a um tratamento

da sua interface com recurso a um martelo pneumático, haverá que ter cuidados acrescidos, já que a

utilização deste equipamento poderá criar micro-fendação no betão, com consequências para a sua

resistência. Uma medida para contornar este facto será adequar a potência do martelo pneumático de

forma a evitar os fenómenos de micro-fendação.

Em relação aos resultados obtidos para a situação em que interface da junta de betonagem não

apresentava qualquer tipo de tratamento (ST), onde a retoma de betonagem foi feita directamente

contra a superfície referente à 1ª betonagem, eles vão contra tudo aquilo que seria de esperar e

contra aquilo que toda a bibliografia refere. A bibliografia consultada é unânime ao referir a

importância da criação de uma interface rugosa como meio de promover a aderência entre os betões.

Refere também que uma superfície da interface da junta de betonagem, lisa e sem qualquer tipo de

rugosidade irá apresentar decréscimos consideráveis na sua resistência mecânica. Perante os

resultados obtidos, constatou-se que este “tratamento” levou à obtenção duma junta com uma

resistência assinalável à tracção, caracterizando-se por ser dos tratamentos mais eficazes do

programa experimental, logo atrás do tratamento TP + LIGANTE EPÓXIDO. Não deixa de ser uma

constatação estranha, mas perante toda a bibliografia consultada, pensa-se que é descabido concluir

que uma junta de betonagem onde a sua interface é lisa e não apresenta qualquer tipo de

rugosidade, seja capaz de produzir uma junta com um bom comportamento mecânico à tracção. Das

justificações possíveis, o facto de neste método ter-se registado um desvio padrão médio nos ensaios

pull-off na ordem dos 24%. Como foi referido, observando a Figura 4.20 relativamente à dispersão

dos resultados obtidos nos ensaios de pull-off, constata-se que a dispersão dos resultados obtidos

para o presente tratamento foi tal, que houve ensaios em que ser registou uma tensão de rotura de

0,92MPa. Este valor apresenta-se como o valor baixo registado para a resistência à tracção da

interface de todas as juntas de betonagem estudadas. Este valor obtido parece estar mais de acordo

com aquilo que seria de esperar para este tratamento e com aquilo que toda a bibliografia refere. O

facto de se ter registado um valor com uma resistência à tracção bastante reduzida (0,92MPa) para

este tratamento permite deixar aberta a possibilidade de se confirmar que uma interface lisa e sem

qualquer tipo de tratamento não constitui uma solução viável para as juntas de betonagem. Conclui-

se desta forma que seria necessário proceder a mais ensaios de pull-off para poder retirar alguma



conclusão relativamente aos valores encontrados, já que à primeira vista os 5 ensaios obtidos não

parecem ser estatisticamente representativos. Outros dos factores que pode ter influenciado estes

resultados foi a qualidade do betão. Em ambas as betonagens recorreu-se a betão C 20/25, betão

este que apresenta uma resistência à tracção relativamente reduzida (fctm = 2,2 MPa). Como se utiliza

um betão com uma resistência à tracção reduzida, torna-se mais difícil obter conclusões, já que os

valores obtidos para a resistência à tracção das interfaces serão reduzidos e pouco desfazados entre

si. Outra das justificações plausíveis para a obtenção destes valores encontra-se nos próprios

ensaios pull-off realizados para a obtenção da resistência à tracção da junta. Como foi referido no

ponto, há dificuldade em conseguir que não seja introduzida uma flexão residual, que faz com que o

ensaio deixe de ser de tracção pura e que a rotura se passe a dar no ponto mais traccionado. Assim,

pode ter-se dado o caso de que em alguns ensaios, devido a uma possível má orientação da carote,

dos discos de aço ou do equipamento de pull-off, se tenha introduzido uma flexão residual, levando a

que o ensaio deixasse de ser de tracção pura, traduzindo-se numa redução do valor obtido para a

resistência à tracção da junta.

Escarificação da superfície da interface da junta através de martelo pneumático Vs. Escovagem da superfície da interface através duma escova de pêlos de aço

O tratamento REA + HUMED apresentou um comportamento e uma resistência à tracção superior às

juntas de betonagem onde o tratamento presente foi obtido através de TP e TP + HUMED. No

entanto, através do contacto directo obtido em várias obras, o tratamento conseguido à base da

escarificação do betão da interface da junta de betonagem (TP) era sempre o utilizado e o preferido

em relação a tratamentos onde a superfície da interface da junta raspada com auxílio de uma escova

de pêlos de aço. Com os resultados obtidos e com as elações retiradas, chegou-se à conclusão que

uma junta de betonagem com a sua superfície raspada através de uma escova de aço é mais eficaz e

apresenta um melhor comportamento à tracção do que uma junta de betonagem totalmente picada

através de um martelo pneumático. No entanto, na óptica do Empreiteiro e tendo em atenção

parâmetros como o tempo necessário para a preparação da interface da junta, a mão-de-obra

necessária, o esforço dispendido, as juntas de betonagem totalmente picadas com recurso a um

martelo pneumático acabam por ser mais eficazes. É mais fácil para um Empreiteiro e para os seus

operários elaborar uma junta de betonagem totalmente picada com recurso a um martelo pneumático,

do que uma junta de betonagem tratada através da escovagem da sua interface com uma escova de

pêlos de aço. Em primeira análise, a criação de uma junta de betonagem através da escovagem da

sua superfície com uma escova de pêlos de aço só é possível e só é viável quando o betão da 1ª fase

de betonagem ainda se encontra fresco e ainda não iniciou o seu processo de presa. Assim, em

comparação com o método da escarificação da interface com recurso a um martelo pneumático

conclui-se que este apresenta um intervalo de aplicação bastante mais apertado, sendo apenas

aplicável nas primeiras horas após o processo de betonagem. Outro dos factores que leva a que a

escarificação da superfície seja um método mais eficaz (na óptica do Empreiteiro) em comparação

com uma junta de betonagem obtida através da escovagem da sua superfície, é o rendimento

atingido pelo martelo pneumático. Com recurso a um martelo pneumático é possível tratar uma maior



área de junta e em menos tempo, do que recorrendo a uma escovagem através de uma escova de

aço. Assim, é possível cobrir maiores áreas e criar juntas de betonagem em peças maiores com mais

facilidade e em menos tempo. Por último, a mão-de-obra necessária e o esforço realizado pelos

operários é consideravelmente inferior no caso em que a junta de betonagem é obtida através da

escarificação da sua superfície. Desta forma, apesar duma junta de betonagem raspada com auxílio

de uma escova de pêlos de aço apresentar um melhor comportamento mecânico do que uma junta

onde ocorreu a escarificação da sua superfície através dum martelo pneumático, no global e na

óptica do Empreiteiro, o método de preparação da superfície da interface com um martelo pneumático

acaba por ser mais eficaz.

Influência da aplicação de um agente ligante numa superfície rugosa no comportamento mecânico de uma junta de betonagem

Voltando ao resultado obtido pela junta de betonagem preparada através da escarificação da

interface através do martelo pneumático seguido da aplicação de uma cola à base de resinas

epóxidas especiais (TP + LIGANTE EPÓXIDO), como foi referido, este foi o tratamento onde se

observaram melhores resultados dentro do campo das juntas de betonagem horizontais. Através das

conclusões retiradas no parágrafo anterior, pode-se concluir que o grande responsável pelo bom

comportamento apresentado por este método foi o ligante à base de resinas epóxidas. Através da

escarificação da superfície da interface conseguiu-se obter uma interface de ligação rugosa entre os

betões de diferentes idades, através da exposição dos agregados na interface. Foi possível também

proceder à remoção da pasta de betão pobre presente na superfície da junta de betonagem. Assim,

através destes procedimentos, foram criadas condições ideais para a aplicação do ligante à base de

resinas epóxidas especiais por forma a garantir um boa ligação entre os betões. A camada de ligante

aplicada à superfície da interface serviu como elemento aderente entre os betões de diferentes

idades e a sua grande capacidade de aderência, na ordem dos 3MPa, permite que este material seja

bastante indicado para a aplicação em juntas de betonagem. A sua utilização permite a obtenção de

juntas de betonagem com uma boa capacidade de resistência à tracção e aproxima o comportamento

da peça onde a junta de betonagem se insere, do comportamento mecânico de uma peça monolítica.

Perante os resultados obtidos, conclui-se portanto que uma junta de betonagem preparada através da

escarificação total da sua interface seguido da aplicação de um ligante à base de epóxidas irá

apresentar um bom comportamento mecânico à tracção.

A influência da aplicação de agentes ligantes na superfície da interface da junta de betonagem na sua resistência à tracção

Hoje em dia a utilização e o recurso a agentes ligantes tem constituído cada vez mais uma prática

generalizada. De entre os agentes ligantes disponíveis no mercado, aqueles com maior relevância na

indústria da construção têm sido os ligantes à base de resinas epóxidas e os ligantes à base de

emulsões de látex. Perante os resultados obtidos nos tratamentos TP+EPÓXIDO e RMD+EPÓXIDO,

conclui-se que estes elementos permitem a obtenção de juntas de betonagem eficazes e capazes de

assegurar um bom comportamento mecânico. A utilização de ligantes à base de emulsões de látex foi



observada em algumas das visitas efectuadas às obras. No entanto, através de contactos com

diversos elementos ligados à indústria da construção, de entre os ligantes todos, aqueles que

apresentam maior expressão são os ligantes à base de resinas epóxidas. No programa experimental

levado a cabo, não foi estudada a utilização de ligantes à base de emulsões de látex. No entanto

deixa-se a sugestão de em futuros trabalhos de investigação, se estudar a influência deste ligante no

comportamento mecânico de uma junta de betonagem.

A partir das conclusões retiradas no ponto alusivo ao comportamento das juntas raspadas com

escova de aço ou picadas com auxílio dum martelo pneumático, fica a dúvida se uma junta de

betonagem obtida através da escovagem da interface com uma escova de aço seguido da aplicação

de um ligante à base de resinas epóxidas, conseguiria obter uma resistência à tracção superior à

observada pelo tratamento TP+LIGANTE EPÓXIDO. Se por um lado a escarificação da interface da

junta através dum martelo pneumático pode produzir micro-fendação no betão, é certo também que a

utilização dum martelo pneumático é capaz de produzir uma rugosidade superior na interface. Como

no programa experimental da presente dissertação não fazia parte o estudo do comportamento

mecânico duma junta raspada com escova de aço, seguido da aplicação dum ligante artificial, deixa-

se a sugestão o estudo desta situação para futuros trabalhos de investigação.

A influência do pré-humedecimento da superfície da interface no comportamento mecânico duma junta de betonagem

A introdução e o estudo dos tratamentos TP e TP + HUMED no programa experimental da presente

dissertação, teve como principal objectivo averiguar a influência que o pré-humedecimento da

interface da junta antes de se proceder à retoma da betonagem, tem na resistência à tracção duma

junta de betonagem. Como foi referido, ambos os métodos apresentam valores de resistência à

tracção praticamente iguais, o que leva a concluir que este parâmetro não tem qualquer tipo de

influência no comportamento mecânico duma junta de betonagem. O pré-humedecimento da interface

da junta tem como principal objectivo evitar a retracção excessiva do betão da 2ª fase de betonagem

MARTINS (2004). Outros autores referem que este procedimento pretende evitar a absorção em

demasia da água de amassadura do betão fresco THOMAZ (2001). Como JÚLIO (2001) conclui, este

procedimento não influencia a resistência mecânica da junta de betonagem. No entanto pode-se

supor que este parâmetro pode representar melhorias significativas no comportamento em serviço da

peça de betão. Com o pré-humedecimento da interface da junta, diminui-se a fendilhação do betão

em serviço provocada pela retracção do betão. Por exemplo, em peças de betão à vista é impensável

a existência e a formação de fendilhação no betão, pelo que é recomendável que se opte por pré-

humedecer a interface da junta antes da retoma da betonagem. O estudo do comportamento em

serviço de uma junta de betonagem foge do âmbito da presente dissertação, pelo que nada se pode

concluir em relação ao efeito produzido pelo pré-humedecimento da interface da junta. No entanto,

pela bibliografia consultada e por aquilo que foi dito, não deixa de ser legítimo afirmar que o pré-

humedecimento da junta traga melhorias ao comportamento em serviço das juntas de betonagem ,

deixando-se a sugestão de em trabalhos futuros se proceder ao estudo do comportamento em

serviço destes elementos.



A influência da utilização de redes de metal distendido ao longo da interface da junta de betonagem no seu comportamento

Relativamente às juntas de betonagem verticais, o método RMD + EPÓXIDO (utilização de uma rede

de metal distendido e aplicação dum ligante de resinas epóxidas), foi aquele que se apresentou mais

eficaz e com melhores resultados. Através deste método foi possível obter uma junta de betonagem

com uma boa resistência à tracção (1,68 MPa). Este valor é bastante próximo dos resultados obtidos

para a resistência à tracção obtida no caso das lajetas monolíticas (1,80 MPa), demonstrando-se

assim que tratasse de um tratamento eficaz. Relativamente à situação RMD + HUMED, verificou-se

que esta não constituía uma boa solução para as juntas de betonagem. As redes de metal

distendidas são utilizadas nas juntas de betonagem verticais, tendo vindo a ganhar grande

preponderância e grande utilização em situações relacionadas com lajes de betão. A grande

justificação para esta aceitação é o facto de funcionarem como cofragem para a junta, permitir a

passagem das armaduras por entre a rede e por se apresentar como uma solução rápida e de

utilização simples. No entanto, através do programa experimental e pelos resultados obtidos para a

situação RMD + HUMED, conclui-se que esta solução não é capaz de apresentar um bom

comportamento mecânico para a junta de betonagem.

Apesar das redes de metal distendido apresentarem um quadro rígido feito de barras de aço, que

permitir obter uma superfície rugosa, propícia para obter-se uma boa aderência à nova camada de

betão fresco, verificou-se que os valores obtidos e o valor médio da tensão de rotura à tracção para

este tratamento foram bastante reduzidos, 1,15MPa. Observando a Figura 4.22 observa-se que a

rotura das carotes parciais referente aos ensaios pull-off que englobavam este tratamento se deu pela

interface e imediatamente acima da rede de metal distendido. As nervuras existentes ao nível da rede

de metal distendido apresentam uma malha pouca aberta, de tal forma que a área de contacto entre

os betões de diferentes idades é reduzida. Devido ao facto da área de contacto ser reduzida, não se

consegue promover uma união adequada entre os betões, levando a que a rotura à tracção da

interface da junta ocorra para valores baixos. Pela Figura 4.22 confirma-se que a rede tem a

capacidade de criar uma interface rugosa nos betões que formam a junta de betonagem. No entanto

não é capaz de garantir uma aderência adequada entre os betões.

No entanto, deve-se ter em atenção que a colocação do betão foi feita demasiado próxima do tardoz

da rede de metal distendido, e que aquando da vibração ocorreu uma passagem de finos e de calda

de cimento, levando a que o betão existente nessa zona não apresentava uma resistência mecânica

adequada. Nada garante que caso se tivesse seguido as indicações pela bibliografia consultada, que

refere que o betão fresco não deve ser colocado directamente contra a malha, devendo depositar-se

o betão a cerca de 0,5 metros da malha e nunca a menos de 0,3metros desta ACI STANDARD

224.3R (1995, os resultados e as conclusões seriam as mesmas. Sugere-se por isso que em

trabalhos futuros se estude com mais pormenor a influência que a passagem de finos e de calda de

cimento por entre as nervuras da rede de metal distendido tem na resistência à tracção duma junta de

betonagem. No entanto, desde já se pode concluir que em juntas de betonagem onde se recorra a



redes de metal distendido, não se utilize um betão muito fluido. Pretende-se desta forma reduzir a

passagem de finos por entre as nervuras do metal distendido na altura da vibração do betão.

Influência da aplicação dum agente ligante juntamente com uma rede de metal distendido, no comportamento mecânico desta

Observando os resultados obtidos referente ao método de preparação RMD + EPÓXIDO (1,68 MPa),

chega-se à conclusão que a utilização conjunta de redes de metal distendido juntamente com ligantes

à base de resinas epóxidas constitui um método adequado para a preparação de juntas de

betonagem. Presumiu-se que este ligante foi capaz de contornar a situação da passagem de finos e

de pasta de cimento pelas nervuras da rede de metal distendido e que o grande poder de adesão da

resina de epóxidas permitiu que se tivesse obtido um bom comportamento mecânico para esta junta

de betonagem. O bom comportamento mecânico duma situação em que se recorre a agentes ligantes

juntamente com redes de metal distendido, está inteiramente relacionado com a capacidade de

adesão do ligante em causa. Como foi referido, a secção de contacto entre betões é reduzida por

efeito da presença da rede. Assim, o ligante à base de resinas epóxidas terá uma área de contacto

entre betões mais reduzida para a promoção da ligação, traduzindo-se numa redução da adesão

entre betões e num decréscimo da eficácia do ligante. A redução da área de contacto entre os betões

de diferentes idades, levará a que o ligante de epóxidas não consiga dispor duma área razoável de

contacto com o betão, a fim de promover a sua união. EMMONS (1994) refere que o agente ligante

deve ser facilmente absorvido pela estrutura de poros do substrato por forma a garantir uma boa

aderência entre os betões de diferentes idades. No entanto, o modo típico de rotura das carotes

aquando do recurso a este tratamento deu-se pela rede de metal distendido ( Figura 4.24). Tal

constatação mostra que o plano mais fraco da ligação é formado pela rede de metal distendido e que

o agente ligante tem capacidade suficiente para unir e ligar o betão da retoma de betonagem à rede

de metal distendido, traduzindo-se no final numa junta com um comportamento mecânico bastante

aceitável.

Caso a resina de epóxida ganhe presa antes da aplicação do betão fresco, a interface apresentará

uma superfície vidrada e a sua resistência será bastante reduzida SAUCIER & PIGEON (1991). Esta

situação não se terá verificado, já que aquando da retoma de betonagem ainda não se tinha excedido

o pot-life da resina de epóxidas. Pode-se concluir portanto que a utilização em simultâneo de redes

de metal distendido com ligantes à base de resinas epóxidas constitui uma boa solução para a

elaboração de juntas de betonagem. Apesar de não se ter estudado a influência no comportamento

mecânico que a utilização de redes de metal distendido juntamente com outros ligantes,

nomeadamente emulsões de látex, é de crer que os resultados e as conclusões obtidas sejam

semelhantes.

Os resultados a que chegaram vários autores em relação à influência de agentes ligantes em juntas

de betonagem não são conclusivos. Alguns indicam haver aumento na resistência da ligação com a

utilização de agentes ligantes JÚLIO (2001), outros concluem exactamente o contrário e, outros

ainda, afirmam não se verificar a influência desse parâmetro SAUCIER & PIGEON (1991). Perante os



resultados obtidos, pode concluir-se que a influência no aumento da resistência da interface da junta,

devido à aplicação de agentes ligantes, está directamente relacionado com área de contacto e com a

rugosidade do substrato, tal como EMMONS (1994) refere. Assim, numa situação onde o substrato se

apresente rugoso e se consiga alcançar uma área de contacto razoável entre o betão endurecido, o

agente ligante e o betão fresco, está à partida garantido um aumento na resistência à tracção da junta

de betonagem, como foi o caso da situação TP + LIGANTE EPÓXIDO. Estas conclusões estão em

linha de conta com aquilo que foi verificado e concluído em JÚLIO (2001), onde “ a aplicação de

resinas epóxidas na superfície da interface não melhora a sua resistência desde que se adopte um

método de preparação da superfície que aumente adequadamente a sua rugosidade”. Observando os

resultados obtidos para o tratamento RMD+EPÓXIDO e RMD+HUMED, concluiu-se que as

conclusões mencionadas pelos autores anteriormente mencionados é de certa forma verdade. Assim,

em situações onde se recorre a redes de metal distendido e a agentes ligantes, o aumento da

resistência da interface da junta não está directamente relacionado com área de contacto e com a

rugosidade do substrato.

A influência do pot-life do agente ligante no comportamento de uma junta de betonagem

O parâmetro do pot-life referido pelo fornecedor de cada agente ligante indica o tempo de aplicação

da mistura. Este parâmetro depende essencialmente da temperatura ambiente aquando da aplicação

do produto e pode variar entre os 35 minutos e os 120 minutos para uma temperatura de 20ºC (J.B.

AGUIAR). Em obra, a aplicação da mistura após esta ter excedido o seu pot-life pode ser uma

situação com grande probabilidade de acontecer. O estudo da influência deste parâmetro não foi tido

em conta no programa experimental da presente tese e o estudo deste parâmetro poderá ter bastante

importância no comportamento mecânico duma junta de betonagem. Consultando alguma

bibliografia, JÚLIO (2001 concluiu-o que o facto de se exceder o pot-life indicado pelo fabricante da

resina comercial adoptada nos seus ensaios experimentais, não teve qualquer influência na

resistência da interface. Os resultados obtidos por este autor não deixam de ser surpreendentes,

sugerindo-se desta forma um estudo mais aprofundado da influência que este parâmetro possa ter no

comportamento mecânico de uma junta de betonagem.

A influência de alguns parâmetros do agente ligante no comportamento de uma junta de betonagem

O comportamento ao fogo dos agentes ligantes utilizados nas juntas de betonagem foi algo que

nunca foi referido na bibliografia consultada. Observando a ficha do agente ligante utilizado no

presente programa experimental (ICOSIT K 101 N), é referido uma resistência a calor seco até

aproximadamente 100ºC. Face às altas temperaturas atingidas pela peça de betão e pela interface da

junta de betonagem sobre a acção directa do fogo, não se recomenda a utilização de agentes

ligantes sintéticos em peças onde o risco de incêndio seja elevado. A ultrapassagem da resistência

térmica do agente ligante pode significar a rotura da junta de betonagem e consequentemente o

colapso da peça de betão onde a junta se encontra inserida. Assim, aquando da elaboração da junta

de betonagem e da selecção do tratamento a aplicar à interface desta, à que ter em consideração o



risco de incêndio do local onde a peça de betão se encontra, sendo desaconselhável a aplicação de

agentes ligantes em locais com risco elevado de incêndio.

A água é outro dos parâmetros que poderá ter grande influência no comportamento de uma junta de

betonagem onde se recorreu a um agente ligante. Em FRIGIONE, AIELLO & NADDEO (2005),

através de estudos experimentais levados a cabo, chegou à conclusão que por exemplo para uma

junta elaborada através de um ligante de epóxidas e submersa por um período de um mês obteve-se

uma redução de 30% na sua resistência à tracção. A presença de água numa junta de betonagem e

ao longo do tempo de aplicação desta leva a uma alteração da micro-estrutura do agente ligante,

para além da introdução e da aceleração do processo de corrosão das armaduras. Uma vez em

contacto permanente com as fibras do agente ligante, a presença de água pode levar a alterações

irreversíveis nas suas propriedades, através da rotura das forças de Van der Waals dentro da matriz

do agente ligante. Estas roturas irão traduzir-se numa redução da capacidade resistente da junta de

betonagem. Desta forma e para um tratamento da junta à base de resinas epóxidas, torna-se

necessário elaborar e criar soluções para evitar o aparecimento de água na junta ao longo do tempo

de serviço da estrutura. Apesar de alguns fabricantes referirem o bom desempenho dos seus

produtos quando aplicados em superfícies húmidas, não se deverá efectuar a aplicação destes

agentes em tempo de chuva ou na presença de água livre na interface.

Para além dos parâmetros anteriormente referido e devido à enorme variabilidade de situações que

pode influenciar a resistência da interface, tal como o tipo de agente ligante utilizado, as possíveis

variações na composição do betão do substrato, por haver diferenças consideráveis nos métodos de

aplicação do agente ligante, na possível diferença de idades entre os betões e o substrato, nas

condições de temperatura e humidade. Desta forma fica a sugestão de em trabalhos futuros se

aprofundar ainda mais a influência dos agentes ligantes no comportamento mecânico de juntas de

betonagem.

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ANEXOS

ANEXOS

DISSERTAÇÃO DE MESTRADO INTEGRADO EM ENGENHARIA CIVIL I

ANEXO A – Composição dos betões utilizado nas betonagens das lajetas

Neste Anexo encontra-se presente a composição do betão fornecido pela empresa UNIBETÃO –

INDÚSTRIA DE BETÃO PREPARADO, S.A.

Betão referente à 1ª fase de betonagem:

E.C.B. 14023343 C20/25 S3D25 II42.5R+35%CZ Data: 02-07-2008 Hora: 10:01

Teórico Real Desvio Desvio % Desvios grupo % H (%)

BAGO ARROZ 1552 1542 -10 -0,6 1 Agregados 0,3 1

BRITA 2 3406 3428 22 0,6

BRITA 1 2136 2106 -30 -1,4 1

AREIA FINA 2516 2576 60 2,4 3,5

AREIA GROSSA 2872 2866 -6 -0,2 5

CEM II A-L42,5R 1226 1231 5 0,4 2 Cimentos 0,4

CINZAS 654 655 1 0,2 3 Adições 0,2

SILO 3

SILO 4

A. RECICLADA 810 812 2 0,2 4 Água 0,2

A. FURO

POZZ. 390N 18,84 18,81 0 0,0 5 Adjuvantes -0,2

GLENIUM C 313

GLENIUM SKY 511

PLASTOCRETE 05

kg Totais 15234,81

ANEXOS

II DISSERTAÇÃO DE MESTRADO INTEGRADO EM ENGENHARIA CIVIL

Betão referente à 2ª fase de betonagem:

E.C.B. 14023587 C20/25 S3D25 II42.5R+35%CZ Data: 07-07-2008 Hora: 09:34

Teórico Real Desvio Desvio % Desvios grupo % H (%)

BAGO ARROZ 1552 1562 10 0,6 1 Agregados 0,6 1

BRITA 2 3406 3415 9 0,3

BRITA 1 2136 2149 13 0,6 0,7

AREIA FINA 2516 2504 -12 -0,5 1,2

AREIA GROSSA 2872 2879 7 0,2 5,4

CEM II A-L42,5R 1226 1214 -12 -1,0 2 Cimentos 0,9

CINZAS 654 659 5 0,8 3 Adições 0,6

SILO 3

SILO 4

A. RECICLADA 810 808 -2 -0,2 4 Água 0,2

A. FURO

POZZ. 390N 18,84 18,9 0 0,0 5 Adjuvantes 0

GLENIUM C 313

GLENIUM SKY 511

PLASTOCRETE 05

kg Totais 15208,9

ANEXOS

DISSERTAÇÃO DE MESTRADO INTEGRADO EM ENGENHARIA CIVIL III

ANEXO B – Ficha do ligante de resinas epóxidas ICOSIT K 101 N

No presente Anexo apresenta-se a ficha do produto ICOSIT K 101 N, utilizado para estudar a

influência da adição dum ligante artificial na interface de juntas de betonagem.

ANEXOS

IV DISSERTAÇÃO DE MESTRADO INTEGRADO EM ENGENHARIA CIVIL

ANEXOS

DISSERTAÇÃO DE MESTRADO INTEGRADO EM ENGENHARIA CIVIL V

ANEXOS

VI DISSERTAÇÃO DE MESTRADO INTEGRADO EM ENGENHARIA CIVIL

ANEXOS

DISSERTAÇÃO DE MESTRADO INTEGRADO EM ENGENHARIA CIVIL VII

ANEXO C – Critério para Detectar Valores Anormais, Critério de Dixon ( (Younger, 1985))

No decorrer dum trabalho experimental encontram-se, frequentemente situações onde um ou mais

resultados parecem bastantes diferentes dos restantes. Levanta-se a questão se devemos ou não

desprezar aquela medida, ou se será que o desvio no valor obtido está dentro do aceitável quando

comparado com os restantes.

Para responder a estas questões pode recorre-se a vários testes estatísticos e verificar se para um

dado nível de probabilidade, é ou não licito, desprezar o valor em causa. A selecção do teste mais

adequado baseia-se no número de ensaios efectuados, sendo o critério de Dixon o mais adequado

para um pequeno número de ensaios (3 a 7 ensaios), podendo ser utilizado para estudar até 25

amostras. O critério de Dixon é utilizado para detectar valores anormais (outliers), ou seja, valores ou

extremamente altos ou extremamente baixos e bastante desfasados dos restantes. Para se saber se

um valor deve ou não ser rejeitado, procede-se do seguinte modo:

a) Escolher o nível de significância pretendido, isto é, o risco que se assume ao rejeitar

determinar valor. Por exemplo para um valor de significância de 5%, corresponde uma

probabilidade de 95% (1- )

b) Ordenar os valores da série de resultados por ordem crescente. O valor mais baixo será

designado e o mais alto por , em que é o tamanho da amostra.

c) Calcular o valor de (comparação de intervalos), variável com o tamanho da amostra

3 7, calcular

8 10, calcular

11 13, calcular

14 20, calcular

em que os valores de são calculados de acordo com o quadro seguinte.

Quadro A. 1 – Quadro referente aos diversos valores para a utilização do critério de Dixon (Younger, 1985)

Se o valor suspeito é o mais baixo Se o valor suspeito é o mais alto

ANEXOS

VIII DISSERTAÇÃO DE MESTRADO INTEGRADO EM ENGENHARIA CIVIL

d) O valor de é comparado com valores críticos ( ), tabelados para cada nível de

significância. Estes valores tabelados consideram que os resultados experimentais obedecem

a uma distribuição .

O critério de aceitação / rejeitação dos valores obtidos pode exprimir-se como:

, Rejeitar o valor suspeito

, Aceitar o valor suspeito

Os valores de podem ser encontrados no Anexo J da referência (YOUNGER, 1985)

(Tabela para o critério de Dixon), apresentando-se de seguida os valores de para uma

significância de 5% e para uma amostra de 3,4,5 e 6 ensaios obtidos.

Quadro A. 2 – Valores críticos ( ) utilizados no critério de aceitação / rejeitação dos valores obtidos e segundo o critério

de Dixon (Younger, 1985)

N.º de Ensaios 3 4 5 6

, % 0,970 0,829 0,710 0,625

ANEXOS

DISSERTAÇÃO DE MESTRADO INTEGRADO EM ENGENHARIA CIVIL IX

ANEXO D – Resultados dos ensaios à compressão às carotes e provetes cúbicos

No presente Anexo encontra-se exposto os resultados obtidos nos ensaios à compressão às carotes

com betão proveniente da 1ª e da 2ª fase de betonagem. Encontra-se também exposto os resultados

obtidos aos provetes cúbicos de betão da 2ª fase de betonagem, obtidos com o intuito de confirmar

os resultados obtidos pelas carotes.

CAROTES REFERENTES À 1ª BETONAGEM

Quadro A. 3 - Resultados dos ensaios à compressão das carotes de betão referentes à 1ª betonagem

Força de Rotura F

(kN)

Tensão de

Rotura

(MPa)

(MPa)

P (Estimated

Potential Strenght)

(MPa)

P 15%

(MPa)

Desvio Padrão (MPa)

Coeficiente de Variação

(%)

Carote 1 103,0 13,11 19,67

20,68

3,08 11,90

Carote 2 109,9 13,99 20,99 23,78

Carote 3 89,1 11,34 17,02

Carote 4 118,1 15,04 22,56 17,58

Carote 5 121,3 15,44 23,17

Onde:





ANEXOS

X DISSERTAÇÃO DE MESTRADO INTEGRADO EM ENGENHARIA CIVIL

CAROTES REFERENTES À 2ª BETONAGEM

Quadro A. 4 - Resultados dos ensaios à compressão das carotes de betão referentes à 2ª betonagem

Força de Rotura F

(kN)

Tensão de Rotura

(MPa)

(MPa)

P (Estimated

Potential

Strenght) (MPa)

P 15%

(MPa)

Desvio Padrão (MPa)

Coeficiente de Variação

(%)

Carote 1 96,1 12,24 18,35

21,93

4,05 14,78

Carote 2 103,2 13,14 19,71 25,21

Carote 3 97,8 12,45 18,68

Carote 4 124,7 15,88 23,82 18,64

Carote 5 133,5 17,00 25,50

Onde:


provetes cúbicos



PROVETES CÚBICOS REFERENTES À 2ª BETONAGEM

Quadro A. 5 - Valores obtidos nos ensaios à compressão dos provetes cúbicos referentes ao betão da 2ª betonagem

Provetes Cúbicos referentes à 2ª Betonagem

Força de

Rotura F (kN)

Tensão de rotura

24 (MPa)

Tensão de rotura

28 (MPa) , 28

(MPa)

Desvio

Padrão

(MPa)

Coeficiente de

Variação (%)

Provete 1 599,5 26,64 27,40

25,94 2,09 8,05

Provete 2 616,8 27,41 28,19

Provete 3 601,5 26,73 27,49

Provete 4 541,3 24,06 24,74

Provete 5 498,7 22,16 22,79

Provete 6 547,3 24,32 25,02

Onde:

24 – Tensão de rotura à compressão dos provetes cúbicos de betão aos 24 dias

28 – Extrapolação da tensão de rotura à compressão dos provetes cúbicos de betão aos 28

dias através da expressão, a partir da sua tensão de rotura aos 28 dias ( [4.2] e [4.3])

ANEXOS

DISSERTAÇÃO DE MESTRADO INTEGRADO EM ENGENHARIA CIVIL XI

ANEXO E – Resultados dos ensaios de pull-off realizados às juntas de betonagem

No Anexo E apresentam todos os resultados obtidos referentes ao programa experimental realizado

com o intuito de estudar o comportamento mecânico de diferentes juntas de betonagem. Apresenta-

se igualmente a média, o desvio padrão e o coeficiente de variação dos resultados obtidos. O

programa experimental foi divido em 3 grupos chaves, onde se estudou separadamente juntas com

diferentes particularidades. Assim, nos ensaios de pull-off referentes ao grupo 0 foi medido qual o

valor do comportamento mecânico de peças sem juntas de betonagem, nos ensaios referentes ao

grupo I é estudado o comportamento de diferentes juntas de betonagem horizontais, enquanto que no

grupo II é estudado o comportamento de juntas de betonagem verticais. Eis os resultados:

GRUPO 0

Peça Monolítica I – 1ª betonagem

Quadro A. 6 – Resultados dos ensaios de pull-off referentes à peça monolítica I – 1ª betonagem

Força de Rotura[daN]

Tensão de Rotura[MPa]

Média [MPa]

Desvio Padrão [MPa]

Coeficiente de Variação [%]

Ensaio 1 290 1,48

1,78 0,42 23,33

Ensaio 2 470 2,39

Ensaio 3 D.D.(*) ‐

Ensaio 4 330 1,68

Ensaio 5 310 1,58

(*) Ocorreu uma descolagem do disco de aço da superfície da carote parcial referente ao ensaio de

pull‐off em causa

ANEXOS

XII DISSERTAÇÃO DE MESTRADO INTEGRADO EM ENGENHARIA CIVIL

Peça Monolítica II – 2ª betonagem

Quadro A. 7 – Resultados dos ensaios de pull-off referentes à peça monolítica II – 2ª betonagem

Força de Rotura[daN]

Tensão de Rotura[MPa]

Média [MPa]

Desvio Padrão [MPa]



1,83 0,27 14,70

Ensaio 2 340 1,73

Ensaio 3 420 2,14

Ensaio 4 320 1,63



pull‐off em causa

GRUPO I

Interface da Junta de Betonagem sem qualquer tipo de tratamento

Quadro A. 8 – Resultados dos ensaios de pull-off referentes à interface de junta sem tratamento

Força de Rotura [daN]

Tensão de Rotura [MPa]

Média [MPa]

Desvio Padrão[MPa]


Localização da Rotura

Ensaio 1 330 1,68

1,52 0,37 24,13

Sob a interface

Ensaio 2 350 1,78 Sob a interface




ANEXOS

DISSERTAÇÃO DE MESTRADO INTEGRADO EM ENGENHARIA CIVIL XIII

Interface da Junta de Betonagem raspada com escova de pêlos de aço e com recurso a um pré-humedecimento da junta antes da retoma de betonagem (REA+HUMED)

Quadro A. 9 – Resultados dos ensaios de pull-off referentes ao tratamento REA+HUMED



Média [MPa]

Desvio Padrão[MPa]



Ensaio 1 330 1,68

1,41 0,28 19,91

Sob a interface

Ensaio 2 ‐ ‐ D.D.(*)

Ensaio 3 220 1,12 Interface




pull‐off em causa

Interface da Junta de Betonagem totalmente picada com auxílio de um martelo pneumático seguido da aplicação dum ligante de resinas epóxidas (TP+LIGANTE EPÓXIDAS)

Quadro A. 10 – Resultados dos ensaios de pull-off referentes ao tratamento TP+LIGANTE EPÓXIDAS



Média [MPa]

Desvio Padrão[MPa]



Ensaio 1 320 1,63

1,63 0,12 7,65

Interface


Ensaio 3 300 1,53 Sobre a interface



ANEXOS

XIV DISSERTAÇÃO DE MESTRADO INTEGRADO EM ENGENHARIA CIVIL

Interface da Junta de Betonagem totalmente picada com auxílio de um martelo pneumático (TP)

Quadro A. 11 – Resultados dos ensaios de pull-off referentes ao tratamento TP



Média [MPa]

Desvio Padrão[MPa]



Ensaio 1 190 0,97

1,26 0,45 36,04

Interface






pull‐off em causa

Interface da Junta de Betonagem totalmente picada com auxílio de um martelo pneumático e com recurso a um pré-humedecimento da junta antes da retoma de betonagem (TP+HUMED)

Quadro A. 12 – Resultados dos ensaios de pull-off referentes ao tratamento TP+HUMED



Média [MPa]

Desvio Padrão[MPa]



Ensaio 1 250 1,27

1,29 0,35 27,13

Interface






pull‐off em causa

ANEXOS

DISSERTAÇÃO DE MESTRADO INTEGRADO EM ENGENHARIA CIVIL XV

GRUPO II

Interface da Junta de Betonagem formada por uma rede de metal distendido e com aplicação de um ligante à base de resinas epóxidas (RMD+EPÓXIDAS)

Quadro A. 13 – Resultados dos ensaios de pull-off referentes ao tratamento RMD+EPÓXIDAS



Média [MPa]

Desvio Padrão[MPa]



Ensaio 1 270 1,38

1,68 0,53 31,59

Sob a Interface


Ensaio 3 - - D.D.(*)


Ensaio 5 320 1,63 Interface (*) Ocorreu uma descolagem do disco de aço da superfície da carote parcial referente ao ensaio de

pull‐off em causa

Interface da Junta de Betonagem formada por uma rede de metal distendido e com recurso a um pré-humedecimento da junta antes da retoma de betonagem (RMD+HUMED)

Quadro A. 14 – Resultados dos ensaios de pull-off referentes ao tratamento RMD+HUMED



Média [MPa]

Desvio Padrão[MPa]

Coeficiente de Variação[%]


Ensaio 1 280 1,43

1,15 0,19 16,44

Interface




Ensaio 5 200 1,02

Interface

ANEXOS

XVI DISSERTAÇÃO DE MESTRADO INTEGRADO EM ENGENHARIA CIVIL

Figura A. 1 - Dispersão dos resultados obtidos nos ensaios de pull-off

Figura A. 2 - Valores médios da tensão de rotura à tracção das diferentes interfaces das juntas de betonagem

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

3,00

Peça Monolític

a I

Peça Monolític

a IIST

REA+HUMED

TP+LIGANT EPOXI

TPTP+HUME

DRMD+EPO

XIRMD+HUMED

Valor máximo 2,39 2,14 1,78 1,68 1,83 1,94 1,78 2,44 1,43

Valor mínimo 1,48 1,63 0,92 1,12 1,53 0,97 1,02 1,27 1,02

Valor médio 1,78 1,83 1,52 1,41 1,63 1,26 1,29 1,68 1,15

Tensão

de Ro

tura à Tracção

(MPa

)

Dispersão dos resultados obtidos nos ensaios de pull‐off

Valor máximo Valor mínimo Valor médio

1,78 1,83

1,521,41

1,63

1,26 1,29

1,68

1,15

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

Tipos de Tratamentos da Superfície da Interface

Tensão

de Ro

tura à Tracção

(MPa

)

Valores Médios da Tensão de Rotura à Tracção Das Diferentes Interfaces Das Juntas de Betonagem

‐ (PM 1ª betonagem) ‐ (PM 2ª betonagem) ST

REA + EPOXI S/ HUMED

TP+HUMED RMD+EPOXI RMD+HUMED

PM I PM II

STREA

+EPOXIDO

S/HUMED. C/ HUMED.

RMD + EPOXIDO

RMD

TP

ANEXOS

DISSERTAÇÃO DE MESTRADO INTEGRADO EM ENGENHARIA CIVIL XVII

Legenda da Figura A. 1e Figura A. 2:





• ST → Superfície da junta de betonagem sem qualquer tipo de tratamento da interface da

junta

• REA + HUMED → Superfície da junta tratada através da escovagem da interface recorrendo

a uma escova de pêlos de aço, seguido de um humedecimento da interface da junta

• TP + LIGANTE EPÓXIDAS → Superfície da junta totalmente picada com o auxílio de um

martelo pneumático, seguido da aplicação dum ligante à base de resinas epóxidas especiais

na interface da junta

• TP → Superfície da junta totalmente picada com o auxílio de um martelo pneumático e sem

qualquer tipo de pré-humedecimento da interface da junta

• TP + HUMED → Superfície da junta totalmente picada com o auxílio de um martelo

pneumático e com pré-humedecimento da interface da junta

• RMD + HUMED → Utilização de uma rede de metal distendido na interface da junta de

betonagem, seguido de um humedecimento prévio da junta

• RMD + EPÓXIDAS → Utilização de uma rede de metal distendido juntamente com um ligante

à base de resinas epóxidas especiais como junta de betonagem

Comportamento de Juntas de Betonagem de Continuidade¡lise... · anexo e – resultados dos ensaios...

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