DER - Execução de Chumbadores em Concreto

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ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA maio/2006 1 de 8

Permitida a reprodução parcial ou total, desde que citada a fonte – DER/SP – mantido o texto original e não acrescentando qualquer tipo de propaganda comercial.

TÍTULO

EXECUÇÃO DE CHUMBADORES EM CONCRETO ÓRGÃO

DIRETORIA DE ENGENHARIA PALAVRAS-CHAVE

Chumbadores. Recuperação. Fixação. Concreto. APROVAÇÃO PROCESSO

PR 010972/DE/18/2006 DOCUMENTOS DE REFERÊNCIA

OBSERVAÇÕES

REVISÃO DATA DISCRIMINAÇÃO

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ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA (CONTINUAÇÃO) maio/2006 2 de 8


ÍNDICE 1 OBJETIVO .....................................................................................................................................3

2 DEFINIÇÃO ..................................................................................................................................3

3 MATERIAL ...................................................................................................................................3

4 EQUIPAMENTO ...........................................................................................................................4

5 EXECUÇÃO ..................................................................................................................................4

5.1 Chumbador do Tipo Espera ........................................................................................................4

5.2 Chumbador Químico ..............................................................................................................545

5.3 Chumbador de Expansão ........................................................................................................545

5.4 Chumbadores de Reação ........................................................................................................646

6 CONTROLE...............................................................................................................................646

7 ACEITAÇÃO .............................................................................................................................747

8 CONTROLE AMBIENTAL ......................................................................................................747

9 CRITÉRIOS DE MEDIÇÃO E PAGAMENTO ........................................................................747

10 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .......................................................................................747

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1 OBJETIVO

Definir os critérios que orientam a execução, aceitação e medição de chumbadores no concreto, em obras de arte especiais sob jurisdição do Departamento de Estradas de Rodagem do Estado de São Paulo – DER/SP.

2 DEFINIÇÃO

Chumbadores são elementos metálicos inseridos no concreto com a finalidade de garantir ancoragem eficaz ou constituir elemento genérico de fixação.

3 MATERIAL

Existem vários padrões de chumbadores, que devem ser definidos adequadamente, atendendo às conveniências da obra e as recomendações específicas constantes do projeto de recuperação.

Os chumbadores devem obedecer às disposições das normas NBR 10091(1) e NBR 14827(2).

Tipos de chumbadores:

a) chumbadores de espera:

- são esperas convencionais posicionadas, com garantia de manutenção da posição, antes da concretagem da estrutura.

b) chumbadores de adesão química:

- são elementos de ancoragem normalmente chamados de inserts, metálicos, inseridos em estrutura existente, cuja aderência no concreto é garantida por resinas químicas ou argamassas especiais.

c) chumbadores de expansão:

- são elementos metálicos pré-fabricados com tamanhos e bitolas variáveis, caracterizado por um parafuso provido de luva cônica na parte terminal que, através da expansão radial imposta pela penetração do parafuso, desenvolve pressão suficiente contra as paredes do furo e garante atrito adequado para resistir aos esforços de arranque.

d) chumbadores de reação:

- são ferros passantes através de um furo, posteriormente preenchidos com nata de cimento, com extremidade fixada a uma chapa ou dispositivo de ancoragem na face oposta à face do chumbadores;

- são recomendados em peça estrutural de espessura pequena, ou moderada, quando não existe disponibilidade para penetração adequada com chumbador químico, quando existe suspeita do concreto ter resistência inferior às necessidades da fixação ou quando os chumbadores de expansão são contra indicados.

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4 EQUIPAMENTO

Os chumbadores de espera tipo insert ou de reação devem ser executados em aço CA-50 na bitola especificada em projeto.

Os chumbadores fornecidos por empresas especializadas devem ser em aço carbono com revestimento de zinco eletrodepositado de pelo menos 5 μ com passividade de cromato.

Quando existir o risco de corrosão da ancoragem de aço de carbono, deve-se especificar aço inoxidável. Esta condição deve estar definida em projeto.

O adesivo do chumbamento químico deve ser fornecido em ampolas ou cápsula adesiva, que consiste em uma cápsula de câmara dupla e material de resina de metacrilato de vinil uretano.

O adesivo também pode aplicado na forma de cartucho de adesivo híbrido composto de resina de metacrilato, endurecedor, cimento e água. A aplicação do conteúdo do cartucho deve ser realizada através de um bico dosador e de um dispensador, sendo que para cada fabricante deve ser utilizado o dosador específico definido pelo fabricante.

5 EXECUÇÃO

Os chumbadores devem ser executados preferencialmente perpendiculares à superfície do elemento estrutural de concreto, que deve ter consistência geométrica e física suficiente para absorver os esforços transmitidos pelo chumbador.

5.1 Chumbador do Tipo Espera

O chumbador do tipo espera deve ter comprimento de ancoragem suficiente para a finalidade e esta questão é regulamentada pela NBR 6118(3).

Na falta de recomendação específica este termo define o comprimento mínimo de ancoragem conforme:

- barras lisas: Lanc = Φ x k ;

- barras entalhadas: Lanc = Φ x (k/1,4);

- barras nervuradas: Lanc = Φ x (k/2,25).

O fator varia de acordo com Fck e o tipo de aço, conforme Tabela 1.

Fck

Fator (k)

CA-25 CA-50 CA-60

20 49 98 118

25 42 85 102

30 38 75 90

35 34 68 81

40 31 62 74

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5.2 Chumbador Químico

O chumbador químico é inserido em um pré-furo de diâmetro superior ao do chumbador e os vazios devem ser preenchidos pelo elemento químico fixador.

Os elemento químico fixador devem ser produtos de base polimérica, poliéster bicomponente, ou base de cimento, pega rápida e expansivos.

Recomenda-se fazer pelo menos um teste de arrancamento em um chumbador de sacrifício para testar a qualidade final do chumbador implantado.

Recomendações:

a) a profundidade de penetração é função direta do diâmetro (Φ) do chumbador; na falta de exigências específicas este termo define: profundidade = 12 Φ a 15Φ;

b) para penetração deve ser desconsiderada a camada de cobrimento;

c) o diâmetro do furo deve permitir trabalhabilidade e garantir que o elemento químico envolva completamente o perímetro da barra; recomenda-se executar o furo com Φfuro= 1,5 x Φ;

d) com relação ao componente químico-fixador, devem ser atendidas todas as recomendações do fabricante com relação ao preparo e tempo de aplicação.

5.3 Chumbador de Expansão

O chumbador de expansão, também denominado mecânico, é inserido sem folga em um pré-furo de diâmetro o mais próximo possível do diâmetro do chumbador. O diâmetro determinante é o diâmetro da luva cônica. A penetração do chumbador, um parafuso, através da luva cônica impõe a expansão radial que proporciona a otimização dos atritos.

Recomendações:

a) os cuidados na execução do pré-furo são determinantes para a qualidade final da fixação;

b) não é recomendável a utilização de equipamentos auxiliados por impactos para evitar a micro-fissuração do concreto no entorno do pré-furo;

c) recomenda-se a execução de furos com broca fina com sucessivos aumentos do diâmetro da broca para atingir o diâmetro necessário;

d) como o esforço de tração transmitido pelo chumbador ao concreto se dá através do atrito desenvolvido na posição da luva expandida e comprimento efetivo diminuto, a eficácia do vínculo está condicionada à qualidade do concreto na interface do furo com o pequeno comprimento da luva. Por esta razão não se recomenda a utilização deste tipo de chumbador em obras na presença de cargas de arranque elevadas.

Normalmente o fabricante oferece parâmetros de resistência para cada bitola de chumbador, capacidade máxima. Recomenda-se adotar um coeficiente de segurança igual a:

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- γ = 5, se o parâmetro oferecido for carga de ruptura à tração de ensaios;

- γ = 3, se o parâmetro oferecido for carga limite de utilização à tração.

e) convém preencher os vazios remanescentes com nata de cimento para consolidar a massa de transferência e evitar eventuais deformações sob ação de esforços transversais, secundários, que possam existir.

5.4 Chumbadores de Reação

Não existem contra-indicações para uso deste modelo.

Recomendações:

a) escolha conveniente da chapa de transferência da carga que deve ter espessura adequada para evitar deformações e área de contato compatível com a tensão admissível do concreto tomada, para este efeito, como 0,50 x Fcd;

b) horizontalidade do furo;

c) preenchimento do furo com nata de cimento, objetivando um contexto contínuo do concreto envolvente.

6 CONTROLE

O controle dos serviços de execução de chumbadores no concreto deve ser realizado através das seguintes etapas:

a) 1ª etapa - controle do material

- verificar se descrição do produto corresponde à especificada em projeto;

- quando trata-se de chumbadores químicos, verificar se a embalagem se encontra lacrada e as resinas de fixação estejam dentro do prazo de validade especificado pelo fabricante.

b) 2ª etapa - controle da operação de chumbamento

- verificar se os furos apresentam o diâmetro condizente com o tipo de chumbador a ser instalado, conforme indicações do fabricante;

- verificar se os furos se encontram limpos, sem resíduos de poeira ou partículas soltas, graxa, óleo ou água;

- verificar se todas as especificações de instalação recomendadas pelo fabricante foram criteriosamente observadas;

- verificar se foi observado o tempo de cura do material, no caso de chumbamento químico, antes da aplicação da carga no chumbador;

- verificar se o tempo limite de aplicação da resina, definido pelo fabricante, não foi excedido antes da instalação do chumbador.

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c) 3a etapa - prova de carga

- executar prova de carga conforme especificação do projeto de Norma 04:003.01-081, Chumbadores mecânicos pós-instalados em concreto - Avaliação do desempenho.

7 ACEITAÇÃO

Os serviços são aceitos e passíveis de medição, desde que seja atendido o especificado no item 6.

8 CONTROLE AMBIENTAL

Os procedimentos de controle ambiental referem-se à proteção de corpos d’água, da vegetação lindeira e à segurança viária. A seguir são apresentados os cuidados e providências para proteção do meio ambiente a serem observados no decorrer da execução de chumbadores em concreto.

a) o material descartado devem ser removidos para locais apropriados, definido pela fiscalização de forma a preservar as condições ambientais, e não deve ser conduzido para os cursos d’água;

b) evitar que o concreto injetado entravasse em direção aos corpos d’água;

c) é proibido o lançamento da água de lavagem das betoneiras na drenagem superficial e em corpos d’águas. A lavagem só deve ser executada nos locais pré-definidos e aprovados pela fiscalização;

d) é obrigatório o uso de EPI, equipamentos de proteção individual, pelos funcionários

9 CRITÉRIOS DE MEDIÇÃO E PAGAMENTO

Os serviços são medidos por unidade executada, de acordo seu tipo.

O serviço recebido e medido da forma descrita é pago conforme os respectivos preços unitários contratuais, no qual estão inclusos: fornecimento de material, perdas e bem como mão de obra com encargos sociais, BDI, ferramentas e equipamentos necessários à completa execução do serviço e outros recursos utilizados.

DESIGNAÇÃO UNIDADE

27.06.17.01 - Chumbadores em concreto do tipo espera un

27.06.17.02 - Chumbadores em concreto do tipo adesão química un

27.06.17.03 - Chumbadores em concreto do tipo expansão un

27.06.17.04 - Chumbadores em concreto do tipo reação un

10 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

1 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 10091. Chumbadores - Dimensões e características mecânicas. Rio de Janeiro, 1987.

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2 ____. NBR 14827. Chumbadores instalados em elementos de concreto ou alvenaria - Determinação de resistência à tração e ao cisalhamento. Rio de Janeiro, 2002.

3 ____. NBR 6118. Projeto de estruturas de concreto – Procedimento. Rio de Janeiro, 2003.

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