Fenômenos de Transporte na Aplicação de Concreto Projetado

Aplicação de Concreto Projetado no revestimento interno no Túnel do Morro do Formigão, em Tubarão/SC, executada por um robô acoplado a uma bomba.

Neste artigo iremos ressaltar a existência de fenômenos de transporte que acontecem durante a aplicação de Concreto Projetado incluindo Viscosidade e Perda de Carga.

Introdução

O Concreto Projetado por via úmida pode ser aplicado em Barragens, Minas, Metrôs, Muros, Canais, PCH´s, Revestimento de Taludes, Recuperação de Estruturas e Túneis. A projeção de concreto por via úmida é a opção com maior rendimento, menor reflexão (máxima 5% na vertical e 15% para cima), maior rapidez e, principalmente, menor custo. Economiza etapas de escavação, mão-de-obra, elimina fôrmas, escoras e canteiros para armazenamento de cimento, areia e brita na obra.

Viscosidade

A viscosidade é associada às capacidades de aplicação, bombeamento, acabamento e segregação do material e diferencia um concreto facilmente trabalhável de um que apresenta um comportamento “pegajoso”, difícil de ser bombeado e com vazios na superfície do elemento estrutural quando a fôrma é retirada.

A viscosidade é determinada pela concentração relativa da mistura, definida como a razão entre a proporção de materiais sólidos (em volume) e sua densidade de empacotamento. A contribuição das várias frações de grãos na viscosidade se dá apenas na extensão em que elas favorecem a densidade de empacotamento da mistura seca correspondente. Diferente de suspensões unimodais, para as quais a viscosidade varia em função da concentração de sólidos, a determinação da viscosidade plástica de uma suspensão de múltiplos componentes é mais complicada.

De fato, essas misturas podem ser consideradas como uma suspensão bimodal onde as partículas sólidas estão suspensas em uma solução de pasta. Dessa maneira, a viscosidade de suspensões multimodais está relacionada com a viscosidade da pasta, o volume de sólidos e o grau de aglomeração das partículas – esse último sendo controlado pelo teor de água, presença de superplastificante, forma e textura superficial das partículas sólidas.

Perda de Cargas

Sempre que um fluido se desloca no interior de uma tubulação ocorre atrito deste fluido com as paredes internas desta tubulação, ocorre também uma turbulência do fluido com ele mesmo, este fenômeno faz com que a pressão que existe no interior da tubulação vá diminuindo gradativamente à medida com que o fluido se desloque, esta diminuição da pressão é conhecida como “Perda de Carga (DP)”.

Desta forma a perda de carga seria uma restrição à passagem do fluxo do fluido dentro da tubulação, esta resistência influenciará diretamente na altura manométrica de uma bomba (H) e sua vazão volumétrica (Q), e em caso de sistemas frigoríficos, a diminuição de sua eficiência frigorífica. Em resumo, em ambos os casos um aumento de potência consumida.

No caso do Concreto Projetado, que neste caso consideremos como fluido, sofre perda de carga no final da projeção devido ao atrito com o mangote, turbulência com ele mesmo, curvas no mangote, diferença de altura entre a bomba e o local de aplicação, lembrando que para um resultado final de qualidade a carga final na projeção deverá ser suficiente para compactar o concreto.  

Equipe: Cláudio Osnir, Gustavo Andrade Luciano e Hudson Werner Dandolini.
Disciplina: Fenômenos de Transporte I
Curso: Engenharia Civil