GRÁUTES EPÓXICOS VS. ARGAMASSAS DE INJEÇÃO? VAMOS FALAR DE CONFORMIDADE NORMATIVA
A importância de contar com um marco regulatório para as qualificações, o projeto e a instalação de conexões de concreto pós-instaladas
Introdução
A necessidade de conectar elementos concretados em diferentes momentos em estruturas de concreto armado (c. a.) surge frequentemente de situações não planejadas, onde foram omitidas as barras de reforço concretadas no local tipo pino/iniciais (barras de reforço) ou os acopladores. No entanto, essa necessidade também pode se apresentar em atividades de construção planejadas para otimizar e agilizar o fluxo de trabalho. Além disso, o requisito desse tipo de conexões é de grande relevância no fortalecimento e na reabilitação de edificações e estruturas civis.
Em tais situações, não existem muitas alternativas ao uso de argamassa de injeção ou graute para estabelecer conexões de barras de reforço pós-instaladas. Esses materiais cumprem a função de ancoragem, conectando uma barra de reforço a um elemento de concreto armado previamente concretado. As argamassas de injeção são utilizadas em aplicações estruturais onde a carga de projeto precisa ser transferida de maneira segura. À primeira vista, a argamassa de injeção ou o graute podem parecer tecnologias semelhantes — afinal, continuamos falando de produtos químicos que envolvem uma barra de reforço instalada em um furo perfurado no concreto, certo? No entanto, essas duas tecnologias estão longe de ser semelhantes por várias razões. É possível avaliar e comparar ambas as tecnologias sob diferentes pontos de vista, como a qualificação e adequação normativa, a segurança, a produtividade e a confiabilidade. Alerta de spoiler: a argamassa de injeção supera os grautes em todos os aspectos para estabelecer conexões concreto a concreto destinadas a reforçar ou ampliar estruturas existentes. Um papel fundamental é desempenhado pelos métodos de projeto adequados e pela correta seleção da argamassa de injeção. Por ora, vamos aprofundar a comparação baseada no marco regulatório.
Diferença básica entre argamassas de injeção e gráutes
Antes de começar, faz sentido esclarecer alguns pontos. Ao falar de gráutes, referimo-nos a produtos bicomponentes pré-dosados que devem ser misturados (manualmente ou com uma máquina) por um operador. Os dois componentes geralmente vêm em latas e, após a mistura, o graute é vertido no furo/espaço utilizando a técnica de “mergulhar e colocar”. Os gráutes são usados geralmente para preencher vazios ou juntas entre elementos não estruturais, como unidades de alvenaria de tijolo ou pedra, azulejos etc. (Ver Fig. 1a e 1b). Ao falar de sistemas de argamassa de injeção, novamente nos referimos a produtos bicomponentes (resina e endurecedor) em cartuchos pré-dosados (como Hilti HIT-RE 500 V3, HIT-HY 200-R V3, HIT-RE 100). A mistura é realizada por meio de um misturador que faz parte do dispensador, o qual dosa a argamassa de injeção dentro do furo mediante o número requerido de disparos (por um operador) conforme as IFU do produto (Instruções de Uso). Também pode ser utilizado de forma inteligente um dispensador automático para injetar uma dose precisa da mistura adesiva no furo, o que reduz o desperdício, melhora a produtividade e facilita o manuseio (Ver Fig. 2). Nota: A injeção de argamassas adesivas em furos longos com vazios de ar mínimos é realizada com a ajuda de um tampão de pistão e uma mangueira de extensão conectada aos dispensadores (Ver Fig. 2a e 2b), o que ajuda a garantir que a capacidade de carga não seja comprometida.
Fig.1: Um exemplo de a) mistura manual e b) instalação com técnica de “mergulhar e colocar” de um sistema de graute bicomponente
Fig. 2: a) Vista esquemática do mecanismo de funcionamento do tampão de pistão e b) dispensador automático para uma dosagem precisa de argamassa de injeção com auxílio de tampão de pistão e uma mangueira de extensão
Um dispensador automático geralmente é acompanhado de um calculador de volume para pré-ajustar manualmente a dose requerida da argamassa de injeção previamente calculada, a qual depois é injetada no furo com um único disparo do gatilho (Ver Fig. 3).
Fig.3: Exemplo de dispensador automático inteligente que mistura e dosa com precisão (usando o app Calculadora de Volume) a argamassa de injeção requerida
As diferenças-chave entre a argamassa de injeção e o graute estão resumidas na tabela a seguir:
Tabela 1: Principais diferenças entre argamassa de injeção e gráutes
Fator | Argamassa de injeção | Gráutes |
|---|---|---|
Finalidade | Estabelecer conexões estruturais por meio da ancoragem/adesão de um elemento de aço ao concreto | Preencher espaços/juntas em alvenaria, azulejos e reparar fissuras não estruturais no concreto |
Resultado | Conexões estruturais seguras conforme às cargas de projeto | Selagem de juntas e acabamento para estética e proteção contra a umidade |
Método de projeto | ACI 318 Também disponíveis outros métodos como EN 1992-1-1, EOTA | Sem método de projeto segundo o marco normativo para conexões estruturais pós-instaladas |
Qualificação | As avaliações (organismos de Avaliação Técnica da ICC-ES/EOTA (TAB)) estão disponíveis para argamassas de injeção utilizadas em conexões estruturais pós-instaladas projetadas conforme os padrões e diretrizes mais avançados. | Sem vínculo entre a avaliação e as normas de projeto ou diretrizes relevantes para conexões estruturais pós-instaladas |
Aprovações | Relatórios de Serviço de Avaliação (ESR) ou Avaliações Técnicas Europeias (ETA) | Marcação CE de acordo com a norma EN 1504-6 |
Instalação | Um dispensador manual/automático para injetar uma dose precisa (usando cálculo de volume) – menos desperdício | Técnica de ‘mergulhar e aplicar’ usando a mão ou uma desempenadeira – mais desperdício |
A IMPORTÂNCIA DO PROCESSO DE QUALIFICAÇÃO ESTABELECIDO PARA OS MORTEROS DE INJEÇÃO
Quando se trata do projeto de aplicações relevantes para a segurança, há duas tarefas importantes que devem ser cumpridas: em primeiro lugar, devem-se definir as considerações de projeto, como as cargas atuantes. Em segundo lugar, deve-se realizar um projeto adequado para verificar se a resistência é maior ou pelo menos igual à demanda. Para atender às normas internacionais utilizadas no projeto do restante da estrutura, a adequação de todo o sistema de barras de reforço pós-instaladas, incluindo o material (argamassa de injeção, barras) e o método de instalação empregado, deve ser demonstrada como comparável em desempenho ao sistema de barras de reforço moldadas in loco (em termos de comportamento carga/deslocamento sob diferentes parâmetros de influência) por um organismo independente autorizado (ICC-ES / TAB). Somente aqueles sistemas de barras de reforço pós-instaladas testados (argamassa de injeção, barras) podem ser projetados conforme os padrões de projeto estabelecidos (baseados em ACI / Eurocódigo). Além disso, e se requerido, deve-se assegurar que as condições de carga, como ações sísmicas e exposição ao fogo, estejam contempladas. Os critérios sólidos de qualificação para avaliar, projetar e instalar barras pós-instaladas em conexões estruturais existem unicamente quando se utilizam argamassas de injeção, e a qualificação para uso estrutural não se aplica aos gráutes. A Tabela 2 resume os principais critérios de avaliação para barras de reforço pós-instaladas utilizando sistemas de injeção e gráutes.
Tabela 2: Comparação da avaliação de argamassas de injeção utilizadas em sistemas de barras pós-instaladas vs gráutes
Parâmetros de avaliação | ICC ES AC308/EOTA EAD 330087 (Argamassa de injeção) | ASTM C1107/EN 1504-6 (Graute) |
Diversas classes de resistência do concreto, ou concreto de baixa e alta resistência | Válido | Válido |
Concreto não fissurado | Válido | (avaliado na EN 1504-6) (não avaliado na ASTM C1107) |
Concreto fissurado | Válido | - |
Outras condições de carga – Sísmicas e de fogo | Válido | - |
Sensibilidade às condições de instalação (ou seja, limpeza do furo) | Válido | - |
Instalação em baixas e altas temperaturas | Válido | - |
Método de perfuração | Válido | (EN 1504-6 – não especificado na marcação CE) (ASTM C1107 – não avaliado) |
Direção da perfuração e profundidade máxima | Válido | (EN 1504-6 – não especificado na marcação CE) (ASTM C1107 – não avaliado) |
Carga sustentada a 21 °C | Válido (50/100 anos) | (EN 1504-6 – apenas 3 meses) (ASTM C1107 – não avaliado) |
Carga sustentada em temperaturas elevadas | Válido (50/100 anos) | - |
Ciclos de congelamento-descongelamento | Válido | - |
Resistência à alcalinidade | Válido | - |
Proteção contra a corrosão da barra de reforço | Válido | - |
Só é possível utilizar argamassas para conexões estruturais
Imagine projetar uma conexão concreto-concreto, por exemplo, uma laje a uma parede. Você calculou e projetou a estrutura geral e o reforço de acordo com ACI/Eurocódigo. Encontra um produto de graute que foi testado de alguma forma para reparar um elemento de concreto ou para um propósito de preenchimento, mas o sistema não foi avaliado para conectar um novo elemento estrutural de concreto a um existente. Talvez também encontre informações sobre sua resistência de aderência na ficha técnica do produto. Mas, sem valores exatos de resistência obtidos de uma avaliação de terceiros (como ICC-ES/TAB), como saberia que o projeto ou a instalação que realizou com graute resistirá às forças que serão transferidas ao longo do tempo? A resposta é simples: não tem como saber. Não podemos simplesmente executar um projeto com um sistema de graute desse tipo se o desempenho não tiver sido determinado especificamente para aplicações de barra pós-instalada onde os elementos de concreto estão conectados estruturalmente. Poderíamos estar comparando maçãs com laranjas aqui. Como a Hilti oferece uma ampla gama de soluções qualificadas para conexões estruturais, queremos facilitar para nossos usuários a navegação e seleção da melhor solução, projetada com valor agregado para suas condições de aplicação. Fazemos isso oferecendo nossas soluções SPEC2SITE (com argamassa de injeção) que ajudam a garantir: Produtividade – Para um Engenheiro/Arquiteto/Especificador, nossas soluções fazem com que as especificações tenham maior desempenho e sejam projetadas com valor agregado. Para um Empreiteiro, nossas soluções tornam as práticas em obra mais rápidas e simples. Segurança – Nossos sistemas de soluções aprovadas ajudam a garantir uma instalação adequada, mesmo em obras complexas, para atender às especificações de projeto. Assim, maior tranquilidade ao obter o que se especifica e práticas de construção mais seguras. Sustentabilidade – Soluções mais sustentáveis com menor uso de material e redução de CO₂ por meio da otimização do projeto.
Cálculo utilizando o software Profis Engineering
Para começar seus projetos de conexão concreto-concreto totalmente seguros e em conformidade com os códigos, utilize o software da Hilti PROFIS ENGINEERING para obter soluções rápidas, eficientes e confiáveis. O PROFIS ajuda você a alcançar soluções em conformidade com os códigos de acordo com diversos padrões nacionais e regionais, como ACI e os Eurocódigos. É possível calcular o comprimento de ancoragem da barra para uma gama de aplicações que incluem emendas por sobreposição, barras de arranque e aplicações de fricção por cisalhamento (revestimento), utilizando sistemas de injeção Hilti qualificados conforme os códigos e normas de projeto mais avançados. Mantenha-se no lado seguro e entre em contato conosco hoje mesmo: fale com um representante da Hilti. Caso precise de mais apoio para compreender qual qualificação e método de projeto é o mais adequado para sua necessidade de aplicação, por favor deixe um comentário neste artigo, publique sua pergunta em nosso Centro de Engenharia ou consulte o Manual da Hilti sobre conexões concreto-concreto.