Laje Protendida: o que é, execução, vantagens e desvantagens

Veja o que é uma laje protendida, suas características, seu processo de execução, além das suas vantagens e desvantagens de aplicação na obra.

A laje protendida, também chamada de laje com armadura ativa, é um tipo de laje que faz uso da técnica construtiva do concreto protendido. Sua principal função é aumentar a resistência do concreto, permitindo o seu uso em espaços com grandes vãos.

Diferentemente da laje em concreto armado tradicional, em que a armadura trabalha de forma passiva para resistir às cargas, a laje protendida trabalha com a armadura ativa, em que tensões são aplicadas previamente nas cordoalhas para aumentar a resistência do elemento.

Na protensão, a armadura é chamada de ativa, pois já aplicamos uma tensão no aço, a ponto de alongar o material, antes da estrutura começar a receber cargas provenientes da construção e que serão distribuídas para as fundações e para o solo.

Sua aplicação pode ser feita em estacionamentos, hospitais, shoppings, entre outros lugares que necessitam de mais espaço, além dos edifícios.

Protensão e o concreto protendido

A palavra “protensão” origina da palavra “protender”, que significa alongar ou estender para diante.

Na construção civil, isso significa aplicar força momentânea de tração no aço, que será alongada, para aumentar a resistência da estrutura, diante das solicitações existentes na construção.

Para entender o uso da protensão no concreto, vamos entender as características do concreto e como é realizada essa técnica no material.

Aplicação da protensão no concreto

O concreto apresenta alta resistência à compressão. No entanto, a sua resistência à tração é baixa, e isso pode provocar o surgimento de fissuras no concreto.

Por causa disso, a protensão é aplicada para evitar o surgimento de fissuras na estrutura.

Imagine uma corda, com uma pessoa em cada ponta apenas segurando a corda. Quando uma outra pessoa aplicar uma força sobre a corda, a mesma vai se deformar.

No entanto, se duas pessoas estiverem puxando a corda com muita força, e a outra pessoa aplicar um esforço sobre a corda, percebemos que a mesma não vai se deformar, já que está bem tensionada pelas duas pessoas.

É isso que acontece com a protensão. A corda seria o aço utilizado no concreto, as duas pessoas na ponta seriam o equipamento que realiza a protensão no aço, e a pessoa que aplica a força seria a carga existente na construção.

Quando a tensão no aço atinge o valor previsto no projeto, o equipamento que faz a protensão é retirado e, devido ao limite de elasticidade, o aço tende a voltar no seu estado normal após o seu alongamento.

Então, quando a estrutura recebe a carga da obra, o concreto é comprimido por causa dessa carga. Enquanto que o aço comprime o concreto, eliminando, assim, a tensão de tração no concreto.

Características da laje protendida

O estudo das características da laje protendida é de suma importância, pois é a partir dela que conseguimos entender o seu funcionamento e analisar a sua viabilidade de utilização nas obras.

As principais características da laje protendida são:

• Os materiais presentes na laje são o concreto e o aço, utilizado tanto para armadura ativa quanto para a armadura passiva.
• A estrutura pode ser pré-moldada ou moldada no próprio local da obra.
• A aplicação da tensão no aço pode ser do tipo pré-tensão, feita antes da concretagem da laje, ou pós-tensão, realizada após a concretagem.
• No processo de pós-tensão, existe a protensão aderente, em que os aços são inseridos dentro de bainhas metálicas e injeta-se uma nata de cimento após a protensão. Na protensão não aderente, os aços são colocados dentro de cordoalhas engraxadas e plastificadas.
• O equipamento utilizado para aplicar tensão no aço é o macaco hidráulico.
• A laje protendida consegue alcançar grandes vãos. Geralmente podem alcançar vãos de até 13,00 m.
• A técnica de protensão aumenta a resistência do concreto da laje, assim, aumentando sua capacidade de suporte de carga na edificação.
• Apesar de ser usadas em obras com grandes vãos, não há necessidade de usar uma espessura elevada para a laje, fazendo com que a obra utilize menos concreto, como consequência, diminuindo o valor do peso próprio.
• A seção da laje pode ser maciça, nervurada, ter presença de alvéolos no seu interior ou presença de capitéis.

Processo de execução de uma laje protendida

O processo de execução da laje protendida pode ser realizada no próprio local de obra ou em uma fábrica de pré-moldados.

Além disso, existe a possibilidade da aplicação ser pré-tensão ou pós-tensão, e apresentar protensão aderente ou não aderente.

Diante de tantas maneiras de execução, neste tópico, vamos explicar o processo de protensão não aderente no próprio local da obra, aplicando uma força de pós-tensão.

As etapas do processo não possuem tanta diferença entre essas escolhas. O que pode acontecer é a ordem da etapa ou o material utilizado ser diferente.

Sendo assim, fica a critério da pessoa responsável pela obra decidir qual tipo será utilizado.

Dito isso, vamos conhecer as 7 etapas da execução com mais detalhes, que são:

1. Instalação do local da laje na obra

Nesta primeira etapa, coloca-se as formas de suporte, as formas verticais de borda e a armadura passiva da laje. A posição de locação da laje e armadura deve seguir conforme o projeto estrutural da obra.

2. Instalação da ancoragem

Após finalizada a instalação das formas e armaduras, podemos iniciar a instalação da ancoragem.

A ancoragem serve para integrar o aço e concreto dentro da estrutura. É composta pela ancoragem ativa, onde será realizada a protensão no cabo, e a ancoragem passiva, local em que o cabo será fixado nas formas verticais de borda.

Durante a sua instalação, utiliza-se o nicho de proteção (pocket former), que serve para distanciar a ancoragem da forma vertical de borda.

A imagem, apresentada pelo engenheiro Alexandre, apresenta as peças presentes na ancoragem ativa.

O projeto estrutural apresenta as localizações exatas da instalação das ancoragens nas formas verticais de borda. Por isso, deve-se seguir rigorosamente conforme está no projeto.

Além dos cuidados com a localização, deve-se prestar atenção no momento da instalação, pois a ancoragem deve estar bem conectada e na direção perpendicular com as formas.

As imagens a seguir apresentam como o sistema de ancoragem ativa e passiva devem permanecer durante sua instalação.

Isso é feito para evitar o vazamento do concreto para dentro do cabo durante a execução, e assim, facilitando na sua protensão.

Realizado todos esses procedimentos e os cuidados existentes, pode-se seguir para a próxima etapa.

3. Colocação das cordoalhas

Agora é o momento de inserir a armadura ativa na laje. Para isso, a distribuição das cordoalhas deve estar colocada corretamente, de acordo com o projeto estrutural.

Utiliza-se apoios e fixadores para que a cordoalha esteja suspensa ou fixada, seguindo corretamente o desenho no projeto.

Antes de iniciar a concretagem, deve-se observar se a cordoalha está livre de corrosão e limpa, para que não diminua o desempenho da estrutura na obra.

Por fim, a conexão entre a cordoalha e a ancoragem é feita por uma luva plástica, que é utilizada para evitar que o concreto entre para dentro da ancoragem, e assim, não interferindo no alongamento do cabo.

4. Concretagem da laje

Instaladas as ancoragens, as armaduras passivas e ativas, deve-se realizar uma inspeção para observar se tudo isso está feito da maneira correta, para que assim, seja possível iniciar a concretagem na estrutura.

O cuidado que se deve tomar nessa etapa é a possibilidade de deslocamento da armadura, ocasionado pelo impacto do lançamento do concreto ou dos vibradores de imersão com os cabos.

Caso isso aconteça, é necessário interromper a concretagem e corrigir a posição dos cabos, e só assim, continuar com a concretagem.

A próxima etapa, que seria a etapa de protensão, só pode ser iniciada assim que o concreto atingir a resistência de projeto.

5. Protensão da cordoalha

Assim que o concreto atingir a resistência de projeto, pode-se realizar a protensão nos cabos. Para isso, retira-se as formas verticais de borda e os nichos de proteção.

O equipamento utilizado é o macaco hidráulico para a realização dessa etapa, o qual será instalado na ancoragem ativa.

Como a cordoalha será alongada, é necessário marcar a posição inicial e final do cabo (com tinta, spray ou algo do tipo), para poder comparar com o alongamento apresentado no projeto.

Para iniciar a protensão, instala-se a cunha na ancoragem e o macaco hidráulico na cordoalha.

O processo é feito em um cabo de cada vez, realizado por pessoas que saibam usar o equipamento.

Atingido o valor de tensão em todos os cabos, encerra-se a etapa de protensão.

6. Acabamentos na laje

Como as cordoalhas sofreram um alongamento na etapa da protensão, realiza-se o corte desse excesso nas pontas dos cabos.

Em seguida, a parte exposta da ancoragem deve ser protegida contra corrosão. Geralmente, utiliza-se pintura com epóxi ou cap plástico para essa proteção.

Por fim, com a retirada dos nichos de proteção, é formado os nichos de protensão, que devem ser preenchidos com material cimentício de baixa retração. Esse preenchimento ajuda na proteção contra corrosão nas ancoragens.

7. Retirada dos escoramentos na laje

Nesta última etapa, realiza-se a retirada dos escoramentos na laje. Deve ser discutida com a pessoa responsável pelo projeto estrutural a data das retiradas dos escoramentos, além de definir o sistema de escoramento a ser adotado.

O vídeo a seguir explica o processo de execução da laje protendida de forma mais visual, facilitando no seu entendimento.

Vantagens da laje protendida

As vantagens do uso da laje protendida são:

• Conseguir vencer grandes vãos, proporcionando um ganho de área útil.
• Pode ser empregado em vários tipos de empreendimentos, desde obras de pequeno porte até grande edifícios e obras, como por exemplo shoppings, hospitais, estacionamentos, entre outras obras que apresentam grande área útil.
• Menor espessura, reduzindo o peso próprio do concreto e da estrutura.
• A laje protendida permite uma altura menor do piso a piso, e assim, acaba aproveitando mais o tamanho da edificação, com a possibilidade de fazer mais pavimentos.
• Maior resistência e capacidade de carga, reduzindo o risco de patologias em sua estrutura e o surgimento de fissuras.
• Maior velocidade no processo de execução, de desforma e retirada dos escoramentos.

Desvantagens da laje protendida

Apesar dos benefícios existentes no uso da laje protendida, a estrutura apresenta suas desvantagens de aplicação na obra:

• Para a execução da protensão, é necessário utilizar equipamentos especiais para sua execução.
• A implementação desse tipo de laje exige mão de obra especializada.
• Em todas as etapas de execução, devemos realizar inspeções para ver se está tudo de acordo com o projeto, ou seja, maior cuidado e monitoramento em todos os processos.
• Por utilizar equipamentos especiais e mão de obra especializada, existe a possibilidade de aumentar os custos da obra.

Conclusão

Neste artigo, aprendemos sobre a laje protendida e as razões para o seu crescimento na construção civil.

No entanto, cabe à pessoa responsável pela obra decidir a viabilidade do uso da laje protendida na obra.

Veja também os principais tipos de lajes.