Emprego de fôrmas de madeira em estrutura de

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Emprego de fôrmas de madeira em estrutura de

  1. 1. 1 EMPREGO DE FÔRMAS DE MADEIRA EM ESTRUTURA DE CONCRETO Tomaz Figueredo Costa Junior* Antonio Freitas da S. Filho** RESUMO As técnicas construtivas no processo de utilização de fôrmas de madeira incentivaram esta pesquisa, cujo foco principal fixou-se em averiguar características e comportamento de sistemas de fôrmas. Foram analisados através de pesquisa bibliográfica os tipos de madeira em uso no Brasil, a sua fisiologia e as suas características físicas. Também foi abordado o painel de madeira compensada, plastificada, Pinus e o OSB, mostrando o processo de fabricação com recomendações para utilização e produção. As características das fôrmas, o critério para escolha do sistema de fôrma e execução dos sistemas e componentes. Indicação de melhorias na execução e cuidados de conservação de chapas de madeira,bem como a qualidade,materiais e ferramentas utilizadas, alem da importância do fechamento das fôrmas com utilização de materiais adequados. Palavras-chave: fôrma, madeira, compensado. 1- INTRODUÇÃO Na execução das fôrmas é generalizado o emprego de madeira que foi e continua sendo a matéria prima principal utilizada na fabricação dos moldes para concreto, embora alguns tipos de fôrmas empreguem outros tipos de materiais. Dentro dessa colocação, a grande transformação deu-se com a introdução das chapas de madeira compensada. A madeira possui diversas propriedades, que a torna muito atraente frente a outros materiais, dentre essas, o baixo consumo de energia para seu processamento, a alta resistência específica, e as suas boas características, além de ser um material muito fácil de ser trabalhado manualmente ou por máquinas. *Junior, T.F.C. (2008). Emprego de Fôrmas de Madeira em Estruturas de Concreto. Salvador, 2008. 13p. Artigo (Graduação) - Escola de Engenharia, Universidade Católica do Salvador. ** Filho, A.F. da S. Mestre em Engenharia Civil (UFRGS) Professor assistente de materiais de construção UFBA,UEFS e UCSal.
  2. 2. 2 Considerando a excelência apresentada pela madeira, torna-se evidente o estudo das transformações que estão ocorrendo em seu uso, decorrente do crescimento da construção de estruturas em concreto, e daí surgiu a necessidade de se aperfeiçoar a utilização das fôrmas, visando diminuir custos e melhorar a qualidade final das estruturas. As fôrmas para estruturas de concreto vêm sofrendo renovações, com novas tecnologias e materiais desenvolvidos em países em que a construção civil se encontra mais industrializados. As fôrmas são destinadas a sustentar o concreto fresco até que o mesmo atinja condições de auto suporte. Sua importância não se limita somente a esta condição, pois também são responsáveis pela garantia de obtenção das dimensões desejadas da estrutura de concreto, bem como pela textura do acabamento final das superfícies. As chapas adotadas na confecção de fôrmas para estruturas de concreto devem ser estanques para evitar perda de água e finos durante a concretagem. A deterioração do material é, na maioria das vezes, creditada somente à sua “má qualidade”, o que não é verdade. Isso também se deve aos danos causados durante as etapas de montagem, desmontagem, transporte e fatores de projetos e execução inadequados. Este artigo tem como objetivo abordar o emprego da madeira como elemento de fôrmas para a estrutura de concreto, apresentando uma análise dos materiais empregados na confecção de fôrmas de madeira e os principais sistemas utilizados na construção civil. O estudo foi realizado através de levantamento bibliográfico sobre o assunto, a fim de justificar as técnicas escolhidas e os resultados obtidos, conforme cada sistema de fôrma. 1.1- MADEIRA 1.1.1- Fisiologia e crescimento das árvores De acordo com NAZAR (2007), a estrutura da árvore é constituída de uma medula central envolvida por anéis de crescimento e recoberta por um tecido especial denominado casca. Entre a casca e o conjunto de anéis de crescimento, chamado lenho, existe uma camada delgada fluida chamada de câmbio, que é a parte viva da árvore, ilustrada na figura 01. Figura 01: Anéis de crescimento da madeira. [fonte: FRANCO, 1998]
  3. 3. 3 De acordo com Pfeil & Pfeil (2003), a madeira é um material que apresenta uma excelente relação resistência/peso, que pode ser explicada pela utilização em grande escala na execução de fôrmas de vigas, pilares e lajes. As madeiras incorporam um conjunto de características técnicas, econômicas e estéticas dificilmente encontradas em outros materiais, de acordo com BAUER (2001), a madeira tem resistência mecânica superior a do concreto com a vantagem de ter o peso próprio reduzido. As principais características físicas da madeira, importantes para o dimensionamento das fôrmas e para utilização na construção civil são: o teor de umidade, a densidade, a retratilidade, a resistência ao fogo, a durabilidade natural e a resistência química. O teor de umidade para as madeiras brasileiras situa-se em torno de 25%, sendo que até esse ponto pouco dano ocorre no material, apartir deste ponto a perda de umidade é acom- panhada de retração e aumento de resistência. A madeira tem comportamento anisotrópico com variações de retração nas três direções (Nazar,2007). A densidade é a propriedade física da madeira mais significativa,seu conceito mais simples é a quantidade de massa contida em determinado volume a um determinado teor de umidade. As principais madeiras encontradas no mercado brasileiro, usadas na construção civil, são angelim, copaíba, faveira, itúba, pinus elliiotti, ipê, pinho paraná, araroba, euc. saligna, cedro, imbuia, peroba rosa, louro, jatobá, cumaru, sapucaia e maçaranduba. 1.2- PAINÉIS DERIVADOS DE MADEIRA 1.2.1-Madeira compensada O processo de fabricação da madeira compensada é iniciado pela preparação das toras da qual serão retiradas as lâminas, as toras são submetidas ao calor para torná-las mais moles, em seguida as lâminas são obtidas por meio do torno rotativo (Nazar, 2007). A madeira compensada é um painel constituído por lâminas (vide figura 2), unidas sob pressão através de ligação por um adesivo. O compensado pode ser fabricado de madeira macia (softwood) e madeira dura (hardwood). É constituído sempre com um número impar de lâminas em direções perpendiculares. O posicionamento cruzado das lâminas dispõe ao compensado uma excelente resistência mecânica. As lâminas podem variar no número, na espessura, na espécie e na classe de madeira (FOREST PRODUCTS LABORATORY, 1999 apud PRATA, 2006). Figura 2 – Esquema ilustrativo de montagem de compensado. (fonte: Pfeil & Pfeil, 2003)
  4. 4. 4 Atualmente no Brasil são comercializados os seguintes tipos de compensado: ­ Compensado de uso geral (GER) – uso interno; indústria moveleira; ­ Forma de concreto (FOR) – uso exterior / prova d’água; construção civil; ­ Decorativo (DEC) – uso intermediário; revestidos com lâminas decorativas naturais ou celulósicas; indústria moveleira; ­ Compensado industrial – uso exterior / prova d’água; embalagens; ­ Compensado naval (NAV) – uso exterior / prova d’água; construção naval; ­ Compensado sarrafeado (SAR) – uso interior; miolo formado por sarrafos, indústria moveleira; ­ Compensado resinado (R) – usos específicos; resistente à água na superfície; ­ Compensado plastificado (P) – usos específicos; revestidos com filme sintético na superfície; Vantagens e desvantagem do painel compensado sobre a madeira sólida ­ Pode ser fabricada com maiores dimensões, com defeitos limitados; ­ Tem resistência elevada na direção normal às fibras; ­ Ocorre diminuição de trincas na cravação de pregos; ­ O rendimento da tora na laminação é maior que no desdobro da madeira serrada; A desvantagem dá-se no preço que é mais elevado (Pfeil & Pfeil 2003). 1.2.2- Compensado Plastificado Segundo Formacomp (2008), é um compensado multilaminado (vide figura 3), com suas faces revestidas com filme fenólico, As chapas são fabricadas com madeiras tropicais de alta densidade nas faces. É bastante utilizado na execução de fôrmas para concreto aparente em função do alto desempenho das chapas na obtenção de superfícies mais regulares e menos ásperas, com elevado índice de reaproveitamento. As chapas de compensado plastificado possuem características diferenciadas nas condições de umidade, é 100% a prova d’água. . Figura 3 – Compensado Plastificado
  5. 5. 5 Gramatura e dimensões A gramatura dos filmes é de 180g/m² em cada face. As dimensões são apresentadas na tabela 1: Quadro 1–Gramatura de filmes para compensado plastificado. (Formacomp, 2007) Comprimento (mm) Largura (mm) Espessura (mm) 2440/2500 1220/1250 12 2440/2500 1220/1250 15 2440/2500 1220/1250 18 2440/2500 1220/1250 21 1.2.3- Compensado Pinus Segundo Formacomp (2008), é um compensado com diversas classificações quanto à qualidade, pois possui resistência a umidade, resistência mecânica e performance.É bastante utilizado na execução de fôrmas para concreto em geral, em função da economia que o mesmo proporciona. A figura 4 mostra um exemplo de compensado pinus Figura 4 – Compensado Pinus 1.2.4- OSB (ORIENTED STRAND BOARD) De acordo com Nazar (2007), os painéis OSB foram originados nos Estados Unidos e entraram no mercado a partir de 1978. No Brasil esses painéis só começaram a ser comercializados a partir de 2002. Um painel de OSB é composto por três a cinco camadas cruzadas de tiras ou lascas de madeira, geralmente de Pinus, orientadas igualmente ao compensado. As propriedades mecâ- nicas são semelhantes ao compensado, demonstradas em ensaio de laboratório,viabilizando a sua utilização em fôrmas para concreto.
  6. 6. 6 Vantagens dos painéis OSB sobre o compensado: ­ Aproveitamento de 96% da tora contra 56% do compensado; ­ Utilização de toras com menores idades, seis anos para o OSB contra 14 anos para os compensados. ­ Maior produtividade, em três turnos, com 24 pessoas é produzido 350.000 m³/ano de OSB. Uma fábrica de compensado precisaria de 875 pessoas para fabricar a mesma quantidade de compensado. 2- FÔRMAS Atualmente na construção civil as fôrmas de madeira são as mais utilizadas dentre os materiais que podem compor um sistema de fôrmas, por apresentarem características que atendem às especificações com o menor custo e normalmente são compostas de painéis de madeira compensada, tábuas e pontaletes (Nazar, 2007). De acordo com Fajersztain (1992), conceitua-se sistema de fôrmas uma estrutura que atua no processo de moldagem e sustentação do concreto fresco até que o mesmo atinja resistência suficiente para suportar as cargas que lhes são submetidas, de maneira que as fôrmas estão ligadas diretamente ao bom desempenho de uma estrutura. O sistema de fôrmas deve ter características de resistência para suportar o seu próprio peso, o peso do concreto, o peso do aço e ao tráfego de operários e equipamentos, devendo ser previstos em projeto (Fajersztain 1992). O critério para escolha de um sistema de fôrmas depende do custo em função do prazo. Ou seja, considerar quanto custa alugar as fôrmas durante o período da obra, verificar a disposição econômica da empresa de investir na aquisição em curto prazo, visando o aproveitamento em longo prazo. Em seguida deve-se calcular quanto custa para fabricar fôrmas com outros tipos de material. A partir dos resultados obtidos deve-se escolher o material que será utilizado nessa execução. A madeira tem vantagens destacadas na execução de fôrmas: ­ Reaproveitamento em outras peças; ­ Grande flexibilidade de uso; ­ Menor custo de matéria prima; As desvantagens apresentadas pela madeira na execução de fôrmas são: ­ Maior geração de resíduos no canteiro de obras; ­ Necessidade de profissionais (carpinteiros) no canteiro de obra; ­ Menor número de reutilizações das peças.
  7. 7. 7 Quanto à mão-de-obra fica a caráter do construtor, pois é significativo por que o sistema de fôrma representa em média 45% do valor da estrutura.ilustrada na figura 5 Figura 5 – Gráfico (porcentual) de custo de pavimento atípico (Fonte: Nazar, 2007) 2.1- Execução das fôrmas O concreto é moldável. Por isso, é necessário projetar a montagem dos moldes - chamados de fôrmas. As fôrmas devem ser confeccionadas de maneira adequada, travadas, niveladas e escoradas, para que a estrutura de concreto tenha um bom desempenho evitando a ocorrência de deformações não previstas em projeto (só para se ter uma idéia, o peso do concreto é duas vezes e meia maior que o da água) (BANET, 2008). As fôrmas também devem ser estanques não conter aberturas nas extremidades- chamadas de fendas, para evitar o vazamento do concreto. As fôrmas de madeira são compostas de dois elementos: - o caixão da fôrma, que contém o concreto e, portanto, fica em contato com o mesmo; - a estruturação da fôrma, que evita a deformação e resiste às forças atuantes. O caixão da fôrma é feito com chapas de madeira compensada. Na estruturação podem ser usadas peças de madeira serrada ou madeira bruta. 2.2- Sistemas e componentes  Painéis de laje São constituídos de chapas de compensado, apoiadas sobre transversinas mistas, compostas de perfis metálicos e de madeira maciça ou, sobre vigas treliçadas de madeira. As peças de apoio dessas transversinas são longarinas do mesmo material, ou seja, treliças ou vigas compostas, que são responsáveis pela transmissão dos esforços ao escoramento, conforme figura 6.
  8. 8. 8 Figura 6: Painéis de lajes sustentado por vigas treliçadas. (fonte: CALIL, 2005)  Painéis de viga Esses painéis são confeccionados com chapas de madeira compensada, tanto para os painéis laterais quanto para os de fundo. Os painéis laterais são reforçados, em sua parte superior, por um sarrafo fixado ao longo da borda superior. Os painéis laterais são apoiados, por meio deste sarrafo, nos gastalhos. O conjunto de apoio é constituído por dois braços verticais de madeira (gastalho), ligados por uma haste metálica em forma de “U”. Os ajustes dos painéis são feitos por meio de cunhas de madeira colocadas entre a travessa inferior e a peça metálica, conforme figura 7. Figura 7: Painéis de viga (fonte: CALIL, 2005).  Painéis de pilar São demonstrados dois tipos de painéis de pilar que são utilizados adequadamente ao tipo de obra a ser considerado. São eles: ­ Painéis constituídos de chapa de madeira compensada enrijecida com caibros, ou com sarrafos duplos, ou com perfil metálico. O painel é travado ao longo da altura por meios de barras de ancoragem presas em gravatas de caibros duplos, conforme figura 8.
  9. 9. 9 Figura 8: Painéis de pilar enrijecidos com sarrafos simples (fonte: CALIL, 2005). ­ Painéis constituídos e travados por gravatas moduladas. A gravata é formada por um conjunto de peças de madeira maciça ou de perfis metálicos, onde cada peça tem, na extremidade, um encaixe metálico com um parafuso, que permite o apoio e a fixação de outra peça. Essas gravatas são montadas ao longo da altura do pilar, conforme figura 9. Figura 9: Painéis de pilar com gravatas moduladas. (fonte: CALIL, 2005).
  10. 10. 10 Quanto ao acabamento da superfície das fôrmas de madeira compensada contém dois tipos de chapas no mercado: chapas plastificadas e chapas resinadas. As plastificadas podem ser reutilizadas 15 vezes, enquanto que as resinadas variam de 4 a 5 vezes (BANET, 2008). As fôrmas devem ser escoradas e travadas cuidadosamente, de acordo com o tamanho do vão ou do peso do concreto a ser suportado. As madeiras brutas podem substituir as serradas no escoramento e, eventualmente, no travamento. Mas é desaconselhável o seu uso em outras funções, como o encaibramento das lajes. O travamento, nivelamento, alinhamento e o prumo das fôrmas devem ser conferidos com antecedência à concretagem, a fim de evitar deformações na estrutura (BANET, 2008). A Associação Brasileira de Normas Técnicas regula que a retirada das fôrmas deverá obedecer à ABNT NBR-6118/2004, considerando os seguintes prazos: 5.4.22: a. Faces laterais: 3 dias; b. Faces inferiores: 14 dias; c. Faces inferiores sem pontaletes: 21 dias. 5.4.23 A retirada do escoramento de tetos será feita de maneira conveniente e progressiva, com especiais cuidados para as peças em balanço. 5.4.24 A posição das formas - prumo e nível - será objeto de verificação permanente, especialmente durante o processo de lançamento do concreto. Quando necessária, a correção será efetuada imediatamente, com emprego de cunhas, escoras, etc. 2.3- Melhorias na qualidade de execução Na execução de um sistema de fôrmas devem-se seguir alguns parâmetros de qualidade para que o resultado obtido tenha compatibilidade com o resultado desejado, observando-se também a estética. É necessária a preparação de profissionais competentes para lidar com as fôrmas, esses profissionais devem ter conhecimento sobre o manuseio, a colocação, o uso e a retirada das fôrmas, conscientizando-se da importância da conservação ou manutenção para que as mesmas sejam reutilizadas promovendo uma maior economia. 2.4- Cuidados para conservação de chapas de madeira Na execução de fôrmas devem ser tomados alguns cuidados para conservação e manutenção das fôrmas: ­ Seguir o projeto específico de fabricação; ­ Manter a organização na confecção e usar racionalmente os materiais visando o reaproveitamento; ­ Utilizar serras com número de dentes adequados; ­ Selar os topos das chapas com tinta impermeabilizante principalmente quando houver cortes ou furos; ­ Não usar pregos ou parafusos nos topos das chapas. São permitidos somente no sentido perpendicular às lâminas; ­ Utilizar desmolde nas chapas facilitando a operação de desfôrma; ­ Usar somente espátula de plástico ou madeira para limpeza ou remoção de excesso de concreto ou nata de cimento; ­ Evitar que a chapa sofra batidas de canto; ­ Substituir pés-de-cabra por cunhas de madeira, na desfôrma;
  11. 11. 11 Na concretagem devemos tomar algumas precauções, em relação às fôrmas, para que a estrutura não seja prejudicada: ­ a) Antes de concretar, as fôrmas devem ser limpas; ­ b) Antes de concretar, as fôrmas devem ser molhadas até a saturação; ­ c) Não colocar a agulha do vibrador entre a fôrma e as armaduras, isso pode danificar os painéis. 2.5- Qualidade das fôrmas A qualidade do material é um fator importante, pois o bom desempenho da execução das fôrmas depende diretamente da qualidade do material empregado, portanto é necessário realizar uma seleção das peças melhores para serem utilizadas em funções de maior responsabilidade e as outras para refugo (Mascarenhas, 1989). Geralmente as fôrmas têm a sua execução atribuída aos mestres de obra ou encarregados de carpintaria, estes procedimentos resultam em consumo intenso de materiais e mão-de-obra, fazendo um serviço empírico, as fôrmas podem ficar superdimensionadas ou subdimensionadas (Fajersztain, 1992). Atualmente existe um grande elenco de alternativas para confecção de fôrmas, estudadas e projetadas, para todos os tipos de obras. É recomendável que as Tábuas de madeira serrada apresentem as seguintes qualidades: ­ Elevado módulo de elasticidade ­ Não ser excessivamente dura ­ Baixo custo ­ Resistência razoável 2.6- Materiais e ferramentas As ferramentas utilizadas por profissionais (carpinteiro) para a execução de fôrmas são: martelo de carpinteiro, prumo, serrote, linha, mangueira de nível e uma bancada com serra para confecção das fôrmas (BANET, 2007). As ligações com pregos são as mais utilizadas, tornando muito raro a utilização de outros conectores. De acordo com o acabamento superficial das fôrmas pode-se definir o tipo de material a ser empregado na sua execução. - Tábuas de madeira serrada; - Chapa de madeira compensada resinada; - Chapa de madeira compensada plastificada; 2.7- Juntas das Fôrmas As juntas das fôrmas devem ser fechadas no intuito de evitar o vazamento da nata de cimento que pode causar vazios na superfície do concreto. Pode ser utilizado mata-juntas, fita adesiva e até mastigues elásticos. Deve-se evitar o fechamento das juntas com papel de sacos de cimento ou de jornais, o que não é eficiente. Isso ocorre principalmente em obras de pequeno porte. A figura 10 retrata aspectos de fechamento de juntas.
  12. 12. 12 Figura 10 - Fechamento das juntas de fôrma utilizando mata-juntas e fita adesiva. (Fonte: Milito, 2001). São importantes dois cuidados para evitar que as juntas se abram, a fim de não prejudicar o serviço e o acabamento do concreto desejado: - fazer o fechamento das juntas pouco antes do lançamento de concreto; - colocar as tábuas das fôrmas com o lado do cerne voltado para dentro; 3- CONSIDERAÇÕES FINAIS Devido à importância que a construção civil tem para o desenvolvimento das cidades, é que devemos nos aprofundar na busca de melhorias contínuas, reduzindo então o tempo de execução e principalmente o consumo de materiais, aumentando a satisfação não só dos clientes como também dos trabalhadores. Na obtenção de resultados satisfatórios um construtor em seu empreendimento deve aprofundar o estudo e a pesquisa na hora da escolha do material e sistema de fôrma mais adequado para que se possa optar pelo mais viável e seguro, visando a otimização do emprego de materiais para que não haja desperdício, perda de tempo e de recursos. A elaboração de um projeto de fôrma é de extrema importância, bem como a qualificação de mão-de-obra e a observância das especificações de projeto, o que proporcionam um grau de excelência exigida ao empreendimento. Não deve dispensar um bom alinhamento e travamento perfeito das fôrmas, uma concreta e decisiva otimização das etapas construtivas da obra, um aproveitamento inteligente e racional do custo baixo, contribuindo favoravelmente para uma edificação com qualidade, com uma construção competitiva técnica e econômica. Durante o trabalho foram apresentadas as características das chapas de madeira compensada, por ser o material mais utilizado como molde nas fôrmas para concreto.
  13. 13. 13 4- REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ABNT – Projeto e execução de estruturas de concreto armado. NBR 6118, 2004. BANET. Concreto. Disponível em: <http://www.banet.com.br/construcoes/materiais/concreto/concreto.htm> Acesso em: 05 de out. 2008. BAUER, L. A. Falcão. Materiais de Construção. 5 ed. São Paulo: LTC, 2001. CALIL JUNIOR, C. Fôrmas de madeira para concreto armado – SET 613 Complementos de estruturas de madeira. Escola de Engenharia de São Carlos da Universidade de São Paulo, 2005. FAJERSZTAJN, H. Fôrmas para concreto armado. Aplicação para o caso do edifício. São Paulo. Tese (Doutorado) - Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, 1987, p241. FORMACOMP. Compensado Plastificado. Disponível em: <http://www.formacomp.com.br/produtos.asp> Acesso em: 05 de out. 2008. FRANCO, N. Características físicas e mecânicas da madeira. São Paulo. IPT, 1998. P. 5-6. MASCARENHAS, A. C. Fôrmas para concreto. – UFBA-89. MILITO, José Antonio de. Técnicas de construção civil e construção de edifícios. Apostila. Coordenador eng. Civil da e Prof. Da PUC-Campinas. Sorocaba: Faculdade de Engenharia de Sorocaba (FACENS), 2006, 303p. NAZAR, N. Fôrmas e escoramentos para edifícios. – São Paulo; PINI, (2007). PFEIL, W.; PFEIL, M. Estruturas de madeira. Rio de janeiro: LTC, 2003. PRATA, José Guilherme. Desempenho de um sistema de qualidade em uma fábrica de painéis compensados. Dissertação apresentada como requisito parcial à obtenção do grau de Mestre em Engenharia Florestal, no Programa de Pós-graduação em Engenharia Florestal, do Setor de Ciências Agrárias da Universidade Federal do Paraná. Curitiba, 2006.

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