Os ensaios em tubos de concreto

O tubo de concreto tem uma longa história por ser um material durável e reparável. O Cloacae Maxima, construído por volta de 180 a.C. como parte do principal sistema de esgoto de Roma, foi construído principalmente em alvenaria de pedra e concreto de cimento natural. Mais de 2.000 anos depois, partes do esgoto de concreto ainda estão em uso. Os modernos sistemas de esgoto de concreto surgiram em meados do século XIX, quando o público se conscientizou da necessidade de saneamento para controlar a propagação de doenças. Os tamanhos podem variar no seus diâmetro e, embora o tubo possa ser fabricado em uma variedade de formas, existem cinco formas padrão: circular, elíptica horizontal, elíptica vertical, arco e retangular. O formato do tubo selecionado para um projeto depende da topografia do local, importância da eficiência hidráulica e estrutural, erosão e deposição no canal do fluxo e custo. Na maioria das vezes, o formato preferido do tubo é aquele que alterará o fluxo de drenagem natural. Há ensaios para a fabricação e a aceitação de tubos de concreto de seção circular simples e armados com reforço secundário de fibras, e respectivos acessórios destinados à condução de água pluvial, esgoto sanitário e efluente industrial.

Da Redação –

Os tubos de concreto superam outros tipos de soluções de dutos em várias categorias de impacto ambiental, como níveis de toxicidade humana e resíduos químicos/perigosos gerados. Igualmente, o concreto é muito mais durável que qualquer outro tipo de tubo. Portanto, ele pode carregar mais carga a qualquer momento e ganha força ao longo do tempo. Não pode ser enfraquecido pelo calor, umidade, mofo ou pragas, nem enferruja.

Como os tubos de concreto são produzidos em ambientes de planta altamente controlados sob rígidos padrões de produção e especificações de ensaios, eles atingem níveis consistentes de alta qualidade. Devido às suas propriedades estruturais e benefícios funcionais, os tubos de concreto tendem a atrair prêmios de seguro mais baixos do que os construídos com outros materiais de construção.

Sendo naturalmente resistente ao fogo, o concreto forma uma barreira altamente eficaz para a propagação do fogo e não emite fumaça tóxica quando afetada pelo fogo. Não produzirá fumaça ou pingará partículas fundidas. Portanto, na maioria das aplicações, o concreto pode ser descrito como praticamente à prova de fogo.

A resistência superior dos tubos de concreto permite que os reciclados agregados sejam usados como material de base para a instalação, reduzindo assim os custos e o impacto ambiental durante a instalação. Esses tubos são resistentes a sulfatos e ataques químicos. Os produtos de tubulação de concreto com classes químicas de projeto mais altas de DC3 e DC4 são capazes de resistir a ataques da grande maioria dos ambientes agressivos do solo.

A rigidez e a massa dos tubos de concreto (dentro das juntas dos tubos) permitem manter sua forma ao longo de sua longa vida útil, preservando a integridade estrutural e a eficiência hidráulica, minimizando a resistência ao fluxo de água que ocorre frequentemente quando o a forma ou a integridade de um tubo flexível é comprometida por deformação.

A NBR 8890 de 12/2018 – Tubo de concreto de seção circular para água pluvial e esgoto sanitário – Requisitos e métodos de ensaios especifica os requisitos para fabricação e aceitação de tubos de concreto de seção circular simples, armados e armados com reforço secundário de fibras, e respectivos acessórios destinados à condução de água pluvial, esgoto sanitário e efluente industrial. Estabelece ainda características dos materiais, parâmetros de dosagem, características do acabamento, método de cura, dimensões e tolerâncias, tipos de junta, instruções para estocagem, identificação e manuseio do produto final, bem como critérios para inspeção, ensaios e parâmetros para aceitação de lotes de fornecimento de tubos.

Os tubos de concreto cobertos por esta norma podem ser dimensionados estruturalmente para os mais diversos tipos de sobrecargas permanentes e acidentais, tais como aterros com diversos tipos de materiais, sobrecargas rodoviárias, ferroviárias, aeroviárias, metroviárias e demais sobrecargas específicas para cada situação de utilização prevista em projeto e cabe ao projetista determinar sua correspondente classe de resistência mecânica, classificando o tubo segundo as classes previstas por esta norma.

Não se aplica a tubos com diâmetro nominal interno maior que 1 000 mm, quando reforçados exclusivamente com fibras de aço. Para os efeitos desta norma, aplicam-se os mesmos requisitos aos tubos pré-moldados e aos tubos pré-fabricados de concreto. Não se aplica a tubos de concreto destinados à cravação (pipe jacking).

A escolha dos materiais para a preparação do concreto destinado à fabricação dos tubos deve considerar a agressividade do meio, interno e externo, onde serão instalados os tubos. A relação água/cimento, expressa em litros de água por quilograma de cimento, deve ser no máximo de 0,50 para tubos destinados a água pluvial e no máximo de 0,45 para tubos destinados a esgoto sanitário, com consumos de cimento de acordo com a NBR 12655.

Na produção do tubo para água pluvial pode ser utilizado qualquer tipo de cimento Portland, de acordo com a NBR 16697. No caso de comprovada agressividade do meio externo ao concreto, deve ser feita uma avaliação conforme as NBR 6118 e NBR 12655, para definição dos parâmetros de preparação do concreto e seleção do cimento.

Na produção do tubo para esgoto sanitário, efluente industrial ou drenagem pluvial, nos casos em que seja comprovada a contaminação por esgoto, deve ser usado cimento resistente a sulfatos, conforme NBR 16697. Deve ser rejeitado, independentemente de ensaios de laboratório, todo e qualquer cimento que indicar sinais de hidratação, ou que esteja acondicionado em sacos que se apresentem manchados, úmidos ou avariados.

Os agregados devem atender aos requisitos da NBR 7211, sendo sua dimensão máxima característica limitada ao menor valor entre um terço da espessura da parede do tubo e o cobrimento mínimo da armadura. No caso de tubos reforçados exclusivamente com fibras de aço, os agregados devem ter sua dimensão máxima característica limitada a um terço da espessura de parede do tubo.

Os agregados devem ser estocados de forma a evitar contaminação e mistura de diferentes materiais e atender aos requisitos estabelecidos na NBR 15577-1 com relação ao seu potencial de reatividade com álcalis do concreto. Deve-se proceder às medidas preventivas específicas para cada caso. A água deve ser límpida, isenta de teores prejudiciais de sais, óleos, ácidos, álcalis e substâncias orgânicas, e não alterar a reologia do concreto, atendendo aos requisitos da NBR 15900-1.

Os aditivos utilizados no concreto devem atender ao disposto na NBR 11768 e o teor de íon cloro no concreto não pode ser maior que 0,15%, determinado conforme a NBR 10908. Os aditivos devem ser armazenados em local abrigado de intempéries, umidade e calor, respeitando-se seu prazo de validade.

A armadura principal do tubo deve ser posicionada de forma a garantir o atendimento aos requisitos mínimos de cobrimentos conforme 4.1.2.3. As barras transversais da armadura (barras ou telas) não podem afastar-se entre si ou das extremidades do tubo mais de 150 mm, sendo que na bolsa este afastamento não pode ser maior que 50 mm e na ponta 70 mm, tendo pelo menos duas espiras em sua extremidade. As emendas de barras podem ser feitas por transpasse ou solda, de forma a garantir a continuidade da capacidade estrutural do conjunto, conforme a NBR 6118.

O aço deve atender aos requisitos da NBR 7480, conforme processo de montagem da armadura. A tela de aço soldada deve atender aos requisitos da NBR 7481. Deve ser garantido o posicionamento geométrico das armaduras de maneira uniforme, respeitando o cobrimento interno, que deve ser no mínimo de 20 mm, e o cobrimento externo, que deve ser no mínimo de 15 mm, para os tubos de diâmetro nominal até 600 mm.

Para os tubos com diâmetros nominais maiores que 600 mm, o cobrimento interno das armaduras deve ser no mínimo de 30 mm e o cobrimento externo no mínimo de 20 mm. As fibras de aço devem atender aos requisitos estabelecidos para a Classe A-I da NBR 15530. O tubo deve apresentar arestas bem definidas e ser feito por processo industrial adequado às características do produto final quanto à resistência mecânica, permeabilidade, estanqueidade, absorção, dimensões e acabamento.

Após a moldagem, os tubos devem ser curados por método e tempo adequados, de modo a evitar a ocorrência de fissuras e garantir sua capacidade resistente. O Anexo G apresenta recomendações básicas para esse procedimento. O manuseio dos tubos deve ser feito por procedimentos que não alterem suas características aprovadas na inspeção, em respeito ao projeto.

Todos os tubos devem trazer, em caracteres legíveis, gravados em baixo-relevo no concreto ainda fresco, o nome ou marca do fabricante, o diâmetro nominal, a classe a que pertencem ou a resistência do tubo, a data de fabricação e um número para rastreamento de todas as suas características de fabricação. No caso de tubos reforçados exclusivamente com fibras de aço, estes devem ser identificados com a sigla “RF” gravada em caracteres legíveis em baixo-relevo no concreto ainda fresco.

Os tubos devem ser estocados na fábrica ou na obra de acordo com as instruções do fabricante e protegidos de contaminação. O Anexo G apresenta recomendações básicas para esse procedimento. As juntas dos tubos para aplicação em esgoto sanitário devem ser do tipo elástica. Para os tubos destinados a água pluvial, as juntas podem ser rígidas ou elásticas. As amostras de um lote de tubos ou acessórios, formadas conforme 6.3, devem atender aos requisitos de 5.2 e 5.3, respeitadas suas especificidades. As superfícies internas e externas dos tubos devem ser regulares e homogêneas, compatíveis com o processo de fabricação, não podendo apresentar defeitos visíveis a olho nu ou detectáveis por meio de percussão, e que sejam prejudiciais à qualidade do tubo quanto à resistência, permeabilidade e durabilidade.

Fibras salientes na superfície interna e na ponta do tubo provido de junta elástica não são admitidas. Fibras aparentes na superfície externa do tubo não caracterizam problema. Não são permitidos retoques com nata de cimento ou com outros materiais, visando esconder defeitos. Após o fim de pega do concreto e mediante aprovação do comprador, podem ser executados reparos de defeitos de dimensões inferiores ao estabelecido em 5.2.1.3, bem como fissuras superficiais, com materiais e procedimentos adequados e fiscalizados pelo comprador.

Não podem ser retiradas as fibras salientes na superfície dos tubos com o concreto fresco. Não podem ser aceitos tubos com defeitos como bolhas ou furos superficiais com diâmetro superior a 10 mm e profundidade superior a 5 mm e fissuras com abertura maior que 0,15 mm. O acabamento da superfície interna do tubo deve ser avaliado com o gabarito da figura abaixo, que deve ser rolado sobre esta superfície em movimentos circulares com o eixo paralelo ao eixo do tubo. Devem ser aprovados os tubos cuja parede não é tocada pela parte central do gabarito.

O Anexo A fornece as dimensões e resistências dos tubos objeto desta norma. As dimensões dos tubos estão apresentadas nas Tabelas A.1, A.2 e A.3 na norma. Os tubos devem ter eixo retilíneo e perpendicular aos planos das extremidades. A superfície interna deve ser cilíndrica e as seções transversais devem ter a forma de coroa circular. O diâmetro interno médio não pode diferir mais de 1 % do diâmetro nominal.

Para a espessura de parede não são admitidas diferenças para menos de 5% da espessura declarada ou 5 mm, adotando-se sempre o menor valor. O comprimento útil não pode diferir da dimensão declarada em mais de 20 mm para menos, nem mais de 50 mm para mais. Deve ser determinada conforme ensaio estabelecido no Anexo B no caso de tubos de concreto simples, armados e armados com reforço secundário de fibras, ou conforme o Anexo F no caso de tubos de concreto reforçados exclusivamente com fibras de aço.

As forças mínimas isentas de fissura, para cada diâmetro nominal e classe, devem atender aos requisitos estabelecidos na Tabela A.5 da norma. A força de ruptura deve ser determinada conforme ensaio estabelecido no Anexo B no caso de tubos de concreto simples, armados e armados com reforço secundário de fibras, ou conforme o Anexo F no caso de tubos de concreto reforçados exclusivamente com fibras de aço.

As forças de ruptura, para cada diâmetro nominal e classe, devem ser no mínimo as apresentadas nas Tabelas A.4 e A.5 na norma. Tubos com junta elástica para esgoto sanitário devem ter suas permeabilidade e estanqueidade determinadas conforme ensaio descrito no Anexo C, não podendo apresentar vazamento, quando submetidos à pressão de 0,1 MPa durante 30 min. Manchas de umidade, bem como gotas aderentes, não podem ser consideradas como vazamentos. Tubos com junta elástica para água pluvial devem ter suas permeabilidade e estanqueidade da junta determinadas conforme ensaio descrito no Anexo C, não podendo apresentar vazamento, quando submetido à pressão de 0,05 MPa durante 15 min.

Manchas de umidade, bem como gotas aderentes, não podem ser consideradas vazamentos. Tubos com junta rígida para água pluvial devem ter sua permeabilidade determinada conforme ensaio descrito no Anexo E, utilizando-se apenas um tubo, não podendo apresentar vazamento, quando submetidos à pressão de 0,05 MPa durante 15 min. A determinação da permeabilidade em tubos com junta rígida para água pluvial é facultativa.



Categorias:Metrologia, Normalização

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