A ideia de aplicar o concreto protendido em pavimentos rodoviários e em pistas de aeroportos tem mais de 50 anos.
As primeiras experiências feitas na Europa e nos Estados Unidos utilizando o concreto protendido em pavimentação datam de 1945. Na Austrália, na década de 60, a solução foi utilizada em pisos industriais.
Em princípio, há 3 maneiras de se conseguir a protensão de um pavimento:
a) Protensão externa.
b) Pré-tensão.
Transferência imediata da força de protensão ao concreto, por aderência.
c) Protensão do concreto através de sistemas de pós-tensão.
Das 3 soluções prevaleceu a terceira, recebendo uma atenção especial na Europa Ocidental, onde foram desea firma alemã Dyckerhoff und Widmann desenvolveu a solução e executou algumas obras magníficas na época, inclusive uma das pistas do Aeroporto Internacional do Galeão, no Rio de Janeiro. Utilizavam-se até então somente barras de aço especial, de grande diâmetro.
Posteriormente, as firmas VSL e Rudloff protenderam com a cordoalha de aço CP190 RB (fabricação brasileira Belgo-Mineira) áreas apreciáveis em pistas, pátios de estacionamento e pisos. A obra mais recente é o Pátio de Aeronaves do novo Aeroporto de Curitiba, há pouco tempo inaugurado, onde o pavimento tem 20 cm de espessura e uma área de aprox. 21.700 m².
A placa protendida sendo menos solicitada a tração apresenta:
- Maior vida útil.
- Em condições normais de uso quase não ocorrem tensões de tração no pavimento protendido.
- Maior distância entre as juntas de dilatação (até 150 m).
Base para dimensionamento
Consideram-se sempre tensões longitudinais e tensões transversais, que decorrem de vários esforços solicitantes:
- Variação de temperatura.
- Atrito com a sub-base.
- Protensão.
- Carga de roda.
Temperatura
- Variação da temperatura ocorrendo por igual na seção toda.
- Variações ao longo da altura da placa.
Atrito com a Sob-base
- Variação de temperatura;
- Retração;
- Protensão.
Tensões devidas à protensão
- Força de protenção inicial junto aos macacos.
- Força final após as perdas.
- Os cabos são sempre retos e colocados em bainhas metálicas ou de plástico e situados normalmente na metade inferior da altura do pavimento.
- As ancoragens de protensão: extremidades ou no meio da placa.
Tensões devido a carga de rodas
- Para facilitar o cálculo, costuma-se usar no projeto uma carga pré-estabelecida de roda única, que seja equivalente à máxima carga de operação.
Deflexão vertical sob carga de roda no centro
- Valor da carga;
- Posição relativa aos bordos da placa;
- Área de contato.
Aspectos construtivos
Camada de deslizamento
- Atrito com a sub-base menor posssível:
- a)Camada de asfalto sobre o aterro compactado e duas camadas de papel parafinado ou plástico.
- b)Camada de areia de 2 a 3cm coberta por lona plástica ou papel parafinado.
Sub-base e Sub-leito
- Boa fundação: Sub-bases com coeficiente de recalque k inferior a 10 kgf/cm3 não devem ser usadas para suporte do pavimento protendido.
Concretagem
- Qualidade e homogeneidade do concreto;
- Qualidade de execução;
- Concretagem de cada faixa no tempo mínimo e sem interrupções, a fim de não ocorrerem retrações diferenciais ao longo da faixa;
- Protensão por etapas;
- Cura adequada por meio de cobertura com sacos de aniagem constantemente molhados e cura química.
Protensão
- A protensão deve ser feita por etapas para evitar as fissuras por retração.
- Os cabos da direção transversal são colocados primeiro, mas protendidos por último, após a última protensão longitudinal.
Juntas
- Juntas de concretagem entre as faixas de construção: Normalmente são retas ou levam um dente de concreto para melhor transferência da força cortante.
- Juntas de dilatação: Estas juntas, que podem ser metálicas ou de borracha, devem ser projetadas e instaladas em harmonia com o sistema de protensão.
Aspectos considerados no projeto para juntas de dilatação:
- a) o tamanho da placa;
- b) a temperatura da instalação;
- c) a temperatura máxima que poderá ocorrer na face superior;
- d) a temperatura correspondente na face inferior;
- e) a mínima temperatura na face superior;
- f) a temperatura correspondente na face inferior.
