Artigo Técnico

Como vibrar corretamente o concreto?

Concreto mal vibrado pode ficar cheio de bolhas de ar e vazios internos, reduzindo sua resistência, prejudicando o envolvimento das armaduras e diminuindo a durabilidade da estrutura.

O concreto é uma mistura formada basicamente por cimento, areia, pedra e água. Dependendo da finalidade, também pode receber aditivos químicos, como plastificantes, superplastificantes, retardadores ou aceleradores de pega e outros produtos utilizados para modificar determinadas propriedades da mistura.

Durante a mistura, o transporte e principalmente o lançamento dentro das fôrmas, uma quantidade de ar fica aprisionada entre os agregados (pedra e areia). Além disso, o concreto fresco nem sempre consegue preencher sozinho todos os espaços existentes entre as barras de aço, os cantos das fôrmas e regiões mais estreitas.

Se esse ar permanecer dentro da massa até o endurecimento, surgem vazios que na obra costumam ser chamados de "bicheiras" ou "ninhos de brita".

Essas falhas podem variar desde pequenos defeitos superficiais até regiões importantes da estrutura, que ficam com pouca argamassa, muita pedra aparente e armaduras sem o cobrimento adequado.

É justamente para reduzir esses vazios e compactar corretamente o concreto que utilizamos o vibrador de imersão.

Por que vibrar o concreto?

A vibração transmite movimentos rápidos ao concreto fresco. Durante alguns segundos, a mistura fica mais fluida, permitindo que os agregados se acomodem e que o ar aprisionado suba até a superfície.

Quando a vibração é interrompida, o concreto volta a apresentar sua consistência normal, agora muito mais compacto.

Os principais objetivos são:

• Eliminar bolhas de ar: a vibração ajuda a expulsar o ar aprisionado durante o lançamento.
• Evitar bicheiras e ninhos de brita: o concreto consegue preencher melhor os cantos das fôrmas e os espaços entre as armaduras.
• Envolver corretamente as barras de aço: uma massa bem compactada preenche os espaços ao redor das armaduras e melhora a ligação entre aço e concreto.
• Proteger a armadura: menos vazios significam menor facilidade para entrada de água, oxigênio e agentes agressivos que podem favorecer a corrosão do aço.
• Aumentar a resistência: um concreto corretamente adensado apresenta melhores condições para atingir o desempenho previsto no projeto.
• Aumentar a durabilidade: estruturas menos porosas ficam melhor protegidas contra umidade e intempéries.
• Melhorar o acabamento: reduz falhas e vazios visíveis após a retirada das fôrmas.

Vibrar corretamente não aumenta magicamente o Fck de um concreto ruim. A resistência depende da dosagem, quantidade de água, materiais, cura e vários outros fatores. Mas uma concretagem mal adensada pode impedir que até um excelente concreto alcance o desempenho esperado.

Como funciona um vibrador de concreto?

O equipamento mais conhecido nas obras é o vibrador de imersão, também chamado de vibrador de mangote.

Nos modelos tradicionais, temos basicamente:

• motor: fornece a energia para movimentar o conjunto;
• mangote flexível: transmite o movimento do motor até a extremidade;
• agulha ou cabeça vibratória: parte metálica que é mergulhada no concreto e transmite a vibração para a massa.

Existem também vibradores de alta frequência com motor ou sistema vibratório incorporado próximo à própria cabeça, além de outros equipamentos destinados a pré-moldados e aplicações especiais.

Em pequenas e médias obras, os equipamentos elétricos são os mais comuns. São relativamente leves, simples e produzem pouca emissão de gases no local.

Também existem unidades acionadas por motores a gasolina. Elas são úteis principalmente em locais remotos ou na fase inicial da obra, quando ainda não existe alimentação elétrica confiável.

Atualmente existem inclusive modelos alimentados por bateria, interessantes em determinadas situações pela mobilidade e pela ausência de cabos espalhados pelo canteiro.

Qual diâmetro de mangote utilizar?

As cabeças vibratórias são fabricadas em diversos diâmetros. A escolha depende das dimensões da peça que será concretada, consistência do concreto, tamanho do agregado e principalmente, do espaço existente entre as barras de aço.

Um vibrador muito grande pode não passar entre as armaduras de uma viga estreita. Um vibrador muito pequeno pode funcionar, mas exigirá maior quantidade de pontos de inserção e mais tempo para compactar um grande volume de concreto.

Como referência prática, podem ser consideradas as seguintes faixas aproximadas:

Esses valores são apenas referências. O raio de influência varia com o equipamento e com o próprio concreto. O correto é consultar as especificações do fabricante e observar o comportamento da massa durante a concretagem.

Uma regra prática utilizada por fabricantes é distribuir as inserções com distância aproximada de 8 a 10 vezes o diâmetro da cabeça vibratória, ajustando o espaçamento para que as regiões de influência se sobreponham.

Ou seja: não basta mergulhar o vibrador três vezes em uma laje inteira e considerar o serviço encerrado. A vibração precisa percorrer sistematicamente toda a região concretada.

Como vibrar corretamente?

O trabalho deve acompanhar o lançamento do concreto. Não adianta deixar uma grande área concretada para vibrar tudo no final, porque algumas regiões podem começar a perder trabalhabilidade antes que o operador chegue até elas.

1. Introduza a agulha rapidamente e, sempre que possível, na vertical.

A introdução rápida permite que o vibrador alcance a região desejada antes que comece a consolidar excessivamente apenas a camada superior.

2. Em concretagens feitas em camadas, penetre alguns centímetros na camada anterior.

Isso ajuda a unir as duas camadas, evitando uma interface mal adensada.

Não é necessário empurrar a agulha contra o fundo da fôrma. O objetivo é alcançar e consolidar toda a espessura necessária sem danificar o equipamento ou os elementos existentes.

3. Deixe vibrar somente o tempo necessário.

Um período típico pode ficar na ordem de 5 a 15 segundos por ponto, mas o operador deve observar o comportamento do concreto.

Os sinais de que a região está bem compactada são:

• o concreto deixa de baixar significativamente;
• diminuem ou desaparecem as bolhas de ar que chegam à superfície;
• a superfície fica mais uniforme;
• o som e o comportamento do vibrador tendem a se estabilizar.

4. Retire a agulha lentamente.

A retirada precisa ser lenta para permitir que o concreto feche o espaço deixado pela cabeça vibratória. Retirar rapidamente pode formar um verdadeiro “buraco do mangote” dentro da massa.

5. Passe para o ponto seguinte.

Os pontos devem ser próximos o suficiente para que suas áreas de influência se sobreponham. Dependendo do diâmetro do vibrador e da peça, isso pode significar inserções aproximadamente a cada 20, 30, 40 ou 50 centímetros.

Portanto, o espaçamento não deve ser adotado como um valor universal. Uma agulha pequena exige pontos muito mais próximos que um equipamento grande.

Não use o vibrador para empurrar o concreto

Este é um erro muito comum.

O concreto é despejado em determinado ponto e o trabalhador inclina o mangote tentando fazer a massa caminhar alguns metros pela fôrma.

O vibrador serve para adensar, não para transportar concreto.

Para distribuir a massa, utilize os equipamentos adequados, como pás e enxadas, ou o próprio posicionamento correto da mangueira da bomba.

Arrastar o concreto pela vibração pode provocar segregação (separação) dos materiais e concentrar argamassa em uma região e agregado graúdo (pedra) em outra.

Cuidado com o excesso de vibração

Se pouca vibração é ruim, vibrar indefinidamente também atrapalha.

O excesso pode favorecer a segregação, principalmente em concretos de consistência muito fluida ou com dosagem inadequada.

Os agregados graúdos são mais pesados e podem tender a descer, enquanto a pasta e partículas mais finas tendem a se concentrar na superfície. O resultado é uma massa menos homogênea.

Por isso, o operador não deve trabalhar com cronômetro de maneira cega. Deve observar o concreto e retirar o vibrador quando a região estiver suficientemente consolidada.

Mais vibração não significa automaticamente mais qualidade. É como apertar um parafuso: frouxo é ruim, mas continuar apertando depois do necessário também pode criar um problema.

Evite bater nas armaduras e nas fôrmas

A cabeça do vibrador deve entrar pelos espaços existentes entre as barras de ferro sem ser utilizada para afastá-las ou empurrá-las.

Evite ficar batendo ou apoiando continuamente o vibrador sobre as armaduras. Além de poder danificar o equipamento, fabricantes recomendam evitar esse contato para não prejudicar a região de aderência entre aço e concreto.

Também evite usar o mangote como ferramenta para bater nas fôrmas.

Antes da concretagem, o engenheiro e a equipe devem verificar se existe espaço suficiente entre as armaduras para a passagem da cabeça escolhida.

Em uma viga muito armada, não adianta chegar com uma agulha de grande diâmetro e descobrir durante a concretagem que ela não passa pelos estribos.

Planeje a equipe de concretagem

Uma boa concretagem precisa parecer uma pequena equipe bem ensaiada: cada pessoa conhece sua função antes da chegada do primeiro caminhão.

Dependendo do tamanho do serviço, pode haver trabalhadores responsáveis por:

• receber e direcionar o concreto;
• espalhar a massa;
• operar o vibrador;
• movimentar o conjunto do motor;
• organizar cabos elétricos e mangueiras;
• nivelar e dar acabamento;
• conferir fôrmas e escoramentos durante o lançamento.

Nos modelos com motor separado e mangote comprido, o operador pode precisar de um ajudante para deslocar o equipamento conforme a concretagem avança.

Em grandes lajes, também é importante alguém acompanhar o cabo elétrico. O cabo não deve ficar preso entre armaduras, passar por locais onde possa ser esmagado nem obrigar o operador a parar porque acabou o comprimento justamente quando o caminhão continua descarregando.

Planejamento simples evita uma situação muito comum na obra: todos correndo ao mesmo tempo e ninguém sabendo exatamente quem deveria estar fazendo o quê.

Cuidado especial nas fundações

Na concretagem de blocos, vigas baldrame, tubulões ou outros elementos próximos do terreno, tenha atenção para que a cabeça do vibrador não seja mergulhada em lama ou terra.

Se a agulha sujar e voltar diretamente para o concreto, esse material estranho pode ser incorporado à estrutura.

O fundo das escavações e das fôrmas deve estar limpo antes da concretagem, sem solo solto, água barrenta, pedaços de madeira, arames ou outros resíduos.

Se a agulha encostar acidentalmente em terra, faça sua limpeza antes de introduzi-la novamente na massa.

Cuidados com o equipamento

Terminada a concretagem, o vibrador normalmente parece ter participado de uma guerra contra o cimento: mangote, cabeça e cabos ficam cobertos de respingos de concreto.

Não espere o dia seguinte para resolver o problema.

Enquanto a massa está fresca, a limpeza é relativamente simples. Depois que o cimento endurece, retirar o material aderido fica muito mais difícil e pode danificar o equipamento.

Após o serviço:

• desligue o equipamento e desconecte-o da alimentação elétrica;
• siga as orientações de limpeza do fabricante;
• limpe imediatamente a cabeça e o mangote;
• não direcione água para o motor ou componentes elétricos;
• verifique cortes ou danos no cabo;
• inspecione conexões e o estado do mangote;
• guarde o equipamento em local seco e protegido.

Em vibradores com eixo flexível, evite armazenar o mangote dobrado de forma muito fechada ou forçada. Siga o raio mínimo de curvatura e as recomendações do fabricante, pois armazenamento inadequado pode danificar o eixo interno.

Se possível, quanrde os mangotes esticados, sem enrolar.

Teste tudo antes da concretagem

Esta talvez seja uma das melhores recomendações de um engenheiro experiente:teste o vibrador no dia anterior.

Confira se o motor funciona, se o mangote vibra corretamente, se o cabo está em boas condições, se haverá energia disponível e se as extensões possuem comprimento suficiente.

Em concretagens importantes, vale avaliar a disponibilidade de um equipamento reserva.

O pior momento para descobrir que o vibrador não funciona é quando o caminhão-betoneira já está na porta, a bomba está ligada e alguns metros cúbicos de concreto fresco estão esperando dentro da fôrma.

o endurecimento do concreto não espera alguém procura uma assistência técnica...

Resumo

• A vibração elimina grande parte do ar aprisionado no concreto fresco.
• Um concreto mal adensado pode apresentar bicheiras, ninhos de brita, baixa resistência e menor durabilidade.
• O vibrador de imersão possui uma cabeça metálica que transmite vibrações diretamente à massa.
• Existem equipamentos elétricos, a gasolina, de alta frequência e modelos a bateria.
• O diâmetro da cabeça deve ser compatível com a peça e com o espaçamento das armaduras.
• Vibradores pequenos são indicados para locais estreitos; equipamentos maiores atendem grandes volumes de concreto.
• Introduza a agulha rapidamente e preferencialmente na vertical.
• Em concretagens por camadas, penetre também parte da camada anterior.
• Normalmente são suficientes alguns segundos de vibração em cada ponto; observe o desaparecimento das bolhas e a estabilização da massa.
• Retire a agulha lentamente para que o concreto feche o espaço deixado por ela.
• Não utilize o vibrador para transportar ou espalhar concreto.
• Evite excesso de vibração, pois pode ocorrer segregação.
• Evite bater continuamente a agulha nas barras de aço e nas fôrmas.
• Mantenha o equipamento afastado de terra e lama.
• Limpe o mangote imediatamente depois da concretagem e proteja o motor contra água.
• Teste o equipamento antes do início do serviço.

Vibrar concreto parece uma tarefa simples: mergulhar o vibrador na massa durante alguns segundos, ms na prática, existe técnica por trás desses poucos segundos.

Uma estrutura bem calculada depende também de uma boa execução. O engenheiro pode especificar o concreto correto, calcular cada barra de aço e desenhar todos os detalhes da estrutura, mas o concreto precisa realmente preencher todos os espaços nas formas e ser adensado corretamente.

O vibrador não aparece depois que a obra fica pronta, mas o trabalho que ele fez permanece escondido dentro de cada viga, pilar, laje e fundação. E, na construção civil, algumas das tarefas mais importantes são justamente aquelas que ninguém consegue enxergar depois.