Concreto Protendido

A resistência à tração do concreto situa-se em torno de 10% de sua resistência à compressão e, por isso, é geralmente desprezada nos cálculos estruturais. Encontrar meios de contornar essa limitação é uma das batalhas permanentes da engenharia, e a protensão é uma de suas respostas mais engenhosas.

A protensão pode ser definida como o artifício de introduzir na estrutura um estado prévio de tensões, por meio de uma compressão aplicada à peça de concreto. Essa compressão prévia neutraliza ou reduz as tensões de tração que surgiriam com o carregamento, permitindo que o concreto trabalhe predominantemente comprimido, na condição em que apresenta melhor desempenho.

Como funciona a protensão

A compressão prévia é obtida pelo estiramento de armaduras ativas de aço de alta resistência, chamadas cordoalhas ou fios de protensão. Ao serem tracionadas e ancoradas, essas armaduras transferem a força de compressão ao concreto. Existem dois grandes sistemas de aplicação: a pré-tração e a pós-tração.

Na pré-tração, as cordoalhas são estiradas e ancoradas em apoios fixos antes da concretagem. Depois que o concreto endurece e adquire resistência suficiente, os cabos são liberados e, ao tentarem voltar ao comprimento original, comprimem a peça por aderência. Esse sistema é típico da indústria de pré-fabricados.

Na pós-tração, as armaduras são posicionadas dentro de bainhas ou dutos e tracionadas por macacos hidráulicos somente após a cura do concreto, usando a própria peça como elemento de reação. A protensão pode ser aderente, quando as bainhas são preenchidas com nata de cimento, ou não aderente, quando são empregadas cordoalhas engraxadas e plastificadas (cordoalhas revestidas).

Aço de protensão

As cordoalhas de aço para concreto protendido são especificadas pela ABNT NBR 7483. Podem ser de três ou sete fios e são classificadas por categorias de resistência, como CP-190, CP-210 e CP-230, em que o número indica o limite mínimo de resistência à tração. São fabricadas em relaxação baixa e podem ser nuas (lisas ou entalhadas) ou revestidas, para uso em sistemas aderentes e não aderentes.

Vantagens e aplicações

• Redução da incidência de fissuras, favorecendo a durabilidade.
• Peças mais esbeltas e leves, graças ao uso de materiais de alta resistência.
• Capacidade de vencer vãos maiores do que o concreto armado convencional.
• Menor deformação (flechas) sob carga de serviço.

Essas características tornam o concreto protendido especialmente indicado para pontes e viadutos, lajes de grandes vãos em edifícios, estacionamentos, reservatórios, silos, galpões industriais e elementos pré-fabricados. Em edificações, as lajes protendidas permitem reduzir o número de pilares e ganhar liberdade arquitetônica.

Cuidados e normas vigentes

A protensão exige controle rigoroso das forças aplicadas, das perdas de tensão ao longo do tempo e da proteção das armaduras contra a corrosão, um risco crítico devido às altas tensões a que o aço é submetido. Nos sistemas aderentes, a injeção completa das bainhas é essencial para proteger as cordoalhas.

O projeto de estruturas de concreto protendido é regido pela ABNT NBR 6118:2023, que reúne os critérios de dimensionamento do concreto armado e protendido. A execução segue a ABNT NBR 14931:2023, que passou a tratar explicitamente das estruturas protendidas, enquanto as cordoalhas atendem à ABNT NBR 7483. O emprego de cimentos de alta resistência inicial e a industrialização crescente dos pré-fabricados são tendências que reforçam a relevância dessa tecnologia.