3.3.1. Cofragens

3.3.1

COFRAGEM

Cofragem é o termo que designa o molde (superfície em contato com o betão) e o enquadramento (apoios que proporcionam estabilidade) usado para conter o betão no seu estado fresco até que seja autoportante conferindo a forma final pretendida. A cofragem deve ainda ter uma superfície com as características adequadas ao aspecto pretendido para o elemento quando este é

Este molde e todo o sistema de cofragem, além de ser concebido de maneira a assegurar a sustentação das pressões exercidas pelo betão, deve garantir o suporte das cargas permanentes como o seu peso próprio, o peso do betão fresco e possíveis cargas não permanentes como a ação de trabalhadores e equipamentos, vento ou acidentes. [24]

APOIOS MOLDE

Fig.65 - Cofragem Fonte: Adaptada pela autora-RIBEIRO( 2000)

SISTEMAS DE COFRAGEM

Um sistema de cofragem consiste num conjunto de materiais que interagem de forma a moldar o betão dando-lhe, o suporte necessário através da superfície cofrante, elementos de suporte e contraventamento, apoios ao solo e elementos de ligação. [24] As cofragens podem ser classificadas sob diversos critérios: em função dos materiais, possibilidade de reutilização, fins a que se destinam, entre outros. De uma maneira simplificada, na criação de estruturas em betão aparente, estes elementos distinguem-se essencialmente por dois tipos: cofragens modulares ou cofragens que são dimensionadas elemento a elemento (tradicionais)[2] [23] .O betão moldado no canteiro de obras é conhecido como betão in situ. O betão moldado em uma fábrica, para produzir componentes pré-fabricados, é conhecido como betão pré-moldado. [19] [24]

Fig. 66- Betão in situ Fonte: www.concretenetwork.com Fig. 67- Betão pré-moldado Fonte: Peri-handbook-formwork-scaffolding

SISTEMAS DE COFRAGEM TRADICIONAIS

As cofragens tradicionais são tipicamente construídas no local da obra e executadas em barrotes e tábuas de madeira maciça ou compensado, e ligadas sobretudo por pregos (ver fig.19). [23] [24]

Esta é uma solução que possui como maior atributo a sua versatilidade, pois, possibilita a realização de formas geométricas complexas, através do corte e encaixes feitos na obra, pormenores normalmente impraticáveis em sistemas com peças racionalizadas.

Tendo em conta o tipo de obra em estudo, este tipo de sistema revela debilidades devido ao número de reutilizações muito baixo, além de um elevado tempo despendido no processo de cofragem e descofragem, e revelar um acréscimo na dificuldade de limpeza em relação à outras soluções. Assim deduzimos que não deve ser um solução a considerar na execução de cofragem para betonagens de larga escala. [24] [25]

Fig. 68- Cofragem tradicional Fonte: www.designingbuildings.co.uk

SISTEMAS MODULARES DE COFRAGEM

Os sistemas modulares são especialmente projectados e fabricados fora do local. São constituídos por elementos normalizados, fabricados com materiais que admitem um elevado número de reutilizações e com a capacidade de suporte pré-definidas. [23]

O uso deste tipo de sistema permite jogar com as peças, que se dispõem em diferentes dimensões e orientações, conforme a estereotomia adoptada para a superfície a cofrar, portanto, se a opção for por este tipo de sistema, o arquitecto deve conhecer a modulação dos painéis. [23] [25] [2]

Os componentes aparecem normalmente interligados a fim de permitirem uma fácil montagem e desmontagem, e geralmente são feitos de produtos de cartão duro, plástico, aço e alumínio. A maioria dos sistemas de cofragem usa dois ou mais materiais, como por exemplo, molde de madeira compensada com enquadramento em estruturas de aço para painéis de parede. [23]

Fig.69 - Sistema modular de cofragem Fonte: Peri-handbook-formwork-scaffolding

Fig. 70- Sistema modular de cofragem Fonte: Peri-handbook-formwork-scaffolding

COMPONENTES DO SISTEMA DE COFRAGEM

A figura 71, mostra um sistema de cofragem típico de parede com os seus componentes. O padrão do molde, as juntas e os furos criados pelos tirantes (laços) da cofragem determinam a estereotomia (aparência da superfície de betão). [19]

MONTANTES

TRAVESSÕES

MOLDE

CONTRAVENTAMENTO

TIRANTES

Fig. 71- Sistema de cofragem e seus elementos Fonte: Ilustração adaptada pela autora - Ching, Francis

MOLDE

O molde da cofragem é o elemento que está directamente em contacto com o betão fresco. A materialidade do betão aparente advém da natureza da cofragem, podendo apresentar uma superfície mais ou menos lisa conforme a textura do molde. [2] [25]

A cofragem para superfícies de betão que devem permanecer expostas no edifício acabado pode fazer uso de vários materiais, dependendo do tipo de superfície necessária, por exemplo placas de madeira, painéis à base de madeira, chapa de aço; até revestimentos de fibrocimento, chapa ondulada, vidro, borracha ou plástico são usados em algumas ocasiões. [19]

O tipo de material é escolhido em função dos custos (o aço é mais dispendioso do que a madeira), da execução de geometrias, da estereotomia (geometria das juntas), do acabamento pretendido e da disponibilidade do material. [2]

Fig.72 - Moldagem por relevo Fonte: CHING, Francis-Building Construction Illustrated.

O tipo de material é escolhido em função dos custos (o aço é mais dispendioso do que a madeira), da execução de geometrias, da estereotomia (geometria das juntas), do acabamento pretendido e da disponibilidade do material. [2] Os materiais mais usados para esta função estão descritos à seguir:

MADEIRA

A madeira é o material mais comum e barato para trabalhos em menor escala. Esses formulários podem ser feitos com pranchas ou contraplacados.

Tábuas de madeira

A cofragem em tábuas de madeira, durante algumas décadas foi a mais utilizada, as dimensões e a escolha da madeira podem criar padrões bastante diferentes, exemplo disso são as obras de Le Corbusier. O negativo da madeira provoca variados ritmos e estereotomias, podendo esta ser aplicada na vertical, horizontal ou até mesmo com ângulos. O interessante é perceber as texturas orgânicas naturais provocadas pela madeira, conferindo várias expressões, desenhos, ritmos e métricas. [14] [27] O material tem como vantagens o seu baixo custo, facilidade de corte e montagem, e a sua disponibilidade. Porém, possui baixa durabilidade, variabilidade (que exige cálculos muitas vezes superdimensionados) e pode ser reutilizada um número limitado de vezes. [25] [27]

Fig. 73- Superfície moldada com tábuas de madeira Fonte: www.archdaily.com; Peri-handbook-formwork-scaffolding

Painéis de contraplacado

Surgidas na década de 60, unem à facilidade de corte da madeira com um alto índice de reaproveitamento. Apresentam-se principalmente com revestimento resinado, cuja reutilização chega a aproximadamente 8 vezes, e oferecem um aspecto de superficie rugosa ao betão; ou com revestimento plastificado (filme fenólico), que permite aproximadamente 18 reutilizações, e deixa a superfície do concreto lisa. São utilizadas em contacto com o betão em praticamente todos os tipos de cofragem, desde a mais simples, passando por formas curvas (moldadas com chapas de 4 e 6 mm) até formas moduladas. [25]

PLÁSTICO Os moldes plásticos são geralmente usadas em lajes nervuradas. Eles garantem uma superfície muito lisa, boa estanqueidade e perfeição geométrica dos elementos estruturais, além de boa resistência. Outro grande benefício é a sua reutilização, pois eles podem ser reutilizados inúmeras vezes. [27]

Fig. 74- Superficie resultante de molde de contraplacado Fonte: Peri-handbook-formwork-scaffolding

Fig.75 - Molde recuperável para lajes funjiformes Fonte: xxxxx

METAL

Por serem muito mais caras e proporcionar reutilização quase ilimitada, as formas metálicas geralmente são alugadas. Uma característica importante, geralmente considerada esteticamente admissível, são os orifícios regularmente espaçados, que nada mais são do que a fixação da forma ao seu escoramento. [27]

Aço

Ascofragens de aço têm vantagens em relação aos outros materiais, nomeadamente, rigidez e resistência elevadas; são montadas e desmontadas muito rapidamente e fornecem uma superfície altamente lisa para a estrutura. A sua grande desvantagem é que se não forem usadas muitas vezes, o custo destas cofragens torna-se elevado. Para além disso, o seu peso é elevado. [21] [27]

Alumínio

As cofragens de alumínio são, em muitos aspectos, similares às cofragens em aço, sobressaindo a vantagem de terem menor densidade que os anteriores. Quanto a desvantagens em comparação com o aço, a sua resistência à tração, compressão e transporte é menor, sendo necessárias maiores secções para o mesmo resultado das cofragens em aço. Somado a estas desvantagens o alumínio apresenta também elevada deformabilidade. [21]

Fig. 76- Cofragem metálica Fonte: Peri, UNO

CARTÃO

São usados especialmente em cofragens de pilares de secção circular. Estes moldes têm diâmetros até 120 cm e comprimentos até 15,5 m. Em elementos que requerem uma superfície final do betão cuidada, são fabricados com uma impermeabilização especial com um tratamento plastificante. Sua principal vantagem é ser um molde autoestruturado, necessitando apenas de elementos de posicionamento e prumo. A desvantagem é ser destruída no momento da desforma, restringindo-se a apenas uma utilização. [27] [21]

GESSO Alguns edifícios são projectados com figuras e desenhos ornamentais a serem realizados em betão. Os moldes de gesso são usados como cofragens para a realização dessas figuras. Ao efectuar a descofragem partem-se os moldes, ficando impressa na superfície de betão a figura ou os desenhos pretendidos. [21]

Fig. 77- cofragem de cartão para pilares Fonte: Tuboforma.com.br

Fig. 78- Cofragem de gesso Fonte: www.pardisgypsum.com

TIRANTES DE BETÃO

Tirantes (também conhecidos como grampos de forma, abraçadeiras de bobina, abraçadeiras de haste, abraçadeiras, entre outros), são necessários para evitar que as cofragens de parede se afastem ou se deformem devido à pressão exercida pelo betão recém vertido. [28] [1] Embora existam vários sistemas de cofragem reutilizáveis patenteados disponíveis no mercado, os mais comuns são:

TIRANTES DE ESTALO Apresentam recortes ou pontos frágeis que permitem que suas extremidades sejam quebradas e removidas durante a retirada da cofragem. São utilizados cones ou arruelas para manter constante a espessura desejável para a parede. [28]

TIRANTES FÊMEA

Consistem em barras externas que são inseridas através da cofragem e rosqueadas nas extremidades de uma barra interna. Após a retirada das cofragens, as secções externas saem, mas as internas permanecem embutidas no betão. [28]

Fig. 79- Tipos de tirantes Fonte: Adapdado pela autora -CHING, Francis-Building Construction

CONES Pequenos cones de madeira, aço ou plástico fixados aos tirantes da cofragem para afastar os painéis de maneira homogénea, deixam depressões na superfície do betão. Esses furos podem ser preenchidos ou deixados aparentes. [28]

Fig. 80- Cone de tirante Fonte: Adapdado pela autora -CHING, Francis-Building Construction

Furo preenchido com cone de betão Furo deixado aparente

Fig. 81, 82,83- Diferentes tipos de Fonte: Adapdado pela autora -CHING, Francis-Building Construction

CUNHAS E ENCAIXES Uma diversidade de cunhas e encaixes firmam as cofragens e transferem os esforços aos tirantes e travessões. [28]

Furo preenchido com cone de betão de silhueta

Fig. 84 - Encaixe de cofragem Fonte: Adapdado pela autora -CHING, Francis-Building Construction

KOSHINO HOUSE

Localização I Japão Arquitectos I Tadao Ando Architect & Associates Ano I 1984

Descrição I

O betão é o material vastamente explorado pelo arquitecto Tadao Ando. Nesta casa, ele usou lajes de betão com superfícies onduladas, onde os furos dos tirantes da cofragem permanecem visíveis. As dimensões das lajes de betão assim como toda a grade básica da casa foram especificadas para coincidir com as de um tapete de tatame - um tapete de dormir tradicional japonês.

TIRAS DE CHANFRADURA

Sendo de madeira ou outro material, são fixadas no interior da cofragem para produzir bordas lisas, arredondadas, ou chanfradas nas quinas externas de um elemento de betão. [28]

TIRAS DE RANHURA

Sendo de madeira ou outro material, são fixadas na face interna das cofragens para criar ranhuras nas superfícies dos elementos de betão. Estas tiras também são disponibilizadas junto com os sistemas de cofragem reutilizáveis de plástico. [28]

PRUMOS

São elementos normalmente tubulares que servem para alinhar a cofragem, e que absorvem as cargas do vento. Os prumos de cofragens verticais devem estar fixos na base, fazendo um ângulo de aproximadamente 45º com a mesma. Os prumos de cofragens horizontais devem ter o seu eixo completamente perpendicular à base. Um exemplo de prumos para cofragens verticais está representado na Figura 89. [2]

Fig. 88- Fonte: CHING, Francis-Building Construction

Fig. 89-Apoios do sistema de cofragem Fonte: CHING, Francis-Building Construction

DESCOFRAGEM Segundo o dicionário da construção (2006), a descofragem é o processo de remoção das cofragens para peças de betão, devendo realizar-se quando o betão tiver endurecido e alcançado a resistência esperada. Os trabalhos de descofragem incluem: recuperar, limpar, classificar e armazenar o material aproveitável. Uma atenção especial deve ser dada ao desmoldante escolhido.[25]

AGENTE DESMOLDANTE O desmoldante para moldes é um produto químico à base de óleos puros ou emulsões oleosas capazes de criar uma película fina entre as formas e o betão. A utilização adequada desse material impede a aderência entre o betão e o molde, facilitando a desforma. Com isso, é possível garantir o reaproveitamento das formas, maior produtividade no canteiro e melhor aparência final ao betão.

A matéria-prima do molde é o principal factor que impacta a escolha do desmoldante. A indústria oferece produtos que podem ser usados em qualquer tipo de molde, inclusive nos plásticos. Mas, de modo geral, as soluções se distinguem entre as adequadas para moldes absorventes (de madeira) e para as de baixa absorção (de alumínio e de materiais sintéticos). Os produtos à base de óleos servem tanto para moldes de madeira quanto para moldes metálicos. Os que são à base de emulsões são mais apropriados para moldes de madeira, enquanto os desmoldantes à base de ceras parafínicas costumam ser especificados para moldes metálicos. Seja qual for a solução utilizada, o desmoldante deverá apresentar fácil espalhamento e boa capacidade de recobrimento na superfície do molde. [25] [29]

Fig. 90- Aplicação do desmoldante no molde Fonte: Shutterstock; PERI