Como funciona a cofragem

Você passa por um prédio de escritórios alto no meio da construção, um esqueleto lentamente se enchendo de trabalhadores vestindo capacetes. Você percebe uma mangueira estendendo-se de um caminhão de cimento em uma pilha de painéis que se eleva e quase se assemelha a uma vidraça gigante, e você pode coçar a cabeça. Para que servem esses painéis? Acontece que eles são componentes cruciais da construção chamada cofragem.

Cofragem é o nome dos moldes usados ​​para criar paredes, colunas, lajes, escadas e outras estruturas de concreto. O concreto recém-derramado - uma combinação de areia, cascalho, cimento e água - está molhado, então não pode suportar seu próprio peso ou manter sua forma. A fôrma suporta o peso do concreto até que ele tenha secado em uma forma especificada e adquirido a força para se sustentar. "É como quando você faz um bolo", diz Harry Stamaty, proprietário da empresa de consultoria e design de fôrmas Detail By Design. "A forma em que você coloca o bolo é a forma, e a mistura do bolo é o concreto" [fonte: Stamaty ].

O conceito de cofragem não é novo. O Panteão, um ícone abobadado da arquitetura romana construído por volta de 125 dC, foi uma das primeiras estruturas a usar cofragem de concreto em sua construção. Mas a cofragem permaneceu uma ferramenta e técnica bastante incomum nos séculos seguintes – cimento e concreto eram materiais de construção raros até as invenções do cimento Portland e do concreto armado no século 19 [fonte: Stewart].

Hoje, a cofragem é usada para construir tudo, desde edifícios de escritórios a residências unifamiliares, de calçadas a estádios esportivos – basicamente, qualquer estrutura que incorpore concreto. Mas a cofragem raramente faz parte do projeto final. As formas são estruturas temporárias , uma variedade de agentes de construção que fornecem acesso e suporte durante a criação das características permanentes do projeto antes de serem removidas ou descartadas [fonte: Nemati ]. Mas, como veremos, embora a cofragem deva ir e vir sem deixar vestígios, é uma faceta importante do processo de construção - que ameaça graves consequências por descuido.

Vamos dar uma olhada em alguns dos materiais usados ​​para fazer cofragem.

1. Tipos de Cofragem
2. Usando cofragem em um canteiro de obras
3. Equilibrando Qualidade, Custo e Segurança

As formas, ou os moldes usados ​​para construir a cofragem, têm inúmeras permutações. Eles podem ser derivados de madeira, madeira compensada, aço, plástico, fibra de vidroe uma variedade de outros materiais. A maneira como eles são erguidos em um local de trabalho também pode variar. Às vezes, a cofragem pode chegar como uma série de painéis, juntamente com ferragens como amarrações, cunhas, grampos, braçadeiras e suportes, que os trabalhadores montam manualmente. Em outras ocasiões, formas pré-fabricadas projetadas e construídas em uma fábrica podem ser enviadas para um local de trabalho, içadas para a posição correta com um guindaste e conectadas com mecanismos de travamento simples. A colaboração entre o engenheiro-arquiteto do projeto e o empreiteiro de concreto geralmente determina a melhor configuração da cofragem. Talvez o compensado acomode melhor os detalhes cruciais da estrutura de concreto; talvez seja mais econômico reutilizar os formulários que o empreiteiro armazenou de um trabalho anterior.

Todas as fôrmas devem levar em conta dois fatores principais: a taxa de vazamento e a pressão lateral . A taxa de vazamento é literalmente a velocidade com que o concreto é despejado no vazio da forma. O concreto molhado é pesado, pesando aproximadamente 68 quilos por pé cúbico. À medida que a altura vertical do concreto vazado aumenta, a substância exerce pressão lateral ao empurrar contra as faces internas da fôrma. Se muito concreto for derramado de uma só vez e os dispositivos de conexão não forem fortes o suficiente para conter a pressão, o concreto úmido pode romper a fôrma.

O concreto derramado na parte inferior precisa de tempo para endurecer e ganhar resistência adequada antes que o concreto adicional seja derramado no topo. Stamaty diz que uma taxa de vazamento de 4 a 5 pés (1,2 a 1,5 metros) por hora é uma boa diretriz a ser seguida para praticamente qualquer sistema de cofragem, o que significa que uma parede de 12 pés de altura (3,7 metros) levaria até três horas para o derramamento completo [fonte: Stamaty ].

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A taxa de vazamento pode mudar dependendo da estação: A temperatura ambiente afeta a velocidade com que o concreto endurece, portanto, a taxa de vazamento provavelmente será maior no verão e menor no inverno.

A cofragem representa cerca de 40 a 60 por cento do orçamento de concreto para um determinado projeto [fonte: Lab ]. Os materiais, na verdade, representam uma pequena parte das despesas de cofragem: a maior parte do dinheiro é gasto na mão de obra para montar e desmontar as formas. Aqui estão os conceitos básicos de como a cofragem é usada no local de trabalho.

Depois que o empreiteiro e o arquiteto-engenheiro analisarem os desenhos estruturais e arquitetônicos de um projeto e considerarem os materiais de fôrma disponíveis, ele selecionará um sistema de fôrma que, como mencionado anteriormente, chega em peças componentes ou já montado. Uma vez montada a fôrma, os trabalhadores devem tratar o interior das fôrmas com um desmoldante - um composto feito de cera, óleo ou plástico que impede que a fôrma grude no concreto - porque fôrmas não tratadas podem causar estrutura de concreto fique descolorida ou deformada, o que requer mais trabalho para consertá-la.

Uma vez que a fôrma está no lugar e a mistura de concreto é aprovada, os trabalhadores começam a despejar o concreto no espaço vazio da fôrma. (Representantes da empresa que fornece o concreto geralmente estão no local durante projetos comerciais maiores.) O concreto é distribuído manualmente ou através de uma mangueira conectada a um caminhão de concreto, com uma bomba ajudando o concreto a alcançar partes do projeto onde o caminhão pode não viajar. Após o vazamento, os trabalhadores geralmente usam dispositivos vibratórios industriais, que podem ser fixados no exterior da forma ou colocados na espessura do concreto. A vibração ajuda a consolidar os elementos do concreto e eliminar as bolsas de ar. Se necessário, as obras podem tratar o concreto com água ou vapor.

Depois que o concreto secou, ​​as formas são desmontadas e removidas, ou "descascadas" no jargão da construção. O formulário pode ser reposicionado em outra área do canteiro de obras, estocado para uso posterior ou, se necessário, destruído. Atualmente, a maioria dos formulários é projetada e construída para ser reutilizada dezenas de vezes.

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Um sentimento comum na indústria de concreto é que a cofragem deve equilibrar qualidade, custo e segurança. Em termos de qualidade, as formas devem criar estruturas de concreto de acordo com as especificações do arquiteto-engenheiro, sem causar saliências ou outros defeitos na superfície do concreto. Em termos de custo, já mencionamos que as fôrmas representam uma boa parte do orçamento de concreto do projeto. A falha em terminar a cofragem em tempo hábil também pode atrasar o restante do cronograma de construção e levar a despesas adicionais de mão de obra, dando aos trabalhadores de concreto um incentivo para trabalhar com eficiência.

Mas a segurança supera tudo. Cerca de 25 por cento de todas as falhas de construção resultam de colapsos e falhas de estruturas de concreto , e falhas de cofragem são responsáveis ​​por mais da metade do número [fonte: Hanna ]. Em dezembro de 2011, uma laje desabou durante o vazamento de concreto durante um projeto de construção de cassino em Cincinnati, Ohio, resultando em vários ferimentos aos trabalhadores no local de trabalho. No mês seguinte, outra laje em outro canteiro de obras de cassino desabou durante a concretagem em Cleveland, Ohio [fonte: Feran ].

As fôrmas também causaram centenas de mortes em canteiros de obras [fonte: Nemati ]. Em Bailey's Crossroads, Virgínia, em 1972, trabalhadores removeram as escoras - os suportes que sustentam as lajes horizontais enquanto o concreto endurece - do 24º andar de um prédio de apartamentos muito cedo, provocando o colapso de todo o prédio, matando 14 pessoas. trabalhadores e mutilando muitos outros [fonte: Hurd ]. As formas podem desmoronar por sobrecarga de concreto, contraventamento inadequado, escoramento inadequado, resistência insuficiente no concreto antes da remoção da cofragem, decapagem inadequada e uma série de outras razões.

Organizações como a Administração de Segurança e Saúde Ocupacional emitem diretrizes para projetar e trabalhar com cofragem. Ter supervisores no local durante a montagem das fôrmas e o lançamento do concreto pode ajudar a minimizar os riscos do uso de fôrmas. Se o projeto da fôrma precisar ser alterado, os empreiteiros devem consultar o projetista da fôrma com antecedência. A cofragem pode ser uma estrutura temporária, mas suas consequências para a estrutura e para quem a constrói podem ser permanentes.

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Queda

Para medir a resistência relativa de um lote de concreto, os empreiteiros medirão seu abatimento . Basicamente, eles colherão uma amostra de concreto do lote em um cone de 3,7 metros de altura, levantarão o cone e deixarão o concreto cair em uma pilha e, em seguida, medirão a diferença entre a altura do cone e a altura da estaca de concreto. Uma diferença de altura de 3 a 4 polegadas (7,6 a 10,2 centímetros) é ideal, diz Stamaty. "Se for uma queda de 10 polegadas, significa que há muita água na mistura de concreto, o que significa que é muito fraco" [fonte: Stamaty ].

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