BubbleDeck é um sistema construtivo formado por esferas plásticas contidas entre uma pré-laje de concreto e uma tela soldada armada superior. As esferas (bubles) introduzidas na intersecção das armaduras "ocupam" o lugar do concreto que não desempenharia função estrutural. Assim, pode-se reduzir em até 35% o peso próprio da laje, vindo a proporcionar economia no dimensionamento estrutural em função das cargas menores sobre as fundações. O sistema permite ao engenheiro projetar vãos maiores com menor consumo de materiais (concreto e fôrmas) sem grandes impedimentos técnicos (foto 1).
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| Foto 1 - Subsolo com lajes executadas com BubbleDeck |
O sistema BubbleDeck é composto basicamente por:
> malha de aço superior;
> esfera de plástico reciclado;
> malha de aço inferior incorporada (eventualmente numa pré-laje com 6 cm de espessura).
A combinação das esferas plásticas nas lajes tipo cogumelo permite o aumento dos vãos nas duas direções - a laje é conectada diretamente às colunas através de concreto "in situ" sem nenhuma viga, acarretando em:
> liberdade nos projetos: layouts flexíveis que facilmente se adaptam a desenhos curvos e detalhes irregulares;
> redução do peso próprio: 35% menor, permitindo redução nas fundações;
> aumento dos intereixos das colunas: até 50% a mais do que as estruturas tradicionais;
> eliminação de vigas: execução mais barata e rápida de alvenarias e instalações;
> redução do volume de concreto: 1 kg do plástico reciclável das esferas substitui 100 kg de concreto.
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| Foto 2 - Módulo BubbleDeck |
Na Dinamarca e Holanda, nos últimos sete anos, mais de um milhão de metros quadrados de lajes BubbleDeck já foram construídos em diferentes tipos de construções com múltiplos pavimentos.
Os diferentes tipos de esferas são especificados de acordo com os requisitos dos projetos, tais como os carregamentos e vãos entre colunas. A tabela 1 define características gerais, quantitativos básicos e tamanhos de vão que podem ser alcançados com o emprego do sistema BubbleDeck.
Tipos de lajes
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| Foto 3 - Painéis acabados |
Pré-lajes
Uma camada de 6 cm de espessura é concretada fixando o módulo BubbleDeck composto pelas armaduras superior e inferior e as esferas plásticas. Os elementos são posicionados sobre escoramentos provisórios, as armaduras adicionais são posicionadas e a segunda etapa de concretagem é executada. É o tipo mais comum de laje BubleDeck e necessita de um guindaste móvel para o posicionamento dos elementos pré-moldados devido ao seu peso.
Módulos BubbleDeck
As esferas são posicionadas em gaiolas metálicas formando módulos que são posicionados sobre fôrmas convencionais de madeira, armaduras adicionais são inseridas e a concretagem é executada em dois estágios. Esse tipo de laje é ideal para pisos térreos, obras de reforma ou em casos de acesso complicado, pois os módulos BubbleDeck podem ser transportados e posicionados manualmente.
Painéis acabados
As lajes prontas concretadas são entregues no local da construção restando fazer apenas o içamento e o posicionamento. O painel pronto é aplicável para apoios em uma só direção e necessita da inclusão de vigas suporte ou paredes (foto 3).
Projeto
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| Foto 4 - Escoramento de vigas |
Diretrizes básicas para o projeto de lajes BubbleDeck
As lajes do tipo BubbleDeck biaxiais são dimensionadas utilizando-se os métodos convencionais para lajes maciças, de acordo com a norma NBR 6118:03 - Projeto de Estruturas de Concreto Armado. A redução da carga intrínseca é levada em conta, resultando em vantagens nas verificações estáticas.
As partes maciças da laje são definidas a partir da capacidade de suporte de carga cortante sem a utilização de armadura para resistir aos esforços cisalhantes.
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| Foto 5 - Colocação de painéis |
As esferas ocas são primeiro combinadas com malhas superiores e inferiores de armadura nas fábricas para formar as pré-lajes BubbleDecks.
As dimensões das esferas e o espaçamento entre elas são variáveis. A flexibilidade resultante desse método garante aos módulos uma adaptação fácil para qualquer tipo de piso, e a laje pode acomodar tubos e partes de instalações. Além disso, podem ser incluídas aberturas, mesmo que após a conclusão da laje.
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| Foto 6 - Reforço nas juntas |
Execução
Etapas construtivas para o emprego do painel BubbleDeck
> Escoramento provisório - vigas paralelas espaçadas de 1,8 m a 2,5 m são posicionadas (foto 4)
> Colocação dos painéis BubbleDeck - elementos pré-moldados posicionados com o emprego de equipamentos mecânicos (foto 5)
> Reforços nas juntas - armadura de ligação entre as peças pré-moldadas e armadura de ligação entre as malhas superiores (foto 6)
> Capitéis - armadura adicional superior na região dos pilares e eventual armadura de reforço (foto 7)
> Reforço periférico - colocação de armadura no perímetro da laje, caso necessário
> Preparação - selagem de juntas, limpeza e saturação com água do módulo pré-moldado
> Concretagem - lançamento, adensamento do concreto de segundo estágio (foto 8)
> Remoção do escoramento conforme especificação técnica
> Acabamentos - nenhum trabalho adicional é necessário a menos que se deseje outro tipo de acabamento diferente do concreto aparente
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| Foto 7 - Armadura adicional |
O sistema BubbleDeck possui selo verde devido a uma série de características como: as esferas são produzidas com material reciclável; redução do volume de concreto e uso reduzido de fôrmas de madeira.
A cada metro quadrado construído de laje BubbleDeck (para uma laje de 23 cm) são retirados 1 kg de plástico do meio ambiente.
Os vazios obtidos com as esferas usadas no interior da laje também contribuem para um melhor desempenho acústico.
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| Foto 8 - Concretagem |
Em caso de incêndio as esferas carbonizam sem emitir gases tóxicos. Dependendo da cobertura a resistência ao fogo pode variar de 60 a 180 minutos (verificações realizadas de acordo com a ISO 834).
Redução substancial de materiais e transportes.
Para um milhão de metros quadrados fabricados com a laje maciça há uma economia de 24,4 mil m3 de concreto com a tecnologia BubbleDeck.
Projetos realizados
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| Foto 9 - Moradia Le Coie |
City Hall and Offices, Glostrup, Denmark: lajes BD280 (280 mm de espessura). Arquitetura: Dissing & Weitling A/S. Engenheiro: Leif Hansenc
Primeira construção da Dinamarca com a tecnologia BubbleDeck, estrutura desenhada pela empresa Dissing & Weitling.
Moradia Le Coie, Jersey (GRB) (foto 9)
A maior estrutura BubbleDeck já construída na Grã-Bretanha foi executada em seis semanas. A estrutura contém 7.800 m² de lajes BubbleDeck com colunas de concreto com altura entre três e seis andares. Mais de 400 mil libras esterlinas foram economizadas, resultando numa redução de 3% do custo total do projeto. A contratada também verificou benefícios durante a fase de construção, como maior rapidez em erguer paredes internas e externas, além de uma instalação mais fácil.
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| Foto 10 - Millennium Tower |
Millennium Tower, Rotterdam, Netherlands (foto 10)
Originalmente projetada com lajes tubadas, percebeu-se uma economia de tempo e dinheiro consideráveis na utilização das lajes BubbleDeck. Adotar BubbleDeck significou também uma redução no pé-direito devido à não utilização de vigas, diminuindo a altura geral da construção. Outra consideração foi a falta de espaço de armazenamento no local da obra, pois se situava em vias arteriais e rodovias. Os pisos foram erguidos, em média, na metade do tempo - quatro dias em vez de oito dias - que levaria se fosse construída com as lajes originais. Na metade da construção, foi decidida a adição de dois andares em relação ao projeto inicial, o que só foi possível pela redução de altura da construção dada pelo uso das lajes BubbleDeck.
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