Utilização de concreto protendido em pavimentos portuários

Abstract

Os pavimentos de portos estão sujeitos a tipos de cargas que variam em geometria e magnitude, conforme a finalidade do terminal portuário. No caso de um terminal de contêineres, como o de Rio Grande, destacam-se as seguintes cargas: contêineres, stackers, empilhadeiras, RTGs e caminhões. Os tipos de pavimentos tradicionalmente utilizados em portos são: concreto simples, concreto armado, blocos intertravados de concreto e pedra natural. Este trabalho tem como objetivo estudar o uso alternativo do concreto protendido para pavimentos portuários, demonstrando a sua viabilidade, e desenvolver um modelo de cálculo para o dimensionamento deste pavimento. O uso da protensão já é uma realidade para pisos industriais e de aeroportos, pois possibilita espessuras de concreto reduzidas, poucas juntas e redução no número de fissuras, o que prolonga a vida útil do pavimento. Neste trabalho também foram elaboradas planilhas eletrônicas para o dimensionamento de pavimentos em concreto protendido, as quais trazem como resposta a armadura ativa necessária. São estudadas variações de parâmetros como: espessura da laje de concreto, resistência característica do concreto à compressão (fck), cargas de protensão e dos veículos e propriedades da sub-base. Além disso, foi realizada uma revisão bibliográfica sobre projeto de pavimento em concreto protendido e critérios de projeto para pavimento de um terminal de contêineres. Também foram estudadas alternativas para sub-bases, pois a capacidade de carga do pavimento está diretamente ligada a elas. Os modelos de cálculo e as planilhas foram verificados por meio da comparação dos seus resultados com resultados de outros autores e com um projeto executivo de pavimento. Foi desenvolvido um exemplo completo de dimensionamento de pavimento para o terminal de contêineres do Rio Grande (Tecon). Como resultado deste trabalho concluiu-se que o uso da protensão em pavimentos portuários é viável e que o modelo de dimensionamento proposto e as planilhas eletrônicas são eficientes, pois apresentam resultados próximos de outros autores.Ports pavements undergo different types of loads that vary in geometry and magnitude according to the purpose of the port terminal. In the case of a container terminal, as the Rio Grande, the following loads are highlighted: containers, stackers, forklifts, RTGs and trucks. The pavement types traditionally used in ports are: plain concrete, reinforced concrete, interlocking concrete blocks and natural stone. This work aims to study the alternative use of prestressed concrete in port pavements demonstrating its viability and also to develop a calculation model to the design of this pavement. This kind of pavement is already a reality for industrial and airport pavements. Prestressing enables reduced concrete thickness, few joints and reduction in the number of cracks, which extends the pavement life. In this work, spreadsheets were also developed for the design of prestressed concrete pavements. These spreadsheets give also as a result the necessary prestressed reinforcement area. Parameters variations are studied, such as: thickness of the concrete slab, characteristic compressive strength of concrete (fck), prestressing force, vehicle loads and the sub-base properties. The project includes a literature review on design of prestressed concrete pavement as well as on design criteria for paving a container terminal. Alternatives for sub-bases were also studied because the floor load capacity is directly related to them. The calculation models and the spreadsheets were verified by comparing their results with other authors’ results and with a pavement executive design. The paper presents a pavement design example to the container terminal in Rio Grande (Tecon). This study concludes that the use of prestressing in port pavements is practicable and that the proposed design model and the spreadsheets are efficient as they present results close to other authors’.