Bollards de Concreto Pré-Moldado: Segurança e Design de Alto Nível

Proteção contra impacto e design premium

Quando se trata de segurança de pedestres, existem muitos tipos diferentes de bollards que planejadores urbanos e arquitetos podem usar para proteger pessoas e propriedades contra intrusão de veículos. Bollards de aço em cores vivas revestem muitas esquinas de ruas e estacionamentos — mas nem todo bollard precisa parecer um cano neon para ser um guia de tráfego ou barreira de impacto. Locais que exigem uma estética mais moderna ou sutil têm outras opções para fornecer segurança contra colisões de veículos.

Bollards de concreto pré-moldado são um exemplo de bollard decorativo que fornece proteção contra impacto sem distrair do paisagismo e estilo arquitetônico. Reforçados com aço para resistência excepcional e disponíveis em muitas formas, tamanhos e acabamentos superficiais, bollards de concreto podem ser usados para qualquer aplicação permanente de bollard.

Por que usar concreto?

O concreto é um excelente material de construção, usado na maioria dos grandes edifícios e projetos de infraestrutura urbana — você teria dificuldade em encontrar qualquer edifício moderno que não use concreto pelo menos na fundação. Por si só, o concreto tem alta massa térmica e é resistente à intemperismo, tornando-o ideal para uso externo. O concreto também pode ser facilmente melhorado com reforço de aço para resistência adicional e acabamentos superficiais adicionais, protegendo-o de elementos externos enquanto adiciona uma textura superficial atraente.

Produtos de concreto pré-moldado são usados para uma gama de aplicações:

• Mobiliário urbano arquitetônico para segurança e proteção
• Materiais de construção estruturais
• Pisos pavimentados
• Caixas para condutos de utilidades

Concreto pré-moldado: Benefícios da fabricação controlada

Comparado a projetos de concreto moldado no local (cast-in-place), fabricantes de concreto pré-moldado têm controle excepcional no gerenciamento da qualidade e aparência dos produtos de concreto. Instalações de fundição têm o benefício de um ambiente de fabricação limpo para minimizar impurezas. Produtos pré-moldados também usam moldes, que garantem uniformidade entre múltiplos itens, e permitem alto grau de planejamento e previsibilidade na determinação de misturas e volumes de concreto.

Para projetos de concreto moldado no local, a fôrma (formwork) é frequentemente o insumo mais caro, pois requer mão de obra e materiais extensivos. Confiar em fabricantes fora do local é uma forma eficaz de reduzir custos enquanto garante qualidade e características específicas de desempenho. Produtos de concreto pré-moldado são enviados prontos para uso e geralmente requerem muito menos tempo e mão de obra para instalar.

Concreto armado: O aço fornece resistência e durabilidade

Por si só, o concreto tem resistência à compressão excepcional, mas é fraco em resistência à tração e cisalhamento. Isso significa que é altamente suscetível a trincas — especialmente quando sujeito a forças significativas ao longo do tempo. Como o concreto pode ser fortalecido? Usando aço.

Vantagens do aço

• Resistência excepcional: O aço suporta altas forças de tração e cisalhamento
• Comporta-se similarmente ao concreto: O aço responde à temperatura e umidade encolhendo e expandindo
• Fácil de manipular: O aço pode ser dobrado, cortado ou amarrado em diferentes formas para se ajustar a qualquer fôrma de concreto
• Velocidade de montagem: O aço pode ser montado rapidamente em fôrmas e moldes
• Baixa manutenção: O aço requer manutenção mínima uma vez instalado
• Econômico: O aço é acessível e comum em toda a América do Norte

Quando o aço é acoplado ao concreto, o resultado é concreto armado. Este é um material com resistência e durabilidade incríveis e é utilizado como bloco de construção para bollards decorativos e funcionais.

Vergalhão (Rebar): O material de reforço mais comum

Diferentes tipos de reforço podem ser usados para aplicações específicas de concreto. O material de reforço mais comum é o vergalhão de aço (rebar), embora o concreto armado também possa usar malha de arame de aço. O aço se interliga e liga ao concreto à medida que cura, fornecendo resistência adicional.

O que é vergalhão?

Vergalhão é um material versátil que pode ser facilmente dobrado, cortado ou emendado, e diferentes tipos estão disponíveis, cada um com propriedades específicas incorporadas para resistência, soldabilidade e resistência à corrosão.

Lidando com corrosão

Vale notar que o aço é geralmente protegido da corrosão pelos altos níveis de PH do concreto circundante. No entanto, níveis de PH reduzidos, ou sais marinhos ou de desgelo excessivos, podem permear o concreto e desencadear uma reação em cadeia.

No momento da instalação, corrosão superficial menor não afetará a integridade estrutural do vergalhão (e pode até ser desejada para incentivar melhor ligação). Uma vez vedado, o isolamento de ambientes externos interrompe a oxidação.

Para prevenir corrosão adicional, os fabricantes devem:

1. Garantir que concreto suficiente foi aplicado para envolver e proteger o aço integral
2. Usar materiais resistentes à corrosão, como aço inoxidável, galvanizado ou revestido com epóxi

Para aumentar a integridade estrutural de concreto de suporte de carga, aplique tensão às barras de reforço antes de verter o concreto. A tensão é mantida até que o concreto cure. A pré-tensão (pre-stressing) garante um produto final mais resiliente no suporte de cargas pesadas.

Estratégias para reforço de aço podem variar. Projetos formais requerem profissionais de design qualificados para considerar o uso pretendido de uma estrutura:

• Localização
• Vãos (span lengths)
• Cargas esperadas

Designs também requerem que parâmetros precisos sejam especificados para quantidades, graus, tamanhos e posicionamento de materiais dentro de um projeto maior. Os métodos usados para produzir concreto pré-moldado oferecem circunstâncias ideais para predeterminar designs de carga e garantir aplicação consistente em uma gama de produtos.

Acabamento superficial para o toque final

Concreto pré-moldado pode ser projetado com uma gama de cores, texturas e acabamentos que seriam difíceis de alcançar usando métodos de moldagem no local. Esses acabamentos são alcançados usando diferentes misturas de concreto, seleções de agregados e métodos de processamento. Tipicamente, acabamentos de concreto são agrupados em duas categorias: liso e agregado exposto.

1) Acabamento de concreto liso

Existem várias variáveis que podem afetar a aparência final do concreto:

• Tipo de cimento usado
• Mistura
• Clima
• Condições de cura

Superfícies lisas podem ser criadas dando ao concreto pré-moldado um acabamento as-cast (como saído da fôrma) ou levemente jateado com areia. Um acabamento as-cast é criado retirando o concreto de sua fôrma e aplicando pouco ou nenhum processamento adicional. Acabamentos as-cast oferecem um perfil muito limpo e são propícios à pintura. No entanto, pode ser difícil atingir uma cor consistente em acabamentos as-cast para projetos maiores.

Pequenos vazios de ar, ou "olhos de inseto" (bug eyes), serão mais perceptíveis em superfícies de concreto lisas, o que, dependendo da aplicação, pode ser uma desvantagem. Vazios podem ser removidos com sacking de concreto adicional, mas isso pode ser um processo caro. Jateamento leve com areia é frequentemente aplicado para alcançar uma aparência mais uniforme e lisa, minimizando variabilidades na cor e textura do cimento aglomerante — mas também pode tornar vazios e outras imperfeições mais perceptíveis. Jateamento mais pesado resultará em agregados expostos, então considere o acabamento desejado para determinar o nível de jateamento necessário.

2) Acabamento de concreto com agregado exposto

Concreto com agregado exposto requer processamento adicional, como jateamento com areia, para revelar as pedras usadas na mistura de concreto. Materiais de agregado tipicamente compõem cerca de 60-70% de uma mistura de concreto, e uma multiplicidade de diferentes tipos de agregados pode ser usada. Uma vez expostos, os agregados podem ter um efeito significativo na cor, aparência e textura do concreto. Acabamentos com agregado exposto tendem a ser mais uniformes e consistentes que acabamentos lisos, virtualmente eliminando a aparência de vazios e outras imperfeições — tanto de perto quanto à distância.

Agregados podem ser expostos em diferentes graus para alcançar uma gama de texturas e tons de cor, ou para preservar a presença da mistura de concreto:

• Exposição leve envolve jatear uma superfície de concreto até que os agregados fiquem apenas visíveis através da mistura, mantendo uma presença significativa na aparência geral da superfície.
• Exposição média remove mais do concreto superficial, criando uma estética mais equilibrada entre agregado e cimento.
• Exposição profunda expõe o máximo de agregado possível — cerca de um terço de cada pedra ou metade do menor tamanho de pedra — para torná-lo a característica dominante.

Agregados são tipicamente expostos através de jateamento com areia, mas produtos químicos são às vezes usados nas fôrmas para limitar a cura. Isso torna as superfícies mais fáceis de remover.

Outros acabamentos de concreto

Além do jateamento com areia, uma gama de outros processos está disponível para alterar superfícies de concreto:

• Etching com ácido - similar ao jateamento mas permite mais preservação de cor e detalhe
• Forros de fôrma (form liners) - envolve forrar fôrmas com materiais adicionais para alcançar texturas únicas
• Ferramentas adicionais - usadas para criar textura de pedra quebrada

Bollards de concreto pré-moldado e mobiliário urbano externo

Dos muitos produtos de concreto para escolher, bollards de concreto pré-moldado frequentemente passam despercebidos, mas desempenham um papel importante na segurança. Proteja qualquer espaço externo com bollards de concreto que não distraiam da infraestrutura circundante enquanto aumentam a segurança.

Este conteúdo é fornecido apenas para fins informativos. Um engenheiro profissional ou profissional de design deve ser consultado para qualquer aplicação específica de desempenho relacionada a desempenho estrutural ou design estético.

Fontes

• Architectural Precast Association. "Architectural Precast Concrete Finishes Guide."
• Arnold, Christopher e Mary Ann Lasch. "FEMA 430: Chapter 4: Perimeter Security Design." Site and Urban Design for Security: Guidance Against Potential Terrorist Attacks. Earthquake Engineering Research Institute sob concessão da Federal Emergency Management Agency e Department of Homeland Security. 2007.
• Encyclopedia Britannica. "Reinforced Concrete." britannica.com, acessado em junho de 2014.
• National Precast Concrete Association. The Little Book of Concrete: A Guide to the One Hundred Advantages of Precast Concrete. 2006.
• Precast/Prestressed Concrete Institute. "Design Factors Affecting Aesthetics of Architectural Precast Concrete." PCI Designer's Notebook.