Como construir: chumbadores químicos

C om a necessidade de se obter estruturas com alto nível de confiabilidade e segurança, a utilização dos chumbadores químicos é cada vez mais frequente em obras de infraestrutura industriais e também da construção civil em geral. Atualmente há produtos recomendados tanto para cargas de altíssima responsabilidade e estruturas complexas quanto para fixações mais simples. Em qualquer uma das soluções adotadas, seguir as recomendações do fabricante é fundamental para o sucesso da aplicação.

Em relação à tipologia, os chumbadores podem ser divididos em injetáveis e ampolas (ou cápsulas). Na primeira opção, segundo explica Tiago Marcante, gerente de engenharia da Fischer Brasil, a mistura de resina com catalisador ocorre em um bico misturador, que também é utilizado para injetar o adesivo no furo (através de um aplicador) onde será fixada a ancoragem. “A outra opção, em ampolas, se refere a doses fracionadas, inseridas dentro do furo, onde a própria ancoragem destrói a ampola e realiza a mistura da resina com o catalisador no momento da instalação”, diz Marcante.

Quanto ao tipo de resina, há atualmente quatro bases utilizadas no mercado: epóxi, viniléster, poliéster e metacrilato de epóxi. A escolha pelo material adequado vai influenciar em fatores como capacidade de fixação e também tempo de cura. Para ajudar os projetistas na escolha do produto mais adequado, alguns fabricantes disponibilizam softwares e aplicativos de cálculo.

Além disso, é recomendado que antes da aplicação do produto o empreiteiro faça a leitura do manual do fabricante. Neste documento, geralmente está descrito um passo a passo da correta aplicação, bem como características do produto e informações de segurança. Há empresas que também oferecem assessoria especializada que realiza todo o cálculo de desempenho do chumbador químico com acompanhamento in loco.

Em termos de normatização, os chumbadores devem obedecer às disposições da NBR 15049:2004– Chumbadores de Adesão Química Instalados em Elementos de Concreto ou de Alvenaria Estrutural – Determinação do Desempenho. No âmbito internacional, o mercado costuma usar como referência a European Technical Assessment (ETA), desenvolvida pela European Organization Technical Assessment (Eota).

Case — Monotrilho Leste

O chumbador químico é um produto que pode ser utilizado em diversos tipos de aplicações, desde obras simples para fixação de grades, cadeiras e postes de iluminação até grandes obras de
infraestrutura para estruturas metálicas em geral, pontes rolantes, fixação de equipamentos pesados, travamento de barras rosqueadas e vergalhões a uma base de concreto.

As passagens de emergência (passarelas metálicas) receberam fixação com chumbadores químicos

Esta última opção de uso, aliás, foi amplamente aplicada pela empresa Forte Metal na obra da extensão do Monotrilho Leste, em São Paulo, que inclui um trecho de 5,5 km de extensão e quatro estações da Linha 15-Prata do Metrô (São Lucas, Camilo Haddad, Vila Tolstoi, Vila União). Segundo o gerente de montagem de estruturas metálicas Ricardo Rebolho, a empresa utiliza o produto em quase todas as obras que realiza e somente no monotrilho aplicou cerca de 1.000 tubos de resina.

 

A SOLUÇÃO

“É muita resina. Porque é muito furo. Então, praticamente em tudo o que foi feito na obra, teve que se fazer furos para ancorar a estrutura. Nós estamos falando de uma única obra. Mas nós fizemos também o Pátio Oratório, que utilizou o produto, e o Pátio Guido Caloi, ambos do metrô. Dificilmente há uma obra em que eu não utilizo”, explica Rebolho.

Na obra do monotrilho, a aplicação do produto ocorreu principalmente nas chamadas passagens de emergência, que são as passarelas de estrutura metálica fixadas entre as vigas de concreto onde passa o  trem. Como há muita vibração devido à passagem do trem, o chumbador químico é o produto mais indicado. Nesta obra, a empresa trabalhou com resinas das marcas Hilti e Walsywa.

Aplicação: o passo a passo para dar certo

– Conforme explica o engenheiro, a aplicação se deu em etapas que devem ser realizadas de maneira cuidadosa para não prejudicar a função do produto. “Primeiro, devesse verificar qual é a profundidade que o projeto determina. Aí você fura de acordo com a profundidade. Geralmente o furo é um diâmetro maior do que o chumbador.” Para fazer o furo, a Forte Metal utilizou uma furadeira industrial, que pode ser uma perfuratriz ou furadeira de vidro ou então uma extratora de concreto que perfura o aço.

– Em seguida, vem uma das etapas  mais importantes, mas que às vezes passa despercebida pela equipe de obra: a limpeza do furo para eliminar as partículas soltas. “Você tem que injetar ar comprimido para retirar todo o pó do furo. Você não pode colocar a resina com o pó, porque não vai dar aderência com o concreto”, afirma Rebolho. Além disso, uma escova pode ser utilizada
para a limpeza completa do furo.

– Segundo Fabrizio Eizo, coordenador de engenharia da Walsywa, a falta de limpeza é um dos erros mais recorrentes cometidos por clientes que compram o produto da fornecedora. “São cinco minutos que você perde, mas que influencia diretamente na carga de produto e na produtividade, pois será necessário fazer um novo furo e reaplicar o produto”, ressalta.

– Outro detalhe a atentar é a temperatura de aplicação, uma vez que o tempo de cura do produto está diretamente relacionado a esse fator. “Você não deve aplicar em temperaturas baixas, porque
vai demorar muito para secar. Dependendo da situação em que for realizado o furo, por exemplo, se for de cabeça para baixo, a resina não vai secar e pode começar a escorrer”, alerta Ricardo Rebolho, da Forte Metal.

– Depois da etapa de limpeza, vem a aplicação do produto em si. Deve-se introduzir o bico misturador no furo e preencher 3/4 do total com a resina. Então, o prisioneiro deve ser colocado com um movimento giratório, conforme explica o engenheiro: “Quando atingir a parte do fundo, o ideal é que você dê um giro em 360 graus para ele preencher bem o furo. Aí é esperar secar”.

– Para uma aplicação correta, a empresa utilizou, além da furadeira industrial e do equipamento de ar comprimido, um bico misturador que geralmente já vem com o produto. A capacidade da bisnaga pode variar de acordo com o tipo de resina. “Cada produto, dependendo do seu volume, exige um aplicador específico”, explica Eizo, da Walsywa.

– No caso da obra do monotrilho, como foi utilizado um chumbador químico bicomponente à base de viniléster (tipo WQI 44 Plus, da Walsywa), outro ponto de atenção foi fazer o descarte inicial do produto pressionando o aplicador duas ou três vezes para que ocorresse a mistura dos componentes nele. “Se não é feito o descarte inicial, a resina química começa a ser inserida sem a devida proporção, não ocorrendo a cura do produto, perdendo-se a aplicação”, alerta Fabrizio Eizo.

Os chumbadores químicos resistem a esforços significativos causados pela vibração, sendo o produto mais indicado para a fixação do sistema de monotrilho

SECAGEM

Após a aplicação, há o tempo de secagem, que também varia de acordo com a tipologia. O viniléster, por exemplo, tem uma cura muito rápida. “Se você está trabalhando a 30˚C, tem-se  aproximadamente quatro minutos entre colocar a resina no furo, fazer a instalação da haste e inserir a peça”, conta Fabrizio Eizo. Já o epóxi tem uma alta taxa de tempo de manipulação, podendo chegar a meia hora para o tempo de manipulação. A cura do produto pode levar até seis horas.

Dessa maneira, a escolha pelo produto ideal se dá não somente pelas suas características, mas também pela experiência da equipe em lidar com a tecnologia. “Se em um projeto já se Método de aplicação em concreto e alvenaria maciça sabe como o produto funciona, o que é necessário e as dimensões de instalação são precisas e corretas, você pode jogar um viniléster sem problema algum.” Mas se é necessário um maior tempo de trabalhabilidade, uma resina epóxi pode ser mais adequada

Outro fator que influencia no tempo de secagem é a temperatura. Com a temperatura na faixa dos 25˚C e 30˚C, o químico utilizado na obra do monotrilho levava em média 25 minutos para secar. Se a temperatura estivesse baixa, por exemplo, a mesma resina poderia demorar até três horas para atingir a cura. “Quando o clima está chuvoso, a gente não aplica, nem com garoa. Porque, senão, eu posso perder o produto”, afirma Ricardo Rebolho.

ESTOCAGEM

No caso da obra do Monotrilho Leste, onde houve uma utilização de grande quantidade dos chumbadores químicos, um planejamento correto da quantidade de material e estocagem é fundamental. “O ideal é que se compre o produto em uma quantidade exata do que se vai utilizar. Caso perceba que vai faltar, faça uma previsão de uns 15 dias antes, porque esse produto não existe  em prateleira. Ele é solicitado por encomenda”, explica o engenheiro. Esse planejamento é crucial para que a obra não seja interrompida, por exemplo.

Por outro lado, o excesso de produto  também pode causar perdas à empresa. “A gente já comprou uma grande quantidade e acabou não tendo saída para esse volume, o que acarretou a perda do produto, gerando um gasto desnecessário”, afirma Rebolho.

O correto armazenamento dos chumbadores químicos inclui ambientes limpos, secos e arejados. A temperatura deve estar entre +5 ºC e +25 ºC, conforme explica o coordenador de engenharia da
Walsywa. “Todo produto químico submetido a variações de temperatura vai se comportar de maneira diferente. Então a reação vai   acelerar o processo de decomposição do produto e isso pode  acabar afetando a sua função”, explica Fabrizio Eizo.

A rapidez da cura e a facilidade de aplicação influenciam a escolha pelos chumbadores químicos em obras de infraestrutura como o monotrilho

Essas informações constam no catálogo do produto e devem ser consultadas sempre que necessário. Além disso, no caso da Walsywa, a empresa oferece uma área de corpo técnico especializada somente em atender a essas demandas dos clientes. Um treinamento também está no pacote para a fornecedora identificar se determinado produto foi instalado corretamente e se atende às necessidades do projeto especificado.

FICHA TÉCNICA
Extensão do monotrilho da Linha 15-Prata do Metrô de São Paulo
Localização Zona Leste de São Paulo
Extensão 5,5 km
Número de estações 4 (São Lucas, Camilo Haddad, Vila Tolstoi, Vila União)
Construção Consórcio ACF
Estrutura metálica Forte Metal
Fornecedor de chumbador químico Hilti e Walsywa

Edição: Dirceu Neto
Ilustrações: Amanda Favali e Nikolas Sukyama
Fotos: Divulgacão Metrô de São Paulo

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