2 CONCRETAGEM DE ERCA COM CDC BOMBEADO
2.1 A ERCA
A estrutura de um edifício pode ser dividida em superestrutura, que se refere aos elementos estruturais acima da fundação, responsável por suportar as cargas permanentes e acidentais do edifício, e infraestrutura, composta pelos elementos de fundação que transmitem esses esforços ao solo (MEHTA; MONTEIRO, 2008).
Conforme Barros e Melhado (1998), as superestruturas de edifícios podem ser classificadas quanto à sua concepção estrutural, à intensidade de emprego e aos materiais que as constituem.
Quanto à concepção estrutural, podem ser do tipo reticulada (compostas por lajes, vigas e pilares que se conectam para a transmissão dos esforços da edificação), de elementos planos, cascas, especiais, pneumáticas, boxes, entre outros.
Quanto à intensidade do emprego, podem ser classificadas como tradicionais e não tradicionais, dependendo da frequência do seu uso em determinada região. Conforme apresentado na Figura 1, a ERCA é o sistema estrutural mais utilizado em edificações no país, sendo, por isso, denominada “estrutura convencional” ou “estrutura convencional de concreto armado”. Dentre os motivos para essa ampla utilização, além dos motivos já apresentados em 1.1.2, tem-se (MEHTA; MONTEIRO, 2008):
A boa durabilidade e resistência à água do concreto faz com que ele proteja o aço contra a oxidação;
O aço e o concreto possuem boa aderência em sua interface;
O concreto, apesar de ser um material facilmente acessível, tem limitações quanto a algumas propriedades mecânicas, as quais são supridas pelo aço: baixa resistência a tração e ruptura frágil do concreto;
O concreto e o aço têm coeficientes de dilatação térmicas próximos, permitindo que trabalhem juntos sob variação da temperatura.
A ERCA também pode ser classificada quanto à forma de produção dos elementos de concreto e quanto à função da armadura nesses elementos.
Quanto à forma de produção dos elementos, as estruturas podem ser divididas em: estruturas moldadas “in loco” ou “no local”; estruturas pré-moldadas e estruturas pré-fabricadas. Nas estruturas moldadas no local, o sistema de fôrmas é montado na posição definitiva dos elementos na estrutura e tem a função de: dar forma aos elementos estruturais; conter o concreto fresco e suporta-lo até que ele endureça e atinja a resistência necessária para se auto suportar; e proporcionar o padrão de acabamento desejado às superfícies dos elementos (BARROS E MELHADO; 1998). Já nas estruturas pré-moldadas e pré-fabricadas os elementos estruturais são produzidos em fôrmas no canteiro, no caso de pré-moldadas, ou em fôrmas de fábricas fora do canteiro, no caso das pré-fabricadas, e transportados até sua posição final na estrutura após atingirem a resistência necessária. Existem diferenças significativas nas operações de concretagens entre essas formas de produção dos elementos (ex.: interferências, transporte do concreto, ciclo de concretagem, equipamentos, entre outros), sendo importante ressaltar que o foco desta pesquisa é a estrutura moldada in loco.
Quanto à função da armadura, as estruturas podem ser divididas em: armação passiva, comumente denominada de concreto armado; e em armação ativa, denominada de concreto protendido. Na maioria dos casos em que se utilizam armaduras ativas também são utilizadas armaduras passivas, as quais se complementam quanto às funções desempenhadas, não havendo grandes diferenças na condução de concretagens ao se utilizarem apenas armaduras passivas ou ambas. Contudo, nas etapas anteriores e posteriores à concretagem, existem atividades e controles feitos na armação ativa que não fazem parte da execução de uma estrutura com armadura passiva. Portanto, as considerações e análise feitas nos itens seguintes são válidas para armaduras passivas.
Quanto à fôrma utilizada, Freire (2001) divide os sistemas de fôrma disponíveis para estruturas reticuladas em concreto armado, sejam de elementos verticais (pilares e paredes) ou horizontais (vigas e lajes), em: modulares e tramados.
Os modulares são compostos por painéis de dimensões padronizadas, podendo ser de chapas metálicas, de madeira compensada ou de plástico com estruturação metálica ou plástica, os quais são conectados através de grampos ou clips e sustentados por escoramentos metálicos. Embora tenha limitações quanto a dimensões e talvez exija adaptações no projeto, é um sistema que oferece grande potencial de racionalização da mão-de-obra e do concreto.
Os tramados são os mais utilizados no país e são constituídos por painéis de chapa de madeira compensada, cujas dimensões variam em função da dimensão dos elementos estruturais da ERCA, podendo ser feitas na obra ou fabricadas por encomenda. A estruturação dos painéis e a sustentação de lajes e vigas combinam elementos metálicos e de madeira. Apesar de ser um sistema versátil e bastante conhecido, está associado a baixa racionalização, com maior uso de mão-de-obra e perda de concreto.
Dado que há diferenças significativas na sequência de montagem dos sistemas, na racionalização do processo e na concretagem, é preciso fazer distinção entre os sistemas considerados no trabalho. As considerações feitas e análise das etapas antes, durante e após as concretagens, neste trabalho, são válidas para o sistema tramado.
Portanto, nos itens a seguir, complementando as delimitações do tema apresentadas anteriormente, serão apresentados conceitos relacionados a estruturas reticuladas de concreto armado (ERCA) moldadas no local, com armação passiva e sistema de fôrmas tramado.
2.2 A EXECUÇÃO DA ERCA
As atividades de execução da ERCA de um edifício podem ser sequenciadas conforme Barros e Melhado (1998) em que as formas, armações e concretagens são feitas nessa sequência, iniciando-se pelos pilares e, em seguida, lajes e vigas:
Montagem das fôrmas e armadura dos pilares;
Conferência e liberação das fôrmas e armaduras dos pilares;
Conferência e liberação preliminar das fôrmas de vigas e lajes;
Concretagem dos pilares;
Montagem da armadura de vigas e lajes;
Conferência e liberação das fôrmas de viga e lajes;
Concretagem de vigas e lajes;
Desforma;
Reinício do ciclo.
Freire (2001) apresenta a execução das atividades do ciclo no tempo, considerando a estrutura reticulada de concreto armado de um edifício de médio porte, com uso de concreto dosado em central, transporte por bombeamento, armação passiva e sistema de fôrmas tramadas, que coincide com a delimitação deste estudo. Cada ciclo de execução de um pavimento tem a duração teórica de uma semana, com 5 dias trabalhados:
1º dia: transferência dos eixos de projeto para o pavimento e locação e montagem das fôrmas e armação dos pilares;
2º dia: montagem, suporte e travamento das fôrmas de viga e das lajes;
3º dia: montagem do assoalho das lajes, travamento dos pilares e concretagem dos mesmos até o fundo das vigas;
4º dia: montagem das armaduras das vigas e lajes e locação e distribuição dos embutidos de laje e viga (passagens, caixinhas elétricas, eletrodutos);
5º dia: finalização das armaduras das lajes e da distribuição dos embutidos e concretagem das vigas e lajes.
2.3 A EXECUÇÃO DA CONCRETAGEM
A concretagem é definida por uma série de autores como uma sucessão de etapas, as quais variam em função de cada definição, mas que invariavelmente contém a etapa de aplicação do concreto no molde do elemento estrutural em execução, que, por sua vez, compreende as subetapas de lançamento, adensamento, nivelamento, acabamento e cura (Tabela 1). Todas serão exploradas nas seções seguintes sob o ponto de vista da construtora e do fornecedor de concreto.
Tabela 1 – Etapas de execução da concretagem (da esquerda para a direita) 1) CONTROLE DE RECEBIMENTO CONTROLE DE ACEITAÇÃO APLICAÇÃO 2) CONTROLE DE
RECEBIMENTO TRANSPORTE APLICAÇÃO
3) PREPARAÇÃO TRANSPORTE APLICAÇÃO
4) PEDIDO PRODUÇÃO CONTROLE DE RECEBIMENTO CONTROLE DE ACEITAÇÃO APLICAÇÃO RETORNO DO VEÍCULO
5) PEDIDO PRODUÇÃO CONTROLE DE RECEBIMENTO CONTROLE DE ACEITAÇÃO APLICAÇÃO RETORNO DO VEÍCULO 1) ABNT NBR 14931 (2004);
2) Jarkas (2012); Freire (2001); Dantas (2006); Fachini (2005); Freire e Souza (2000);
3) Araújo (2000);
4) Moon e Yang (2010); Dunlop e Smith (2004);
5) Regattieri e Maranhão (2011).
Fonte: elaborado pelo autor. 2.3.1 Pedido
O pedido de concreto é tipo como a etapa mais anterior do fluxo de atividades que compõe a concretagem. Do ponto de vista da construtora, o pedido é composto pelas etapas de programação do pedido, de confirmação do pedido e de liberação do pedido.
Em todas as referências que tratam da programação das concretagens, é consenso a importância de se fazê-la com antecedência, pois quanto maior a antecedência, maior a chance de ser atendido no horário desejado. Os valores usualmente encontrados recomendam que a programação seja feita com antecedência mínima de 7 dias ou de 1 a 2 semanas (REGATTIERI; MARANHÃO, 2011; FREIRE, 2001).
A definição do momento em que ela será feita leva em conta essa antecedência, a qual pode variar em função de condições comerciais ou acordos com o fornecedor, e o cronograma da obra. Na programação, a construtora deve informar a data em que pretende realizar a concretagem, o volume de concreto desejado, horário previsto de início e término da concretagem, intervalo desejado entre os caminhões-betoneira, as características do concreto, os elementos que serão
concretados e a forma de transporte (REGATTIERI; MARANHÃO, 2011; FREIRE, 2001).
Da mesma forma que para a programação, a antecedência com que a confirmação do pedido deve ser feita não é unânime. Alguns estudos recomendam que ela seja feita 48 horas antes da data programada para concretagem; outros, que seja feita na véspera da concretagem. O objetivo da confirmação é repassar e confirmar com o fornecedor as informações enviadas na programação ou atualizá-las, se for o caso.
A liberação do pedido é feita no dia da concretagem pela obra, por telefone, à medida em que as condições para início do lançamento estejam garantidas e que os caminhões forem lançando seu concreto.
Do ponto de vista do fornecedor, sabe-se que as concreteiras buscam otimizar seus recursos, buscando utilizar toda a frota disponível durante as concretagens e, por isso, a antecedência na programação é importante (REGATTIERI; MARANHÃO, 2011). Essas informações são repassadas à central responsável pelo atendimento da obra no dia da concretagem, a qual também gerencia as liberações dos pedidos.
2.3.2 Produção
Como demonstrado no item 1.1.2, nas centrais dosadoras, os materiais são dosados e depositados nos balões dos caminhões-betoneira, sem uma mistura prévia, e a mistura ocorre no próprio caminhão, parte na central e parte na obra.
Algumas das vantagens da utilização do concreto dosado em central em relação ao dosado no canteiro são: a velocidade da produção de concreto; a racionalização dos canteiros de obra por não precisar de espaço para sua dosagem (baias de materiais e betoneira, por exemplo); flexibilidade para construção, dada a capacidade das centrais de produzir diversos traços; qualidade, graças ao controle das matérias prismas, das dosagens e de indicadores da produção; economia, pela racionalização dos insumos utilizados; e suporte técnico para desenvolvimento de concretos específicos e para eventual ocorrência de problemas de qualidade (FREIRE, 2001). Apesar de um dos motivos pela compra de concreto em centrais dosadoras ser a velocidade de fornecimento, Regattieri e Maranhão (2001) destacam que o desempenho do fornecimento depende da “assertividade das programações
realizadas pelas obras (relação entre volume programado e entregue), visto que está na otimização dos seus recursos o ganho de escala característico das centrais".
A velocidade de carregamento dos caminhões e desvios na dosagem dos materiais também variam em função da forma como são dosados, existindo centrais manuais e centrais totalmente automatizadas, com ciclos de carregamento dos caminhões inferiores a 5 minutos (REGATTIERI; MARANHÃO, 2011).
A produção de concreto dosado em central é regida pela ABNT NBR 7212 (2012), a qual estabelece requisitos para a produção do concreto e estabelece desvios máximos de dosagem de cada componente do concreto (Tabela 2).
Tabela 2 – Limites de variação de dosagem dos componentes do concreto
Fonte: adaptado de ABNT NBR 7212 (2012).
Além desses limites, para que o controle se mantenha, são definidas frequências de calibração de balança de agregados e cimento, bem como de dosadores volumétricos de água e aditivos.
Recomenda-se a calibração periódica de dosadores volumétricos de água e aditivos, sem especificar o intervalo entre elas, de forma a se manter uma diferença entre o volume medido e o real de no máximo 2%. Quanto às balanças, a frequência depende do tipo de balança. Se a central utilizar células de carga, a calibração deve ser feita no máximo a cada seis meses; se for com transmissão mecânica, a cada três meses.
A produção do concreto pela central inicia quando entra no sistema de gerenciamento da balança dosadora de materiais uma ordem de serviço com pedido de concreto programado por uma das obras atendidas. Essa ordem de serviço aparece mediante a liberação por parte da obra. O operador da balança então determina o caminhão que será designado para essa viagem e informa o motorista
Componente Desvio tolerado
Agregados
O mais restritivo entre:
±3% em relação à massa nominal do traço
±1% da capacidade nominal da balança de agregados
Cimento
Dosagens ≥ 30% da capacidade nominal da balança de cimento:
±1% da capacidade da balança
Dosagens < 30% da capacidade nominal da balança de cimento:
+4% em relação à massa nominal do traço
Água 3% em relação ao volume nominal indicado no traço
para que o mesmo se dirija ao ponto de carga (REGATTIERI; MARANHÃO, 2011; FREIRE, 2001).
2.3.3 Preparação
Essa etapa envolve a preparação anterior à concretagem, por parte da construtora e do fornecedor, e tem forte relação com o ciclo de execução da ERCA e com a logística da concretagem.
Conforme ciclo apresentado por Freire (2001) mencionado na seção 2.2, as concretagens se dão em dois momentos: concretagem de pilares ao 3º dia e de lajes e vigas no 5º. Para a realização da concretagem dos pilares no 3º dia, além da armação do pilar estar pronta e suas fôrmas travadas e corretamente posicionadas, as fôrmas de lajes e vigas já devem estar montadas e conferidas para tanto facilitar o acesso para concretagem quando balizar o próprio controle de posicionamento do pilar. Já para a realização da concretagem de vigas e lajes no 5º dia, é preciso, além de montar, conferir e limpar as fôrmas e armaduras das vigas e lajes, instalar os embutidos de sistemas prediais.
De forma complementar, a ABESC (2007) e a ABNT NBR 14931 (2004) instruem atividades preparatórias relacionadas à conferência das fôrmas e armações, além de aspectos logísticos para antes do início da concretagem (Tabela 3).
Tabela 3 – Preparativos para a concretagem
Grupo ABESC (2017) ABNT NBR 14931 (2004)
Fôrmas Checar se dimensões das fôrmas estão
conforme projeto.
Verificar capacidade de suporte e
deformação das fôrmas para o peso da operação de concretagem.
Verificar a estanqueidade da fôrma. Limpar e aplicar desmoldante nas fôrmas.
Conferir dimensão e posição das fôrmas (nivelamento e prumo).
Conferir posição e condições estruturais do escoramento para que as posições das
fôrmas sejam mantidas durante a
concretagem.
Limpar fôrmas e verificar condição de estanqueidade nas juntas.
Saturar as fôrmas ou aplicar desmoldante, dependendo do caso.
Armadura Conferir bitolas, quantidade, dimensão e
posicionamento da armadura.
Verificar se o cobrimento da armadura especificado em projeto está sendo atendido.
Limpar a armadura para garantir a aderência do concreto.
Verificar a montagem, posicionamento e cobrimento das armaduras.
Limpar a armadura.
Logística Dimensionar a equipe envolvida.
Planejar paradas de concreto em pontos de descontinuidade das fôrmas.
Verificar condições operacionais dos equipamentos e se estão em quantidade adequada para a operação.
Providenciar equipamentos e ferramentas auxiliares em quantidade adequada, além de vibradores e mangotes reservas para eventual necessidade.
Disponibilizar energia para equipamentos elétricos.
Facilitar o acesso dos caminhões
betoneira.
Dimensionar e treinar equipe para a operação.
Providenciar acesso desimpedido e com terreno firme até o ponto de descarga para o caminhão betoneira.
Facilitar a circulação dos caminhões no canteiro para troca do caminhão betoneira vazio pelo seguinte.
Para concreto bombeado, prever local próximo ao ponto de descarga para que os caminhões betoneira seguintes aguardem seu momento de descarregar.
Fonte: adaptado de ABESC (2007) e ABNT NBR 14931 (2004)
Outro aspecto importante do preparativo para a concretagem é a definição do plano de concretagem que, segundo Thomaz (2005) e ABNT NBR 14931 (2004), contempla definições quanto ao:
Forma de recebimento e liberação do concreto dos caminhões;
Forma de controle tecnológico do concreto;
Local de descarga do concreto;
Local de início e sequência da concretagem;
Local de posição das taliscas e mestras para controle de nível, no caso de lajes e vigas;
Previsão de acesso e saída da equipe e equipamentos, com rampas e passarelas, se necessário;
A adequação do volume que se deseja concretar ao tempo de trabalho, equipe e equipamentos disponíveis;
A adequação entre a velocidade de lançamento, adensamento e acabamento do concreto para que não se tenha junta fria por demora no lançamento e nem sobrecarga da fôrma por excesso de concreto não espalhado;
Definição do acabamento final que se deseja obter.
Com todos os preparativos executados corretamente e o plano de concretagem definido, os elementos estão prontos para serem concretados.
2.3.4 Controle de recebimento
Segundo a ABNT NBR 12655 (2015), o controle do recebimento do concreto consiste em verificar se as propriedades do concreto no estado fresco e a documentação de entrega estão de acordo com o pedido. Ele se inicia com a chegada
do caminhão betoneira na obra e seu recebimento pelo responsável definido no plano da concretagem na etapa de preparação.
O responsável deve conferir (ABESC, 2007; FREIRE, 2001; ABNT NBR 12655, 2015):
Se o lacre do caminhão betoneira está íntegro e se sua numeração é a mesma da indicada na nota fiscal;
Se as especificações presentes na nota fiscal estão de acordo com o solicitado (dados da obra, volume de concreto, resistência à compressão, módulo de deformação, consistência, tipo de brita, concentração de cimento, dentre outros);
Se o tempo de transporte do caminhão, calculado entre o horário de saída do caminhão da central e chegada na obra, é inferior a 90 minutos, conforme estabelecido pela ABNT NBR 7212 (2012);
Se a consistência do concreto de todos os caminhões está dentro dos limites do valor solicitado, para o caso de concreto que não seja autoadensável;
Se a água adicionada ao caminhão betoneira pelo motorista está dentro do limite informado na nota fiscal, caso seja necessário ajustar a consistência do concreto para o lançamento;
Se foi adicionado aditivo na obra, caso previsto no traço;
Se todo o volume de concreto programado para o dia foi entregue, com base nos valores informados em cada nota fiscal.
A medição da consistência do concreto, através do abatimento do tronco de cone, popularmente conhecida como “slump”, é feita conforme ABNT NBR NM 67 (1998) a partir de amostra coletada conforme ABNT NBR NM 336 (1998), próxima ao
momento de descarga do caminhão, e deve ser preferencialmente realizada por laboratório de controle tecnológico acreditado por órgão regulador nacional para a
6A ABNT NBR NM 33 (1998) especifica que a amostra de concreto deve ter no mínimo 30 litros e ser
coletada entre 15% e 85% do volume de concreto do caminhão betoneira, popularmente denominado de “terço médio”, embora represente mais do que um terço do volume do caminhão. No entanto, dado que a medição do slump faz parte do controle de recebimento do concreto, existem outras
recomendações alternativas: Tango (2005 – livro de concreto) reconhece que o volume mais
representativo seria o próximo ao meio da descarga, contudo recomenda a medição do slump no início da descarga; ABESC (2007) recomenda que a amostra seja coletada depois de se descarregar 0,5m³ de concreto do caminhão.
realização do ensaio. Segundo Guimarães (2005), desvios do slump medido em relação ao solicitado podem ser devido a alterações no consumo de água, de cimento, de aditivo ou nas características do agregado. Caso a correção do slump possa ser feita com água, a quantidade adicionada deve respeitar o valor limite informado na nota fiscal de entrega do concreto e o concreto deve ser misturado novamente no caminhão betoneira por ao menos 60 segundos (ABESC, 2007).
Caso se detecte desvios nas especificações do concreto, no tempo de transporte do caminhão-betoneira entre a saída da central e chegada na obra ou não seja possível corrigir o slump (exemplo: slump maior que o solicitado ou que não atinge a faixa desejada mesmo com as correções), o caminhão pode ser rejeitado pela construtora. Isso afeta tanto a construtora, que precisará esperar a chegada do próximo caminhão, quanto o fornecedor, que perderá uma entrega de concreto e terá que arcar os custos de descarte do concreto que retornou.
Desvios no volume de concreto entregue são mais difíceis de serem notados pelas notas fiscais, mas podem ser verificados, de forma alternativa, conforme sugestões da ABNT NBR 7212 (2012):
A partir das massas totais de cada entrega e do valor da massa específica do concreto, determinada conforme ABNT NBR 9833 (2008), para conversão da massa total em volume;
A partir da massa de cada componente do concreto e do valor da massa específica de cada um7 para conversão em volume, somando-se o volume de
ar incorporado, determinado pela ABNT NBR 9833 (2008);
Por medição direta, através do lançamento e adensamento do concreto em recipientes de volume conhecido;
Pela medição e cálculo do volume das fôrmas onde o concreto foi lançado.
2.3.5 Controle de aceitação
O controle de aceitação compreende o controle das propriedades mecânicas