A RELEVÂNCIA DO CONTROLE TECNOLÓGICO DO CONCRETO
Wanderbil Fernandes da Silva: acadêmico do curso de Engenharia Civil do Centro Universitário Estácio de Ribeirão Preto. email: [email protected]
RESUMO
O uso de métodos de controle tecnológico do concreto é de grande relevância na conformidade das obras para que se obtenha a qualidade especificada em projeto. São vários ensaios existentes para avaliação do concreto que, podem ser empregados tanto no canteiro de obras quanto em laboratórios de ensaio. Este trabalho tem como objetivo avaliar os principais métodos de controle tecnológico em concreto de acordo com as normas técnicas vigentes bem como as principais patologias apresentadas devido a não conformidade. Os ensaios de controle mostraram que a garantia da qualidade do concreto e sua durabilidade, bem como sua aceitação junto às especificações, advém da utilização de metodologias de controle tecnológico do concreto.
ABSTRACT
The use of methods of technological control of the concrete is of great relevance in the conformity of the works in order to obtain the quality specified in the project. There are several existing tests for the evaluation of the concrete that can be used both in the construction site and in test laboratories. This work aims to evaluate the main methods of technological control in concrete according to the current technical standards as well as the main pathologies presented due to nonconformity. The control tests showed that the quality assurance of the concrete and its durability, as well as its acceptance with the specifications, comes from the use of methodologies of technological control of the concrete.
Introdução
Concreto tem por sua definição uma mistura de água, cimento, agregado miúdo (areia) e graúdo (brita) que, quando fresco apresenta consistência plástica e o estado endurecido é caracterizado por uma resistência à compressão elevada, porém baixa resistência a tração. Sua durabilidade é alta pois sua resistência mecânica eleva-se com o passar do tempo quando exposto a intempéries. (HELENE 2009).
Para aumentar a durabilidade do concreto e verificar a sua aceitação, devem ser utilizados métodos de controle tecnológico através de uma empresa de serviços especializada que executem os ensaios de acordo com as normas brasileiras regulamentadoras. (NEVILLE 1997).
A aprovação do concreto e sua conformidade são verificadas pela resistência à compressão utilizando os resultados analisados no controle tecnológico da idade de 28 dias do concreto.
Verifica-se de maneira sistêmica o controle tecnológico, buscando a melhoria e garantindo a rastreabilidade de cada ensaio, para que não existam anomalias e patologias. Os resultados devem ser analisados para a verificação dos parâmetros estabelecidos e o laboratório deve possuir procedimento correto que vise e forneça parâmetros para seja possível detectar quaisquer não conformidades, desenvolver-se um plano de ação corretiva e preventiva, para evitar e prevenir qualquer patologia (FORTES (1996)). As discussões à respeito da aceitação do concreto devem-se ao fato das ocorrências de não 12 conformidades resultarem em perdas significativas em termos econômicos que incluem a necessidade de reavaliação do projeto estrutural, extração e ensaio de testemunhos, execução de eventuais reforços estruturais e até mesmo a demolição e reconstrução do elemento (SANTIAGO (2011)).
1. Controle Tecnológico
O controle tecnológico do concreto é um agregado de operações e verificações que, em conjunto, garantem a qualidade e aceitação do mesmo, em conformidade com as normas que regem esse processo. No Brasil, a norma que preconiza os requisitos para o preparo, controle e recebimento do concreto é a NBR 12655 (2006), ABNT (Associação de Normas Brasileiras Técnicas).
Esta norma indica as condições ideias para utilização do concreto de cimento portland para as estruturas feitas na própria obra. Tem como objetivo principal definir as propriedades do concreto tanto em seu estado fresco quanto em relação ao estado endurecido e, padronizar o modo de preparo desse componente essencial às construções de modo geral.
O concreto para fins estruturais deve ter definidas todas as características e propriedades de maneira explícita antes do início das operações de concretagem. O proprietário da obra e o responsável técnico por ele designado devem garantir o cumprimento desta norma e manter documentação que comprove a qualidade do concreto. (NBR 12655 (2006)).
Como a resistência característica do concreto à compressão é atingida aos 28 dias, o controle de lançamento é importante, anotando-se o local onde o caminhão betoneira descarregou, pois caso não seja atingida à resistência desejada nesse período, o processo pode
ser refeito, garantindo as condições de projeto. Essa resistência, juntamente com a durabilidade do material, são os requisitos mais solicitados no concreto em seu estado endurecido, onde a cura deve ser executada de forma a objetivar essas qualidades, ou seja, quanto maior for o controle, maior será o desempenho do produto final (NEVILLE (1997)).
Tabela 1 - Responsabilidades dos componentes de controle, direitos e deveres na construção.
PROJETISTA
- Especificações das características dos materiais; - Conhecimento do sistema construtivo;
- Atendimento às normas técnicas; - Integração entre todas os projetistas;
CONCRETEIRA
- Fornecer concreto que atende as normas; - Tecnologia; - Materiais; - Equipe Técnica; - Equipamentos; - Logística; LABORATÓRIO DE CONTROLE
- Execução de ensaios normativos para avaliação do concreto no estado fresco e endurecido
- Equipamentos;
- Mão de obra qualificada; - Agilidade;
- Confiabilidade; - Procedimentos;
CONSTRUTORA
- Adquirir concretos que atendam às normas e projetos, com preço justo;
- Correta aplicação;
- Respeito as características; - Mão de obra qualificada; - Procedimentos;
Fonte: MINASCON (2010).
Os métodos de controle tecnológico têm enorme importância, devido serem muitos os fatores que influenciam na qualidade final do concreto em um empreendimento, desde os processos de cura até a qualidade dos componentes (vide figura 1).
Figura Erro! Indicador não definido. - Fatores - Qualidade do concreto
Fonte: (http://www.clubedoconcreto.com.br/2015/09/a-importancia-do-controle-tecnologico.html).
O controle tecnológico deve ser feito pois fatores como exsudação (separação da pasta na mistura) e segregação (separação dos grãos maiores do agregado durante o lançamento) interferem na qualidade do concreto, suas principais causas estão ligadas a fatores como índices de massa específica inadequada, pouca quantidade de partículas e métodos irregulares de adensamento (MEHTA e MONTEIRO (2008)).
2. Centrais de Concreto
Concreto dosado, misturado em equipamento estacionário ou em caminhão betoneira, transportado por caminhão betoneira ou outro tipo de equipamento, dotado ou não de agitação, para entrega antes do início de pega do concreto, em local e tempo determinados, para que se processem as operações subsequentes à entrega, necessárias à obtenção de um concreto endurecido com as propriedades pretendidas, conforme NBR 7212 (1984).
A diferença básica que existe entre as centrais dosadoras está na forma de pesar os agregados (tow go ou caixa de agregados) e no tipo de carregamento do caminhão (manual ou automático).
O carregamento manual é aquele onde o operador de balança (balanceiro) faz o controle da pesagem dos materiais e sua transferência para o caminhão. Para isto existe um painel de controle com botões para a abertura e fechamento de comportas, acionamento de transportadores de correia, insufladores de ar, vibradores, bombas d’água, etc.
Tow Go - Balança para a pesagem de agregados, alimentada diretamente pela pá carregadeira. Para a transferência dos materiais para o caminhão, o balanceiro abre uma comporta na parte inferior desta balança e aciona um transportador de correia. Sendo que o Tow Go não pode ser automatizado.
Caixa de Agregados - Equipamento composto por uma balança e uma caixa com divisórias para armazenar, em média, de quatro a seis tipos de agregados. O balanceiro efetua a pesagem abrindo as comportas dos materiais, conforme a sequência e as quantidades determinadas no traço. Centrais com estes tipos de Caixa podem ser automatizadas.
Entre as vantagens de se aplicar o concreto dosado em central (ABESC (2007)), observamos:
- Eliminação de perdas de materiais;
- Garantia da qualidade do concreto devido ao rígido controle adotado pelas centrais dosadoras;
- Melhor aproveitamento de canteiro de obra, eliminando as áreas de estoques; - Redução de custo total da obra;
- Eficiência na execução do trabalho;
O concreto entregue na obra é de total responsabilidade da Central de Concreto, levando em relação preparo do concreto e documentação ao cumprimento das normas da ABNT.
Com relação ao tipo de cimento empregado no concreto, algumas considerações devem analisadas, como:
- O envelhecimento do cimento quando exposta ao ar;
- A finura do cimento, que tem relação a velocidade de hidratação da mistura;
- A resistência à compressão diante dos 7, 28, 63 dias, pois é possível reconhecer o comportamento mecânico do cimento;
Para estruturas de concreto, barragens, lastros, elementos de vedação, dependendo da utilização deste concreto, a dosagem deve ser feita de maneira específica para que atenda as necessidades. Os exemplos citados abaixo descrevem o tipo, aplicação e a vantagem deste: Tabela 2 - Concreto Comumente Utilizado
TIPO APLICAÇÃO VANTAGEM
Rolado Barragens, pavimentação rodoviária (base e
sub-base) e urbanas (pisos, contrapisos). Maior durabilidade.
Bombeável
De uso corrente em qualquer obra. Obras de difícil acesso. Necessidade de vencer alturas elevadas ou longas distâncias.
Maior rapidez na concretagem.
Otimização da mão-de-obra e
equipamentos. Permite concretar
grandes volumes em curto espaço de tempo
Resfriado Peças de elevado volume como bases ou blocos de
fundações. Permite o controle da fissuração
Colorido
Estruturas de concreto aparente, pisos (pátios, quadras
e calçadas), guarda-corpo de pontes etc.
Substitui gasto com revestimento. Evita o custo de manutenção de pinturas
Projetado Reparo ou reforço estrutural, revestimento de túneis,
monumentos, contenção de taludes, canais e galerias Dispensa a utilização de fôrmas.
Alta Resistência Inicial
Estruturas convencionais ou protendidas, pré-fabricados (estruturas, tubos etc).
Melhor aproveitamento das fôrmas. Rapidez na desforma. Ganhos de produtividade
Fluido Peças delgadas, elevada taxa de armadura,
concretagens de difícil acesso para a vibração.
Reduz a necessidade de adensamento (vibração). Rapidez na aplicação.
Pesado
Como lastro, contra-peso, barreira à radiação (câmaras de raios-X ou gama, paredes de reatores atômicos) e lajes de subpressão.
Redução do volume de peças utilizadas como lastro ou contra-peso, substituição de painéis de chumbo (radiação)
Leve
(600 kg/m³ a 1200 kg/m³
Elementos de vedação (paredes, painéis, rebaixos de lajes, isolante termo-acústico e nivelamento de pisos)
Redução do peso próprio da
estrutura.
Isolamento termo-acústico. Leve
estrutural
Peças estruturais, enchimento de pisos e lajes, painéis pré-fabricados.
Redução do peso próprio da
estrutura. Pavimentos
Rígidos
Pavimentos rodoviários e urbanos, pisos industriais e pátios de estocagem.
Maior durabilidade, menor custo de manutenção
Alto
Desempenho (CAD)
Elevada resistência (mecânica, física e química), pré-fabricados e peças protendidas.
Melhora aderência entre concreto e aço
Convencional (a partir de 20 MPa)
Uso corrente na construção civil.
O concreto dosado em central possui controle de qualidade e propicia ao construtor maior produtividade e menor custo.
Submerso Plataformas marítimas Resistência à agressão química
Com fibras e aço, plásticas
ou de
polipropileno
Reduz a fissuração. Maior resistência à abrasão, à tração
e ao impacto
Grout Agregados de diâmetro máximo de 4,8 mm. Grande fluidez e auto-adensável.
Na ordem de compra, devem constar os dados (PROGRAMA QUALIMAT SINDUSCON-MG (2009)):
- Resistência característica à compressão do concreto (fck) definida em projeto; - Dimensão máxima característica conforme ABNT NBR 7211:2005 – Agregado para o concreto - Especificação;
- Classe de agressividade;
- Definir o Slump Test (ensaios de consistência pelo abatimento do tronco de cone); - Definir a modalidade do lançamento do concreto (convencional, bombeado etc.). - Informar a exigência do caminhão vir lacrado, se for o caso. (Os caminhões das empresas associadas a ABESC vão lacrados).
- Volume previsto e prazo de lançamento.
- Informar o tipo de estrutura a ser concretada e se a mesma é aparente ou não. - Indicações precisas da localização da obra.
Sendo assim, os resultados pelo rompimento dos corpos de prova devem ser enviados pela concreteira quando solicitados pelo cliente.
Por fim, deve-se verificar se a entidade é associada à ABESC (Associação Brasileira de Empresas de Serviços de Concretagem no Brasil) e sua configuração jurídica.
3. Laboratorial
3.1 Análise de resistência a compressão
A determinação da resistência à compressão simples através da utilização de moldagem de corpos de prova e a verificação da resistência do concreto na estrutura através de ensaios destrutivos são métodos utilizados em laboratório para o controle tecnológico do concreto, o controle estatístico periódico das resistências é necessário para sugerir adaptações ao traço do material (PETRUCCI, 1998).
Para obter o valor do FCK do concreto, por meio de controle tecnológico, as obras retiram os corpos de prova dos caminhões e identificam-se com data, hora e número da nota fiscal. Este corpo de prova possui uma forma cilíndrica, é preenchido com concreto sobre uma superfície nivelada e armazenada conforme indicado na NBR 5738. Feito isso, o corpo de prova é recolhido para ser encaminhado ao laboratório.
O teste de resistência realizado no concreto é feito pelo método de ensaio de compressão axial. Logo após o laboratório receber o corpo de prova recolhido na obra, ele é armazenado em câmara úmida por um tempo determinado de acordo com o pedido do cliente,
lembrando que o concreto atinge sua resistência característica no 28° dia. Após este prazo, o CP segue para outro setor do laboratório onde passa por um nivelamento da superfície para que encaixe na máquina que irá fazer o ensaio e finalmente ele é encaminhado para a última fase, chamada rompimento. A máquina exerce uma força gradual de compressão sobre o CP até o rompimento, a força exercida é dividida pela área de topo do CP em cm², obtemos então a relação de kgf por cm² que, para chegarmos ao MPa, basta dividir por 10.
Figura 2 - Ensaio de Compressão Axial
Fonte: (http://equipedeobra.pini.com.br/construcao-reforma/41/ensaio-do-concreto-antes-de-executar-a-estrutura-construtoras-239496-1.aspx).
A obra apenas deve aceitar se a resistência característica do concreto à compressão estimada for maior que o valor estipulado em projeto (NBR 6118 (2007)).
3.2 Patologias devido a não conformidade em concretos
Para que seja considerado não conforme, o concreto deve deixar de atender as especificações NBR 12655 (2006) que afirma que o valor de resistência à compressão acima do qual se espera ter 95% de todos os resultados possíveis de ensaio da amostragem. Em resumo, o concreto não conforme é aquele que apresenta 5% de amostras com o valor de resistência menor do que o esperado.
Problemas em relação ao não atendimento do Fck podem estar relacionados com falha no processo de controle tecnológico. É imprescindível também em relação ao cuidado no armazenamento e no transporte dessas peças. Os corpos de prova são elementos sensíveis, principalmente nas primeiras horas de idade, e qualquer descuido pode alterar sua resistência característica à compressão. Para comprovar falhas nessa etapa, será necessário realizar a extração de testemunhos da estrutura já executada - medida dispendiosa e cara. (FARIA, 2009).
As fissuras e trincas são os sintomas mais frequentes de problemas nas estruturas e com causas muito variadas: “A sua posição em relação à peça estrutural, a abertura, a direção, e sua forma de evolução (com relação à direção e à abertura), dão indicações das causas prováveis. Fissuras são também ocorrências inerentes ao concreto armado, visto que as seções são dimensionadas nos Estágios II (seção fissurada) ou III (ruptura), não sendo, portanto, sempre, manifestação patológica. Sob esse aspecto, a diferenciação entre manifestação patológica, ou não, é feita em função das aberturas e das causas”. (Piancastelli, 2012).
De acordo com Piancastelli para a especificação do tratamento ideal é essencial verificar se a fissura analisada é ativa (viva ou instável) – fissuras que apresentam variação de abertura –, ou inativa (morta ou estável) – aquelas que não apresentam variação de abertura.
Figura Erro! Indicador não definido. - Verificação de fissuras no concreto com "selos"
Fonte: (https://www.aecweb.com.br/cont/m/rev/patologias-do-concreto_6160_10_0).
Com base no que foi estudado, pode-se levantar alguns pontos, como os que seguem. 1. Para que sua durabilidade e qualidade sejam garantidas, o concreto deve ser corretamente executado e produzido, seja por uma empresa contratada (concreteira), ou pela própria equipe de obra, e controlado com toda a documentação comprobatória de sua qualidade em todas as partes da estrutura.
2. Os pontos que definem a qualidade do concreto são de influências externas, como por exemplo, a cura, aplicação, dosagem, mistura, testes e de influências dos materiais.
3. Para obter a qualidade do concreto e sua durabilidade, bem como sua aceitação junto às especificações predefinidas em projeto, é imprescindível a utilização de metodologias de controle tecnológico do concreto. Esse controle deve ser executado tanto no estado fresco do concreto quanto em seu estado endurecido e é parte integrante não apenas para a comprovação da qualidade da obra, mas também para o próprio cumprimento do cronograma dela, respeitando às ações construtivas e seus efeitos sobre a estrutura para evitar patologias e deformações.
4. No controle tecnológico em central de concreto a análise da trabalhabilidade do concreto é necessária para a determinação da sua homogeneidade e da facilidade com que os componentes são misturados, ou seja, a obtenção da consistência ideal, dessa forma, é realizada verificações para obtenção de um produto desejável. A análise dos parâmetros definidos em projeto através de ensaios do concreto endurecido também é realizada em central. Os ensaios mais utilizados são o slump test, o ensaio de fator de adensamento, ensaio de remoldagem, ensaio de espalhamento e ensaio de ultrassom no concreto.
5. As patologias do concreto podem ocorrer nas etapas de concepção e projeto da obra, na execução da estrutura, proveniente dos materiais utilizados e na fase de utilização da estrutura (falta ou inadequada manutenção) e as principais são fissuração, desagregação, corrosão de armadura e segregação do concreto.
Referências
ABESC. Manual do concreto dosado em central. In: Associação Brasileira das Empresas de Serviços de Concretagem do Brasil. São Paulo, 2007.
BRASIL NBR 12655. Concreto: preparo, controle e recebimento. Rio de Janeiro, 2006. BRASIL NBR 6118. Projeto de estruturas de concreto: procedimento. Rio de Janeiro, 2007. BRASIL NBR 7212. Execução de concreto dosado em central. Rio de Janeiro, 1984. BRASIL. NBR 5738, Procedimento para moldagem e cura de corpos de prova.
FORTES, R. M. Proposta para implementação da qualidade total em laboratórios de ensaio para controle tecnológico. In: 29ª Reunião do Asfalto, Mar de Prata – Argentina, 1996.
HELENE, P. Manual para reparo, reforço e proteção de estruturas de concreto. São Paulo: Ed. Pini, 2009.
MEHTA, P. K., MONTEIRO, P. J. M. Concreto – Estruturas, propriedades e materiais. São Paulo: Ed. Pini, 2008.
MINASCON, Controle tecnológico do concreto: direitos e deveres. In: 7º Encontro Unificado da Cadeia Produtiva da Indústria da construção. Belo Horizonte, 2010.
NEVILLE, A. M. Propriedades do concreto. São Paulo: Ed. Pini, 1997.
PETRUCCI, E. G. R. Concreto de cimento Portland. São Paulo: Ed. Globo, 1998.
PROGRAMA QUALIMAT SINDUSCON-MG. Concreto dosado em central. Belo Horizonte, 2009.
SANTIAGO, W. C. Estudo da não conformidade de concretos produzidos no Brasil e sua influência na confiabilidade estrutural. Dissertação de mestrado, Universidade de São Paulo, São Carlos, 2011.