Caderno GTEC. Orientações Para o Uso do Concreto Autoadensável em Edifícios BELO HORIZONTE. GTEC Caderno de Ativos 5ºCiclo

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1 Orientações Para o Uso do Concreto Autoadensável em Edifícios Caderno de Ativos GTEC 5ºCiclo BELO HORIZONTE GTEC Caderno de Ativos 5ºCiclo 1

2 Ficha Técnica: Gestão Nacional da Comunidade da Construção Glécia Vieira Gerência Regional ABCP MG Lincoln Raydan Coordenação da Comunidade da Construção de Belo Horizonte Patricia Tozzini Ribeiro Coordenação do GTEC Estagiária Pólo BH Arcindo Vaquero y Mayor Amanda Diniz Assessoria de Comunicação Projeto Gráfico e Editorial Administrativo ABCP MG Márcia Amaral A2B Comunicação Rose Marie Schettino Sinduscon/MG Roberto Matozinhos Sumário Introdução Concreto Autoadensável Comunidade da Construção Estudo de Caso GTEC Grupo de Trabalho em Estrutura de Concreto Considerações Finais 2 GTEC Caderno de Ativos 5ºCiclo

3 Introdução Que o mercado da construção civil está vivendo um momento esplêndido não há dúvida. Desde os anos 70 não se via um crescimento tão grande no setor. O aumento do PIB e a facilidade para a obtenção de crédito são fatores que estão proporcionando o aquecimento deste mercado e a tendência é que siga assim. Entretanto, os empresários do ramo se mostram preocupados com um fator que pode vir a ser a principal dificuldade na continuidade deste processo, a falta de mão de obra especializada. A alta demanda do mercado tem feito com que os salários de referência subam, e despertado o interesse dos trabalhadores de outros setores que, mesmo sem capacitação, acabam migrando para o setor da construção. Hoje, bons e maus profissionais literalmente se leiloam nas portas das obras e nem sempre são contratados por sua capacidade, mas sim, pela grande necessidade que as empresas têm de cobrir postos de trabalho. Assim, a solução para aumentar a produtividade sem colocar em risco a qualidade está em inovar, investir em novas tecnologias, máquinas e equipamentos. Foi neste sentido que a Comunidade da Construção de Belo Horizonte, por meio de seu Grupo de Trabalho em Estruturas de Concreto -GTEC, investiu energia no estudo do Concreto Autoadensável dentro das ações do 5º ciclo de atividades, buscando o aprimoramente profissional dos envolvidos nos trabalhos e a geração de ativos para as construtoras participantes. GTEC Caderno de Ativos 5ºCiclo 3

4 Comunidade da Construção A Comunidade da Construção é um projeto desenvolvido pela Associação Brasileira de Cimento Portland (ABCP) em parceria com entidades do setor de edificações, que busca a integração da cadeia produtiva para aumento da competitividade dos sistemas construtivos à base de cimento. Lançada em 2002, a Comunidade surgiu como um programa voltado para melhorias em desempenho técnico e econômico, em benefício das construtoras. A Comunidade da Construção atua hoje em 16 cidades e reúne construtoras que representam boa parte do mercado imobiliário brasileiro e suas ações proporcionam melhoria em processos construtivos, sob um modelo que preza a busca de resultados concretos e o compartilhamento de experiências. Criado em maio de 2002, o polo Belo Horizonte congrega importantes empresas e entidades mineiras. Em dez anos de existência, aproximadamente 100 empresas fizeram parte da Comunidade de BH, dentre elas, construtoras, entidades associativas, projetistas e mais de 400 profissionais foram envolvidos nos trabalhos dos cinco ciclos realizados. Os temas tratados nos ciclos de trabalho foram escolhidos pelo mercado, de acordo com suas necessidades. Assim, as ações promovem maior interação dos participantes, possibilitando a troca de experiências e a parceria dentro do grupo. O resultado é mais conhecimento e desenvolvimento para profissionais e para o mercado de edificações mineiro. GTEC Grupo de Trabalho de Estruturas de Concreto No atual cenário, a Comunidade da Construção de Belo Horizonte, motivou-se a discutir o tema Concreto Autoadensável dentro do Grupo de Trabalho de Estruturas de Concreto - GTEC. sob coordenação do Eng. Arcindo Vaquero y Mayor. O grupo foi formado por 12 construtoras, 11 fornecedores, 1 escritório de projeto, 1 laboratório e representantes da prefeitura de Belo Horizonte. Construtoras participantes do GTEC Sendo assim, as ações desenvolvidas pelo GTEC teviram por objetivos a disseminação do uso do concreto autoadensável e a disponibilização de ferramentas para auxiliar a implantação do sistema nas diversas situações encontradas nos canteiros de obras. 4 GTEC Caderno de Ativos 5ºCiclo

5 Para atingir esses objetivos, o grupo participou ativamente nas seguintes etapas de trabalho: Nivelamento de conceitos: apresentação dos conceitos básicos e das características do CAA, vantagens técnicas, operacionais e econômicas de sua utilização. Também, foram identificadas as principais situações de obra onde o CAA pode ser aplicado como uma boa opção ao concreto convencional. Prospecção das obras potenciais para uma aplicação piloto. Visitas a obras onde a utilização do CAA já é uma realidade. Desenvolvimento e realização de um projeto piloto com a parceria Direcional/Supermix de onde foram extraídos os indicadores apresentados neste relatório. Outra atividade coordenada pelo GTEC foi a realização do II Fórum Mineiro de Estruturas de Concreto, no dia 27 de novembro. O evento contou com quatro palestras referentes ao tema e teve a participação de 120 profissionais da área. GTEC Caderno de Ativos 5ºCiclo 5

6 Concreto Autoadensável Histórico O Concreto Auto Adensável é um produto que, entre outras vantagens, proporciona agilidade e permite reduzir o número de pessoas envolvidas durante uma concretagem. A proposta inicial deste produto foi feita no Japão por Hajime Okamura durante os anos 80 e, não coincidentemente, o desenvolvimento do CAA veio para suprir uma necessidade de mercado quando no Japão foi identificado um alto índice de patologias, nos elementos de concreto armado, atribuídas diretamente a uma diminuição nos níveis de qualidade da mão de obra especializada para os processos de compactação. O objetivo era criar um produto capaz de garantir a compactação do concreto sem que o fator humano fosse uma variável capaz de afetar ao produto final. Posteriormente, durante os anos noventa e até um ano atrás, quando a Europa vivia um boom da construção civil e encontrava sérias dificuldades para contratar mão de obra especializada, várias empresas e universidades européias iniciaram o projeto BriteEuram BE Racional Production and Improved Working Environment Troough Using Self Compacting Concrete. Este projeto teve como objetivo desenvolver e introduzir a tecnologia do CAA na produção, transporte e execução em grande escala. Hoje, grande parte da indústria do concreto na Europa, seja na área da pré-fabricação ou na área da construção, adotou o CAA como solução para otimizar a produção, principalmente nos momentos de concretagem, recolocando os trabalhadores liberados em outros setores. 6 GTEC Caderno de Ativos 5ºCiclo

7 Brasil e o CAA No Brasil o CAA não é desconhecido, inúmeros artigos foram publicados em congressos nacionais como o IBRACON, onde este tema foi destaque na sua 51ª edição e recentemente em sua 54ª organizou um evento paralelo exclusivo sobre o CAA. Em sites como o da Associação Brasileira das Empresas de Serviços de Concretagem - ABESC é possível conseguir bastante informação sobre o assunto. Além do mais, em 2010 a ABNT publicou a NBR que ampara a fabricação e utilização do CAA. Entretanto, o mercado Brasileiro ainda não está usufruindo de todo o potencial que este material pode oferecer. Isto se deve ao fato de grande parte das empresas ainda enxerga o CAA como uma tecnologia viável apenas para situações extremas onde o concreto tradicional não pode ser usado como solução. Ainda se compara o preço do m3 de CAA com o do concreto tradicional na hora de especificar uma solução construtiva sem ter em conta as vantagens técnicas, econômicas e de produtividade que o CAA agrega. Porém, o momento de desenvolvimento que o Brasil está vivendo, demonstra a necessidade de se utilizar o CAA no mercado como produto de linha convencional. É de extrema importância que os construtores percebam que é nos elementos convencionais que se pode conseguir o máximo rendimento do CAA no que se refere à produtividade e rentabilidade. A redução do custo dos aditivos, superplastificantes e moduladores de viscosidade e seu avanço tecnológico, permitem redução no volume total de produto utilizado na fabricação do CAA e viabilizam, ainda mais, sua utilização. Sendo assim, cabe ao setor antecipar as necessidades do mercado e atuar em beneficio do contínuo crescimento da construção no Brasil. Gráfico 1: redução do custo dos aditivos superfluidificantes no últimos anos. GTEC Caderno de Ativos 5ºCiclo 7

8 Concreto Autoadensável Principais Características Concreto completamente fluido capaz de adensar-se somente com seu peso próprio sem necessidade de utilizar energia de vibração externa. Capaz de preencher todo o volume da forma contornando e envolvendo o sistema de armadura dos elementos concretados; Apresenta suficiente coesão para evitar a segregação do agregado graúdo e a exudação. Neste aspecto, é importante ressaltar que, frente ao concreto tradicional, o CAA apresenta diferenças prioritariamente no estado fresco, devendo ser tratado no estado endurecido exatamente como um concreto tradicional. Desta forma, o controle tecnológico deve ser realizado cumprindo a normativa vigente do concreto tradicional. Ainda sobre o estado endurecido, muito se questiona sobre o Módulo de Elasticidade do CAA em comparação com o concreto tradicional. Recentes estudos sobre este assunto, utilizando materiais da região de Belo Horizonte foram realizados no primeiro semestre de 2012 no âmbito da CCBH pela empresa Top Mix. Os valores apresentados na tabela abaixo, calculados utilizando os métodos de Ultrassonografia e Secante (NBR 8522), deixam claro que, desde que bem dosado, o CAA apresentará um Módulo de Elasticidade similar ao do concreto tradicional. Valores médios de 3 cp s por tipo de concreto Dr.Rodrigo Moises - Utralab 8 GTEC Caderno de Ativos 5ºCiclo Ensaio de Ultrassonografia - desenho esquemático utilizando-se o método direto

9 Vantagens de Utilização São muitas as vantagens de se utilizar o CAA em uma obra e dentre elas podemos citar: Facilidade de colocação do concreto na peça; Redução dos prazos de execução; Economia / otimização da mão de obra (aproximadamente em 70%); Economia na manutenção de equipamentos; Maior reaproveitamento de formas; Aumento da qualidade e durabilidade do produto final; Maior flexibilidade nos projetos (elementos esbeltos); Redução dos níveis de ruído (questões ambientais / trabalhos noturnos); Redução dos níveis de desgaste dos equipamentos; Melhora do ambiente de trabalho. Entretanto os construtores não são os únicos a usufruir das vantagens que o CAA pode proporcionar. As concreteiras podem, em sua grande maioria, tirar vantagens que são diretamente mensuráveis se comparadas as produções de um CAA e de um concreto tradicional, entre as quais podemos citar. Diferenciação da concorrência; Maior produtividade dos caminhões betoneiras; Otimização nos ciclos de viagem; Facilidade no bombeamento; Aumento de vida útil dos equipamentos; Redução nos custos de manutenção dos equipamentos. Desta forma, é lógico dizer que uma concreteira tenderá a priorizar uma obra que esteja utilizando o CAA já que esta permite um melhor aproveitamento logístico da frota. GTEC Caderno de Ativos 5ºCiclo 9

10 Concreto Autoadensável Exemplos de Utilização Ancoragem da Ponte Akashi-Kaikyo Japão A utilização do CAA reduziu o tempo de aplicação de 30 a 24 meses, 20% menos do esperado com a utilização de um concreto convencional. Tanque de gás LNG Japão Tempo de concretagem reduzido de 14 a 10 meses; o concreto tradicional requeria 1,5 hh/m3, com o CAA 0,35hh/ m3; mesmo com o maior custo do CAA, o custo total da obra foi 8% menor comparado com o mesmo elemento fabricado utilizando concreto tradicional. Pilares do anel rodoviário norte de Valencia Tempo de obra estimado utilizando concreto tradicional: 90 dias. Tempo de obra real com CAA: 36 dias. Prefeitura de Mollet del Valles Barcelona A aplicação de quase 300 m 3 de concreto realizou-se somente em 6 horas, 30% do tempo estimado para um concreto tradicional. CT CAA Filmoteca de Barcelona Centro Histórico Obra onde foi exigida, pela prefeitura, a utilização do CAA devido à instabilidade, idade e delicadeza das construções existentes no entorno. Pilares do anel rodoviário norte de Valencia Eliminação de quase 90% do ruído gerado pela vibração; otimização da mão de obra na linha de produção; melhoria do ambiente de trabalho e da qualidade de vida dos trabalhadores; redução no desgaste dos equipamentos; potencial melhoria na qualidade de acabamento da peça. 10 GTEC Caderno de Ativos 5ºCiclo

11 Estudo de Caso Uso do CAA na obra do Hotel TULIP INN da DIRECIONAL ENGENHARIA Ficha Técnica Direcional Engenharia Wander Carvalho Gerente de Obras Cláudio Henrique de Regini Teixeira Engenheiro Residente Supermix Roberto Perez Diretor Técnico Fábio Leonel Desafio Implantar uma inovação tecnológica para execução da estrutura do edifício, tendo em vista a aceleração nos prazos de execução do empreendimento (obra com foco na Copa 2014) e, consequentemente, o inicio de outras atividades pós-estrutura; atendimento à restrição de horário de abastecimento de concreto devido à localização geográfica do hotel e, principalmente, seu enquadramento no orçamento da obra. Tempo da Ação Início em maio de 2012 até o momento (obra em andamento) Recursos A empresa disponibilizou as equipes técnica e de produção do empreendimento e todos os equipamentos e materiais do canteiro de obra. Características do empreendimento Nome Local Padrão Número de Pavimentos Número de Unidades Orçamento Terreno Área Pavimento-Tipo Estrutura Forma Aço Concreto Estrutural Volume Concreto do Pavimento-Tipo Fck Slump Flow Hotel Tulip Inn Belo Horizonte / MG Luxo Subsolo + térreo + 2 pavts pavimentos tipos 240 R$ , ,00 M² 840 M² Convencional em Concreto Armado ,42 m² ,25 kg 2.021,60 m³ CAA em 63 m³ ( Vigas: 23,33 m³, Laje: 39,35 m³), Concreto Convencional em 25 m³ (Pilares: 20,59 m³; Escada: 4,24 m³) 30 MPa 65 ± 5cm GTEC Caderno de Ativos 11 5ºCiclo

12 Estudo de Caso Histórico/Procedimentos Estudo e Conhecimento: busca de informações sobre a tecnologia de Concreto Autoadensável em bibliografias especializadas; análise da forma a ser utilizada; reuniões com a concreteira. Projeto Piloto: teste do CAA em uma obra piloto, uma laje de 34 m³ de concreto, que contava com condições favoráveis relacionadas ao canteiro e à localização. A obra foi escolhida para que a Direcional pudesse conhecer as características desse novo produto, avaliasse a velocidade de descarga comparada ao concreto tradicional e criasse uma parceria com o fornecedor de concreto. Implantação no hotel: Partiu-se, primeiramente, de uma condição favorável, sem restrições de horários (a concretagem foi feita em um sábado), porém com alternativa de reversão para o concreto tradicional caso houvesse algum problema. Já na segunda concretagem com o CAA houve uma redução de tempo, o que oferecia condições para se programar as concretagens em dias normais cumprindo a restrição exigida por lei municipal de circulação de caminhões entre os horários de 10h e 16h. Portanto, a estratégia adotada foi partir de uma condição controlável até a condição normal da obra. Concretagem no pavimento-tipo: Até a laje anterior ao primeiro pavimento-tipo, o ciclo conseguido foi de 8 dias de preparação (desforma, forma, armação) e concretagem no nono dia. A obra atingiu o ciclo trabalhado de 5 dias com concretagem no sexto a partir da 6ª Laje. Avaliação dos resultados: realizar o balanço do resultado com a implantação do CAA e multiplicar para outras obras da Direcional. Resultados O balanço feito até o momento pela empresa é muito positivo, apontando para diversos aspectos favoráveis à implantação do sistema CAA: Redução da perda de concreto, passando de 8% no concreto tradicional para 2%. Em algumas situações a perda chegou a ser 0%. Redução da mão de obra: para o concreto tradicional estavam envolvidos 2 oficiais, 2 serventes e mais uma empresa especializada para o sarrafeamento e/ou polimento quando necessário. Com a introdução do CAA a equipe foi reduzida à mão de obra própria da empresa somente para fazer o espalhamento do concreto e eliminou-se a etapa de sarrafeamento e vibração. 12 GTEC Caderno de Ativos 5ºCiclo

13 Redução do tempo de concretagem: O CAA gasta em média, para descarga do concreto, entre 6 e 7 minutos por caminhão. O tempo de todo o processo é calculado através da soma da concretagem normal, dividido pelo número total de caminhões. Isso resulta em 15 minutos entre a chegada, última batida, retirada do lacre, início e término da concretagem por caminhão, ou seja, em torno de 1 minuto por metro cúbico (laje 65m³). Redução de hora extra: com o concreto convencional, sendo o início da concretagem às 10h devido à restrição de horário de circulação de caminhão, a concretagem é encerrada após às 18h, gerando hora extra. As horas extras não são pagas apenas aos oficiais e aplicadores, mas a toda a estrutura que deve estar disponível enquanto a obra roda (porteiro, técnico de seguranca, etc). Com o CAA a concretagem se inicia às 10h, encerrando às 14h30. Às 17h a área já esta limpa e os funcionários liberados. Redução do custo de locação da bomba: como o contrato entre construtora e concreteira é realizado por hora de locação da bomba, com a adoção do CAA o tempo de concretagem é reduzido, assim como o tempo em que a bomba fica alocada na obra, gerando redução do custo com este item. Não houve necessidade de adaptação de formas para a utilização do CAA. Melhor controle de espessura da laje: geralmente o controle da espessura da laje fica na responsabilidade de quem está aplicando o concreto, o que pode gerar diferenças de centímetros. Dependendo da área da laje, 1 cm de espessura a mais pode gerar um volume considerável de concreto. Com o uso do CAA, o controle de espessura é realizado de maneira mais fácil devido a trabalhabilidade deste concreto. Gráfico 2: comparativo para executar 1m³ de concreto Aspectos a serem considerados na implantação: De uma forma geral o CAA diminuirá o tempo de concretagem, resultando nos benefícios já citados. Entretanto, a redução do ciclo de concretagem (formas, armação, concretagem) está vinculada a outros fatores como, por exemplo, a mudança no processo executivo. Desta forma, o uso do CAA potencializa esta otimização, porém não é o fator determinante. Devido a velocidade de aplicação que o CAA proporciona, o canteiro deve estar preparado e a equipe treinada para receber o sistema. O trabalho em parceria com a concreteira é determinante para o sucesso, uma vez que a responsabilidade é compartilhada. Há uma relação ganha-ganha no que diz respeito à logística. Especificamente nesta obra, o concreto veio dosado com superfluidificante diretamente da central, o que implicava na velocidade de aplicação,. Porém esta forma de trabalho exige maior controle na fabricação do produto que estará sujeito a influência de fatores externos como, por exemplo, o trânsito e a temperatura ambiente. Vontade de inovar. GTEC Caderno de Ativos 5ºCiclo 13

14 Considerações Finais A implantação do Concreto Autoadensável em edificações foi o principal foco do GTEC dentro das açõe do 5º ciclo da Comunidade da Construção. Como conclusão deste trabalho a CCBH apresenta alguns fatores identificados como as principais barreiras que devem ser rompidas para a implantação do CAA, bem como um passo a passo para a otimização do canteiro de obras utilizando esta tecnologia com o mesmo sucesso obtido no projeto piloto. PRINCIPAIS BARREIRAS PARA A IMPLANTAÇÃO DO CAA: NA EXECUÇÃO Desconhecimento do produto; Falta de informação e preparação dos trabalhadores; Cultura do eu sempre fiz assim ; Necessidade de adaptar pessoal, equipamento e método. NA FABRICAÇÃO DO PRODUTO Desconhecimento do produto; Falta de informação e preparação dos trabalhadores; Controle da matéria prima; Controle do processo. NO PROJETO Desconhecimento do produto; Falta de prescrição prévia; Falta de trabalho integrado entre empresas, universidades e consultores. PASSO A PASSO 1- Conceber a utilização do CAA no projeto.; 2- Analisar as características específicas do projeto para a utilização do CAA. Adaptar o que for necessário; 3- Identificar os possíveis gargalos e dificuldades de sua utilização previamente. Considerar alternativas; 4- Preparar a equipe de execução. Investir em formação e treinamento para que a aplicação do CAA não seja uma surpresa; 5- Identificar aspectos relacionados à forma como estado atual para reutilização, vedação e desnível; 6- Identificar o fornecedor de concreto e caracterizar o CAA adequado para a sua aplicação; 7- Em conjunto com o fornecedor de concreto realizar testes prévios antes de uma grande concretagem, buscando adequar fatores como logística, ciclos e pontos de aplicação. 8- Manter o controle adequado sobre produto e equipe durante o processo de aplicação. Coordenação GTEC: Eng. Arcindo Vaquero y Mayor Engenheiro Civil formado na Universidade Mackenzie em 1976, com mais de 35 anos de experiência em concreto, com cursos de aperfeiçoamento nos Estados Unidos e Suíça. Consultor na área de tecnologia do concreto dosado em central e meio ambiente, desenvolvendo trabalhos para: ABESC Associação Brasileira das Empresas de Serviços de Concretagem; APH Federación Ibero Americana de Hormigón Premezclado; Leão Engenharia; Ciplan Concreto, Concrexur-Uruguay; Degussa, entre outras empresas. Relatório elaborado por: Eng. Dr. Jonhson Rigueira Engenheiro Civil graduado pela UFMG. Especialista em materiais avançados e durabilidade, Mestre em concretos especiais e Doutor em CAA, pela Universidade Politécnica de Valencia (Espanha). Atuando tanto na área acadêmica como no mercado da construção, participou de vários projetos de implantação do CAA em concreteiras,empresas de pré-fabricados e obras, envolvido em todas as etapas,desde o desenvolvimento do traço, preparação de obra e treinamento de equipe, até a logística de aplicação do CAA. 14 GTEC Caderno de Ativos 5ºCiclo

15 Construtoras Fornecedores Parceiros Actual Arquitetura Renato Melo Arquitetura Ltda

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