ESTUDO COMPARATIVO DO DESEMPENHO TÉCNICO E FINANCEIRO ENTRE OS CONCRETOS PREPARADOS NA USINA E NA OBRA

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1 ISSN ESTUDO COMPARATIVO DO DESEMPENHO TÉCNICO E FINANCEIRO ENTRE OS CONCRETOS PREPARADOS NA USINA E NA OBRA Daniel T Matta, Antonio Serpa Freire, Luiz Antonio Melgaço Nunes Branco, White José dos Santos (Universidade Federal de Minas Gerais) Resumo: O concreto é um dos materiais mais utilizados no mundo. Seu uso estrutural condiciona que suas especificações de projeto sejam rígidas, de modo a atender as necessidades da sua vida útil. A resistência confere durabilidade, sendo a porosidade e a relação água/cimento os condicionantes desta qualidade. Esse trabalho buscou, através de um estudo de caso, avaliar e comparar duas diferentes formas de dosagem e preparo de concreto: em obra e em usina. Foram avaliadas ainda as atividades de produção e concretagem, analisando as diferenças de desempenho técnico e financeiro destes concretos em duas obras na região metropolitana de Belo Horizonte. Realizou-se ensaio de velocidade do pulso ultrassônico, no qual se pode obter o módulo de elasticidade dinâmico e resistência à compressão axial. Estes dados permitiram concluir que o concreto usinado apresentou os melhores resultados, ou seja, é mais eficiente do que o concreto de obra, com maior qualidade e melhor custo benefício. Palavras-chaves: Desempenho do concreto, Análise financeira, Dosagem, Obra, Concreteira

2 1 INTRODUÇÃO A produção do concreto pode ser de forma manual ou mecânica. sendo a primeira indicada apenas para obras de pequeno porte, nas quais não é aconselhado preparar, de uma só vez, volumes de concreto com quantidade de cimento maior que 50 kg (RIBEIRO et al, 2002). A produção mecânica é feita em betoneiras, e o tempo de produção é variável, determinado pela homogeneização do concreto. É também comum o uso de concreto dosado em central, ou seja, os materiais são misturados em usinas e depois transportados para seu local de lançamento. Este concreto permite a mistura em equipamentos estacionários ou em caminhões betoneiras. Segundo Ribeiro et al (2002) o emprego deste último processo racionaliza os espaços no canteiro de obra e diminui os custos com mão de obra. De acordo com a norma internacional ASTM C 125 (1991) e as definições do Comitê ACI 201 (1991), o concreto é um material composto essencialmente de um meio contínuo aglomerante, no qual estão inseridos partículas ou fragmentos de agregados. No concreto de cimento Portland, o meio aglomerante é composto de uma mistura de cimento hidráulico e água (MEHTA e MONTEIRO, 2008). O agregado é o material granular usado com o meio cimentante. O agregado graúdo são as partículas maiores que 4,8 mm de diâmetro, enquanto o termo agregado miúdo se refere às partículas de diâmetro compreendido entre 75 µm e 4,8 mm. De acordo com Mehta e Monteiro (2008), o cimento é um material finamente pulverizado, que desenvolve propriedades ligantes como resultado de sua hidratação. O cimento Portland, o mais utilizado para produzir concreto, é constituído essencialmente de silicatos de cálcio hidratados. Estes silicatos são estáveis em meios aquosos, caracterizando o cimento hidráulico. Segundo Neville e Brokman (2013), o agregado ocupa entre 60% e 80% do volume total do concreto, sendo que a pasta do cimento deve ser suficiente para envolver todas as partículas de agregados e preencher os vazios entre elas. Os agregados garantem resistência mecânica ao material endurecido, uma vez que sua resistência normalmente é muito superior àquela da pasta. A resistência à abrasão do concreto é dada principalmente pela presença dos agregados. Neville e 2

3 Brokman (2013) apresentam que o agregado influencia a resistência do concreto e compromete a sua durabilidade e desempenho estrutural. O agregado antes era tido como um material inerte disperso por entre a pasta de cimento, principalmente por razões econômicas. No entanto, atualmente, é possível adotar um ponto de vista oposto e considerar o agregado como um material de construção ligado em um todo coesivo por meio de uma pasta de cimento, (NEVILLE e BROKMAN, 2013). O conhecimento de algumas características dos agregados como a massa específica, composição granulométrica e teor de umidade é uma exigência para a dosagem dos concretos. A porosidade, a massa específica, a composição granulométrica, a forma e a textura superficial dos grãos determinam as propriedades dos concretos no estado fresco. Além da porosidade, a composição mineralógica do agregado afeta sua resistência à compressão, dureza e módulo de elasticidade, que por sua vez influenciam várias propriedades do concreto endurecido contendo o agregado (COURA, 2009). Na maioria das vezes, a resistência do agregado é superior a da pasta. Dessa forma, quanto maior a proporção de agregado, maior será a resistência do concreto (ISAIA, 2011). Ressalta-se ainda que concretos com agregados maiores tendem a ter maiores resistências, sendo que a influência do tamanho do agregado aumenta com a redução da relação água/cimento, assim como reduz a área de molhagem. A presença de matéria orgânica, argila e material pulverulento além de certos limites enfraquece a pasta, diminuindo a resistência do concreto. Kadri e Duval (2002) citam que as águas potáveis são boas para uso nas misturas de concreto, embora nem todas as águas consideradas de boa qualidade para concreto sejam potáveis. Deve-se verificar os limites de tolerância para impurezas presentes na água para uso nas misturas ou curas de concreto. O uso de aditivos no concreto é largamente disseminado, devido aos benefícios para modificação de características, tais como tempo de pega, trabalhabilidade, plasticidade, incorporação de ar, dentre outros (MEHTA e MONTEIRO, 2008). A resistência do concreto endurecido, assim como outras propriedades, é limitada pela composição da matriz (conjunto pasta e ar), especialmente pelo teor de cimento. Pode-se expressar essa composição pela relação vazios/cimento. Na maior parte dos casos, os vazios são ocupados primeiramente por água, o que possibilita estabelecer a composição citada em termo do fator água/cimento (BAUER, 2000). Essa regra é discutível quando a mistura possuir incorporação artificial de ar. 3

4 Bauer (2000) menciona a importância da trabalhabilidade do concreto no estado fresco. Trabalhabilidade é uma noção mais subjetiva do que física, em que a mistura apresenta características (consistência, diâmetro máximo do agregado) adequadas ao tipo da obra a que se destina (dimensões das peças, afastamento e posicionamento da armadura) e aos métodos de lançamento, adensamento e acabamento. Assim, a trabalhabilidade do concreto não é apenas característica inerente do material, mas envolve também considerações relativas à obra e aos métodos de execução adotados. Espera-se de um material estrutural a capacidade de resistir às tensões oriundas de seu carregamento. Segundo Isaia (2011), a resistência do concreto é função do processo de hidratação do cimento, que é relativamente lento. De acordo com a padronização normativa a resistência à compressão do concreto é avaliada em corpos de prova submetidos a condições específicas de temperatura e umidade (27±1 ºC, 100% de umidade relativa) por um período de 28 dias. 1.1 JUSTIFICATIVA Segundo Ribeiro et al (2002), patologia nas construções consiste na parte da ciência da engenharia que estuda as causas, mecanismos de ocorrência, manifestações e consequências dos defeitos nas construções. De acordo com o mesmo autor, 28% dos problemas patológicos tem sua causa na etapa de execução, sendo que, quando são problemas no concreto, têm-se custos expressivos, às vezes maiores do que o próprio custo da obra. Destaca-se a norma de preparo, controle e recebimento de concreto, ABNT NBR (2006), que determina condições para o preparo da mistura, verificações para recebimento e aceitação do concreto e responsabilidades dos profissionais envolvidos com o desempenho final do material. Esta norma também indica os ensaios e o tratamento estatístico que devem ser dados aos corpos de prova, para se avaliar adequadamente o desempenho dos concretos. A utilização destas descrições permite maior controle e redução das patologias e problemas estruturais. O surgimento de fissuras no concreto, seja devido à sobre cargas, retração ou falta de cura é extremamente corriqueiro nas edificações, devido a baixa capacidade de resistência à tração e falta de controle de qualidade nas construções atuais. Segundo Mehta e Monteiro (2008), essa tendência à fissuração é uma das mais sérias desvantagens do emprego do concreto em construções. Apesar disso, o concreto é um material de boa durabilidade, e, segundo Lancaster (2005), construções em concreto da época do império Romano ainda apresentam capacidade estrutural aceitável. O que é preciso atualmente é atender aos controles exigidos pelas normas. 4

5 Segundo Ajdukiewicz e Kliszczewicz (2002), a retração ocorre por perda da água capilar e pela redução de volume dos produtos das reações de hidratação. É um fenômeno que ocorre na pasta, portanto quanto maior for a quantidade de pasta na mistura, mais susceptível está a massa aos efeitos da retração. Os agregados tentem a conter a retração da mistura, enquanto a maior presença de água aumenta a retração. O intemperismo agrava os efeitos da retração, pois a saída de água capilar é intensificada devido ao vento, à baixa umidade relativa do ar e à temperatura elevada. Destaca-se a importância da cura nas primeiras idades do concreto, quando os efeitos da retração podem ser mais nocivos (BAUER, 2000). Quanto maior a relação água/cimento em massa maior será a porosidade da pasta formada, devido à saída da água por evaporação. Portanto, concretos com menor relação água/cimento são menos porosos, e, por isso, mais resistentes e duráveis. A água não deverá conter elementos que perturbem as reações de hidratação do cimento, como óleo, ácidos e outras impurezas (SENGUL et al, 2002). A idade influencia na resistência do concreto através da evolução da hidratação do cimento, uma vez que os espaços ocupados (ao redor e nos poros dos agregados) pela mistura de cimento e água vão sendo substituídos por cristais hidratados que geram um travamento/enrijecimento mecânico na matriz cimentícia. Os vazios remanescentes dependem da relação a/c inicial, portanto, a resistência e a durabilidade tendem a um valor pré-definido e otimizado para relação a/c. Os poros existentes podem permitir a entrada de agentes agressivos que reduzirão a vida útil da edificação. A temperatura exerce influência sobre a cura e consequentemente sobre a resistência do concreto pelo efeito sobre a velocidade das reações de hidratação (BAUER, 2000). Assim, a evaporação muito rápida da água de amassamento do concreto pode interromper o ritmo do endurecimento, gerar fissuras (retração), impedindo a completa reação química de hidratação do cimento e diminuindo a durabilidade das construções. Embora a elevação da temperatura acelere as reações, é preciso manter o concreto úmido (curas com vapor de água). O frio pode ser desfavorável, e, quando muito intenso, pode reduzir/paralisar as reações entre cimento e água (SENGUL et al, 2002). Segundo Ribeiro et al (2002), a dosagem é a determinação da mistura mais econômica de um concreto, com características (nos estados fresco e endurecido) capazes de atender às condições de serviço, utilizando os materiais disponíveis. É através da dosagem que se determinam as proporções de cimento, água, agregados e aditivos da mistura. A mistura de concreto consiste em fazer com que os materiais componentes entrem em contato íntimo, de modo 5

6 a obter-se um recobrimento de pasta de cimento sobre as partículas dos agregados, bem como uma mistura geral de todos os materiais (METHA e MONTEIRO, 2008). Exige-se que a mistura seja homogênea, uma vez que, em caso contrário, serão formados poros e brocas, o que convergirá para resistência mecânica e durabilidade sensivelmente diminuídas. Assim, o objetivo do adensamento é obter maior compacidade do concreto, obrigando suas partículas a ocupar os vazios e desalojar o ar do material, aumentando a resistência e durabilidade do concreto endurecido (NEVILLE e BROKMAM, 2013). O adensamento pode ser manual, através de socamento ou apiloamento, ou mecânico, por meio de vibrações ou centrifugações. O amassamento é indispensável para produzir a boa mistura entre partículas de cimento e água. Um amassamento adequado distribui de maneira uniforme a pasta de cimento na superfície dos grãos e nos vazios do agregado, contribuindo positivamente para a trabalhabilidade da mistura (ISAIA, 2011). Segundo Mehta e Monteiro (2008) a principal preocupação no transporte do concreto do local de amassamento para o local de lançamento é a manutenção de sua homogeneidade, evitando-se a segregação dos materiais. O transporte poderá ser na direção horizontal, vertical ou oblíqua. Na direção horizontal, costuma-se utilizar vagonetes e carrinhos. Na direção vertical, caçambas e guinchos, enquanto na direção oblíqua, costuma-se utilizar correias transportadoras e calhas. Além disso, é importante destacar que o transporte, tanto vertical quanto horizontal, pode ser realizado através de bombas especiais, que recalcam o concreto através de canalizações. De acordo com Isaia (2011), o concreto deve ser lançado logo após a mistura, não devendo superar o intervalo de uma hora entre o amassamento e lançamento, com exceção de concretos aditivados. Não se admite o uso de concreto remisturado. Antes do lançamento do concreto, deve-se garantir a umidade das formas, impedindo a perda excessiva de água de amassamento, o que poderia causar problemas de retração. As formas por sua vez devem ser estanques, para impedir a fuga da nata de cimento. Deve-se ter cuidado com a altura de lançamento em elementos verticais: deve ser no máximo igual a 2 m (NEVILLE e BROKMAM, 2013). A cura, para Isaia (2011), é o conjunto de medidas com a finalidade de evitar a evaporação prematura da água necessária à hidratação do cimento, que rege a pega e seu endurecimento. A norma ABNT NBR 6118 (2007) exige que a proteção se faça nos 7 primeiros dias contados do lançamento. É desejável nos 14 dias seguintes, para se ter garantias contra o 6

7 aparecimento de fissuras devidas a retração. Peças estruturais submetidas à cura adquirem mais resistência em relação às que não têm esse tratamento. Diante deste contexto, elaborou-se um estudo de caso (programa experimental) com o objetivo de comparar o desempenho técnico (resistências e velocidade do pulso ultrassônico) e financeiro de concretos produzidos por duas diferentes formas de dosagem, na obra e em central. A resistência e a durabilidade do concreto são os principais focos de estudo desde trabalho, os quais são obtidos somente com a conformidade de todas as etapas de dosagem, mistura, transporte, lançamento, acabamento e cura dos dois concretos, por isto analisaram-se também estas etapas. Além disso, têm-se os efeitos financeiros e de planejamento que são promovidos pelas empresas de construção civil e que, às vezes, não só reduzem a resistência e durabilidade deste material, mas também geram um custo não compensador. 2 MATERIAIS E PROGRAMA EXPERIMENTAL Realizou-se um estudo em duas obras na cidade de Belo Horizonte. Uma delas utilizou o concreto dosado em obra para os seus pilares de pilotis, a outra utilizou o concreto dosado em central para concretagem de suas lajes. Os projetos dessas duas obras possuíam a mesma especificação de resistência do concreto, fck igual a 25 MPa. A primeira é uma obra residencial de alto padrão localizada na cidade de Belo Horizonte, apresentando 3.746,35 m² de área construída e 32 unidades de moradia num único bloco de 8 pavimentos. A estrutura do prédio em questão é em alvenaria autoportante, com pilotis. A concretagem dos pilares de pilotis foi realizada com concreto dosado em obra e produzido com CP III-32. Como agregado graúdo foi utilizada brita 1 calcária; e como agregado miúdo areia natural média quartzosa. Além disso, a obra não realizava nenhum tipo de ensaio de controle tecnológico nos agregados e/ou dos concretos. O traço foi especificado para cada dois sacos de cimento, sendo 3 padiolas de areia (36 litros cada) e 3 de brita 1 (36 litros cada). Ressalta-se que não foi especificado o fator água/cimento, ficando a cargo do operador de betoneira definir a quantidade de água em função da trabalhabilidade que ele identificava visualmente como aceitável. A segunda obra é uma edificação residencial de padrão médio, localizada também na cidade de Belo Horizonte, no bairro Buritis. A obra apresenta ,94 m² de área construída, 566 unidades de moradia divididas em quatro blocos, tendo três deles 18 pavimentos e o último 17 7

8 pavimentos. A estrutura dos blocos do empreendimento é toda em concreto armado, e todo o concreto é oriundo de usinas externas. A obra realizava controle tecnológico do concreto. Este concreto produzido na usina é confeccionado com cimento CPV-ARI RS, sendo os agregados, brita 0 e 1 calcária, areia artificial calcária e areia natural quartzosa. Utilizou-se também o aditivo poli funcional TEC MULT 829. O concreto foi lançado através de bombeamento, apresentando Slump de 132 mm. Utilizou-se um fator a/c de 0,525, e consumo de cimento de 400 kg/m³. A obra realizava ensaios de compressão em corpos de prova cilíndricos para controle tecnológico do concreto. Foi coletado primeiro o concreto dosado em obra para moldagem dos corpos de prova, de acordo com as prescrições da norma ABNT NBR 5738 (2003). Foram coletados 24 corpos de prova em um único dia, pertencentes a dois grupos. O grupo A se referia à primeira betonada do dia, e foram colhidos 18 corpos de prova sendo 6 para a ruptura em cada idade: 14 dias, 21 dias e 28 dias. Da mesma maneira, foram coletados os corpos de prova do grupo B, este referente ao último traço do dia, para posterior análise de variação. Posteriormente foi coletado o concreto dosado em central para moldagem dos corpos de prova, de acordo com as prescrições da norma ABNT NBR 5738 (2003). Foram coletados 36 corpos de prova em um só dia, pertencentes a dois grupos. O grupo S se referia ao primeiro caminhão do dia, e foram colhidos 18 corpos de prova: 6 para a ruptura em cada idade: 14 dias, 21 dias e 28 dias. Da mesma maneira, foram coletados os corpos de prova do grupo U, referente ao último caminhão do dia, para posterior análise de variação. Foram realizados ensaios de velocidade do pulso ultrassônico nos 72 corpos de prova dos grupos A, B, S e U, de acordo com as prescrições da ABNT NBR 8280 (1994) e ABNT NBR NM 58 (1996). O equipamento utilizado para realização dos ensaios foi o Tico da PROCEQ, e o local de ensaios foi o laboratório de concreto da Escola de Engenharia da UFMG. Neste mesmo dia foram realizados também os ensaios de ruptura por compressão simples nos 27 corpos de prova dos grupos A, B, S e U, de acordo com as recomendações das normas ABNT NBR 5738 (2003) e ABNT NBR 5739 (2007). Para estes ensaios, utilizou-se a prensa PC200CS EMIC, de capacidade máxima de 200 toneladas. Os ensaios também foram realizados no laboratório de concreto da Escola de Engenharia da UFMG. Ressalta-se que durante o processo de concretagem foi realizada a análise das atividades envolvidas, as quais serão comentadas adiante. 8

9 3 RESULTADOS E DISCUSSÃO A Tabela 1 exibe as médias das resistências à compressão axial, das velocidades de pulso ultrassônico e módulo de elasticidade dinâmico para os traços dos grupos e idade analisados, sendo apresentado em conjunto o valor do erro padrão de cada resultado. Ressalta-se que os resultados se apresentaram adequados (desvio padrão menor que 10%) e que a amostragem foi aceitável (coeficiente de variação menor que 25%). Tabela 1. Resultados de Resistência à compressão axial (fc), velocidade do pulso ultrassônico (V), Módulo de elasticidade dinâmico (Ed), conforme a idade e grupos de controle analisados. Grupos Idade (dias) f c (MPa) Erro (Mpa) V (m/s) Erro (m/s) E d (Gpa) Erro (Gpa) 14 28,7 0, ,2 0,2 A 21 30,5 0, ,6 0, ,7 0, ,2 0, ,0 0, ,4 0,2 B 21 26,0 0, ,9 0, ,3 0, ,3 0, ,0 0, ,9 0,2 S 21 28,3 0, ,1 0, ,7 0, ,6 0, ,8 0, ,9 0,2 U 21 28,2 0, ,1 0, ,5 0, ,6 0,2 As Figuras 1 e 2 exibem o resultado da plotagem dos dados de resistência à compressão axial e velocidade do pulso ultrassônico em função do tempo, respectivamente. As Figuras 3 e 4 exibem a relação entre velocidade do pulso ultrassônico e módulo de elasticidade dinâmico em relação à resistência à compressão axial para os três grupos de concreto analisados. 9

10 Figura 1 - Resistência à compressão axial (fc) versus idade. Figura 2 - Velocidade do pulso ultrassônico (V) versus idade. Analisando os dados da Tabela 1 e das Figuras de 1 a 4, percebe-se que os quatro grupos atingiram as especificações do projeto estrutural, ou seja, os fatores de segurança determinados pelos desvios padrão especificados em cada caso (4 para controle A, 5,5 para controle B e 7 para 10

11 controle C) são suficientes para a manutenção da estabilidade e qualidade dos concretos destas obras. Figura 3 - Resistência à compressão axial (fc) versus Velocidade do pulso ultrassônico (V). Figura 4 - Resistência à compressão axial (fc) versus Módulo de elasticidade Dinâmico (Ec). 11

12 Através de regressões lineares e análise dos valores dos coeficientes de determinação R², verifica-se que o comportamento de crescimento da resistência à compressão axial e aumento da velocidade de propagação do pulso ultrassônico, aproximou-se de linear com a evolução da idade (neste intervalo de tempo), conforme previsto pela revisão da literatura. Os valores dos coeficientes R² ficaram muito próximos a 1, o que demonstra que as equações lineares das Figuras 1, 2, 3 e 4 são bons modelos de interpolação para as propriedades analisadas e nos intervalos propostos. Destaca-se a diferença entre os resultados dos grupos A e B que, supostamente, deveriam ser similares. O grupo B, além da consistência mais fluida no estado fresco, apresentou, no estado endurecido, resistência 13,45% menor que o grupo A aos 28 dias. Esses resultados indicam a grande influência que o desempenho humano pode ter sobre as características do concreto, principalmente se não forem tomados os cuidados no preparo e controle. Percebe-se que para as obras em que a quantidade de água da mistura é determinada pela percepção subjetiva da consistência do concreto fresco pelo operador de betoneira, a qualidade do concreto endurecido varia significativamente ao longo do dia. Ressalta-se inclusive que os percentuais podem ser maiores devido à mudança de postura do operador de betoneira ao constatar que se iria verificar a resistência do traço de concreto. O mesmo fato não ocorreu com o concreto da usina, no qual os valores foram muito próximos, demonstrando a eficiência deste método de dosagem e mistura de concreto. O coeficiente de segurança neste caso até poderia ser menor, ou seja, o maior controle dos materiais e processo de produção do concreto convergem para um produto de melhor qualidade, mais eficiente e consequentemente mais barato (menor consumo de cimento). Percebe-se através da análise das Figuras 2 e 3 o aumento da velocidade do pulso ultrassônico com o aumento da resistência mecânica e da idade, de forma a se aproximar de linear. Isto ocorre devido ao fechamento dos poros pela hidratação do cimento e pela homogeneização mais eficiente do concreto produzida na usina (grupos S e U apresentam as maiores velocidades de propagação do pulso ultrassônico mesmo com valores de resistência menores). Esta condição propiciará maior durabilidade às estruturas de concreto, Este concreto é mais eficiente e adequado a construções de concreto armado, principalmente quando se consideram questões ambientais, estruturais e econômicas. O esquema da Figura 5 permite verificar a forma de armazenamento do agregado na obra. Nota-se que os mesmos ficam expostos às intempéries, e não é feito nenhum tipo de controle da 12

13 quantidade de água, bem como da granulometria destes materiais (exigência de norma). Assim, a quantidade de água da mistura de concreto é definida pela sensibilidade do operador da betoneira. Contatou-se grande variação da consistência do concreto durante o dia, o que converge para variação da resistência, conforme resultados encontrados neste trabalho. Figura 5 - Esquema de produção para concretagem dos pilares dos pilotis do edifício 1. Na obra em questão o concreto era produzido através de betoneira intermitente de eixo inclinado, conforme Figura 5. O material era depositado no chão e transportado através de baldes colocados dentro de carrinho de mão até o ponto do andaime, onde os baldes eram erguidos através da força humana dos serventes, conforme ilustrado na Figura 5. Percebeu-se que esse método de transporte, provocava a segregação dos componentes do concreto, o que altera a resistência do concreto no pilar, além de propiciar o surgimento de ninho de concretagem reduzindo a vida útil e a qualidade da edificação, aumentando o risco de colapso da estrutura por falta de material resistente. O concreto dosado em obra era lançado nas formas conforme ilustrado na Figura 5, com posterior adensamento por vibrador elétrico. Nota-se que o concreto era lançado de altura superior 13

14 à recomendada por norma (2,5 m > 2,0 m da ABNT NBR 6118, 2007), o que causou segregação do material com acúmulo de brita no pé do pilar e perda de resistência e durabilidade. A usina de concreto fornecedora da obra 2 em questão, se localiza no bairro Olhos D Água, em Belo Horizonte. A saída do caminhão do qual foi colhido o concreto da central foi às 9h15min, com chegada à obra às 10h10min. O transporte vertical do material na obra foi realizado através de bombeamento do concreto, conforme esquema da Figura 6. Esta ilustra ainda o descarregamento do concreto do caminhão-betoneira para a bomba de concreto. Nota-se a presença de outro caminhão ao lado da bomba, apenas aguardando o descarregamento do primeiro para continuar a concretagem, o que reduz a ocorrência de problemas nas emendas dos concretos. Figura 6 - Esquema de produção de concreto do edifício 2 com concreto produzido nas usinas e tecnologia de controle na obra. 14

15 A obra em questão realizava ensaios tecnológicos para controle da qualidade do concreto que utilizava, conforme Figura 6. Os corpos de prova eram moldados e armazenados de acordo com as especificações da norma ABNT NBR 5738 (2003). Este procedimento permitia a verificação do concreto entregue e atendia às prescrições normativas para este procedimento. Assim, se obtinham estruturas muito mais uniformes e com maior qualidade. Analisando os dois métodos percebe-se que, aliado a uma dosagem empírica e sem controle, associa-se um conjunto de operações perigosas, sem embasamento técnico-científico, convergindo para um produto final (estrutura de concreto armado) de pouca qualidade e durabilidade. Quando se analisa o processo usando o concreto de usina, percebe-se uma preocupação maior dos profissionais em garantir que o material adquirido esteja adequado ao especificado sendo feito, portanto, o controle de qualidade do concreto e de todos os sistemas de concretagem. São vários os mecanismos e procedimentos utilizados atualmente, sendo que muitas empresas às vezes compram concreto de usinas e não fazem controle. As usinas podem também não entregar o que estão vendendo. Além disso, questões como adensamento, acabamento e cura do concreto em função do ambiente e do uso da obra podem, se mal executadas, alterar/reduzir o valor de resistência do concreto minimizando sua durabilidade na estrutura construída. Aliado às análises técnicas, realizou-se um estudo do custo médio para a produção dos concretos estudados neste trabalho, vide tabela 2. Os cálculos se basearam na composição unitária do concreto produzido na obra, estimando um fator água-cimento médio de 0,55. Destaca-se ainda que os valores foram obtidos através de orçamentos nas obras em questão e no mercado da região metropolitana de Belo Horizonte. Tabela 2. Comparativo de custo para a produção de concreto produzido em obra e na usina. Dosagem e Mistura do concreto Obra Usina Preço de Materiais R$ 226,22 R$ 260,00 Preço de equipamento de mistura R$ 18,36 R$ 0,00 Preço da Mão de obra R$ 115,17 R$ 0,00 Total R$ 359,75 R$ 260,00 15

16 Foi avaliada somente a produção do concreto, sem levar em consideração o transporte até o local, uma vez que as distâncias de concretagem são muito diferentes entre as obras. Além disso, a análise foi feita sob o ponto de vista de uma construtora, ou seja, foram avaliados valores/custos do concreto pronto (preço de compra) e entregue na obra (quanto aos custos da concreteira, admitiu-se estarem inseridos no preço de venda, adicionados do referido lucro). Quanto ao concreto feito na obra, foram detalhados os elementos constituintes para que se pudesse orçar. Percebeu-se que o concreto produzido na obra fica 27% mais caro que o concreto produzido na usina, logo, seu uso se torna menos favorável. Ressalta-se que o uso de concretos nas obras do Brasil, ainda é muito comum, principalmente devido ao volume mínimo (3m³ a 4 m³) que as concreteiras aceitam enviar para as obras. Dependendo do porte da obra, ou mesmo da sequencia de produção - sobretudo de edificações residenciais, o volume de concreto para a concretagem dos pilares pode não alcançar estes valores, e a solução adotada atualmente é executar o concreto na obra. Diante dos resultados tanto técnicos como financeiros a respeito da produção do concreto, sugere-se que os empreendedores e gestores das construtoras devem realizar um melhor planejamento de suas atividades em prol da aquisição do concreto da usina, uma vez que terão um material de melhor qualidade e menor custo. Um replanejamento das atividades de concretagem além de reduzir o custo de produção, conforme observado, reduz consideravelmente o tempo de execução desta etapa e também o número de profissionais envolvidos na obra, o que reduz também riscos com acidentes de trabalho e problemas de gestão. Como observação final, pode-se afirmar que é indicado mais cuidado com os processos de concretagem, não só na dosagem, que já é imprescindível, mas também em todas as etapas construtivas, de modo a tornar a estrutura confiável e adequada ao uso. E conforme observado, uma construção de maior qualidade pode ser obtida pelo menor preço. 4 CONCLUSÕES Percebe-se após análise da literatura e do estudo de caso que é muito importante o embasamento técnico-científico para se projetar e executar obras estruturais em concreto armado de forma adequada e eficiente. É imprescindível o atendimento no mínimo às prescrições normativas nas questões de dosagem e controle de qualidade de forma rigorosa, pois afeta 16

17 diretamente o desempenho final do concreto. Foi observada também a importância do aumento da resistência para cálculo da dosagem através dos desvios padrão da norma ABNT NBR 6118 (2007), e como os diferentes métodos de produção resultam em diferentes condições para o concreto. Destaca-se a diferença dos resultados dos ensaios dos grupos A e B, uma vez que deveriam apresentar desempenho semelhante por serem produzidos através do mesmo método e de acordo com o mesmo traço. Contudo, os resultados demostraram que o controle humano, sem dados/parâmetros técnicos adequados pode influenciar na qualidade final do concreto. Os quatro grupos de concreto não apresentaram problemas estruturais graves, porém se percebe a importância da realização de ensaios para controle tecnológico do concreto em obras, especialmente em empreendimentos que utilizam o concreto dosado in loco e de se estudar programas para melhorar as atividades relacionadas à concretagem. O concreto do grupo A apresentou a maior resistência, enquanto o grupo B apresentou a menor. Não é interessante a ocorrência de concretos com resistência muito superior à esperada, por indicar desperdício de material. Obviamente, não é aceitável a ocorrência de resistência inferior às especificações de projeto, por indicar problemas estruturais. Portanto, não é interessante para a obra que ocorram essas variações, como foi verificado no estudo de caso. A opção pelo concreto usinado pode ser a solução para este problema, por ter uma dosagem mais eficiente e com pouca variação. Aliado a isto, tem-se o custo, conforme avaliado. O concreto produzido na obra ficou 27% mais caro do que o da usina, justificando o uso do concreto usinado que se mostrou mais eficiente técnica e economicamente. Seu uso permite um melhor custo-benefício e maior agilidade na execução desta atividade. 5 AGRADECIMENTOS Agradece-se ao Departamento de Engenharia de Materiais e Construção e ao Laboratório de Concreto, ambos da UFMG, pela disponibilização de equipamentos e espaço para a execução dos ensaios. 17

18 6 REFERÊNCIAS RIBEIRO, Carmen Couto; PINTO, Joana Darc da Silva; STARLING, Tadeu. Materiais de construção civil. Editora UFMG; Escola de Engenharia da UFMG, p. N.T. AMERICAN SOCIETY for TESTING and MATERIALS. Ceramic Glazed Structural Clay Facing Tile, Facing Brick, and Solid Masonry Units. ASTM C 125. In: Annual book of ASTM Standards. Philadelphia, ACI 201.2R-77 Guide to Durable Concrete, Detroit-USA, ACI Manual of Concrete Practice, MEHTA, P. K.; MONTEIRO, P. J. M. Concreto: Microestrutura, propriedades e materiais. 3. ed. São Paulo: PINI, ISAIA, Geraldo C. Concreto: Ciência e Tecnologia. 1. ed, São Paulo, SP, Ed. IBRACON, NEVILLE, ADAM M; BROOKMAN, J. J. Tecnologia do concreto. Editora Pini, São Paulo, 2ª edição COURA, Cláudia Valéria Gávio. Estudo sobre a substituição do agregado miúdo por mármore triturado na confecção de concreto, Niterói,. RJ : [s.n.], E. H. Kadri and R. Duval, Effect of ultrafine particles on heat of hydration of cement mortars, ACI Materials Journal, vol. 1, pp , BAUER, Luiz Alfredo Falcão; Materiais de construção. 5. ed. revisada. Rio de Janeiro, ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Preparo, controle e recebimento Procedimento, NBR 12655, Rio de Janeiro, 18 p, LANCASTER, Lynne. Concrete Vaulted Construction in Imperial Rome. Innovations in Context. Cambridge University Press. ISBN (2005). AJDUKIEWICZ, A. e KLISZCZEWICZ, A., Influence of recycled aggregates on mechanical properties of HS/HPC, Cement and Concrete Composites, vol. 24, pp , SENGUL, Ö.; TASDEMIR, C. e TASDEMIR, M. A.. Influence of aggregate type on mechanical behavior of normal- and high-strength concrete, ACI Materials Journal, vol. 1, pp , ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Projeto de Estruturas de Concreto Procedimento, NBR 6118, Rio de Janeiro, 2007, 170p. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Concreto Procedimento para moldagem e cura de corpos-de-prova, NBR 5738, Rio de Janeiro,

19 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Concreto endurecido - Determinação da velocidade de propagação de onda ultrassônica - Método de ensaio, NBR 8802, Rio de Janeiro, NORMA MERCOSUL, 1996, Ultrassom, NM 58. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Concreto Ensaio de compressão de corpos-de-prova cilíndricos, NBR 5739, Rio de Janeiro,

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