TECNOLOGIA DE FACHADAS PRÉ-MOLDADAS EM CONCRETO ARQUITETÔNICO AUTO-ADENSÁVEL

Transcrição

1 TECNOLOGIA DE FACHADAS PRÉ-MOLDADAS EM CONCRETO ARQUITETÔNICO AUTO-ADENSÁVEL 1 Introdução A construção civil tem sido considerada uma indústria atrasada quando comparada a outros ramos industriais. A razão disso está no fato de ela apresentar, de uma maneira geral, baixa produtividade, grande desperdício de materiais, morosidade e baixo controle de qualidade (EL DEBS, 2000). A industrialização da construção aporta benefícios que mesmo os métodos tradicionais de produção mais evoluídos não conseguem alcançar, tais como a redução de desperdícios na obra, rapidez de execução, maior controle dimensional e de qualidade de produtos e elementos construtivos, bem como a sistematização e otimização dos processos envolvidos na construção. Este tipo de industrialização gera um maior desenvolvimento do setor, proporcionando mão-de-obra mais qualificada, maior conhecimento tecnológico, oferta de equipamentos mais avançados e maior controle de qualidade, gerando produtos com maior valor agregado (BARTH E VEFAGO, 2007). Segundo Ciribini (ROSSO, 1980) ``a industrialização é um método baseado essencialmente em processos organizados de natureza repetitiva, nos quais a variabilidade incontrolável e casual de cada fase de trabalho, que caracteriza as ações artesanais, é substituída por graus pré-determinados de uniformidade e continuidade executiva, característica das modalidades operacionais parcial ou totalmente mecanizadas``. Assim, a definição de industrialização na construção civil nada mais é que a relação de planejamento, organização e ação contínua, repetitiva e eficiente para todos os processos de execução de um edifício. 2 Inovação A pré-fabricação é uma ferramenta de grande importância para a industrialização na construção civil. O sistema de fachadas pré-moldadas em concreto arquitetônico auto-adensável contribui tanto para a melhoria da qualidade, como da durabilidade das fachadas, otimizando a produção na fábrica e a montagem no canteiro-de-obras. 1

2 As características técnicas e econômicas dos painéis de fachada pré-moldados se encaixam perfeitamente para as vedações externas em edifícios de multipavimentos com estruturas em concreto armado. Este sistema está diretamente relacionado com a economia, durabilidade, eficiência, flexibilidade arquitetônica, qualidade e sustentabilidade. Aliado a este aspecto, a tecnologia ainda possibilita a melhora de produção na fábrica, por utilizar o concreto auto-adensável, o qual é peça fundamental na racionalização do sistema. Por fim, a pigmentação do material, bem como sua gama de acabamentos finais, permite que o componente, quando instalado, seja considerado o produto final, eliminando etapas que são obrigatórias para outros tipos de painéis, como retoques, pinturas e até revestimentos. Por todas estas características, pode-se afirmar que os painéis de fachada prémoldados em concreto branco auto-adensável são uma grande inovação para a indústria da construção, não sendo encontrado produto semelhante no mercado atualmente. 3 Modernização do processo construtivo Pode-se dividir o processo construtivo dos painéis de fachada arquitetônica na etapa inicial, que ocorre na indústria de pré-moldados e a etapa final, que é montagem dos componentes no canteiro-de-obras. Em ambas as etapas o processo construtivo é modernizado com o uso desta tecnologia. Na indústria, a modernização ocorre, basicamente, devido à utilização de concretos especiais, mais especificamente, o concreto arquitetônico auto-adensável, com formas e dimensões variadas. Este concreto diminui drasticamente uma série de etapas do processo de concretagem, como o lançamento, o espalhamento e o acabamento. Ainda elimina outras, como os retoques posteriores para correção de falhas de concretagem. Certamente este material proporciona um ambiente produtivo mais racionalizado, diminuindo a mão-de-obra, o que reduz custos e a possibilidade de erros por falha humana. O ambiente industrializado permite a realização de peças padronizadas, além de uma produtividade maior e com mais constância. Devido a todas estas vantagens, a utilização do concreto auto-adensável 2

3 (CAA) em empresas de pré-moldados é irreversível, tendendo a acelerar seu uso até que esteja presente na grande maioria do setor. Ainda há a vantagem do concreto ser branco, o que substitui os acabamentos finais e revestimentos. Logo, ao sair das fôrmas, as peças já estão prontas, restando apenas seu transporte para a obra e a posterior montagem das fachadas. O concreto branco ainda permite a pigmentação dos painéis, por ser uma cor fácil de cobrir. Por isso, a cor final apresenta uma boa qualidade, constante e sem perda gradual de tonalidade (desbotamento), o que dificilmente ocorre quando se pigmenta o concreto cinza. A figura 1 representa o CAA branco utilizado na indústria. Figura 1 CAA branco utilizado na indústria Outra possibilidade que a tecnologia de fabricação destes painéis permite é a variação de texturas e a exposição dos agregados. Com isso, o projetista tem uma enorme variedade de opções para criar a fachada do empreendimento em questão Texturas As texturas na superfície dos painéis são realizadas através de relevos texturizados que imitam as características finais de diferentes revestimentos, como pedras naturais, blocos de concreto e alvenarias de tijolos aparentes. Os relevos podem ser 3

4 de poliéster reforçado com fibra de vidro, borrachas naturais e sintéticas, silicones que reproduzem logotipos ou palavras e tecidos com diferentes texturas, posicionadas no fundo das fôrmas. A figura 2 mostra uma textura similar ao revestimento de pedras, porém a mesma foi alcançada com uma borracha sintética. Figura 2 textura simulando um revestimento de pedra Exposição dos agregados Este tipo de acabamento é o mais possibilita uma proximidade real com a aparência de uma pedra, por isso também pode ser chamado de pedra artificial. A exposição dos agregados da matriz cimentícia, junto com a combinação de cores dos agregados graúdos e médios, e também pela matriz formada de modo geral por cimento e areia industrial, possibilita a obtenção de diferentes acabamentos superficiais. O uso de cimento branco com pigmentos pode destacar ainda mais o acabamento final. O nível de exposição dos agregados, segundo o PCI (1991), pode ser leve, mediano ou profundo. O que diferencia um do outro é a profundidade de remoção da matriz cimentícea. No tipo leve, retira-se menos de 1 mm da parte exterior, apenas os agregados miúdos ficam aparentes. Já no acabamento médio, é removido entre 1 mm e 2 mm, assim os agregados médios também ficam expostos, o que permite o 4

5 15º Concurso Falcão Bauer destacamento de cores e tonalidades dos agregados, formando texturas nos painéis. E, quando se deseja expor as arestas dos agregados graúdos inclusive, utiliza-se o nível profundo, onde se remove mais do que 2 mm da matriz cimentícea. Isto permite que os agregados expostos criem efeitos de cores e pequenos sombreamentos na superfície das peças. O máximo de exposição é de 32 mm. Uma exposição leve, mediana e profunda podem ser observadas nas figuras 3, 4 e 5, respectivamente. Figura 3 exposição leve dos agregados Figura 4 exposição mediana dos agregados 5

6 Figura 5 exposição profunda dos agregados Para a exposição dos agregados é utilizado o retardador de superfície. Este é um produto químico que interfere nas reações de hidratação do cimento. Os aluminatos, um dos componentes do cimento Portland, são fixados e desativados pelos retardadores, retardando o endurecimento da matriz cimentícia nas primeiras horas. Para cada profundidade de exposição existe um tipo de produto, onde a diferenciação entre eles é pela cor do produto. Ou seja, cada cor determina uma profundidade de remoção de concreto. O produto é aplicado como uma pintura sobre a fôrma, variando entre 1 e 2 demãos cruzadas, garantindo o total preenchimento da superfície da fôrma, por isso que a atuação é concentrada apenas na superfície do concreto. O saque da peça é realizado entre 12 e 24 horas após a concretagem, em função do tipo de cura realizado. Então o painel é transportado até uma área destinada para os jateamentos, que é a última etapa do processo, conforme a figura 4, então inicia-se a remoção da camada superficial com jato de água sob pressão. A pressão de água é suficiente para remover a camada de material desejada. Para dispor da água, que não necessita ser potável, foi instalado um reservatório com decantador, para armazenar a água já utilizada no jateamento e a água de chuva, reduzindo o consumo com a concessionária e minimizando o impacto ambiental da fábrica. 6

7 Figura 4 jateamento de água sob pressão para a exposição dos agregados A etapa de montagem dos painéis na obra é modernizada com o sistema, pois elimina uma série de desperdícios, tanto de mão-de-obra quanto de material. O canteiro-de-obras passa a ser um local apenas para o encaixe das peças e não um ambiente de recebimento de matérias primas, fabricação de produtos e instalação nos locais corretos. Certamente a grande maioria as obras tradicionais são altamente improdutivas, por fatores que vão desde a falta de mão-de-obra qualificada, passando pelas etapas que não permitem uma repetição sistemática até a dependência das condições climáticas. Porém, quando se utiliza apenas um guindaste para instalar peças que já estão prontas em outro local, pode-se diminuir estoques, treinar os operários e acelerar o cronograma da obra. Para exemplificar as vantagens do sistema, será apresentada a primeira obra no país com esta tecnologia, com previsão de término até outubro de A figura 5 ilustra o Centro Popular de Compras, com ,00 m² na cidade de Porto Alegre RS. 7

8 Figura 5 Centro Popular de Compras de Porto Alegre / RS O Centro, que abrigará vendedores autônomos no centro da cidade, está sendo realizada em um tempo curto, apenas seis meses de trabalho no local, quando seria esperado ao menos 15 meses com processos tradicionais. Este ganho de tempo foi extremamente importante na especificação dos painéis, já que uma obra no centro de qualquer grande cidade causa grandes transtornos, atrapalhando o trânsito de pessoas, automóveis, ônibus e sujando o entorno. Ao considerar a diminuição do tempo de execução e do estoque de materiais, pôde-se viabilizar a utilização dos painéis. A figura 6 ilustra o estágio atual da obra, onde se observam os diferentes tipos de painéis, variando cores, texturas e formas. 8

9 Figura 6 estágio atual do Centro Popular de Compras 4 Aumento da Produtividade O aumento da produtividade pode ser verificado tanto na indústria, através da utilização do CAA, como no canteiro-de-obras, devido à eliminação de uma série de etapas tradicionais, com o uso dos painéis pré-moldados. O CAA permite que se concrete as peças rapidamente, já que o material se espalha nas fôrmas através unicamente da força de gravidade. A sua elevada fluidez faz com que não seja necessário o nivelamento da mistura, preenchendo todos os espaços destinados a ele de forma perfeita. Assim, uma etapa comum em indústrias de prémoldado e altamente demorada, que é a etapa de acabamento final (estuque), é eliminada. O processo fica rápido, a área fica limpa e se desocupa um local que pode ser utilizado para outros serviços produtivos. Já é consenso no meio técnico que o uso do CAA em empresas de pré-moldados será quase que obrigatório, face as grandes vantagens que o material representa em termos de qualidade, produtividade e custo, frente aos sistemas tradicionais. No canteiro-de-obras, o aumento de produtividade ocasionado pelo uso dos painéis pré-moldados em concreto arquitetônico é até mais evidente. Toda a 9

10 complexa etapa de execução das fachadas é resumida em receber os painéis na obra e, com o auxílio de equipamentos apropriados para isto, montá-los no local previsto no projeto. Uma série de serviços são eliminados, como elevação de alvenarias, execução de revestimentos, etapas de encunhamentos, chumbamentos de contra-marcos de esquadrias e acabamentos finais. Os painéis arquitetônicos permitem que se especifique uma grande quantidade de acabamentos, conforme já explicado, desde exposição de agregados, texturas e até diferentes cores e relevos. Isto é feito de forma rápida na fábrica dos pré-moldados, acelerando o processo em obra. 5 Redução de Custos Segundo Tutikian et al. (2005), a utilização do CAA em empresas de pré-moldados proporciona uma redução de custos, tanto de mão-de-obra quanto global. A tabela 1 representa o comparativo de custos entre o concreto convencional (CCV) e o auto-adensável (CAA). Observa-se que não há diferença entre os dois materiais nas etapas iniciais, entre elas a de mistura e transporte do concreto e aplicação do desmoldante e fechamento das fôrmas, como era de se esperar. Porém, na parte de adensamento da mistura, se verifica uma diminuição do número de trabalhadores, de cinco para dois, ou uma redução de 60% do CCV para o CAA. Em termos monetários, significa uma economia de 80%, pois os dois trabalhadores ainda executaram as tarefas com o CAA mais rápido do que os cinco com o CCV. Os acabamentos foram feitos pela metade dos operários, uma redução de 50% do CCV para o CAA. Também representou uma economia de cerca de 80% dos custos. Porém, a mais impactante de todas, foi a etapa dos reparos, a qual foi eliminada para o CAA, ocasionando uma economia de 100% tanto no número de pessoas envolvidas na tarefa quanto em valores reais. Por fim, calculou-se o custo global das duas opções e foi encontrado uma economia de cerca de 3% para o sistema com o CAA frente ao tradicional com o CCV. Considerando outros ganhos indiretos, como redução do barulho de vibração, economia de energia elétrica (ausência de vibradores), liberação da área de reparos para outros serviços, entre outros, certamente a nova tecnologia se viabilizou técnica e economicamente. 10

11 Tabela 1 Custos comparativos entre o CCV e o CAA ETAPA EMPRESA 'A' CCV CAA N Pessoas Custo (U$/m 3 ) N Pessoas Custo (U$/m 3 ) Composição do concreto 0 59, ,87 Mistura do concreto 1 1,43 1 1,43 Transporte 1 6,45 1 6,45 Aplicação do desmoldante 3 4,44 3 4,44 Adensamento 5 11,12 2 2,22 Acabamento 4 2,93 2 0,59 Reparos 2 6, TOTAL 90,37 87,58 (Fonte: Tutikian et al., 2005) Outro estudo comparativo foi realizado na Comunidade da Construção (Tutikian et al., 2007), este porém, foi em um canteiro-de-obras convencional. Foi comparado um concreto convencional (CCV) e dois auto-adensáveis, sendo o primeiro com areia fina (CAA com areia fina) e o segundo com cinza volante (CAA com cinza volante). A figura 7 mostra o custo total da mão-de-obra necessária em cada uma das opções, para três classes de resistência à compressão, 25, 30 e 35 MPa. Logicamente que a resistência não influiu no custo da estrutura. Observa-se que as soluções com o CAA apresentaram uma redução de cerca de 75% do custo. Custos da mão-de-obra (UMC) Custo dos concretos (UMC) Resistência à compressão (MPa) CCV CAA com areia fina CAA com cinza volante Figura 7 Comparativo do custo de mão-de-obra entre CCV e CAA (Tutikian et al., 2007) A figura 8 ilustra o comparativo de custos totais entre as mesmas três opções. Nos custos totais estão incluídos o custo de mão-de-obra, de energia elétrica e dos 11

12 materiais. Observa-se que o CAA com cinza volante foi o mais econômico, seguido do CCV e do CAA com areia fina, com cerca de 3% de diferença entre as três opções. Custos toais (UMC) Custo dos concretos (UMC) Resistência à compressão (MPa) CCV CAA com areia fina CAA com cinza volante Figura 8 Comparativo de custos totais entre o CCV e os CAA (Tutikian et al., 2007) Por todas estas razões é que os custos dos painéis arquitetônicos são similares ou até inferiores do que os dos tradicionais. Tutikian e Dal Molin (2006) relataram este fato através da tabela 2, onde se observa que o custo total dos painéis arquitetônicos de concreto é inferior ao com GRC e do que a fachada de granito. O sistema é mais custoso apenas do que as fachadas convencionais pintadas e com cerâmica, porém com qualidade muito superior e prazos de execução inferiores. Tabela 2 Custos de diversos sistemas de fachadas (Fonte: Tutikian e Dal Molin, 2006) 12

13 Sem dúvida a utilização de painéis de fachada pré-moldados em concreto arquitetônico é uma opção viável tanto técnica quanto economicamente para a indústria da construção civil. 6 Redução do Desperdício A utilização de painéis pré-moldados proporciona uma redução do desperdício, tanto de materiais como de mão-de-obra. O desperdício de materiais é evitado ao se eliminar etapas tradicionais onde o aproveitamento dos recursos é pequeno, como execução de alvenarias e revestimentos. Sabe-se que a indústria da construção tem uma perda de cerca de 70% dos produtos originais, ou seja, se em projeto faz-se uma estimativa de que serão necessários 30 tijolos para erguer uma parede, se consumirá, em média, 100 tijolos para este serviço. Esta diferença ocorre desde o recebimento do material na obra até em casos onde é necessária a reconstrução da parede, por erro de projeto ou execução. As perdas, além de representarem um desperdício de recursos, ainda têm de ser manejadas, dispostas ou reaproveitadas, o que gera entulho, perda de tempo e diminuição da qualidade do produto final. 7 Conclusão Por tudo o que foi dito, conclui-se que a utilização de painéis de fachada prémoldados arquitetônicos em concreto branco auto-adensável é uma opção inovadora para a indústria da construção civil. Esta tecnologia proporciona um aumento de produtividade no canteiro-de-obras e nas indústrias de pré-moldados, acelerando as construções e diminuindo os custos, tanto o de mão-de-obra quanto o global. A edificação fica com uma qualidade maior e o projetista tem uma ampla gama de opções de acabamentos para sua obra. Esta opção inovadora moderniza o processo e diminui os desperdícios, tão comum na indústria da construção. 13

14 BIBLIOGRAFIA BARTH, F.; VEFAGO, L.M. Tecnologia de fachadas pré-fabricadas. Ed. Letras Conteporâneas, EL DEBS, M.K.E. Concreto pré-moldado: fundamentos e aplicações. São Carlos EESC, USP, PRECAST/PRESTESSED CONCRETE INSTITUTE PCI. Manual for quality control rof plants and production of glass fiber reinforced concrete products. 1. ed. Chicago: PCI TUTIKIAN, B.F; DAL MOLIN, D.C; CREMONINI, R.A.; LAMARCA, R.L.M.; VIECILI, F.A. A comparison of production costs using conventional concrete and self-compacting concrete in Brazilian precast. In: Fourth International RILEM Symposium on Selfcompacting Concrete. Chicago, EUA, TUTIKIAN, B.F; DAL MOLIN, D.C. Painéis de fachada arquitetônico com concreto reforçado com fibra de vidro (GRC). In: 13 Concurso Falcão Bauer, Categoria Novos Materiais, TUTIKIAN, B.F; MANUEL P.J; MASUERO, A.B; DAL MOLIN, D.C; Produção de estrutura de concreto armado com o concreto auto-adensável. In: Comunidade da Construção Porto Alegre. Ação n 1, ROSSO, T. Racionalização da construção. São Paulo,