ESTUDO COMPARATIVO. Serviço de concretagem convencional bombeado e auto-adensável bombeado

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1 ETUDO COMPARATIVO erviço de concretagem convencional bombeado e auto-adensável bombeado OBJETIVO Determinar os custos de aplicação do CAA, na execução de lajes e vigas de uma estrutura de concreto armado em comparação com o concreto convencional bombeado. Desenvolver soluções técnicas para adequar a aplicação do CAA. Analisar oportunidades de ampliar os ganhos com o uso do CAA. PROCEDIMEENTO 1) Desenvolver análise de viabilidade: Planilha de custos materiais e ações comparadas entre o CAA e o convencional. 2) Garantir controle e qualidade no atendimento para atender as exigências para o resultado esperado. DECRIÇÃO A ação foi coordenada e acompanhada pelo Departamento de tecnologia da ENGEMIX, com apoio da construtora BKO Engenharia. As concretagens foram realizadas na obra Pateo ão Paulo, em ão Paulo, de propriedade da BKO Engenharia. A ação será desenvolvida conforme as etapas abaixo descritas: Etapa 1: Previamente, e juntamente com os responsáveis pela obra, foram definidos os procedimentos executivos para a aplicação do concreto auto-adensável em uma laje tipo do edifício. Etapa 2: O concreto produzido pela ENGEMIX foi estudado e avaliado pelos responsáveis do projeto, quanto às propriedades no estado fresco e endurecido. omente foi liberado para uso quando foram satisfeitos os requisitos de execução e os requisitos mecânicos (resistência à compressão e módulo de elasticidade), definidos pelo engenheiro estrutural da obra.

2 Etapa 3: Foram realizadas três concretagens-protótipo na fôrma de viga (0,15 x 0,3 x 1,0), e testado em um dos pilares do 5º pavimento, com aproximadamente 1 m 3 de CAA em cada concretagem. Essa avaliação serviu para medir a adaptação da equipe nas operações de preparo das fôrmas e de aplicação do concreto. Etapa 4: Foi monitorada a concretagem do 4º pavimento tipo com concreto convencional, como referência. Aproximadamente, 7 caminhões de concreto foram descarregados, num volume total de aproximadamente 46m3. Etapa 5: Foi monitorada a concretagem do 5º pavimento tipo com CAA. Aproximadamente, 7 caminhões de concreto foram descarregados, num volume total de aproximadamente 46m3. Foram determinadas as propriedades do CAA e medidos os consumos de mão-de-obra para a realização da concretagem. METODOLOGIA O estudo comparativo foi avaliado a partir das variáveis que foram influenciadas no processo. Estas variáveis foram tratadas como indicadores de desempenho, dividas em 3 grupos: 1. Qualidade do produto (concreto) 2. Produtividade da usina 3. Produtividade da obra INDICADORE 1. QUALIDADE DO PRODUTO 1. Condições do concreto no estado fresco: durabilidade, tempo de pega, falhas de concretagem. 2. PRODUTIVIDADE DA OBRA

3 Variáveis do processo: 2. Tipo de Equipamentos 3. de mão-de-obra 4. Fôrma: Número de reparos, tempo de desfôrma e montagem 5. Escoramento: Tempo e quantidade de escoramento 6. Desperdício: variação de espessura, concreto que sobra na cb e resíduo no cocho da bomba. 7. Tempo total de concretagem 3. PRODUTIVIDADE DA UINA 9. Tempo de ciclo: Carregamento, batimento, ida, adição, descarga e retorno. 10. Intervalo entre CB s 11. Tempo de troca de CB s. 11. Tempo do serviço de bombeamento 12. Desgaste dos equipamentos Ações preliminares para concretagem 1. Treinamento dos funcionários da obra Considerando as diferenças do concreto convencional e o CAA quanto a sua aplicação, foram definidos dois treinamentos para a equipe de mão-de-obra da BKO. 1) Planejamento na montagem e desmontagem das fôrmas:

4 - Uso de equipamentos adequados; - Resistência das peças; - Técnicas de travamento e estancamento. 2) Apresentação das características do CAA: - Vantagens e limitações; - Aplicação; - Cuidados especiais. 2. oluções técnicas para segurança da concretagem Previamente à concretagem com o CAA, alguns serviços foram realizados para possibilitar a melhor aplicação do concreto. Nas regiões com rebaixo (3 rebaixos com 10m2 cada) da laje, optou-se fazer a primeira aplicação do concreto lançado, e em seguida faz-se à aplicação no restante do pavimento. erão construídas barreiras ao avanço do concreto auto-adensável que vem das vigas e laje. Esse cuidado é especial, já que o CAA tem a característica de fluir e normalmente autonivelar. A concretagem dos trechos mais elevados da laje implica no preenchimento das regiões mais baixas. Outra providência foi a de se concretar as vigas da extremidade dos rebaixos de 10cm também previamente, já que na eventual concretagem em etapa única com o CAA, o concreto se movimentaria da viga para a laje que ficaria apoiada na sua extremidade inferior. A fim de medir os esforços necessários para executar os rebaixos com o CAA, foram tomados os mesmos cuidados para concretagem com o concreto convencional, que foi executado com uma semana de antecedência, e possivelmente simulará as principais dificuldades para o uso do CAA. A folga de 2cm nos pés dos pilares foi complementada com material seco de preenchimento. Esta solução evitou possível transbordamento do concreto pela base inferior das fôrmas.

5 Teste do produto na filial Data: 13/07 Filial: Jurubatuba Horário: 8:00hs Aditivo 1: Polifuncional (MIRA 94) Aditivo 2: ika Viscocrete 3535 CB 1. Mapear trajeto (Filial Jurubatuba e anto Amaro) 2. Controlar variáveis do processo 3. Percepção dos motoristas - CAA 4. Caminhões compatíveis com o produto Etapas do procedimento: 1. Dosagem do traço na CB com volume de 8m3. 2. Tirar lump inicial. 3. Realizar os ensaios para medir as propriedades do estado fresco do concreto: lump-flow, Funil V, Caixa L e Funil U. Requisitos para o CAA utilizado na obra Estado Fresco Estado Endurecido Atribuições Valores Espalhamento (lump - Flow) De 600 a 800mm Escoamento no Funil V De 3 a 10 segundos Caixa U H-h 100mm Caixa L 0,8 H/h 1,0 egregação avaliado no batimento e espalhamento Ausente Resistência Característica à Compressão aos 28 dias Módulo de Elasticidade aos 28 dias 50 Mpa 34 Gpa Variáveis controladas:

6 - Temperatura do cimento - Perda de abatimento - Uso do aditivo na obra - Umidade do agregado - Tempo de batimento - Volume de concreto - Corte de água - Adição do aditivo polifuncional (MIRA94) - Tempo de percurso Teste do produto na obra Data: 20/07 Filial: anto Amaro/Jurubatuba Horário: 8:00hs Aditivo 1: Polifuncional (MIRA 94) Aditivo 2: ika Viscocrete 3535 CB 1. Mapear trajeto (Filial Jurubatuba e anto Amaro) 2. Testar o CAA preenchimento dos pilares 3. Testar o comportamento do CAA passando pela bomba. CHECK-LITA UINA 1. Todas CB s disponíveis para o serviço 2. Filiais para o atendimento (Reservar horário no CEL com 10 dias de antecedência) 3. Montagem da bomba estacionária com 1 hora de antecedência 4. Motoristas e operadores de bomba selecionados 5. Aditivo na obra 6. Laboratorista selecionado na obra CHECK-LITA OBRA

7 1. Liberação da obra no horário programado 2. Acesso da bomba liberado 3. Acesso das CB s identificados 4. Equipe de mão-de-obra selecionada 5. Equipamentos de sarrafeamento separados. 6. Estrutura das fôrmas (estanqueidade e travamento) Processo de avaliação da obra. Descrição da concretagem dos pavimentos tipo O pavimento tipo tem área aproximada de 200 m2, com área de fôrmas de vigas de m2 e área de fôrma das lajes de m2. O volume de concreto a ser aplicado nas lajes, vigas e escadas será de aproximadamente 50m3 por pavimento. No caso dos pilares, estes serão concretados separadamente com 3 dias de antecedência da aplicação da laje e vigas, o volume de concreto aplicado será de 10 m3. Apesar da ligeira diferença entre as plantas dos dois pavimentos concretados, o primeiro com concreto convencional e o segundo com CAA, para fins desse trabalho as lajes serão consideradas como sendo iguais. As concretagens seguirão a mesma seqüência de lançamento, com a mangueira inicialmente posicionada para alcançar o centro da laje e depois redirecionada para a concretagem das áreas laterais remanescentes. As providências adotadas visam permitir a mais fiel comparação entre a aplicação do CAA e do concreto convencional. Nas duas concretagens, os equipamentos de transporte (bomba estacionária) tinham as mesmas características técnicas, compatíveis com os disponíveis no mercado. Este processo assegurou que as fôrmas estavam prontas para receber o CAA sem perdas de material pelas pequenas aberturas entre os painéis. O 4º e 5º pavimentos foram comparados quanto ao desempenho na obra, com levantamento de todos os tempos envolvidos no processo de entrega e aplicação do concreto.

8 Como a chance de utilizar o CAA do 7º até o último pavimento tipo, pôde-se testar diversos equipamentos, procedimentos, soluções técnicas e ajuste do traço neste experimento. A partir do 6º pavimento a aplicação do CAA foi conjunta com pilares, vigas e laje. Para cada pavimento do edifício foram testados traços diferentes de CAA, com ajuste do consumo de cimento, teor de aditivo e a quantidade de água dosada na obra. Além de avaliar o teor ideal de aditivo hiperplastificante para o CAA, variaram-se os fornecedores do produto para aplicação em cada pavimento. Foram testados equipamentos de bomba (estacionária e lança), diâmetro dos mangotes, tipo de cura da laje, horário de início da concretagem, tipo e quantidade de mão-de-obra, uso de encaixe com duas saídas para mangote para aplicação do CAA, velocidade de vazão da bomba, entre outros. Especificações e controle A partir de métodos de dosagens específicos a Engemix desenvolveu um traço de concreto Fck 50 MPa especificamente para atender esta obra. Foram especificadas com característica do concreto fresco um Flow Test entre 70 e 80 cm. Para o desempenho satisfatório do CAA foi adotado a utilização do Cimento CP III 40 - Cimento Votoram e o aditivo Hiperplastificante ika. REULTADO O concreto foi fornecido pela empresa Engemix pela filial de anto Amaro. No recebimento, as propriedades no estado fresco foram avaliadas pela equipe do Laboratório da Engemix e consultores da ika, com os ensaios de slump inicial e slump flow (após adição do aditivo na obra).

9 As concretagens com CAA e com o concreto convencional foram inteiramente documentadas em vídeo. A análise cuidadosa dos dados obtidos em campo permitiu a determinação precisa das atividades desenvolvidas, do número de operários envolvidos e da duração de cada atividade. As tabelas resumo de mão-de-obra das concretagens com CAA e com o concreto convencional estão apresentados, respectivamente, nas tabelas abaixo. Nestes estão somente apresentados os valores para serviços que diferenciam o uso dos dois tipos de concreto e, portanto, a alocação de mão-de-obra para engenheiros e mestre-de-obras, por exemplo, não são mostrados. Além da diminuição do tempo de concretagem a grande vantagem para produtividade obteve-se quando foram concretados pilares junto com vigas e laje. Este procedimento reduziu o tempo de ciclo de concretagem dos pavimentos tipo de 7 para 5 dias. A concretagem em conjunto só foi possível com o uso do CAA indicado para alto teor de armadura na saída dos pilares. Para o cálculo dos custos de mão-de-obra, o custo do servente (salário+encargos+ refeição + uniformes e EPI s) foi estipulado em R$ 1849,16 e, do carpinteiro, em R$ 2165,96; valores praticados para a região da Grande ão Paulo. Numa primeira aproximação, a comparação dos custos de aplicação do CAA e do concreto convencional pode ser feita com base no cálculo da diferença de custo de mão-de-obra por metro cúbico de cada material. Isso se justifica por serem lajes praticamente idênticas e pelas condições de concretagem (equipamento de transporte e disposição da bomba) serem as mesmas para os dois casos. Os custos de mão de obra para a aplicação do concreto com encargos, que correspondem a 140%, foi de R$ 7,18 /m 3 para o concreto convencional e R$ 0,70 m 3 para o CAA.

10 O tempo efetivo de concretagem com CAA foi de 2 horas e 20 minutos e, com o concreto convencional, de 4 horas e 40 minutos. A maior rapidez na aplicação do CAA se deve ao menor tempo de paradas, que é favorecida pela facilidade de aplicação do material que não necessita de vibrador nem de adensamento manual. Mesmo com o tempo despendido para ajuste do traço na obra, isto não impediu que a velocidade de descarga fosse mantida. Outras vantagens que representam menos custos para construtora e concreteira também foram analisadas neste trabalho: - Aumento da vida útil das formas, uma vez que as faces em contato com o concreto sofrem menos danos, em função da inexistência da operação de adensamento e pela - - Maior facilidade de lançamento do concreto; - Diminuição dos níveis de ruídos sonoros; - Menores custos de manutenção dos equipamentos; - Redução de falhas de concretagem; - Menor custo para as operações de desfoma; - Redução das seções de peças densamente armadas. Quanto ao lançamento do CAA, não houve necessidade de ajustes rigorosos das formas. Exclusivamente atentou-se aos pés dos pilares, onde há folgas maiores de 2cm. Além da atenção quando o CAA é lançado em peças com elevada altura ou quando a velocidade de preenchimento é muito elevada.

11 Resumo das durações e dos números de operários relativos às atividades necessárias à concretagem com concreto auto-adensável INICIO DECARGA FINAL DECARGA LANÇADORE EPALHADOR E VIBRADORE ACABADORE PARADO OUTRO FUNCIONÁRIO (ENCARREGADO, MAPEADOR, OPERADOR DE GRUA GATALHO) TOTAL DE FUNCIONÁRIO CB 1 08:20 08: :55 09: :09 09: :29 09: :46 10: :17 10: :30 10: Tempo total da concretagem 02:20

12 Resumo das durações e dos números de operários relativos às atividades necessárias à concretagem com concreto convencional INICIO DECARGA FINAL DECARGA LANÇADORE EPALHADOR E VIBRADORE ACABADORE PARADO OUTRO FUNCIONÁRIO (ENCARREGADO, MAPEADOR, OPERADOR DE GRUA GATALHO) TOTAL DE FUNCIONÁRIO CB 1 09:35 10: :25 10: :52 11: :22 12: :07 12: :35 13: :10 14: Tempo total da concretagem 04:45

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14 CRONOGRAMA MACRO JUL AGO Planejamento Concretagem convencional (laje e viga) 4º pavimento 24 Concretagem dos pilares 5º pavimento 27 Concretagem CAA (laje e viga) 5º pavimento 31 Avaliação dos resultados Elaboração do relatório e conclusão DEPOIMENTO: GERENTE DE OBRA BKO Engº Paulo Marmo O concreto auto-adensável sem dúvidas superou as expectativas, tanto pela necessidade de otimizar o ciclo de concretagem para efeito de prazo e redução de custos quanto pela motivação da mão-de-obra. DEPOIMENTO: Consultora da ika Jane Honda A uniformidade dos materiais, bem como o controle na descarga do concreto, possibilitou que o concreto atingisse o grau de adensabilidade adequado no momento do lançamento.