1/20 E-Book – 01/2016 fl.1de 80

Tudo o que você deve saber sobre

Concreto e Concretagensno Novo Milênio

Como aplicar os mais recentes conceitos advindos da evolução da Engenharia do Concreto a partir dos anos 70 e do extraordinário avanço das Normas Brasileiras no novo Milênio

E-Book – 01/2016Tecnologia do ConcretoEgydio Hervé Neto – Consultor

2/20 E-Book – 01/2016 fl.2de 80

Concreto : Conceitos Básicos

3/20 E-Book – 01/2016 fl.3de 80

Concreto : Conceitos Básicos

Visão abrangente dos aspectos da Qualidade considerados no início do estudo do concreto em obras em geral. Conceituação dos anos 70/80, no começo da ISO 9000 no Brasil

4/20 E-Book – 01/2016 fl.4de 80E-Book – 01/2016

Concreto é um material insuperável nas necessidades humanas no setor da construção sendo de fácil manipulação quando fresco, permitindo sua moldagem nas formas desejadas pelas construções e, como estrutura, permite moldagem em formas arquitetônicas complexas adequadas às necessidades humanas de resistência e durabilidade.Daí decorrem características importante que impõem um modelo matemático complexo (computadores) para o cálculo das peças endurecidas, e um modelo físico para tratar do material em estado fresco (aplicabilidade) e endurecido (acabamento, durabilidade).

Concreto fresco e endurecido

5/20 E-Book – 01/2016 fl.5de 80E-Book – 01/2016

Materiais Componentes do Concreto

AREIAAREIA PEDRISCOPEDRISCOCIMENTOCIMENTO ÁGUAÁGUA

AGREGADOSAGREGADOS

AGREGADOAGREGADOMIÚDOMIÚDO

AGREGADOAGREGADOGRAÚDOGRAÚDO

CONCRETOCONCRETOADI ÇÕESADI ÇÕES ADI TI VOSADI TI VOS

6/20 E-Book – 01/2016 fl.6de 80

A função do cimento portland no concretoO cimento portland é um cimento hidráulico ou seja, um ligante bi-componente em pó, que endurece quando em contato com a água.Como ligante, caberá ao cimento a responsabilidade sobre a resistência do concreto, pois ele unirá os agregados e a água, compondo a mistura fresca e depois a mistura endurecida utilizada nas estruturas.Será do cimento misturado com a água – que formam a pasta - a função de colar os agregados (pedras e areias) entre si permanecendo esta mistura plástica por um período de tempo compatível com a necessidade de misturar, transportar, aplicar a dar acabamento ao concreto, tornando-o resistente e impermeável, conforme exigido na Especificação da obra.Em outros tipos de concreto outros materiais como o asfalto (concreto asfáltico) ou polímeros (concreto polimérico) fazer o papel do ligante (aglomerante) mas nenhum tem a versatilidade viabilidade econômica do cimento portland.

7/20 E-Book – 01/2016 fl.7de 80

A função da água no concretoA água além de reagir com o cimento funciona como o veículo para a condução e mistura dos componentes secos para garantir a trabalhabilidade (consistência) da mistura fresca e impermeabilidade da mistura endurecida.A quantidade de água que realmente reage quimicamente com o cimento gira em torno de 0,3 litros por quilograma de cimento. Isto significa que toda a água excedente a esta ficará no concreto “sobrando”, por maior ou menor tempo, e se constituirá, no futuro imediato, em vazios e canalículos deixados por sua evaporação. A quantidade de vazios é inversamente proporcional à resistência, portanto, quanto maior a relação a/c, maior o excedente de água a evaporar no concreto, maior o índice de vazios final e menor a resistência.Os canalículos de saída da água são preenchidos pelo ar no ambiente da obra e são o caminho para a penetração de água, gases e substâncias químicas agressivas no futuro da estrutura, portanto diminuindo sua durabilidade. A água também proporciona o precioso serviço de distribuição homogênea dos aditivos na mistura, fazendo que seus efeitos ocorram simultaneamente em todo o concreto de cada amassada.

8/20 E-Book – 01/2016 fl.8de 80

A função dos agregados no concretoAté alguns anos atrás os agregados eram considerados inertes, isto é uma espécie de material de enchimento de grande resistência, ocupando volume a baixo custo e garantindo, por sua aparente estabilidade volumétrica que a mistura endurecida apresentasse grande durabilidade.Com o passar do tempo e maiores conhecimentos, especialmente estudos patológicos, descobriu-se que boa parcela dos materiais presentes na natureza como agregado, apresentava reações com o cimento de importância, ficando bem conhecidas as reações dos álcalis do cimento com certos minerais presentes nos agregados, capazes de proporcionar a desagregação do concreto endurecido e a destruição das estruturas, especialmente quando em contato com a água do solo em fundações.Ainda mais recentemente, os estudos granulométricos com composições de finos em concretos especiais proporcionaram conhecer e usar certas misturas radicais que proporcionam maior fluidez ao concreto, e que estão ganhando espaços nos estudos com a denominação de reologia das misturas, capazes de viabilizar os concreto auto-adensáveis, que dispensam o uso de vibradores, pela facilidade de aplicação de concretos finos em locais, de altas densidades de armaduras e de difícil acesso de vibradores.

9/20 E-Book – 01/2016 fl.9de 80

A função dos aditivos no concretoOs aditivos para o concreto são materiais componentes de grande utilidade pois modificam substancialmente as características do concreto. Estas modificações podem ser utilizadas pelo Engenheiro Tecnologista do Concreto no sentido de obter maior durabilidade para o concreto endurecido e/ou maior trabalhabilidade ao concreto fresco.

Trabalhabilidade ...sem água!Assim foram recebidos os Aditivos nas obras nos anos 70, quando começaram a se tornar populares e corretamente empregados em nossas obras. Já nos anos 90 e no novo milênio, com o advento dos superplastificantes e da viabilidade dos concretos de alto-desempenho e concretos auto-adensáveis, passaram a ser fundamentais na maioria das dosagens, proporcionando maiores resistências, menores seções, obras econômicas de grande desempenho.Isto veio tornar ainda mais importante a necessidade de incluir no Projeto e Planejamento da obra, o escopo da Tecnologia do Concreto, a qual fará os estudos iniciais criteriosos capazes de garantir essas vantagens para toda a obra, proporcionando Especificações precisas, com o concurso de laboratório para análise das diversas opções disponíveis no mercado.

10/20 E-Book – 01/2016 fl.10de 80

• Tipos (EB1763-ABNT)– Plastificantes (P)– Retardador (R)– Acelerador (A)– Plastificante retardador

(PR)– Plastificante acelerador

(PA)– Incorporador de ar (IAR)– Superplastificante (SP)– Superplastificante

retardador (SPR)– Superplastificante

acelerador (SPA) sem aditivo

com aditivo

Componentes do concreto - Aditivos

• Efeito de um SP

11/20 E-Book – 01/2016 fl.11de 80

Adições do cimentoNa Europa e Estados Unidos, por conta da bandeira da sustentabilidade e da proteção ao meio ambiente, por volta dos anos 70 e 80 – e no Brasil dos anos 90 e seguintes - os cimentos começaram a receber adições de produtos derivados de rejeitos de produções industriais que tinham boas características como material cimentício e que trouxeram economia para a produção de cimento, por diversos fatores. Materiais como a cinza-volante, derivada da queima de carvão ou a escória de alto-forno, derivada da produção do aço, trouxeram a vantagem de consumir estes rejeitos que se acumulavam próximos às indústrias respectivas, foram aproveitados, assim como, já estando “prontos” industrialmente, não precisavam ser “queimados” nos fornos de cimento, entrando diretamente na moagem com o clinquer, em proporções de 40% até 70%, contribuindo assim para a redução do aquecimento global proporcionado pelos fornos de cimento. Novas modificações foram exigidas nas dosagens dos concretos, proporcionando vantagens econômicas e estruturais.

12/20 E-Book – 01/2016 fl.12de 80

Qualidade do Concreto em Obras

13/20 E-Book – 01/2016 fl.13de 80

Definição da Qualidade para as Obras de EngenhariaO mercado estabeleceu na QUALIDADE dos produtos a sua marca de excelência. A descoberta deste conceito e sua incorporação aos aspectos econômicos e funcionais exigiu novas definições e ajustes, até que a sociedade sentiu-se segura com o conceito a seguir:

“Qualidade é a satisfação do Cliente!”Esta conceituação agradou a sociedade por sua diversidade cultural e pelo abstracionismo – ainda que preciso – dos termos utilizados na generalidade das coisas que competiam no mercado.De fato, comparar vinhos ou jóias ou “commodities” que se acumulam diante dos consumidores, tendo como grande objetivo destacar-se – para produtos de primeiríssima linha – apenas pelo sabor, pelo preço e pela segurança para aspectos aparentemente subjetivos, como a durabilidade, a segurança, a saúde, etc. foi uma tarefa vencida com esta definição.

14/20 E-Book – 01/2016 fl.14de 80

Definição da Qualidade para as Obras de EngenhariaNo entanto para a Engenharia, especialmente de Estruturas, não basta os produtos apresentarem conformidades estéticas ou abstratas pois isto não atende especialmente a maior necessidade desses produtos que é garantir segurança e durabilidade, requisitos que não podem, por si, evitar acidentes por falta de capacidade estrutural ou por patologias devido à deterioração em curto tempo.Os “Requisitos da Qualidade” para o concreto estão formulados no item 5 da ABNT NBR 12655:

• Capacidade resistente• Desempenho em serviço• Durabilidade

Estes parâmetros são fundamentais a ponto de os demais, que envolvem exigir estética, leveza, e outros, serem aparentemente deixados de lado na descrição do material concreto e seus derivados, o que é um engano que prejudica os Projetos.

15/20 E-Book – 01/2016 fl.15de 80

Definição da Qualidade para as Obras de EngenhariaA definição da Qualidade para produtos a base de concreto exige portanto uma nova interpretação:

“Qualidade para o concreto é o atendimento a especificações técnicas e estruturais exigidas em

Projeto”A produção de misturas estruturais (traços) de concreto é pois uma atividade complexa que exige conhecimentos específicos, mesmo para Engenheiros Civis experientes.Embora seja essencial o domínio da Tecnologia do Concreto como ferramenta de trabalho, é um erro usar um fornecedor de concreto (concreteira) como especificador: se ele não possuir determinado componente exigido em Projeto poderá omiti-lo da composição e prejudicar o concreto. A empresa Construtora deverá ter seu próprio responsável (Consultor) para examinar criteriosamente as ofertas do mercado de modo a garantir que o concreto que aplicará na obra estará com a Qualidade conforme a Especificação do Projetista, uma exigência legal.

16/20 E-Book – 01/2016 fl.16de 80

QUALIDADE, Normas e Visão Sistêmica:As modificações introduzidas nas Normas de Concreto de 2003 para cá, trouxeram não apenas maiores compromissos mas fizeram do Projeto Estrutural e da Execução de Estruturas de Concreto um assunto de ainda maior complexidade, que cresceu nas exigências matemáticas suportadas por softwares sofisticados, mas cresceu e cresce mais ainda no aspecto mate-rial Concreto, cuja DURABILIDADE hoje tem que ser garantida por características físicas em sua composição para atender prazos de Vida Útil de 50 ou 75 anos e Desempenho correspondente (ABNT NBR 15575) que envolvem Uso e Manutenção criteriosamente detalhadas, com cronograma, custos e fluxo de caixa administrados por um Profissional Habilitado e CREA, durante a sua vida em serviço (NBR 5674).Isto exige, como veremos a seguir, um dos mais importantes comportamentos de uma Equipe (Proprietário, Projetista, Tecnologista, Executor, Manutenção) que é a “Visão Sistêmica” do Empreendimento, essencial para a Garantia da Qualidade.

17/20 E-Book – 01/2016 fl.17de 80

QUALIDADE: exigências comportamentais da Equipe:Alcançar e manter padrões de qualidade exige comportamentos que os componentes da Equipe precisam cultivar em si mesmos. No caso do concretagens as inúmeras variáveis que cercam o problema exige vigilância constante. Os componentes do concreto cada um possuem seus próprios parâmetros e a troca desses parâmetros exige adaptações ao conjunto para manter a conformidade dos parâmetros exigidos no Projeto, como trabalhabilidade, resistências, módulo de elasticidade, constantes durante toda a construção.Desta forma é preciso manter ou recompor as granulometrias de agregados para conservar a reologia constante, assim como a capacidade do concreto se auto-adensar. Da mesma forma, ao longo de uma operação de longos meses é comum obtermos variações entre as pesagens ou medições de volume, devido a desaferição por choques ou desgaste dos equipamentos, que comprometem a homogeneidade das misturas. Finalmente, treinamento constante para manter e ampliar os conhecimentos.

18/20 E-Book – 01/2016 fl.18de 80

A Nova Engenharia do Concreto

Gestão de Concretagem com Qualidade Garantida.

19/20 E-Book – 01/2016 fl.19de 80

A Nova Engenharia do ConcretoNo Brasil a Normalização do concreto iniciou com a Associação Brasileira de Cimento Portland – ABCP e com a Associação Brasileira de Normas Técnicas – ABNT e isto se constata pela numeração das Normas ABNT:•NB1: Concreto de Cimento Portland•EB1: Especificação de Cimento Portland•MB1: Método Brasileiro de Determinação da Resistência do Concreto em Corpos de Prova CilíndricosAs dificuldades na sua aplicação, acabamento, resistência e durabilidade começaram a desaparecer a partir dos anos 70, com o conhecimento e uso intensivo de aditivos plastificantes nas concretagens e a evolução da plasticidade e modernamente, da reologia, produtos e métodos que proporcionaram seu adensamento e acabamento com um mínimo de água, como já mencionamos. Mas isto só se tornou possível com o surgimento de uma nova ciência, uma nova Engenharia do Concreto.

20/20 E-Book – 01/2016 fl.20de 80

Aplicação dos Conceitos da Nova Engenharia do ConcretoIsto ocorreu a partir do ano 2000 quando um novo “salto” na cultura ganhou as Normas Brasileiras que conquistaram, em pouco tempo, o status de Norma Mundial e assim podem hoje fazer parte de qualquer obra de concreto em torno do Planeta em que vivemos, uma conquista extraordinária em nosso meio técnico.Esta evolução decorreu de inúmeros fatores que foram aplicados simultaneamente às Normas dos anos 2000 até agora, 2016, num impulso e numa sede de imediata aplicação das conquistas mais recentes plasmadas nas seguintes Normas Brasileiras:•NBR 6118: trouxe o conceito de DURABILIDADE a partir do qual a resistência deixou de ser inteiramente definida pelo conceito do Cálculo e passou a ser estabelecida, junto com o consumo mínimo de cimento, a proteção (cobrimento) das armaduras, a relação água/cimento (porosidade, permeabilidade) a partir das condições ambientais no entorno da estrutura, sugeridas pela Tabela a seguir.

21/20 E-Book – 01/2016 fl.21de 80

Aplicação dos Conceitos da Nova Engenharia do Concreto

22/20 E-Book – 01/2016 fl.22de 80

Aplicação dos Conceitos da Nova Engenharia do Concreto•NBR12655: que existia desde 1992 quando trouxe a metodologia de controle semi-probabilístico do concreto para as concreteiras e produções de concreto em obra proporcionou o estabelecimento e a aplicação de conceitos do controle industrial e o uso de parâmetros de medida da capacidade estrutural do concreto fc (resistência á compressão) e Eci (módulo de elasticidade) sob conceitos estatísticos, organizando cada concretagem como um “lote” com dimensões compatíveis com a estatística em quantidades de valores (média, desvio padrão, estatística) e volumes (número de caminhões-betoneira). Esta visão matemática dos resultados proporcionou conhecer o comportamento da produção e sua correção para fins de Garantia da Qualidade e estabelecimento de limites de conformidade lote a lote.Esta mesma NBR 12655 associou os resultados estruturais parciais do concreto o que permite avaliar os lotes anteriores e ir liberando escoramentos anteriores, sem aquisição de novos equi-

23/20 E-Book – 01/2016 fl.23de 80

Aplicação dos Conceitos da Nova Engenharia do Concretopamentos (escoramentos) o que permite economia no conjunto de lotes já concretados na estrutura à movimentação dos escoramentos e remoção de formas de modo que isto permite o acompanhamento e autorização para a retirada parcial ou total dos escoramentos de cada lote, sempre que a estrutura atingiu resistência para isto, em porcentagens como 25%-50%-75%-100%. •NBR 14931: Conhecida como a Norma de Execução esta Norma estabelece que nenhum escoramento pode ser movimentado ou carga acrescida à obra sem que os resultados estruturais do concreto sejam previamente conhecido, o mais claro e forte instrumento de Garantia da Qualidade exigido pelas Normas, permitindo que não-conformidades sejam determinadas e eliminadas sem que se removam escoramentos o sobrecarregue precocemente a estrutura, que é o principal fator de geração de microfissuras na fase construtiva, que se transformam em trincas.

24/20 E-Book – 01/2016 fl.24de 80

Gestão de concretagem

25/20 E-Book – 01/2016 fl.25de 80

Informações pré-canteiroAssim, quando elaborando o Projeto Estrutural, o Calculista deverá estar em contato permanente com o Tecnologista, para que tire proveito das capacidades e limites estruturais do material concreto. Nestes momentos é que se conclui modernamente pela decisão sobre materiais componentes do concreto capazes de fornecer resultados que tragam economia, segurança e desempenho à futura obra, ou, ao contrário, é o momento em que se toma providências para buscar agregados, aditivos, cimentos, etc., que concorram para atender às necessidades da obra, mesmo que a um custo maior, que exigirá pesquisas de componentes à distância.

26/20 E-Book – 01/2016 fl.26de 80

Informações pré-canteiroTodas as operações de Projeto e Concretagem, devem ser atividades de concordes, sob pena de erros serem cometidos, lembrando que isto não pode ser tolerado com a Estrutura de qualquer obra.O Projetista Estrutural ou calculista como já sabemos, tem um escopo de grandes proporções e suas informações tornam-se compromisso com o sucesso da obra. Mas hoje em dia, quando os aspectos de Tecnologia do Concreto crescem em importância, cada vez mais a necessidade de que sejam executados conjuntamente, já não se permite mais que sejam, como até pouco tempo, dissociados, como se fosse possível fazer um cálculo estrutural com um material desconhecido ou carente de informações de parte a parte.

27/20 E-Book – 01/2016 fl.27de 80

Definição da Qualidade no ProjetoJá vimos que os “Requisitos da Qualidade” para o concreto estão formulados no item 5 da ABNT NBR 12655:

• Capacidade resistente• Desempenho em serviço• Durabilidade

Capacidade ResistenteA Norma define esta condição como consistindo na “segurança à ruptura” do concreto, frente às cargas geradas pelo peso próprio, instalações e pessoas. Os parâmetros que representam esta capacidade resistente são resistência do concreto e o seu módulo de elasticidade.A resistência é obtida a partir da Classe de Agressividade Ambiental (CAA) dada pela Tabela 6.1 da ABNT NBR 6118 e definida pelo Projetista Estrutural. De posse desta decisão o Projetista Estrutural verifica a qualidade do concreto do cobrimento protetor do aço, consultando a Tabela 7.1 da NBR 6118 e Tabela 2 da ABNT NBR12655, obtendo o fck mínimo do concreto, a relação água/cimento máxima e o consumo de cimento mínimo por metro cúbico do concreto. O módulo de elasticidade é estimado a partir das diretrizes do item 8.2.8 da ABNT NBR 6118.

28/20 E-Book – 01/2016 fl.28de 80

Definição da Qualidade no Projeto

Relação água/cimento

29/20 E-Book – 01/2016 fl.29de 80

Definição da Qualidade no Projeto

Desempenho em serviçoA ABNT NBR 6118 assim define o Desempenho em Serviço, para as Estruturas de Concreto: “Consiste na capacidade da estruturas manter-se em condições plenas de utilização durante a sua Vida Útil, não podendo apresentar danos que comprometam em parte ou totalmente o uso para o qual foi projetada.”

Com o lançamento da ABNT NBR 15575, Norma de Desempenho, a questão da Vida Útil assumiu recentemente um papel importantíssimo nas obras, especialmente visando a relação entre os Construtores e os Usuários, que têm agora regras mais claras e até valores para medir o Desempenho em anos de Vida Útil a serem definidas em Projeto e respeitadas na construção.

Dividida em 6 partes. Na Parte 1: Requisitos Gerais, a Vida Útil é abordada na Tabela 2 – Vida Útil de Projeto (VUP), a Parte 2: Requisitos para os sistemas estruturais, é dedicada à especificação e exigências para garantia de Vida Útil para estruturas de imóveis habitacionais, inclusive o material concreto e a ABNT NBR 8681 Ações e segurança nas estruturas contém informações adicionais.É compromisso do Projeto Estrutural definir a VUP e suas premissas.

30/20 E-Book – 01/2016 fl.30de 80

Metodologia de Concretagem - Implantação

31/20 E-Book – 01/2016 fl.31de 80

Definição da Qualidade no ProjetoResistência de CálculoAté aqui as informações mínimas necessárias a um concreto conforme, como manda a Lei Brasileira, que obriga a respeitar as Normas da ABNT (CDC, Lei 8.666, Editais Públicos, etc.).A partir dessas informações a Metodologia reúne as condições oferecidas pelas Normas, sendo possível obter todas as características do traço do concreto para as obras correntes com essas informações:• Com a definição da CAA do ambiente da obra, ficam

definidas• a relação água/cimento máxima, “x”;• a resistência fck mínima a 28 dias;• o módulo de elasticidade Eci mínimo a 28 dias;• o consumo mínimo de cimento por m3, “C”.

A partir deste momento o Projeto estrutural começa a migrar do modelo matemático determinado pelo Calculista, para o modelo físico do material concreto trabalhável para aplicação e, depois de endurecido, a estrutura para suporte das cargas da obra.

32/20 E-Book – 01/2016 fl.32de 80

Definição da Qualidade no ProjetoResistências característicasQuando a 28 dias o concreto atinge fck, resistência característica nesta idade, fornecida pela ruptura de corpos de prova endurecido ensaiado em prensa após cura, de acordo com a NBR 5738 e NBR 5739, significa que chegamos à estrutura conforme de acordo como estabelece a NBR 6118.A estrutura será calculada com o valor dado pela expressão

fcd = fck/gcOnde fck é a resistência característica do concreto a 28 dias, obtida na Tabela 2 apresentada recentemente (NBR 12655) que relaciona as características do concreto para ao CAA no local da obra e gc é o coeficiente de segurança do concreto dado na Tabela 12.1 da NBR 6118, geralmente adotando-se o valor de 1,4, ou seja, executa-se a obra com concreto de fck e calcula-se a estrutura para fcd.Comprova-se pela teoria do concreto que a CCR – Curva de crescimento de suas resistências comporta-se exponencialmente.

33/20 E-Book – 01/2016 fl.33de 80

Definição da Qualidade no Projeto

Desempenho em Serviço

34/20 E-Book – 01/2016 fl.34de 80

Definição da Qualidade no ProjetoDurabilidadeDefinida na ABNT NBR 6118 como “a capacidade de a estrutura resistir às influências ambientais previstas e definidas em conjunto pelo autor do projeto e pelo contratante no início dos trabalhos de elaboração do projeto”, a DURABILIDADE tem suas “Diretrizes “ detalhadas no Capítulo 6 da ABNT NBR 6118 e no Capítulo 7 “Critérios de projeto que visam a durabilidade” A Consultoria do Material Concreto na obra, realiza, como mínimo, a análise de cada aspecto que influi na Durabilidade do concreto da obra em foco exigido na Norma, como discriminado a seguir:• Mecanismos de envelhecimento e deterioração:

• Mecanismos preponderantes de deterioração relativos ao concreto: lixiviação, expansão por sulfato, reação álcali-agregado.

• Mecanismos preponderantes de deterioração relativos à armadura: despassivação por carbonatação, despassivação por ação de cloretos.

• Mecanismos de deterioração da estrutura propriamente dita: são as proteções que a estrutura deve receber em Projeto para impedir danos por ações mecânicas, movimentações térmicas, impactos, cíclicas, retração, fluência, relaxação.

35/20 E-Book – 01/2016 fl.35de 80

Definição da Qualidade no Projeto

DurabilidadeNas considerações da Tecnologia do Concreto para a Durabilidade ganha destaque a Qualidade do concreto do Cobrimento das armaduras externas, como apresentado na Tabela 7.2 da ABNT NBR 6118, apresentada abaixo.

36/20 E-Book – 01/2016 fl.36de 80

Características da Qualidade determinadas na obraResponsabilidades sobre o concretoA partir da NBR 12655 em 1992, ficaram definidas as Responsabilidades dos Profissionais envolvidos com o Projeto, a Execução e o Controle do Concreto, aspecto fundamental da obra, assim definidos nos textos atuais.

37/20 E-Book – 01/2016 fl.37de 80

Características da Qualidade determinadas na obraResponsabilidades sobre o concreto

38/20 E-Book – 01/2016 fl.38de 80

Características da Qualidade determinadas na obraResponsabilidades sobre o concretoAs informações da ABNT NBR 12655 mostradas aqui demonstram a diferença de escopos entre o trabalho do Projetista Estrutural e o trabalho do Engenheiro de Execução.A Metodologia atual adota o seguinte procedimento:1. As Responsabilidades Profissionais são entendidas como

obrigações de cada Profissional em apresentar as Especificações detalhadas de sua área, como parte das informações de Projeto e Planejamento Executivo.

2. Não apenas as informações do Projeto Estrutural constituem a documentação que orienta a execução da obra mas também, com a mesma importância, as informações decorrentes da Responsabilidade do Engenheiro da Execução, que devem gerar documentos formais para balizar as ações executivas.

3. Após a definição das Especificações do Projeto, com as características estruturais do concreto, as Especificações Executivas devem reunir as informações sobre a consistência e aplicabilidade do concreto.

39/20 E-Book – 01/2016 fl.39de 80

Características da Qualidade determinadas na obraResponsabilidades sobre o concretoExistem inúmeras definições que envolvem o concreto, seu processo de Dosagem, Planejamento e Controle. Uma das mais interessantes na fase de consolidação da estrutura é a que considera o concreto inicialmente como um líquido viscoso, que vai gradualmente obtendo rigidez na medida em que as suas reações químicas internas vão se completando, o excesso de água evaporando de tal maneira que o processo de crescimento das resistências, representados pela CCR da mistura, vai acontecendo, as resistências crescendo com o tempo, até 28 dias de forma mais evidente, mas mais lentamente e para sempre.Sabendo que os escoramentos são o suporte da forma e da concretagem na medida em que as cargas são maiores que a capacidade das formas e escoramentos as suportam gradualmente. Desta forma, este é o princípio que proporciona o erguimento de estruturas com direto relacionamento com a composição do traço, permitindo a busca de economia na dosagem do concreto.

40/20 E-Book – 01/2016 fl.40de 80

Características da Qualidade determinadas na obraDistribuição gausseana dos resultadosO escopo desta metodologia de preparo do concreto está diretamente ligada a um outro princípio de comportamento do material concreto que é a constatação de que as amostras de um lote em avaliação, desde que coletadas de forma homogênea, apresentará os resultados do parâmetro em análise – digamos, resistência à compressão ou módulo de elasticidade vão formar um conjunto de resultados que se distribui de acordo com uma distribuição gausseana, com média e desvio padrão representante deste lote. Como consequência desta possibilidade, podemos concluir que cada produção poderá ter suas próprias características estatística, com maior ou menor média, sem perda da qualidade, bastando alterar o desvio padrão, que depende de equipes e equipamentos mais ou menos sofisticados.No caso de preparo de concreto para obras correntes onde se deseja a maior precisão, buscam-se modalidades de baixo desvio padrão, da ordem de 3 a 4 Mpa, podendo ser até menores.

41/20 E-Book – 01/2016 fl.41de 80

Características da Qualidade determinadas na obraDistribuição gausseana dos resultados

42/20 E-Book – 01/2016 fl.42de 80

Fazer Concreto!

43/20 E-Book – 01/2016 fl.43de 80

Fazer concreto é uma decisão de qualidade e custoOpções da Tecnologia para o ProjetistaJá sabemos que fazer concreto é mais do que uma simples dosagem com a intenção de “atingir a resistência” de Projeto.Hoje o Projetista tem a opção da escolha de concreto com maior durabilidade, respeito às exigências estruturais, atendendo a um desempenho especial.Com este trabalho estamos pretendendo demonstrar que o Engenheiro Tecnologista do Concreto tem o dever, muito maior do que o de alguns anos atrás, de atender exigências de funcionamento e custos que proporcionem obras realmente avançadas, dentro de cronogramas acelerados mas com toda a conformidade, com compromissos de resistências muito acima de 35 ou 40 Mpa, exigido aqui, no início do milênio, com a plasticidade necessária, com as características desejadas, pelo tempo que a obra necessita no sentido de fornecer acabamento, impermeabilidade, durabilidade exigida por nosso Cliente. Aliás, o nosso Cliente precisa saber que dispões de recursos para isto e que não são favores mas exigências legais.

44/20 E-Book – 01/2016 fl.44de 80

Fazer concreto é uma decisão de qualidade e custoOpções da Tecnologia para o ProjetistaOs slides anteriores forneceram os parâmetros básicos para o Projeto não apenas do Material Concreto, Estrutural e Arquitetônico, funcional ao longo de toda uma vida útil especificada e condizente com o investimento no Empreendimento.Certamente, um dos maiores investimentos que um ser humano ou um Grupo de Seres Humanos pode fazer, que é uma obra completa, durável e rentável.Este é o momento de fazermos a principal pergunta: Qual a finalidade de seu investimento em obra? Será que deve apresentar retorno sobre o capital investido? E em quanto tempo? E será que poderá ser rentável para os meus herdeiros?Hoje um apartamento na praia não pode ser uma dívida aos nossos filhos e um prejuízo para nossos netos. Ao contrário, falamos em sustentabilidade. Uma obra tem que existir e funcionar por muitos anos, e ser o capital start para o futuro de nossos descendentes.Para isto as opções técnicas, não apenas econômicas, precisam contribuir solidamente em qualquer momento de nossas vidas.

45/20 E-Book – 01/2016 fl.45de 80

Fazer concreto é uma decisão de qualidade e custoOpções da Tecnologia para o ProjetistaCom base em nossas alternativas tecnológicas alavancadas no Projeto Estrutural e no Projeto do Material Concreto, vamos apresentar alternativas que contribuem para os resultados desejados em nosso investimento em concreto.Vimos que o concreto não é determinado apenas pela resistência mas que a sua conformidade será representada pelo atendimento a diversos parâmetros de desempenho técnico de forma a garantir a parâmetros estruturais, de durabilidade, desempenho, manutenção, etc., que são também opções para menor custo e melhor qualidade. Para exemplificar as possibilidades da Nova Engenharia do Concreto vamos considerar um edifício de grande altura situado à beira-mar, envolto em bruma salina, nas condições de CAA IV.É claro que sabemos que num ambiente assim as exigências para a mesma Garantia da Qualidade exigirá concretos mais sofisticados, necessitando usar recursos complexos.

46/20 E-Book – 01/2016 fl.46de 80

Fazer concreto é uma decisão de qualidade e custoExemplo PráticoEdifício de grande altura:

CAA IV; Concreto Armado e Protendido)Relação a/c < 0,45C40 ou seja, fck28 > 40 MPaConsumo > 360 kg/m3

Condição especial observada: Relação água/cimento máxima 0,40 tendo em vista a exposição permanente a cloretos, conforme exigências da Tabela 3 da NBR 12655.Tendo em vista a experiência da Equipe para este tipo de obra, podemos destacar a necessidade dos seguintes tipos de concreto para as estruturas desta obra:

1. Equipe preparada para a necessidade de desenvolver estudos especiais sobre a presença de cloretos, nos termos das Tabelas 4 e 5 da NBR 12655, especialmente tendo em conta a) regiões de estrutura protendida e b) revestimentos especiais que permitam diminuir recobrimentos.

47/20 E-Book – 01/2016 fl.47de 80

Fazer concreto é uma decisão de qualidade e custoExemplo Prático2. Idem para concretos com a/c = 0,45, em locais da estruturas

protegidos por revestimentos convencionais em áreas internas;3. Agregados graúdos máximos correspondentes aos diâmetros

19mm e 9,5mm; desconsideramos a possibilidade de uso de agregados maiores tendo em vista que os concretos-massa, que poderiam contê-los, por experiência não recomendamos pois a tendência é usar concretos auto-adensáveis, bombeáveis, com gelo, nestes locais, como única forma de obter um completo envolvimento das armaduras de fundo dos blocos e assim protegê-las contra a segregação e a corrosão;

4. Prevenindo sempre o uso do concreto auto-adensável em diversos locais em função da necessidade de reduzir a porosidade do concreto quando em ambiente de névoa salina, será necessário contar com pelo menos dois agregados miúdos para permitir a composição desses agregados menores por “empacotamento”;

48/20 E-Book – 01/2016 fl.48de 80

Fazer concreto é uma decisão de qualidade e custoExemplo Prático5. Garantir a disponibilidade de microssílica ou metacaulim e

meios de mistura homogênea com o concreto para garantir a mitigação da reação álcali-agregado.

Será necessário conhecer as Curvas de Abrams para os cimentos disponíveis para a obra, correlacionando a resistência e as a/c correspondentes. Estas Curvas poderão ser já conhecidas do fornecedor de concreto ou serem “rodadas” no Laboratório disponível para a obra pelo Engenheiro Tecnologista do Concreto (Consultor) com a presença do Engenheiro da Execução e do Projetista.

49/20 E-Book – 01/2016 fl.49de 80

Fazer concreto é uma decisão de qualidade e custoCurvas de Abrams dos cimentos disponíveis na obra

CP II 32 39,15 MPa < 40 MPa x

CP II 40 46,01 MPa > 40 MPa ok

CP III 32 41,13 MPa “

CP III 40 49,28 MPa “

CP IV 32 41,27 MPa “

CPV – ARI/RS 46,39 MPa “

CPV – ARI 53,08 MPa “

a/c = 0,45

50/20 E-Book – 01/2016 fl.50de 80

Fazer concreto é uma decisão de qualidade e custoExemplo PráticoPortanto constatamos que dos cimentos em oferta para a obra, o CP II 32 não poderá ser usado pois não atende à C40, resistência mínima para o concreto da obra.Conclui-se também que o concreto mais econômico é o traço com o CP III 32, que garantiu, com a mesma a/c, a resistência mínima, de onde se deduz que este cimento conduzirá ao menor consumo de cimento, desde que a quantidade de água por m3 (“água total”) que forneça trabalhabilidade desejada, seja a menor para as condições adequadas à obra.A próxima verificação a ser feita é, considerando o consumo mínimo de cimento de 360 kg/m3, calcular esta quantidade de água a/c = 0,45:

a = 0,45 x 360 = 162 litros de água/m3 de concretoA experiência demonstra ser esta quantidade insuficiente para a trabalhabilidade necessária, especialmente para os concretos auto-adensáveis e bombeáveis.

51/20 E-Book – 01/2016 fl.51de 80

Fazer concreto é uma decisão de qualidade e custoExemplo PráticoEntretanto, com a adição de microssílica necessária para mitigar a as possíveis reações álcali agregados (RAA) fica em torno de 8% da massa de cimento, o cálculo da água resultará em:

a = 0,45 x (360 + 0,08x360) = 175 litros de água por m3 de concreto

Em resumo o Projeto da Concretagem para a obra deverá conter as seguintes cartas de traços:• Concreto fck > 40 MPa; relação a/c < 0,45; britas 1 e 2;

bombeável;• Concreto fck > 40 MPa; relação a/c < 0,45; britas 1 e 2; auto-

adensável;• Concreto fck > 40 MPa; relação a/c < 0,45; britas 1 e 2;

convencional;• Todos os concretos deverão ter 8% de microssilica (ou

metacaulim) sobre o peso de cimento.

52/20 E-Book – 01/2016 fl.52de 80

Fazer concreto é uma decisão de qualidade e custoExemplo PráticoA seguir fazemos as misturas experimentais destes traços, para confirmar e ajustar as quantidades dos materiais em relação ao projeto, determinar as consistências (convencional, slump, flow) e fazer as moldagens de corpos de prova para determinação de resistências e módulos de elasticidade nas idades críticas ou seja, aquelas idades em que é possível retirar escoramentos e formas que serão deslocados diretamente acima, em nosso projeto de escoramento.O escoramento é um projeto especializado, elaborado por um Calculista que pode ser independente ou o mesmo Calculista da obra, a seu critério. Cabe ao Projetista de escoramento definir o projeto com capacidade para suportar as cargas de concretagem considerando o peso próprio e as ações desenvolvidas.O escoramento faz a sustentação da estrutura enquanto o próprio concreto não é capaz de fazer isto, por estar no estado fresco ou semi-sólido, enquanto ganha capacidade estrutural (fc e Ec).

53/20 E-Book – 01/2016 fl.53de 80

Fazer concreto é uma decisão de qualidade e custoExemplo PráticoDurante este serviço serão feitas as mais importantes moldagens de corpos de prova para a obra, aqueles corpos de prova que irão permitir conhecer os valores de resistência e módulo de elasticidade nas idades críticas quando os valores atingem 25%, 50%, 75% e – sempre – 100% a 28 dias, que definem as datas de movimentação de escoramentos, para cada concretagem, de cada concreto.Esta etapa do Projeto do Material Concreto permite assegurar o menor custo para a obra, ao permitir, através do monitoramento de datas pelo Controle Tecnológico, transferir todo escoramento inútil, em zonas onde o concreto sustenta a obra, para as concretagens a seguir, sem necessidade de locação de escoramento suplementar. Por outro lado, conhecer estes valores proporciona manter os escoramentos em locais onde os parâmetros estruturais não foram atingidos, para proporcionar o reforço ou substituição dos concretos não-conformes na menor idade possível.

54/20 E-Book – 01/2016 fl.54de 80

Controle Tecnológico

55/20 E-Book – 01/2016 fl.55de 80

Controle de Qualidade detecta não-conformidadesConceitos de Garantia da QualidadeMuitos profissionais pensam que controle de qualidade garante qualidade diretamente. Na verdade o Controle de Qualidade na execução de uma estrutura de concreto proporciona a identificação de resultados não-conformes, portanto, depois que já ocorreram. Neste sentido a Garantia da Qualidade fica por conta das Especificações do Projeto, ou seja, estas é que devem ser respeitadas e portanto o conhecimento correto e mecanismos de planejamento devem implantá-la e implementá-la de modo rigoroso.Como Garantia de que não estarão presentes não-conformidades na estrutura nossa metodologia usa o conhecimento dos resultados estruturais antes da remoção dos escoramentos permitirá identificar os locais não-conformes e as Normas oferecem meios de ação a serem adotados no sentido de remover e reconstruir os trechos não-conformes ou reforçá-los antes de liberar o concreto para os usuários.

56/20 E-Book – 01/2016 fl.56de 80

Controle de Qualidade detecta não-conformidadesConceitos de Garantia da QualidadePortanto podemos constatar que uma das grandes inovações que as Normas atuais permitem aproveitar neste sentido é a presença, na NBR 14931, dos conceitos do item 10.2, que proíbe a remoção de formas e escoramentos em qualquer idade crítica em que os valores característicos de resistência ou módulo, não tenham sido atendidos. Como forma de exigir um trabalho conjunto entre as equipes de Projeto e Execução, aprovado entre o Projetista e o Engenheiro da Execução, transcrevemos o parágrafo em foco, que deve ser adotado diretamente na prática da obra:“Para o atendimento dessas condições, o responsável pelo projeto da estrutura deve informar ao responsável pela execução da obra os valores mínimos de resistência à compressão e módulo de elasticidade que devem ser obedecidos concomitantemente para a retirada das formas e do escoramento, bem como a necessidade de um plano particular (sequência de operações) de retirada do escoramento.”

57/20 E-Book – 01/2016 fl.57de 80

Controle de Qualidade detecta não-conformidadesParâmetros de ControleNossa obra usará cimento CP III 32, fck = 40 MPa, donde resulta a seguinte equação da CCR:

fck(t) = fck28.exp{0,38[1-(28/t)1/2]}

A NBR 6118 (item 8.2.8) recentemente aperfeiçoou suas fórmulas para estimativa do módulo Eci, introduzindo as características da rocha da região, que influencia o resultado. No nosso caso, deixando de lado a presença de arenito, bastante improvável em região de mar, a Norma indica as seguintes equações para CCM no exemplo que estamos adotando:

Basalto e diabásio Eci = 6720.fck0,5

Granito e Gnaisse Eci = 5600.fck0,5

Calcário Eci = 5040.fck0,5

As obras e os Projetos adotam usualmente a idade de 28 dias como data final para o crescimento e depois especulam, com grande discordância, valores acima de 28 dias.

58/20 E-Book – 01/2016 fl.58de 80

Controle de Qualidade detecta não-conformidadesfck mínimos exigidos pelo Projeto

fck28 = 40 MPa --> fck(t) = fck28.exp{0,38[1-(28/t)1/2]}

Idade j (dias) fck(j) (MPa) Eci(j) (GPa)(1)

Eci(j) (GPa)(2)

Eci(j) (GPa)(3)

Idade j (dias) fck(j) (MPa) Eci(j) (GPa)

(1)Eci(j) (GPa)

(2)Eci(j) (GPa)

(3)Idade j (dias) fck(j) (MPa) Eci(j) (GPa)

(1)Eci(j) (GPa)

(2)Eci(j) (GPa)

(3)

0 0 0 0 0 15 34,8 39,6 33,0 29,7 29 40,3 42,6 35,5 32,0

1 7,8 18,8 15,7 14,1 16 35,4 40,0 33,3 30,0 30 40,5 42,8 35,6 32,1

2 14,1 25,2 21,0 18,9 17 35,9 40,3 33,6 30,2 31 40,8 42,9 35,8 32,2

3 18,3 28,8 24,0 21,6 18 36,4 40,6 33,8 30,4 32 41,0 43,0 35,9 32,3

4 21,4 31,1 25,9 23,3 19 36,9 40,8 34,0 30,6 33 41,2 43,1 36,0 32,4

5 23,8 32,8 27,3 24,6 20 37,3 41,0 34,2 30,8 34 41,4 43,3 36,0 32,4

6 25,7 34,1 28,4 25,6 21 37,7 41,3 34,4 31,0 35 41,6 43,4 36,1 32,5

8 28,7 36,0 30,0 27,0 22 38,1 41,5 34,6 31,1 36 41,8 43,5 36,2 32,6

9 29,9 36,8 30,6 27,6 23 38,5 41,7 34,7 31,3 37 42,0 43,6 36,3 32,7

10 31,0 37,4 31,2 28,0 24 38,8 41,9 34,9 31,4 38 42,2 43,7 36,4 32,7

11 31,9 38,0 31,6 28,5 25 39,1 42,0 35,0 31,5 39 42,4 43,8 36,5 32,8

12 32,7 38,4 32,0 28,8 26 39,4 42,2 35,2 31,6 40 42,6 43,8 36,5 32,9

13 33,5 38,9 32,4 29,2 27 39,7 42,4 35,3 31,8 41 42,7 43,9 36,6 32,9

14 34,2 39,3 32,7 29,5 28 40,0 42,5 35,4 31,9 42 42,9 44,0 36,7 33,0

(1) Basalto e diabásio; (2) Granito e gnaisse; (3) Calcário

59/20 E-Book – 01/2016 fl.59de 80

Controle de Qualidade detecta não-conformidadesParâmetros de ControleEstas discussões e discordâncias são fruto do interesse em interpretar os resultados sempre conformes, independentes da segurança, devido ao grande incômodo causado por trabalhos de reforço ou demolição e reconstrução, quando são flagrados e precisam de ser corrigidos. Costumamos adotar a idade de 28 dias normalmente, como sendo a última idade crítica de Estruturas de Concreto usuais. Há quem defenda 63 dias mas lembrando que o objetivo é, aguardando alguns dias, verificar qual o crescimento verificado. Isto cria a perspectiva errada da possibilidade de que um grande crescimento do último resultado (42 ou 63 dias) possa “salvar” a obra diante deste “transtorno”, que seria ter um conserto a fazer na estrutura. Entretanto, ao observar-se a geometria das CCR e CCM, verifica-se que seu desenvolvimento é suave e tende assintoticamente à horizontal, de modo que esperar 63 dias ou interromper as determinações a 42 dias permite a mesma conclusão, quando, como se espera, não existam anomalias.

60/20 E-Book – 01/2016 fl.60de 80

Controle de Qualidade detecta não-conformidadesParâmetros de Controle

61/20 E-Book – 01/2016 fl.61de 80

Controle de Qualidade detecta não-conformidadesParâmetros de ControleComo se observa não existem na Engenharia Curvas de Crescimento saindo de seu alinhamento matemático, retorcendo-se em fortes ângulos para cima ou para baixo, “espetando” os espaços quando em direção ao futuro, demonstrando a possibilidade de “saltos” de crescimento capazes de, acima de 28 dias superar em poucos dias resultados que não conquistou na fase de real crescimento tanto de resistência como de módulo alcançando a “conformidade” de maneira evidentemente improvável.Atingir valores evidentemente impossíveis sem intervir na obra com os conhecimentos da Engenharia e sem bom senso é desprezar a segurança e acreditar que uma patologia 10 ou 20 anos – ou poucos meses – depois da entrega da obra é por a vida dos usuários em risco, abrindo mão da Qualidade. E isto é um grande mérito do controle e de toda a Metodologia, que permite detectar estas não-conformidades, eliminá-las e agir contra os responsáveis de forma exemplar.

62/20 E-Book – 01/2016 fl.62de 80

Controle de Qualidade detecta não-conformidadesParâmetros de ControleJá mencionamos nesta publicação que a formação de um lote de concreto está definida como um “volume de concreto elaborado e aplicado sob condições uniformes (mesma classe, mesma família mesmos procedimentos e mesmo equipamento)” conforme Tabela 7 e demais diretrizes da NBR 12655. Um lote é representado pelos resultados de seus exemplares e vem apresentar, matematicamente, uma distribuição gausseana para este conjunto de resultados, com média e desvio padrão conhecidos, por serem determináveis. Um conjunto estrutural em concreto (um edifício, uma obra de arte, etc.) é composto por um conjunto de lotes de mesmas características um a um, ou seja, o total da obra é semelhantemente um “universo” onde cada lote é uma “amostra” de mesma média e desvio padrão do “universo”. Portanto, quando um valor ou conjunto de valores apresenta-se não-conforme, isto é demonstrado claramente pela alteração significativa da média e desvio padrão do concreto nestas regiões.

63/20 E-Book – 01/2016 fl.63de 80

Controle de Qualidade detecta não-conformidadesParâmetros de ControleResultados deste tipo surgem por diversos motivos mas basicamente traduzem dois tipos de ocorrência:1. Troca de quantidades ou tipos de componentes do traço

na dosagem na usina;2. Erro grosseiro como falta de determinado componente

no traço em várias betonadas aleatórias ou sequenciadas.

Os motivos do surgimento desses fatos são a descrença em uma solução e crença de que o custo para o conserto é insuperável mas podemos afirmar que nossa Metodologia flagra e permite eliminar estas ocorrências, trazendo resultados econômicos e a segurança.Respeitando todos os passos da Metodologia e eliminando permanentemente os erros a cada ocorrência, vai trazer gradualmente a certeza de que não se pode abrir mão da Qualidade exigida e que isto não é caro, ao contrário, é a solução mais econômica.

64/20 E-Book – 01/2016 fl.64de 80

Controle de Qualidade detecta não-conformidadesParâmetros de ControleQuando resultados baixos de resistência surgem, significa que a obra está apresentando um conjunto de erros simples e que devem ser corrigidos imediatamente, removendo ou reforçando corretamente a parte mais fraca pois ao apoiar a estrutura que sobe em concreto de menor qualidade cria um círculo enganoso que contamina a estrutura, com trincas e deformações que atingem as partes boas e com o tempo geram patologias, manutenção cara e falta de Qualidade que contamina os hábitos de todas as equipes e supera a capacidade dos chefes em eliminá-los pois a equipe e depois eles mesmos, não acreditam ser possível eliminar.Em concreto o abastecimento terceirizado do concreto através de grandes empresas, muitas vezes até maiores do que as próprias construtoras, a ligação com grandes cartéis de insumos como os agregados, o cimento, os aditivos, têm tal poder que as Construtoras perdem sua identidade e seu poder de mando, acreditando e seguindo os interesses dos fornecedores em fraudar.

65/20 E-Book – 01/2016 fl.65de 80

Controle de Qualidade detecta não-conformidadesResistência de cálculo e dosagemAo determinar os valores característicos para os parâmetros estruturais, lembrando que o concreto é uma mistura, lote a lote, com variáveis probabilísticas que vão influenciar os resultados finais, dependentes da média e do desvio padrão provenientes de todas as variações do preparo, desde a equipe, passando pelos materiais e equipamentos. Portanto devemos entender que de um equipamento menos preciso resulta um desvio padrão maior e isto influenciará os resultados da dosagem, como já vimos acima.A Tabela 6 da NBR 12655 traz sugestões de valores que devem ser utilizados no início das produções, quando ainda não temos determinados os valores reais da produção,Em obras grandes onde há a possibilidade de obter precisão e justificam-se os investimentos no sentido da obtenção do menor desvio padrão, a Condição de preparo A, permite adotar Sd = 4,0 Mpa. Já uma obra menor, em rápidas concretagens podemos adotar a Condição B, com Sd = 5,5 Mpa.

66/20 E-Book – 01/2016 fl.66de 80

Controle de Qualidade detecta não-conformidadesResistência de cálculo e dosagemTendo em vista as informações de traço que já possuímos, quando estivermos diante do momento de produzir correntemente o concreto de nossa obra, podemos fazer uma simulação que demonstra as possibilidades econômicas e técnicas da sofisticação do preparo. Sabemos, por exemplo, que as resistências médias a 28 dias para as condições de preparo em estudo trazem as seguintes possibilidades, tendo em conta a mesma segurança, que é a garantia de fck = 40 MPa. Disso resulta que:Condição B Sd = 5,5 MPa fc28 = 40 + 1,65 x 5,5 = 49,08 MPaCondição A Sd = 4,0 MPa fc28 = 40 + 1,65 x 4,0 = 46,60MPaEsta diferença é muito significativa e bastante perseguida na obra em busca de resultados (“lucros”) no concreto. É uma ilusão acreditar que as variáveis podem ser absorvidas pelos arredondamentos, argumentos muito usados para favorecer especulações que eliminam as vantagens da melhor técnica.

67/20 E-Book – 01/2016 fl.67de 80

Controle de Qualidade detecta não-conformidadesResistência de cálculo e dosagemPodemos determinar quantitativamente esta vantagem usando as informações de Planejamento que já possuímos. Vamos levar em consideração que o nosso consumo de cimento mínimo obrigatório é de 360 kg/m3. Evidentemente iremos aplicar a hipótese de que este é o consumo do traço preparado com a Condição A, com menor desvio padrão, que nos conduzirá à resistência mínima dada pelo CP III 32, fck = 41,13 MPa, e portanto resistência média a 28 dias de fc28 = 47,73 MPa, que é a melhor condição que nosso estudo nos oferece (fl. 49). Ora, isto nos conduz a uma relação a/c de 0,40 e disso resulta, considerando a água em 175 litros/m3 (fl. 51), o consumo de 437,5 kg/m3 de aglomerantes em nosso concreto.O mesmo cálculo na Condição B, nos conduzirá inicialmente a uma resistência média fc28 = 50,21 MPa e, a considerarmos possível adotar 175 de água por m3, teremos um consumo de 459,26 kg de cimento/m3, ou seja, um aumento de consumo de cimento de 21,76kg/m3, o que bastante significativo nos investimentos.

68/20 E-Book – 01/2016 fl.68de 80

Controle de Qualidade detecta não-conformidadesParâmetros de controleAqui não obtivemos os ajustes finais de trabalhabilidade e os resultados de fck e Eci para os nossos concretos que já constam da carta final de traços. Apenas para proporcionar o raciocínio necessários, considerando o que já temos, Vamos resumir algumas informações que serão usadas no controle:• fck > 40 MPa; relação a/c < 0,45; britas 1 e 2; bombeável;• fck > 40 MPa; relação a/c < 0,45; britas 1 e 2; auto-adensável;• fck > 40 MPa; relação a/c < 0,45; britas 1 e 2; convencional;

Basalto e diabásio Eci = 6720.fck0,5

Granito e Gnaisse Eci = 5600.fck0,5

Calcário Eci = 5040.fck0,5

(nos ajustes certamente surgiram diferenças entre os valores iniciais e as experiências).

69/20 E-Book – 01/2016 fl.69de 80

Controle de Qualidade detecta não-conformidadesParâmetros de controleOs valores médios para a Condição de Preparo A serão os seguintes:

fck > 40 MPa; fc28 = 46,6 MPaBasalto e diabásio Eci28 = 42,50 GPa

Granito e Gnaisse Eci28 = 35,42 Gpa;

Calcário Eci28 = 31,88 GPa

(nos ajustes certamente surgiram diferenças entre os valores iniciais e as experiências).Estes valores são as médias abaixo das quais há 50% de probabilidade de ocorrência de valores menores. No entanto, como sabemos da Distribuição de Gauss, os valores característicos são aqueles abaixo dos quais a probabilidade de ocorrência de resultados é de 5%. Portanto, para fck = 40MPa, entre este valor e e 49,1 MPa, a probabilidade de resultados conformes é de 95%.

70/20 E-Book – 01/2016 fl.70de 80

Controle de Qualidade detecta não-conformidadesParâmetros de controle

71/20 E-Book – 01/2016 fl.71de 80

Controle de Qualidade detecta não-conformidadesParâmetros de controle

72/20 E-Book – 01/2016 fl.72de 80

Controle de Qualidade detecta não-conformidadesAtividades de controleConhecidos os valores de fck e Eci para qualquer idade do concreto, temos os elementos necessários ao controle.Já podemos montar as planilhas com os dados de todos os lotes, sua localização, seus volumes, datas de concretagem e desforma. Caberá ao Laboratório contratado pela obra, com sua equipe de campo, proceder às moldagens, transporte, cura e ensaio dos corpos de prova do controle. O controle do concreto, conforme a metodologia apresentada e considerando especialmente as obras com Garantia da Qualidade, será sempre “por amostragem total (100%)” (NBR 12655, item 6.2.3.2).Conforme vimos teremos que conhecer os resultados nas mais diversas idades, e de todos os parâmetros, fornecendo um conhecimento do comportamento do concreto preparado e fornecido para a obra – resistências e/ou módulo nas idades de controle, com o objetivo de liberar lote a lote, os escoramentos. Desta forma pelo menos os resultados de fck28 e Eci28 temos que ter de todos os caminhões.

73/20 E-Book – 01/2016 fl.73de 80

Controle de Qualidade detecta não-conformidadesAtividades de controleTemos a mesma necessidade para os valores críticos, que representam mais 3 idades e duas modalidades.Em obras da importância que estamos tratando, os volumes de cada concretagem são sempre bastante grandes, da ordem de 100m3, e concretagens com 2 a 3 lotes simultaneamente, proporcionando muitas moldagens. Por este motivo há alternativas que vão permitir moldagens alternadas em certas idades, proporcionando conhecer o concreto mesmo que algumas betonadas fiquem com determinada idade sem amostragem, mas permitindo, com menos resultados, conhecer seus parâmetros de forma amostral.Por exemplo, sendo amostragem total como afirmamos, podemos estabelecer a seguinte quantidade de moldagens para um lote de 100m3 (10 betonadas de 10m3):

fc28: 20 CPs; Eci28: 3CPs em 1 betonada aleatória (1);fc(25/50/75): 10 CPs; Eci(25/50/75): idem (1).

(1) pode-se usar o valor determinado na dosagem do conjunto de traços.

74/20 E-Book – 01/2016 fl.74de 80

Alguns formulários de Controle

75/20 E-Book – 01/2016 fl.75de 80

Alguns formulários de Controle

76/20 E-Book – 01/2016 fl.76de 80

Alguns formulários de Controle

77/20 E-Book – 01/2016 fl.77de 80

Controle de Qualidade detecta não-conformidadesAtividades de controleTodos os resultados deverão ser fornecidos no dia do ensaio ao Engenheiro de Execução, no momento do ensaio, de preferência por e-mail, com cópia para o Projetista e para o Engenheiro Consultor de Tecnologia e uma decisão sobre os próximos passos. As informações devem ser completas, especialmente acompanhadas da planta do lote envolvido. A decisão sobre a retirada de escoramentos fica suspensa, prorrogada para o dia seguinte, juntamente com a decisão sobre reforço ou substituição do local não conforme, devidamente mapeado. Onde possível a concretagem níveis acima prosseguirá (como solução os trechos em dois níveis poderão ser concretados com concreto auto adensável o mais cedo possível, com resistência aumentada no sentido de compensar prazos.Qualquer decisão sobre análise estrutural do local afetado só poderá ser feita pelo Projetista Estrutural. Não será permitida extração de corpos de prova testemunho sem que a decisão e escolha do fornecedor do serviço seja definida pelo Projetista.

78/20 E-Book – 01/2016 fl.78de 80

Planilha de Gestão da Concretagem

79/20 E-Book – 01/2016 fl.79de 80

Controle de Qualidade detecta não-conformidadesAtividades de controleJuntamente com os estudos para eliminação da não-conformidade encontrada as considerações apresentarão diretrizes para uma investigação objetiva previamente aprovada sobre responsabilidades e decisões serão tomadas para eliminar as causas determinadas tais como troca de responsáveis ou de materiais, etc.Finalmente será emitido um Certificado de Conformidade, acompanhado de todos os Resultados de Controle, entregues ao Proprietário da obra.

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Trabalho inédito do Engenheiro Civil Egydio Hervé Neto, Consultor em Tecnologia do Concreto, no JIPEA em Camboriú, 16/09/2016, SC/BR

80/20 E-Book – 01/2016 fl.80de 80

Agradecimento:O Autor apresenta este agradecimento ao Engenheiro Sérgio Stolovas cuja especialidade e amor à Engenharia vem fazendo a diferença e servindo de exemplo positivo para os colegas da geração atual e especialmente as futuras no que diz respeito aos conhecimentos de estruturas em geral e concreto em particular.

Egydio Hervé NetoEngenheiro Civil

2016

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