sexta-feira, 30 de agosto de 2013

Respondendo ao Leitor: Qual o tempo de utilização do concreto?



 

O meu bom e recente amigo Gleyber, formando do curso de Engenharia Civil da Escola de Engenharia Kenedy, em Belo Horizonte, me fez uma pergunta muito importante a algumas horas, precedida da seguinte colocação:

 
“...o tempo correto de lançamento de um concreto usinado ( convencional), conforme a NBR 7212 é de 150 min ou 2 H e 30', após a 1ª adição de água...Porém é comum escutar de alguns motoristas de betoneira que é de 3 Horas. “

 
Já deu pra adivinhar a pergunta, não é? Afinal, qual é o tempo de “validade” do concreto? Seguir a norma, nestes casos é muito bom. Mas é ainda mais importante entender exatamente os processos que levam à deterioração da qualidade do concreto, devido à demora na aplicação. O concreto é um material perecível, todos sabemos. Mas entender os motivos é imperativo para uma boa tomada de decisão. Basicamente, dois são os motivos pelos quais ele perde a sua “validade”:

1.    Início de pega;

2.    Perda de plasticidade.

Ensaio de Vicat, para determinar o tempo de pega


O início de pega é o momento em que se iniciam as reações de cristalização do cimento. Neste momento, os grão de cimento que estavam sendo lentamente hidratados começam a passar por uma reação química onde os compostos de Silicatos e Aluminatos de Cálcio se desassociam, se recombinam com a água e se transformam em estruturas cristalinas como os Hidróxidos de Cálcio e as Etringitas. Essas reações são chamadas de “Pega”. Neste momento, a pasta de cimento começa a literalmente endurecer. Se, a partir do momento do início de pega o concreto for misturado, lançado e vibrado, as reações serão prejudicadas e o cimento só atingirá parcialmente seu potencial de resistência. Isso é muito perigoso, levando a redução muito significativa no valor dos ensaios à compressão. É fácil observar os sintomas da pega no concreto, porque esta é uma reação exotérmica, ou seja, gera grande quantidade de calor.

A perda de plasticidade é o fenômeno de progressiva redução do slump com o tempo. Ou seja, o concreto vai se tornando mais e mais consistente, menos fluido, menos trabalhável. No caminhão betoneira, isso pode acontecer devido à evaporação natural da água ou devido à perda de eficiência do aditivo. Praticamente todos os concretos vendidos por concreteiras possuem determinadas dosagens de aditivos “Plastificantes”, capazes de reduzir a necessidade de água do concreto. Estes aditivos fazem com que o slump suba pela ação de processos físico-químicos que têm ação limitada no tempo, ou seja, quando acaba o tempo de ação do aditivo o concreto volta a ter o slump anterior à adição do aditivo.



Neste ponto, fica mais fácil entender bem o processo e suas limitações. O tempo de pega, que é característico do tipo e marca do cimento, pode ser facilmente prolongado pela ação de aditivos retardadores de pega, também largamente usados em toda concreteira. O principal problema está na perda de plasticidade. Hora, se o concreto chega na obra com slump 12 cm, por exemplo, e cerca de uma hora e meia depois ele está com slump 5, não há problema algum em continuar usando, se o tempo de início de pega ainda não foi atingido. Mas será que alguém realmente continua lançando com 5 cm? Ou será que se coloca mais água pra recuperar a plasticidade original?

É aí que está o perigo. Quando o efeito do aditivo é substituído por água, obviamente o fator a/c será sensivelmente alterado, comprometendo a resistência. Então o tempo limite de uso do concreto deve ser definido de acordo com todo o conjunto de fatores relevantes:

·         Tempo de pega, segundo o efeito do tipo de aditivo;

·         Tempo de manutenção de plasticidade permitido pelo aditivo. Entende-se por manutenção de plasticidade a obtenção de, pelo menos, o limite inferior do slump;

·         Clima e horário da concretagem. Temperatura, umidade do ar, exposição ao sol, tudo isso corrobora para mudar o tempo de validade do concreto;

·         Critérios de produtividade de equipamento. Algumas vezes torna-se economicamente inviável a permanência do betoneira por longos períodos;

Então, meu caro Gleyber, infelizmente não posso responder à tua excelente pergunta. Ela deverá ser direcionada ao Tecnologista da Concreteira. Só ele conhece o traço, os aditivos, o tempo de pega do cimento. Só ele realiza o experimento de laboratório, mede a perda de plasticidade. Só ele conhece os coeficientes de segurança e os critérios de produtividade de máquina. Se o teu caso for especial, solicite a ele um traço e um processo de concretagem que atenda ao tempo prolongado requerido pela tua obra. Agora, se você não obtiver uma resposta satisfatória, ou se sentir inseguro, siga a norma. É teu direito. Espero ter sido útil a você e demais colegas leitores. Forte abraço!

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terça-feira, 27 de agosto de 2013

MÓDULO DE ELASTICIDADE: A VISÃO DA CONCRETEIRA - POR ESDRAS DE FRANÇA

 
 





Como se não bastasse a excelente entrevista, carinhosamente concedida ao Blog do concreto na postagem anterior, parece que nossa parceria com o Mestre Esdras de França está longe de terminar. Ele ainda nos brindará com dois excelentes artigos técnicos, cujo primeiro segue aqui, na íntegra. Eis então nosso segundo convidado de honra, com um tema de grande interesse: A relação não linear entre a resistência à compressão e o módulo de elasticidade do concreto. Relação que a normalização insiste em tratar como uma linha reta. Aqui ele apresenta uma proposta muito simples e genial de solucionar a questão para quem precisa calcular, especificar ou comprar...

 

MÓDULO DE ELASTICIDADE – A VISÃO DA CONCRETEIRA

Nos dias atuais é comum encontrarmos especificações de projeto contendo exigências de módulo de elasticidade. Na maioria das vezes o valor adotado é obtido, simplesmente, com o uso da fórmula contida na NBR 6118:2003

Uma simples e rápida análise da formulação proposta pela NBR 6118:2003 nos leva a concluir que a relação única, direta e proporcional com a resistência características (fck) pode e geralmente induz a erros, por vezes significativos, de estimativa do módulo.

A própria Norma, de modo indireto, em seu item 8.2.8 Módulo de Elasticidade, reconhece e admite essa possibilidade ao afirmar:

“O módulo de elasticidade deve ser obtido segundo ensaio descrito na ABNT NBR 8522, sendo considerado nesta Norma o módulo de deformação tangente inicial cordal a 30% fc, ou outra tensão especificada em projeto. Quando não forem feitos ensaios e não existirem dados mais precisos sobre o concreto usado na idade de 28 d, pode-se estimar o valor do módulo de elasticidade usando a expressão.”

 
Eci = 5600 fck (módulo tangente Inicial)

 
“O módulo de elasticidade secante a ser utilizado nas análises elásticas do projeto, especialmente para determinação dos esforços solicitantes e verificação de estados limites de serviço, deve ser calculado pela expressão:
 

Ecs = 0,85 Eci

 
A livre interpretação do texto normativo nos leva a concluir que o módulo adotado deve ser preferencialmente obtido por meio de estudos experimentais e na impossibilidade de estudos laboratoriais a norma admite o valor encontrado de modo teórico.

Ora, como é possível para o responsável técnico pelo projeto definir o módulo real do concreto se a obra ainda nem começou e, na maioria das vezes, não tem conhecimento se o concreto será virado em obra ou será pré-misturado, passando pelas condições de armazenamento, mistura, transporte, lançamento, adensamento, acabamento e cura, tipo e dimensões dos materiais componentes. Desconhecendo, também, o nível do controle de qualidade a ser adotado?

Neste caso não resta outra opção para o projetista a não ser adotar o valor do módulo teórico.

Alguns tecnologistas, mesmo não concordando, aceitam o fato até com certo alívio visto que o texto da famosa NB-1-78 era ainda mais irreal que o atual por adotar uma formulação ainda mais distante da realidade:

 
Eci = 6600 fcj
 

A revisão bibliográfica de diversos pesquisadores demonstra um elevado nível de concordância nos parâmetros que podem influenciar para mais ou para menos os valores de módulo, a saber:

·         Teor de argamassa do concreto;

·         Dimensão máxima do agregado graúdo;

·         Composição mineralógica da rocha;

·         Porosidade do concreto;

·         Fator A/C;

·         Resistência Característica;

·         Uso de adições;

·         Uso de aditivos;

·         Condições de cura;

·         Condições de ensaio.

Por sua vez os especialistas em Ciência dos Materiais não abrem mão da densidade como um parâmetro que não pode, em nenhuma hipótese, ser omitido em formulações envolvendo módulo de elasticidade.

Considerando-se o grande número de variáveis que podem interferir, com maior ou menor intensidade, na definição do módulo de elasticidade, seja tangente seja secante, e na falta de uma formulação teórica que possa contemplar essas variações. Considerando-se que os valores de rigidez dos elementos de uma estrutura são fortemente impactados pelo módulo de elasticidade secante e o momento de inércia da seção bruta do concreto e, também, por aspectos de fissuração e fluência do concreto.

Apresentaremos a seguir, para garantir uma maior rigidez das estruturas e minimizar os casos de deformação excessiva das peças, apenas como sugestão, fatores de minoração que poderiam ser adotados durante o dimensionamento das estruturas:

 

Fck (MPa)
Fator de Minoração
Eci (GPa)
Proposta
Eci (GPa)
NBR 6118:2003
20
0,950
23,8
25,0
25
0,925
25,9
28,0
30
0,900
27,6
30,7
35
0,875
29,0
33,1
40
0,850
30,0
35,4

 

A adoção dos valores propostos poderia, além de garantir uma maior estabilidade das estruturas, evitar conflitos comerciais existentes entre empresas de serviços de concretagem e construtor. Os primeiros não aceitando associar automaticamente resistência caraterística e módulo na formulação em suas planilhas de custo e os segundos não aceitando propostas comerciais que façam distinção entre fck e módulo.

 

Eng.º Esdras Poty de França

Consultor Técnico em Tecnologia do Concreto
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quinta-feira, 22 de agosto de 2013

Seção Peneiramento: Esdras Poty de França





É com muita alegria que divido com você, leitor do Blog do Concreto, esta sensacional entrevista com o grande Esdras Poty de França, Engenheiro Civil, Tecnologista de Concreto, Professor do Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais nos cursos de Técnico em Edificações e Engenharia de Produção Civil. Um profissional muito presente e atuante no meio técnico em instituições como ABESC, ABNT, ABCP, IBRACON. Uma figura facilmente reconhecida em cada laboratório, universidade, concreteira, construtora, entidade de classe. 38 anos de dedicação à profissão. Meu mestre, que me ensinou tudo desde o primeiro corpo de prova. E o primeiro a encarar nossa “Seção Peneiramento”:

 


Peneira 4.8 – Como você começou sua carreira como tecnologista de concreto?

Em 1973, ainda estudante do Curso Técnico de Edificações, consegui um estágio no Laboratório do Eng. Mario Fox Drummond (uma referência, na época. O meu primeiro encargo foi ler um livro de normas técnicas, acredito que a minha fixação por normas está explicada. Comecei como Laboratorista no setor de ensaios de cimento, depois passei a executar ensaios de agregados e, como conseqüência natural fui para a área de concreto. Naquela época, 1975, acreditava que sabia tudo de concreto. Na ocasião fui escalado, juntamente com meu amigo Rubens Pedrosa, para acompanhar a execução das estruturas da Ponte sobre a Ilha do Príncipe em Vitória/ES, foi aí que compreendi que não é possível ser um tecnologista sem antes passar pela maior faculdade que se pode cursar: A Faculdade da Vida. No mesmo ano fui transferido para as obras da Samarco em Mariana/MG onde aprendi com os americanos da Bechtel que organização e planejamento são ferramentas essenciais no controle de qualidade do concreto, tão importante quanto o nível tecnológico. Antes mesmo de terminar o Curso de Engenharia passei a trabalhar em concreteira, fato que mudou minha visão do concreto: a partir daquele momento eu conseguia sentir, em tempo real, todas as conseqüências de minhas decisões.

 


Peneira 2.4 – Como você avalia o atual estado da tecnologia de concreto empregada nas obras em nosso país, comparando com o potencial que é desenvolvido nos laboratórios e universidades?

Quando comecei a grande maioria das obras rodava concreto em padiolas. Em 1972, meu professor de Tecnologia das Construções ensinava mistura manual do concreto, em 1973 era comum adensar o concreto dos pilares com vergalhão de aço e transportá-lo em latas. Hoje, nos grandes centros, “virar concreto em obra” já faz parte de um passado que a cada dia fica mais distante. O advento das concreteiras contribuiu de modo significativo para o desenvolvimento da tecnologia do concreto, fato inquestionável, apesar das inúmeras reclamações sobre a qualidade do atendimento. Nas faculdades, principalmente as públicas, existe um forte movimento para o aparelhamento dos laboratórios e incentivo a pesquisa nos cursos de pós-graduação. Participei das duas realidades e posso afirmar, com muita ênfase, que ainda falta uma maior integração dos dois setores. Essa integração seria extremamente benéfica para as Faculdades que poderiam identificar os reais problemas de nosso dia-a-dia e desenvolver pesquisas em conjunto com a obra no sentido de elevar e implementar soluções originais, criativas e exeqüíveis.

 


Peneira 1.2 – Dentre todas as histórias e realizações, o que você viu de mais impressionante por ai?

Ao longo de 40 anos é possível participar de projetos extremamente interessantes, cada um deles daria um artigo técnico de alto nível. Entre alguns posso destacar uma concretagem que fizemos em uma mina subterrânea que consistiu no envelopamento de uma comporta metálica que receberia uma pressão hidrostática equivalente a 30 kgf/cm2. O concreto utilizado no envelopamento deveria ser preparado em betoneira comum de obra com emprego de padiolas, não poderia apresentar nenhum nível de retração e ser dimensionado para atingir uma expansão de 5% no seu volume. O concreto deveria ser executado no nível superior da mina e lançado, por meio de um tubo, em queda livre de 300 metros de altura. Na base do tubo foi instalado um equipamento de remistura, utilizado nas minas da Africa do Sul. Após a remistura o concreto era direcionado para a bomba estacionária equipada com 150 metros de tubulação horizontal e bombeado até o local da comporta, garantindo total estanqueidade entre a comporta e as paredes laterais do túnel semi circular.

 
 


Peneira 0.6 – Como é para você a experiência de ensinar, sobretudo ao perceber que uma grande quantidade de bons profissionais aprenderam com você ou tiveram no seu trabalho fonte de inspiração?

Lecionei durante trinta e um anos e cinco meses e posso garantir, com orgulho, que mantive ao longo de todos esses anos a mesma seriedade, motivação, responsabilidade e comprometimento do primeiro dia de aula. Não existe maior realização profissional para um docente que o reconhecimento, o carinho e a gratidão de um ex-aluno. Já se passaram mais de dois anos que aposentei e, ainda hoje, nas obras, a grande maioria das pessoas me chama “professor”. Esse título é mais que suficiente para me sentir recompensado, mas ainda não suficiente para compensar o vazio de estar longe das novas gerações.

 
 


Peneira 0.3 – Quando nós nos entregamos ao trabalho com a profundidade e intensidade com que você se entrega, problemas eventualmente acontecem. Qual foi o seu momento mais difícil?

Problemas sempre vão ocorrer, por mais meticuloso, responsável e cuidadoso que seja a empresa ou profissional envolvido. Aprendi desde cedo que o concreto é um material “lógico”. A análise criteriosa e detalhada de um sintoma patológico sempre irá nos revelar a causa. Pode ser que você não consiga identificar a causa, mas ela existe, pode ter certeza. O meu momento mais difícil foi em 1977 quando ocorreu um acidente em uma grande siderúrgica, durante o transporte do aço retirado do alto-forno. O material em estado de fusão se espalhou por uma superfície de concreto e endureceu rapidamente formando uma camada de 13 cm. Os técnicos da siderúrgica furaram a camada de aço e utilizaram explosivo para fragmentar e retirar o material metálico. O impacto da explosão seccionou a laje de concreto. Na ocasião chovia torrencialmente há vários dias e o nível do lençol freático era superior ao nível da laje que rapidamente ficou inundada. A Siderúrgica interrompeu imediatamente as operações visto que o risco de explosão, em caso de novo acidente, causaria danos irreparáveis nas instalações. Na ocasião eu já estava cursando o primeiro ano da Faculdade e fui convocado para resolver o problema. Ao chegar ao local a equipe de técnicos fez a descrição dos fatos ocorridos e destacaram que cada dia de paralisação representava um prejuízo de um milhão de dólares. Era a manhã de sábado e a meta era retornar as operações na segunda. Propus a abertura de poços no entorno da laje e bombeamento da água. Essa proposta foi logo descartada visto que seria demorada e a água seria imediatamente reposta devido à chuva ininterrupta. E agora? O que fazer? De repente veio a solução. As mais simples, mais objetivas e menos onerosas, em sua grande maioria, são as mais eficientes e, nesse caso, era a solução óbvia: Retirar a água que estava sobre a laje e lançar uma nova camada de concreto com 10 cm de espessura (concreto de baixa permeabilidade). Na mesma hora ocorreu o questionamento que o nível do lençol freático estava acima dos 10 cm previstos. Sugeri, então, a execução de uma parede de concreto no perímetro da laje e aplicação do water-stop, uma chapa de aço com 25 cm de altura, com parte inserida no concreto da laje e parte inserida na parede, impedindo assim a percolação da água através da junta laje-parede. No dia seguinte executamos as ações previstas e na segunda-feira a siderúrgica já estava funcionando.

 

 


Peneira 0.15 – O que você ainda gostaria de aprender?

Terminei o Curso de Engenharia Civil em 1980 e até hoje sinto uma lacuna na minha formação: deveria ter estagiado ou trabalhado em um escritório de cálculo. Não basta conhecer os materiais utilizados em uma estrutura de concreto armado ou protendido, mas, também, como a estrutura se comporta frente as cargas e ações que incidem sobre ela.

 

Peneira 200 – Se você pudesse voltar no tempo, até o dia em que teve nas mãos seu diploma do curso técnico, o que você faria diferente?

A opção de me inscrever no Curso Técnico antes da graduação foi uma decisão acertada. O foco do Curso Técnico na formação prática de seus alunos, sem prejuízo de sua formação teórica, foi fundamental para realizar um bom Curso de Engenharia. Hoje sinto que “saber fazer” e “saber como fazer” são a chave do sucesso em nossa profissão. Com certeza, não faria nada diferente.

 
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sexta-feira, 9 de agosto de 2013

Visitas ilustres e testes com auto adensável de aplicação horizontal

 
 
 
Há alguns dias eu tive uma surpresa muito agradável. Recebi no laboratório a visita de um fã do nosso Blog do Concreto, o Guilherme Luiz, aluno de engenharia da FUPAC de UBA, Minas Gerais. Ao comentar deste humilde canal com seu professor de materiais, acabou descobrindo que este era meu grande amigo e colega de trabalho, o Weiller Silva, competentíssimo e multitalentoso especialista lá da companhia. A partir daí ficou fácil combinar a visita. Em dois dias, tive a oportunidade de lhe apresentar o laboratório e ele pode acompanhar alguns teste de escala industrial que estávamos conduzindo na época.
 

Quem diria?! Eu tenho um fã! rs
 
 
Um dos testes que o Guilherme acompanhou, foi a primeira aplicação horizontal, bombeável e acabada do Agilia Concrete. Como já dito aqui, trata-se de um auto adensável de longa duração impressionante, agora em uma versão que combina as mais recentes tecnologias de materiais e técnicas de dosagem. O teste foi muito satisfatório e nos permitiu aprender muito sobre este concreto que, segundo as apostas de todos, será o novo padrão de operação na maioria das obras do futuro próximo. O vídeo abaixo, o primeiro que eu posto aqui por sinal, dá uma ideia da enorme mobilidade e capacidade de preenchimento e nivelamento do Agilia, mesmo após horas de permanência no caminhão:
 
 

Na versão para aplicação Horizontal, o Agilia atinge sua performance máxima em termos reológicos. Demonstra sua capacidade de utilização em concretagens de grande porte e área, quase sem interferência ferramental ou condução pela mão de obra. Basta bombear até atingir a cota de nível e aplicar um acabamento muito fácil, com o uso de uma ferramenta especial muito simples.
 

Aplicação do acabamento no Agilia Concrete Horizontal
 
Outra visita que me deixou muito feliz foi a do meu grande amigo, o Engenheiro e consultor (e agora fotógrafo!) Lucas Caputo. Já tive a oportunidade de fazer poucas porém frutíferas parcerias com ele e, de toda conversa que temos, sempre me surge alguma ideia muito boa, que acaba dando origem a um projeto. E por falar em projetos, segue o link de um blog que ele está começando, muito útil para aqueles colegas que lidam com problemas relacionados a patologias ou que se interessam por perícia técnica e projetos de estruturas. Este link leva direto para o post que eu mais gostei:
 
 
Conhecer pessoas novas ou rever velhos amigos. Revisitar velhos projetos ou tentar coisas inteiramente novas. Aprender ou ensinar algo surpreendente. De uma forma ou de outra, o trabalho é sempre compensatório. Principalmente o trabalho duro. Até breve, com um texto te conteúdo técnico. Forte abraço!
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Concreto: Propriedades, descobertas e casos interessantes Copyright © 2011 | Template design by O Pregador | Powered by Blogger Templates