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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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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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:

 

http://caputoengenharia.blogspot.com.br/2013/08/beneficios-da-vistoria-cautelar.html

 

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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Teor de Argamassa ideal: a correta proporção entre os agregados

Durante os últimos dois anos, eu passei uma significativa parcela do meu tempo perseguindo uma espécie de obsessão. Comprei um quadro branco, daqueles em que se usa canetas de tinta não permanente e ficava horas a fio em pé rabiscando e falando sozinho. De repente meu limitadíssimo campo cognitivo matemático pedia socorro e eu sentava na frente do laptop abusando da capacidade do Excel em traçar tendências exponenciais e aproximações por regressão linear. Aí eu jogava no lixo um maço de folhas de papel randomicamente preenchidas com equações esdrúxulas, olhava no relógio e, verificando que já era quase amanhã, trancava o laboratório e dirigia pra casa.

 

O que eu queria era uma formula, ábaco, tabela ou método, qualquer coisa que fosse capaz de predizer o “Teor de Argamassa” de um traço de concreto a partir apenas das especificações de projeto e dos valores obtidos dos ensaios dos materiais. O chamado Teor de Argamassa é uma maneira de quantificar e descrever o proporcionamento entre areia e brita de um traço. Existem outras, como por exemplo o muito usado fator B/A, um número que simplesmente divide a quantidade de Brita pela de Areia. Outra maneira é pela determinação da mistura de máxima densidade aparente, nos métodos de empacotamento de partículas.

 

Na minha modesta opinião o Teor de Argamassa é a forma mais simples e adequada de trabalhar a proporção de britas e areias. O método da máxima densidade aparente é excelente para casos especiais, mas as vezes, peca por não levar em conta aspectos importantes ligados à trabalhabilidade. O valor B/A renega a influência da presença de cimento, criando uma segunda variável que complica minha cabeça. Por isso aprendi a raciocinar o traço pelo Teor de Argamassa que é, nada mais, o percentual de materiais secos presentes no traço de concreto que não podem ser chamados de brita. Por exemplo, em 1000 L de concreto, se 20 L for espaço vazio e 200 L for água, tenho 780 L de materiais secos (cimento + areia + brita). Se desse total, 390 L for brita (metade) então eu terei 50% de argamassa, composta por areia e cimento. Podem ser várias areias e vários materiais cimentícios diferentes, incluindo as adições minerais inertes.

 

algumas das relações usadas no estudo

Ora, este valor é muito, muito importante. Ele determinará se o traço será estável, ou seja, se durante o uso seus constituintes manterão uma massa coesa, sem separação de fases. Dirá também se uma bomba de concreto será capaz de lidar com o material sem entupir ou sofrer danos. Propiciará um acabamento adequado e controlará o surgimento de alguns tipos de fissuras. Dirá quanto de água será necessário para se atingir um slump adequado e isso determina a quantidade de cimento e o custo final. Afetará, sensivelmente, o módulo de elasticidade e o módulo de ruptura à tração. Ajudará a controlar o nocivo fenômeno a exsudação ou “sangramento” do concreto. Enfim, juntamente com o fator água cimento este é um dos parâmetros mais importantes da fórmula. O problema está justamente em definir o seu valor.

 

Para o fator água cimento, temos métodos já dominados. Podemos lançar mão de experimentos de laboratório. Simplesmente posso moldar corpos de prova com diferentes consumos de cimento e descobrir o valor mais adequado para minhas especificações. Mas para o Teor de Argamassa eu nunca tinha conseguido um meio objetivo de definição. Sempre precisei contar com referências anteriores ou com a experiência sensorial, literalmente “metendo a mão na massa” e precariamente inferindo se o percentual estava ótimo ou se precisava de meio por cento pra mais, pra menos. Claro que existem limites conhecidos, mas a maior parte do trabalho é táctil-visual e/ou por dedução geométrica sobre uma base de dados anterior. O diabo é justamente quando não se tem dados anteriores, nem a chance de estar presente no estudo experimental...

 

A Companhia em que eu trabalho está em franco processo de expansão. As distâncias ficam maiores, os deslocamentos mais caros e os prazos mais curtos. Comecei a precisar delegar a realização de experimentos planejados em BH para serem consumados em Recife, Natal ou mais ao norte. E quando se passa muito tempo fazendo com as próprias mãos é difícil enxergar com qualidade pelos olhos de outra pessoa. Então, na fase de planejamento eu precisava de uma fórmula mágica para solucionar o problema do teor de argamassa.

 

A solução que escolhi foi olhar para o passado. Eu tinha a minha disposição uma invejável coleção de dados referentes a 11 anos de formulações de concreto com os mais diferentes e variados tipos de matéria prima, para concretos de múltiplas finalidades, características, comportamentos. Era só uma questão de enxergar dentro de uma miríade tridimensional de milhares de valores as relações estáveis entre o Teor de Argamassa e parâmetros obtidos facilmente por ensaio de matéria prima ou leitura do projeto estrutural. E, por maiores que sejam as variações, em se tratando de concreto sempre se acha uma relação matemática entre os parâmetros. As principais relações que eu consegui quantificar em minhas noites paranoicas super-cafeinadas se referem aos comportamentos seguintes:

 

·        Quanto menor o módulo de finura da areia, menor será o Teor de Argamassa ideal;

·        A medida que o teor de materiais finos (menores que areia) se eleva, o Teor de Argamassa se reduz, até atingir um valor crítico em que precisa voltar a subir, com uma taxa de variação diferente;

·        Quando o teor de Argamassa é adequado à finura da areia, a variação do consumo de água entre areias de diferentes módulos de finura é muito menor que o esperado (confirmando uma valiosa dica que recebi de um leitor deste blog, o senhor Cristiano Florentino, no texto “O modulo de finura da areia e sua influência sobre o consumo de água do concreto”);

·        O fator água cimento afeta a relação entre o Teor de Argamassa e o consumo de finos, porque o cimento é um tipo de material fino mais representativo que os pulverulentos inertes.

 

Por outro lado, graças às referências que me foram ensinadas pelo Eng.º Hugo Renato Monteiro, consegui deduzir experimentalmente referências que corrigem o Teor de Argamassa conforme a granulometria da brita e o slump do traço. Junto com outras destas referências, eu as batizei de “Constantes Monteiro”, pequenos “teoremas” que se somam à teoria raiz, corrigindo e customizando o valor. Depois, juntando uma excelente ideia do Eng.º Marcelo Singulani com uma linha de pesquisa de concretos especiais, consegui enxergar uma maneira simples de considerar a forma e textura da brita na teoria. Pronto! Eu tinha nas mãos a equação mais feia, medonha e cheia de penduricalhos da história da tecnologia de concreto. Mas estranhamente eficiente!

 

Então, queridos leitores, além de contar uma estória e me gabar pelo trabalho de força bruta, contornando a pura incompetência técnica, este texto também tem a finalidade de chamar a atenção para a importância do proporcionamento entre os agregados. Encontrar o número correto é uma questão de qualidade e economia. Oportunidades de melhoria por vezes podem estar obscurecidas por juízos de valor ou pela simples falta de experiência, da qual compartilho, mesmo após 11 anos de militância. Forte abraço!

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O Modulo de Finura da Areia e sua influência sobre o consumo de água do concreto

 

Antes de iniciar este post, acho que devo desculpas aos muitos colegas que prestigiam este humilde blog, pelo recente e duradouro hiato nas minhas publicações aqui. Primeiro vieram às férias (Quem ainda não conhece o Rio Grande do Norte, eu recomendo!). Depois, fiquei doente. Em seguida, tive problemas com meu computador. E logo depois me vi mergulhado em um projeto que me tomou cada minuto de tempo livre...

 

Mas voltando à vaca fria, como costumam dizer, esse tal projeto a que me refiro é uma espécie de metodologia matemática para dosagem de traços de concreto baseado em todo o histórico de formulações das quais já participei e um conjunto de outros experimentos de laboratório. Um grande amigo, profundo conhecedor de planejamento e futuro Patologista de Construções acha que eu devo criar um aplicativo. Outro querido amigo, Perito de Edificações e futuro Calculista de Estruturas me sugeriu escrever um livrinho técnico (gostei dessa!). O fato é que, durante um estudo de validação de uma das teorias que este método envolve, eu esbarrei em um comportamento interessante, que vale a pena compartilhar aqui com vocês.

 

Eu estava tentando confirmar uma equação que relaciona o teor de argamassa ideal de um traço de concreto com o módulo de finura (MF) da areia utilizada. Para tal, eu realizei alguns experimentos com areias de finura bastante diferentes, mas de mesma mineralogia. A mais fina delas, com MF de 1,06, ou seja, uma areia muito, muito fina. A mais grossa com MF de 2,85, mais grossa do que eu usaria para qualquer concreto, com certeza. Este experimento, além de confirmar, com grande acuidade as previsões da referida equação, permitiu-me verificar o que acontece com o consumo de água de um traço de concreto, quando o MF da areia muda para mais ou para menos, sem que no entanto o traço seja alterado.

 

Uma das maiores preocupações do controle de qualidade de uma concreteira, ou construtora que produz seu próprio concreto, é a finura da areia. Porque, quando a areia é mais fina, ela tem um maior número de grãos por unidade de volume. Consequentemente, a área de superfície destes grãos será maior. Com isso, será necessário uma maior quantidade de água para envolver todos esses grãos, e manter o “slump” de projeto. Então, quanto mais fina a areia, maior é o consumo de água. Quanto maior o consumo de água, menor a resistência. Então, se o MF da areia variar para menos, sem que eu tenha a oportunidade de alterar o traço no dia a dia da operação, eu terei problemas. Mas a questão é: Qual o tamanho do problema?

 

A tabela abaixo é uma sugestão do que pode acontecer com o consumo de água do concreto, quando o MF da areia que você usa variar, por motivos de falha do controle de qualidade. Ela serviria para quando você está sentado na tua mesa, com o telefone no rosto, ouvindo do laboratorista que o MF da areia que chegou é de 2,2, quando o normal é 2,4, por exemplo:

 

Pois bem, seguindo nosso exemplo, a referida areia é 0,2 menor que o ideal no módulo de finura (MF é uma grandeza adimensional, ou seja, não tem unidade de medida). Então, segundo a tabela, deverá consumir cerca de 11 L de água a mais se o traço for um fck 35. Seguindo em frente em nossa hipótese, esta areia será usada para usinar o traço abaixo:

 

Água: 200 L

Cimento: 400 kg
Fator a/c: 0,500
Resistência 28 dias: 43,9 MPa (conforme a curva de Abrams)
fck: 35,0 MPa
 

Bom, com o acréscimo de 11 L de água, teremos as seguintes mudanças:

 

Água: 211 L

Cimento: 400 kg
Fator a/c: 0,528
Resistência 28 dias: 39,8 MPa (conforme a curva de Abrams)
fck: 35,0 MPa
 

E aí? 39,8 MPa de resistência aos 28 dias é suficiente para atender ao fck 35,0 MPa, mantendo um coeficiente de segurança compatível com o desvio padrão do teu processo? Talvez sim. Talvez não. Talvez sim, mas se o MF variasse 0,25 já não daria. Ou seja, caso esta tabela seja correta, temos um parâmetro para dizer se a areia pode ser usada ou não ou para definir níveis de variação para um acordo de qualidade com o fornecedor.

 

Eu digo “CASO” ela esteja correta porque não tenho nenhuma pretensão de afirmar que esses valores são universais e que devem ser seguidos por força de lei. Antes até eu gostaria de contar com a ajuda dos colegas, que enfrentam este tipo de problema, para me ajudar a conferir estes valores, se possível compartilhando suas experiências. Sobretudo porque são valores calculados sobre um número reduzido de experimentos e contendo uma relativa extrapolação, principalmente no que diz respeito ao efeito entre os diferentes fck.

 

Do meu lado, vou continuar colecionando dados assim, para tentar validar esta percepção quantitativa, talvez até adotando a tabela por um tempo no controle de qualidade aqui do departamento. E também comparando com traços experimentais, estes sim, infalíveis verificadores do efeito do MF da areia sobre o consumo de água. Mas ainda assim, espero que seja útil aos leitores, pelo menos como uma conscientização para o fenômeno e o quão pernicioso ele tende a ser para a qualidade do nosso concreto.

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