TÍTULO: A Situação do Controle Tecnológico do Concreto em...

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TÍTULO: A Situação do Controle Tecnológico

do Concreto em Obras da Região Centro-Sul de Sergipe

AUTOR(ES): David de Paiva Gomes Neto; Rosana Rocha Siqueira; Davi Santos Santana Siqueira; Ana Rita Bispo dos Santos; Gilmagno Amado Santos; Flávia Vieira

ANO: 2011 PALAVRAS-CHAVE: Concreto, resistência,

slump test, Lagarto, controle, tecnologia.

e-Artigo: 053 – 2011

ANAIS DO 51º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO - CBC2009 – 51CBC0096 1

A SITUAÇÃO DO CONTROLE TECNOLÓGICO DO CONCRETO EM OBRAS DA REGIÃO CENTRO-SUL DE SERGIPE

THE SITUATION OF CONTROL TECHNOLOGY OF CONCRETE WORKS IN THE SOUTH-CENTRAL REGION OF SERGIPE

David de Paiva Gomes Neto (1); Rosana Rocha Siqueira (2); Davi Santos Santana Siqueira (3);

Ana Rita Bispo dos Santos (4); Gilmagno Amado Santos (5); Flávia Vieira (6)

(1) Professor Mestre, Coordenadoria de Construção Civil

(2) Assistente de Laboratório, Coordenadoria de Construção Civil (3) Aluno, Coordenadoria de Construção Civil (4) Aluno, Coordenadoria de Construção Civil (5) Aluno, Coordenadoria de Construção Civil (6) Aluno, Coordenadoria de Construção Civil

Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Sergipe/Campus Lagarto. Av. Gentil Tavares da

Mota 1166,Getúlio Vargas, 49055-260, Aracaju-SE. Tel: (79)3711-3100

Resumo

Com a realização da pesquisa “Análise dos Procedimentos Utilizados na Produção dos Concretos na Região Centro-Sul de Sergipe”, apresentada no 50º Congresso Brasileiro do Concreto, constatou-se o grande amadorismo na produção deste material, em obras de pequeno e médio porte, flagrando situações críticas como o acréscimo indevido de água na massa; o inadequado armazenamento dos materiais; a ausência de estudos prévios para a dosagem do concreto; misturas e lançamentos ineficientes, resultando em estruturas com patologias visíveis e até graves. Dando continuidade a este programa de iniciação científica, com alunos do IFS (Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Sergipe), Campus Lagarto, o presente trabalho visou dar continuidade à análise qualitativa de obras com larga produção de concreto, estas de médio e grande porte, porém, desta vez, acrescentando a análise do concreto enquanto fresco (através do Slump Test) e do concreto endurecido (medindo o fck através do rompimento dos corpos-de-prova aos 28 dias de idade). Os resultados foram surpreendentes confirmando o que a análise qualitativa já indicava: concretos com até 1/3 da resistência exigida em projeto e abatimentos com leituras impraticáveis, pela alta fluidez da massa, sem a utilização de aditivos. Os registros fotográficos flagraram situações constrangedoras, como a re-mistura do material sem nenhum estudo precedente, na tentativa da recuperação do material, utilizando-o posteriormente para a confecção de pilares, com a conivência do responsável pela obra. Estes registros confirmam a importância do controle tecnológico do concreto, permitindo a iniciação de um programa de conscientização nas obras locais, o que será realizado em um projeto posterior. Palavra-Chave: concreto, resistência, slump test, Lagarto, controle, tecnologia.


Abstract

With the completion of the research "Analysis of Procedures Used in the Production of Concrete in South-Central Region of Sergipe", it was the great amateurism in the production of this material in works of small and medium works, caught critical situations such as the increased misuse of water in the mass, the improper storage of materials, the lack of studies for the estimation of concrete, mixes and releases inefficient, resulting in structures with visible and even serious diseases. Giving continuity to this program for scientific initiation, with students from IFS (Federal Office for Education, Science and Technology of Sergipe), Campus Lagarto, this work aimed to continue the qualitative analysis of works with a large production of concrete, these medium and large, but this time, adding the analysis of concrete as fresh (by Slump Test) and the hardened concrete (fck at 28 days of age). The results were surprising confirming that the qualitative analysis already indicated: concrete with up to 1 / 3 of the strength required in the design and rebates with readings impractical, the high fluidity of the mass, without the use of additives. The photographic records show embarrassing situations, such as re-mix the material with no previous study in an attempt to recover the material, using it later to the construction of pillars, with the connivance of the person responsible for work. These records confirm the importance of the control technology of concrete, allowing the initiation of a program of awareness in local works, which will be held in a project later. Keywords: concrete, strength, slump test, control, technology


1 Introdução

Segundo MEHTA e MONTEIRO (2008) atualmente o consumo mundial de concreto é da ordem de 11 bilhões de toneladas métricas ao ano, tendo como principais razões para esse grandioso volume à excelente resistência do concreto à água, tornando-o ideal para construção de estruturas para controle, armazenamento e transporte da água; a facilidade com a qual elementos estruturais de concreto podem ser obtidos através de uma variedade de formas e tamanhos, e o baixo custo aliado a uma rápida disponibilidade do material para a obra. Estas razões fazem com que o material concreto seja o preferido tanto em obras de grande porte, com acompanhamento de tecnologistas, preocupando-se com todos os aspectos da produção do concreto, desde a escolha dos materiais constituintes até os últimos processos da produção como a cura e a desforma, como também, em obras de pequeno e médio porte onde todo o controle tecnológico é negligenciado e o pior, com a conivência dos responsáveis por esta. Esta pesquisa dá continuidade ao trabalho de iniciação científica intitulado ANÁLISE DOS PROCEDIMENTOS UTILIZADOS NA PRODUÇÃO DOS CONCRETOS NA REGIÃO CENTRO-SUL DE SERGIPE, apresentado no 50º CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO e publicado em seus anais, que mostrou, qualitativamente, os principais problemas encontrados na produção do material, em obras de pequeno e médio porte, mesmo na presença de técnicos e engenheiros. Considerando os resultados surpreendentes, surgiu a necessidade de se conhecer os resultados da falta dos cuidados básicos, desde a escolha dos materiais até os últimos passos da produção do concreto. Não era esperado, obviamente, que obras do interior do Estado, tivessem uma configuração do controle tecnológico semelhante às obras de maior porte encontradas na capital, mas, considerando que as obras selecionadas possuem acompanhamento constante de profissionais qualificados, algumas delas utilizando verbas municipais, estaduais e até federais, era de se esperar que os cuidados mínimos, como uma dosagem adequada, controle da adição da água de amassamento e confirmação das resistências à compressão aos 28 dias de idade, ocorressem. Inevitavelmente, todas as obras que possuem exigências mínimas da qualidade do concreto como, por exemplo, ter o fck especificado no projeto estrutural (já que existem obras sem esse parâmetro), deveriam, pelo menos, realizar ensaios em laboratório para a determinação da resistência à compressão aos 28 dias. Como cita HELENE & TERZIAN (1993), a resistência à compressão dos concretos tem sido tradicionalmente utilizada como parâmetro principal de dosagem e controle da qualidade dos concretos destinados a obras correntes, devendo-se, por um lado, à relativa simplicidade do procedimento de moldagem dos corpos-de-prova e do ensaio de compressão axial, e, por outro, ao fato de a resistência à compressão ser um parâmetro sensível às alterações de composição da mistura permitindo inferir modificações em outras propriedades do concreto.


Muito importante ainda citado por HELENE & TERZIAN (1993): “a organização e a implementação do controle da qualidade na construção civil devem envolver um mecanismo duplo de ação: o controle de produção e o controle de recebimento. O controle de produção é exercido por quem gera produtos em uma das etapas do processo, tratando-se de um controle interno. O controle de recebimento é exercido por quem fiscaliza e aceita os produtos e os serviços executados nas várias etapas do processo.” Nas situações em que a obra é responsável pelo concreto produzido, o controle de produção tem que abranger etapas normalmente ignoradas nas obras estudadas, tais como, a escolha adequada dos materiais constituintes, ensaios de caracterização e armazenamento adequado destes materiais, dosagem de acordo com as propriedades e características definidas, controle rigoroso na adição da água de amassamento, verificação das condições de trabalhabilidade, adequação do traço de acordo com as propriedades requeridas e, após estas etapas, acompanhamento rigoroso desde o lançamento até a desforma do material. Dentro do mecanismo controle de recebimento, que recai nos casos da contratação dos serviços de uma usina de concreto, as exigências mínimas são a avaliação das condições da nota fiscal; análise da trabalhabilidade e da quantidade de água através do slump test; e avaliação da resistência à compressão, pelo menos, aos 28 dias de idade. Esta pesquisa de iniciação cientifica, envolveu os alunos do IFS (Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Sergipe), Campus Lagarto, e teve como objetivo realizar, em obras pré-selecionadas, os procedimentos básicos referentes ao controle tecnológico do concreto, para garantir o mínimo de tranqüilidade quanto aos resultados finais do material enquanto endurecido. As obras selecionadas para a pesquisa tiveram que possuir características que viabilizassem a análise, tais como: ser de pequeno, médio ou grande porte, porém, possuindo ambiente propício ao controle tecnológico; possuir profissionais qualificados na obra, tais como engenheiros e técnicos, justificando a necessidade do controle; produzir concreto in-loco (virado na obra) e, dentro das possibilidades, também utilizar concreto usinado (produzido em central) a título de comparação com os produzidos em obra; possuir projeto estrutural definindo o fck para as peças estruturais. Verificou-se, como será mostrado nos itens posteriores, que, durante os ensaios de abatimento em concretos produzidos nos canteiros de obra, grande parte das situações apresentou abatimentos inaceitáveis e até impossibilitados de serem mensurados e, conseqüentemente, após os 28 dias as resistências à compressão mostraram-se abaixo do exigido em projeto. A intenção da pesquisa não foi a de fiscalizar e expor empresas e profissionais, mas para comprovar que a ausência de profissionais qualificados e metodologias adequadas no


processo de produção do concreto acarretam em sérios problemas muitas vezes com origens desconhecidas para o usuário final da edificação.

2 Metodologia aplicada

Inicialmente a metodologia empregada seguiu os procedimentos adotados na pesquisa iniciada no ano de 2007: 1ª etapa) Identificação das obras que abrangem a Região Centro-Sul de Sergipe, mais precisamente os municípios próximos ao Campus, que apresentassem características adequadas à realização da pesquisa e que mostrassem resultados não esperados, como construções de escolas publicas, creches, supermercados, obras residenciais de médio porte, acompanhadas por profissionais habilitados. Obras particulares, realizadas comumente pela própria comunidade, utilizando métodos precários, foram descartadas por apresentarem resultados óbvios. Algumas das obras selecionadas também usaram do concreto dosado em central, pouco comum na região, em virtude, principalmente, da distância e do próprio desconhecimento do custo-benefício desta opção. Foram escolhidas 05 obras de grande importância para a Região, sendo estas referentes à: 01 hospital, 01 creche, 01 clínica, 01 instituição de ensino particular e 01 instituição de ensino pública. Apenas uma delas não permitiu a retirada de amostras e a realização do slump, permitindo apenas a entrevista e o registro fotográfico. 2ª etapa) Para as obras selecionadas, primeiramente, foi aplicado um questionário para uma análise qualitativa dos procedimento que regem controles de produção e de recebimento adequados, a saber:

O concreto utilizado na obra é produzido no local ou usinado? Quando usinado, é usado em quais situações?

Como é armazenado o cimento na obra? Há uma preocupação com a validade do cimento? Há uma preocupação com o local de armazenagem e número de sacos empilhados? Há uma preocupação com o tipo do cimento?

Como é definido o traço para o concreto? Por experiências anteriores? Como é realizada a medida de cada componente?

Qual a origem da areia? Tem alguma informação sobre o tipo de areia? Qual? Já realizou algum tipo de ensaio com a areia? Teria interesse em realizar ensaios com este material? Idem para a brita.

Como é a ordem de colocação dos materiais na betoneira? Existe um motivo para a seqüência apresentada?

Após a mistura, como é avaliado se o material está em boas condições de utilização? É realizado o slump test (abatimento do tronco de cone)? O ensaio é feito de acordo com as normas vigentes? Se não realiza, teria interesse em realizar?


É feita a coleta dos corpos-de-prova para ensaio da resistência à compressão? Quantos CP´s? É coletado de acordo com as normas vigentes? Onde é feito o rompimento? As resistências estão dentro do esperado? Se não realiza, tem interesse em realizar?

É realizada a cura do concreto? De que forma? Por quantos dias?

Exclusivamente para concretos recebidos de centrais:

No recebimento do caminhão betoneira quais os ensaios realizados (slump, coletas de CP´s, etc)? Sempre os realiza?

O que o faria negar o concreto que chega à obra?

Há um acompanhamento posterior, por parte da obra, dos ensaios de resistência à compressão? Onde são realizados estes ensaios? Se não, teria interesse em realizá-los?

3ª etapa) Paralelamente ao preenchimento do questionário pelo responsável, com a permissão deste, foram fotografados os procedimentos relevantes e realizados os ensaios de abatimento do tronco de cone (slump test) e coleta de corpos-de-prova para medição da resistência à compressão aos 28 dias de idade, seguindo as metodologias recomendadas por SOUZA et al. (1996) na referência “Qualidade na Aquisição de Materiais e Execução de Obras”, realizadas pelo SindusCon-SP, em parceria com O SEBRAE-SP, sob orientação técnica do CTE-Centro de Tecnologia de Edificações. 4ª etapa) Análise qualitativa das respostas ao questionário, dos resultados adquiridos nos ensaios práticos e instrução aos responsáveis pelas obras para adotar procedimentos adequados e normatizados.

3 Análise das obras selecionadas

As obras que serviram de elementos de análise estão situadas em municípios e comunidades que circundam o Município de Lagarto, considerado o segundo maior mercado consumidor de Sergipe, localizados na Região Centro-Sul do Estado e que acolhem grande parte dos alunos do IFS/Campus Lagarto, incluindo os alunos participantes deste projeto. A grande maioria das obras da região escolhe a produção in-loco do concreto alegando dois fatores primordiais: a distância dos canteiros às usinas de concreto mais próximas (todas situadas na região metropolitana de Aracaju, distantes, em média, 80 km destes canteiros); e o custo/benefício desta escolha não sendo, segundo os entrevistados, adequado às suas situações. Uma usina de concreto que apresenta grande volume de produção na capital confirmou a baixa produção de material para a região estudada, mesmo estando preparada para estas distâncias, considerada pequenas na grande maioria dos estados do país.


Considerando que a produção do concreto, na grande maioria dos casos se dá no próprio canteiro de obras, a pesquisa foi direcionada principalmente para este tipo de situação. Percebeu-se, inicialmente, que os responsáveis pelas obras apresentam pouca preocupação com o a origem e propriedades dos materiais, em especial dos agregados, como também com o tipo cimento empregado e seu armazenamento. Nenhuma afirmou realizar ensaios prévios nos materiais em obra ou em laboratórios especializados, conhecendo apenas o município de origem dos agregados (referência comercial) e a marca do aglomerante e não sua especificação. A figura 1 indica uma preocupação com o ambiente de armazenagem do cimento, mas o responsável afirmou a despreocupação com a data de validade do produto e empilhamento excessivo dos sacos, dificultando o controle e a manutenção do bom estado do material. A figura 2 corresponde à obra com melhor ambiente de trabalho, no que se refere à organização do canteiro e controle das suas atividades. Neste caso, os materiais componentes estão próximos à betoneira, porém, não armazenados em baias (no caso dos agregados) e sem proteção contra as intempéries, principalmente o cimento. Esta obra é a única que realiza o controle de qualidade no recebimento dos materiais, com o apoio das Fichas de Verificação de Materiais (FVM), assim denominadas pela construtora, como também a única que utiliza o traço para concreto especificado por um laboratório especializado. Por suas características especiais, chamaremos esta última de Obra Modelo, para efeito de comparação com as demais. Com exceção da Obra Modelo, todas as demais não realizam o ensaio de abatimento do tronco de cone para a avaliação do concreto em seu estado fresco. Os equipamentos, nestes casos, foram levados às obras pelos pesquisadores, com o consentimento dos respectivos responsáveis. A situação mais crítica encontrada está demonstrada na sequência de fotos representada pela figura 3. O concreto, destinado a moldagem de pilares, com resistência característica à compressão (fck) definida pelo projetista estrutural em 15 MPa, foi

Figura 1: Armazenamento do cimento Figura 2: Armazenamento dos materiais


produzido na presença dos pesquisadores, sem nenhuma metodologia pré-estabelecida, acrescentando a água de amassamento aleatoriamente, tendo como objetivo apenas atingir uma “boa trabalhabilidade”. Após o primeiro ensaio de abatimento (apresentando uma excessiva fluidez), com a conivência do responsável pela obra, a massa foi re-misturada e utilizada para os fins previstos. A figura 4 reforça a condição inaceitável do material a ser utilizado. As figuras 5 e 6 mostram o ensaio em outra obra, demonstrando que o excesso de água é uma constante em todas as obras visitadas.

Figura 3: Sequência de fotos indicando a re-mistura de um material já considerado inadequado para a sua utilização.

Figura 4: Mesma obra, indicada na figura 3 - Aspecto antes da re-mistura

Figura 5: Ensaio de slump em outra obra Figura 6: Resultado do ensaio da figura 5 - água em excesso.


O ensaio abaixo mostra as condições de um concreto produzido na denominada Obra Modelo, sem a utilização de aditivos, onde se esperava um concreto com resistência à compressão de 25 MPa. O Slump para este caso foi de 17 cm, considerado muito elevado para um concreto sem aditivos plastificantes. Apesar do Slump “alto” as figuras 7 e 8 demonstram o baixo teor de argamassa, produzindo uma falta de coesão do material. A figura 9 reforça esta idéia, indicando a necessidade de re-estudo do traço, mesmo sabendo que este, segundo o responsável pela obra, foi fornecido por laboratório especializado através de dosagem experimental.

Cabe salientar que, segundo HELENE & TERZIAN (1993), a falta de argamassa na mistura acarreta porosidade no concreto ou falhas de concretagem. O Excesso proporciona um concreto de melhor aparência, mas aumenta o custo por metro cúbico como, também, o risco de fissuração por origem térmica e por retração de secagem.

Figura 7: Ensaio de slump em concreto na

Obra Modelo.

Figura 8: Aspecto do concreto produzido

na Obra Modelo.

Figura 9: Esquema com tipos de abatimento. (NEVILLE (1997))


As figuras 10 e 11 podem ser tomadas como parâmetro de qualidade referente a um adequado teor de argamassa, tornando a estrutura da massa de concreto mais compacta. Uma fácil verificação quanto ao teor de argamassa e coesão é indicada por HELENE (1993): Quando ainda está no carrinho de mão, com o auxílio de uma colher de pedreiro, o concreto deve ter sua superfície alisada. Se apresentar uma superfície rugosa, indicando vazios, o concreto contém baixo teor de argamassa. Enchendo a colher de pedreiro com concreto e suspendendo-o, observa-se se há desprendimento de agregados, caso de falta de coesão. Para aperfeiçoar o lançamento do concreto produzido in loco, normalmente realizado de forma lenta e com equipamentos precários, a Obra Modelo utiliza-se de minicarregadeira (equipamento próprio), facilitando o transporte interno, principalmente o lançamento em alturas. (figuras 12 e 13).

Figura 10: Slump de um concreto com bom teor de argamassa (HELENE & TERZIAN (1993))

Figura 11: Aspecto da superfície de um concreto com bom teor de argamassa (HELENE & TERZIAN (1993))

Figura 12: Minicarregadeira utilizada no lançamento do concreto

Figura 13: Momento do lançamento


Todas as obras pesquisadas, como exceção da considerada Obra Modelo, não realizam sistematicamente a coleta dos corpos-de-prova para análise da resistência à compressão. O responsável por uma das obras citou que só faz a coleta “quando há a necessidade”, descaracterizando, assim, a essencialidade deste ensaio em todas as produções do concreto em obra, como também no fornecimento do usinado, sendo este último mais comum em virtude do ensaio realizado pelo próprio fornecedor. A coleta dos corpos-de-prova pelos pesquisadores ocorreu com os equipamentos do IFS, após a permissão dada pelos responsáveis, salientando que as obras não seriam identificadas e que os resultados seriam para fins somente de pesquisa. Para cada situação foram coletados 02 (dois) corpos-de-prova, preenchidos e ensaiados aos 28 dias de idade. Para o concreto usinado, a fornecedora permitiu, também, a coleta dos corpos-de-prova pelos pesquisadores. Os resultados são apresentados no quadro 1.

O quadro 1 reflete o comportamento registrado nas fases precedentes da pesquisa: desconhecimento das especificidades dos materiais utilizados; ausência de profissionais especializados; realização do proporcionamento dos materiais de forma inadequada; excesso de água de amassamento, etc. Desde o momento da produção do concreto, como também durante a realização do ensaio de slump, ficou evidente, em todas as situações presenciadas, que o material dificilmente atingiria os níveis de resistência desejados. Os valores apresentados (até 64% inferiores às resistências almejadas) representam um risco para o usuário final e indicam quão emergenciais devem ser as mudanças de comportamento e de conceitos pelos envolvidos no processo de produção, acompanhamento e fiscalização. Os únicos valores com resultados positivos foram dos concretos fornecidos por usinas, confirmando o controle na produção do material e qualidade do produto final, sempre esperado por quem contrata este tipo de serviço.

OBRAS COLETAS PRODUÇÃO fck (28) Almejado

fck (28) Ensaiado

Acréscimo/ Decréscimo

Obra A Única In loco 15 MPa 13,20 MPa - 12%

Obra Modelo

Coleta 1 In loco 25 MPa 14,66 MPa - 41,33%


Obra B


Coleta 2 In loco 25 MPa 9,04 MPa -63,84%

Coleta 3 Usinado 25 MPa 28,26 MPa +13,04%

Coleta 4 Usinado 25 MPa 29,13 MPa +16,52%

Obra C Única In loco 15 MPa 7,0 MPa -53,33%

Quadro 1: Resultados dos ensaios da resistência à compressão


4 Considerações finais

Para a equipe de pesquisadores os resultados encontrados neste acompanhamento foram surpreendentes. Esperava-se, naturalmente, encontrar algumas irregularidades como a ausência do estudo prévio dos materiais e do traço para obra (utilizando-se apenas de referências anteriores), mas, por estarmos diante de obras de médio e grande porte, com profissionais declaradamente presentes nos canteiros, esperava-se que o controle da adição da água de amassamento, a verificação do abatimento do tronco de cone e os ensaios de resistência à compressão fossem devidamente realizados, não alcançando resultados tão díspares do exigido em projeto. É importante ressaltar que estas situações são vivenciadas em muitas obras, não somente no interior do Estado, mas na Capital Aracaju e nas demais regiões do país, e, pior, com a conivência dos profissionais envolvidos, já que os conceitos aqui apresentados podem não ser do conhecimento do usuário final, mas são básicos para os profissionais da construção civil. Considerando que um dos objetivos desta pesquisa é a de garantir uma maior aproximação junto à sociedade visando uma integração do IFS com a comunidade, os envolvidos neste projeto se vêem na responsabilidade de fornecer conhecimentos específicos aos profissionais e a esta comunidade através da continuidade deste projeto, com o estudo dos materiais componentes comumente empregados na região e com fornecimento de soluções efetivamente melhoradas para a produção de concretos de acordo com as exigências de projeto.

5 Referências

MEHTA, P.K.; MONTEIRO, P.J.M. Concreto: Microestrutura, propriedades e materiais. São Paulo, IBRACON, 2008. GOMES NETO, D.P.G., et al.. Análise dos procedimentos utilizados na produção dos concretos na Região Centro-Sul de Sergipe. 50º Congresso Brasileiro do Concreto. São Paulo, IBRACON, 2008. HELENE, P; TERZIAN, P. Manual de dosagem e controle do concreto. São Paulo, PINI, 1993. NEVILLE, A.M. Propriedades do concreto. São Paulo, PINI, 1997. SOUZA, R., et al..Qualidade na aquisição de materiais e execução de obras. São Paulo, PINI, 1996.

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