FICHA CATALOGRÁFICA Cuidados na execução de fundações em concreto-massa: Edificações verticais J. R. de Carvalho
1. Ed. Recife, Tecomat Engenharia, 2020.
55 págs. 36,1x27,1cm ISBN 978-65-993230-0-3 1.Concreto
2. Fundações
3. Concreto-massa
4. Reação Àlcali-agregado(RAA)
5. Formação de etringita tardia (DEF)
Cuidados na execução de fundações em concreto-massa: Edificações verticais Copyright© 2020 Todos os direitos de reprodução reservados . O livro e suas partes não podem ser reproduzidos nem copiados sob nenhuma forma (impressa ou digital), sem o consentimento dos autores e organizador. Editoração eletrônica, capa e diagramação
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PREFÁCIO Cuidados na Execução de Fundações em Concreto-Massa Edificações Verticais por Selmo Chapira Kuperman Tive a honra e o privilégio de ter sido convidado para prefaciar o livro “Cuidados na Execução de Fundações em Concreto-Massa – Edificações Verticais”.
O leitor encontrará nesta publicação capítulos com muitas informações importantes a respeito da RAA, exemplos detalhados de casos ocorridos e me-
Sem dúvida, a mola propulsora desta excelente publicação foi o Dr. Tibé-
didas a serem tomadas para evitá-la. Entre as várias recomendações constantes
rio Andrade, que contando com o apoio de toda a equipe da Tecomat Engenha-
do livro está a que reforça a necessidade de ensaios periódicos dos agregados,
ria seguiu o exemplo do saudoso Dr. Joaquim Correia de Andrade de divulgar
algo que já consta de norma mas que nem sempre é seguido seja pelos fabri-
conhecimentos e recomendar boas práticas construtivas para a comunidade.
cantes de agregados ou pelos fornecedores de concreto. Outra sugestão é a da
Como bem explicado nesta publicação, as dificuldades existentes no passado inerentes à divulgação de determinados problemas acabaram resultando em anomalias que afetam, principalmente, sapatas e blocos de fundação de edificações.
obrigatoriedade de aplicação de materiais pozolânicos em certa porcentagem em todos os concretos fabricados. A descoberta, no mundo, da formação de etringita tardia é mais recente (1997), no Brasil surgiram os primeiros casos em 2010 e sua divulgação ofi-
Os problemas mais comuns tem sido a reação álcali-agregado (RAA) e
cial data de 2012. O livro aborda muito bem as causas que originam a DEF
a formação de etringita tardia (DEF). A reação álcali-agregado já era conhe-
bem como suas soluções. A principal está intimamente ligada às resistências
cida no Brasil desde o início da década de 1960, com a construção da usina
especificadas e ao consequente consumo de cimento. Como os elementos de
hidrelétrica Jupiá, no rio Paraná, divisa entre São Paulo e Mato Grosso do Sul.
fundação tem sido calculados com resistências elevadas há uma necessidade
O uso de materiais pozolânicos naquela hidrelétrica bem como em várias ou-
premente em se evitar que a temperatura supere valores, por enquanto, espe-
tras evitou o surgimento desta manifestação patológica. No entanto, mesmo
cificados em 65ºC. Isto até que surja uma metodologia de ensaio confiável e
sabendo do problema e de sua solução muitas barragens construídas naquela
que possa indicar se o cimento empregado tem ou não condições de deflagrar
época e até mesmo muitos anos depois resolveram não empregar materiais
a etringita tardia. Um dos pontos importantes diz respeito à necessidade de
mitigadores da reação, sob a alegação principal de redução em custos. Estas
constar dos projetos, seja em plantas de formas ou em especificações, de li-
sofrem até agora com fissurações, expansões do concreto e elevados custos
mitações relativas às temperaturas atingidas pelos concretos com o intuito de
de manutenção. A transmissão destas experiências para a área de edificações
evitar a formação de etringita tardia e/ou a fissuração de origem térmica.
comerciais e residenciais foi reduzidíssima e por esta razão em todo o país
Esta publicação traz em uma linguagem acessível aspectos didáticos e
podem ser encontradas estruturas afetadas pelo problema, sendo provavel-
práticos para as atividades voltadas à dosagem, produção, execução e controle
mente a cidade do Recife a que apresenta os casos mais emblemáticos. Era
do concreto, assim como à sua manutenção pós-construção. Será de grande
comum se ouvir em reuniões técnicas realizadas nas décadas de 1970 e 1980
valia para todos os que estiverem de alguma maneira ligados a qualquer tipo
que RAA era “coisa de barrageiro”...
de construção de concreto. Boa leitura!
SUMÁRIO 4.5 Medição da temperatura na obra
38
4.6 Pós concretagem
40
5. Manutenção e Manutenibilidade
41
5.1 Manutenção rotineira
42
5.2 Manutenção preventiva
42
5.3 Manutenção corretiva
42
5.4 A manutenção estrutural
43
6. Capítulo de estudos de caso na RMR
49
6.1 Caracterização do empreendimento
49
6.2 Materiais utilizados e dosagem de concreto
49
Quadro 6 - informações da carta de dosagem
50
6.3 Resultados das medições
50
6.4 Custos
51
7. Considerações Finais
52
35
Apêndices A – Planilha de pesagem do concreto na central concreteira
53
4.3 Como realizar o controle do concreto no recebimento na obra
36
54
4.4 Rastreabilidade do concreto
38
Apêndice B – Ficha de verificação visual da fundação (bloco de coroamento ou sapata isolada)
1. Introdução e contextualização sobre os problemas de reação alcali agregado (RAA) e formação de etringita tardia (DEF) em fundações da Região Metropolitana de Recife (RMR).
7
2. Principais diretrizes de projeto para prevenção da RAA e DEF
17
2.1 Especificações e recomendações no projeto estrutural
17
2.1.1. Escolha do fck de projeto com respeito a durabilidade dos elementos massivos
17
2.1.2. Recomendações importantes relativas à especificação do concreto para os elementos massivos com ênfase na durabilidade
21
2.2 Resumo das especificações e das recomendações com relação ao projeto estrutural
26
3. Dosagem e materiais
28
4. Execução e controle
34
4.1 O controle tecnológico do concreto e seus insumos
35
4.2 Como realizar o controle na central concreteira durante a fabricação do concreto.
1. INTRODUÇÃO E CONTEXTUALIZAÇÃO SOBRE OS PROBLEMAS
gressos, Workshops, seminários, revistas téc-
DE REAÇÃO ALCALI AGREGADO (RAA) E FORMAÇÃO DE
nicas, entre outros. Essa divulgação tem per-
ETRINGITA TARDIA (DEF) EM FUNDAÇÕES DA REGIÃO METROPOLITANA DE RECIFE (RMR).
mitido alertar a engenharia nacional de que o problema, muito provavelmente, não é exclusivo da nossa cidade. A aparente exclusividade dessas manifestações patológicas está relacionada à cultura de se realizar inspeções
Nos últimos anos, a indústria da constru-
tornou-se endêmico, levando a um desgaste
sistemáticas e periódicas em fundações de edi-
ção civil voltada para área imobiliária, particu-
das construtoras e incorporadoras perante seus
fícios, que começou aqui desde de 2005, mes-
larmente na Região Metropolitana de Recife,
clientes. Além do desgaste, tanto as construto-
mo que a superestrutura não apresente sinto-
tem enfrentado manifestações patológicas re-
ras, quanto os donos dos imóveis têm despendi-
mas de problemas estruturais aparentes. Essa
correntes nos elementos massivos de concreto
do recursos vultosos para a recuperação e pro-
cultura se deu em função de um evento grave
armado nas fundações de edifícios, como mos-
teção desses elementos estruturais massivos.
de desabamento de um edifício da localidade,
Tais problemas têm recebido ampla di-
tendo sido consolidada com a lei estadual Nº
Com muito mais de uma centena de ca-
vulgação, ano após ano, no meio técnico, tanto
13.0321, de 14 de junho de 2006, regulamen-
sos diagnosticados desde 2005, esse problema
no país, quanto no exterior, por meio de con-
tada pelo decreto número 33.747 de 6 de
trado na Figura 1 .
agosto de 2009. Posteriormente, alguns parágrafos da referida lei foram modificados pela lei 13.341, de novembro de 2007, que dispõe sobre a obrigatoriedade de vistorias periciais, incluindo elementos de fundações, bem como manutenções periódicas em edifícios de apartamentos e salas comerciais. Nesse capítulo, como forma de conscientização do meio técnico de que o problema existe e de que devem ser tomadas medidas para sua prevenção, será relatada a cronologia dos fatos e a evolução do conhecimento desses a partir dos inúmeros casos ocorridos na RMR, bem como as ações tomadas pela engenharia Figura 1 - Bloco de fundação intensamente fissurado de um edifício de 30 pavimentos descoberto em 2011 (Fonte: TECOMAT).
pernambucana para tratar do tema com o intuito de orientar outras regiões, caso venham a ser diagnosticados casos semelhantes.
1
Lei estadual Nº 13.032, de 14 de junho de 2006, que posteriormente foi modificada pela lei 13.341 de novembro de 2007.
7
Embora tenha sido registrada uma maior incidência do problema na RMR, em comparação com outras regiões do país, isso não significa que existam fatores condicionantes locais
O primeiro caso emblemático na cidade de Recife foi a Ponte Paulo Guerra, que liga o centro e a zona norte da cidade à zona sul. Os blocos de coroamento dessa ponte, construída no ano de 1977, vinham apresentado, desde a segunda metade da década de 1980, um qua-
e que não ocorrem em outros lugares.
dro fissuratório que evoluiu com o tempo. Esse
Na realidade, o que houve, a partir de
quadro era de fácil observação pelos motoristas
2005, foi uma forte tomada de decisão dos meios técnicos locais, no sentido de se realizar inspeções sistemáticas e periódicas em fundações de edifícios, mesmo que a superestrutura não apresente nenhum sintoma aparente.
e pedestres que transitavam pela Ponte Agamenon Magalhães, paralela e distante da Ponte Paulo Guerra no máximo 150 metros. Nas marés baixas, as superfícies laterais dos blocos ficavam expostas, deixando visíveis as manchas de lixiviação do concreto saindo pelas fissuras abertas, como pode ser visualizado na Figura 2. No ano de 2001, a Prefeitura da Cidade do Recife contratou uma consultoria para a investigação dos problemas existentes e para a tomada de decisões no tocante à sua recuperação. Nessa investigação, com a realização de uma campanha de ensaios, chegou-se à conclusão de que o principal mecanismo que levou a fissuração intensa dos blocos de coroamento foi a reação álcali-agregado (RAA). Na época, não houve divulgação ampla na engenharia local, e nem foi um caso motivador para maiores investigações da possibilidade da ocorrência de sintomas similares em outras estruturas de concreto. Essa suspeita poderia ter sido colocada em evidência, pois o agregado graúdo reativo utilizado na ponte pertencia, provavelmente, à uma pedreira comercial da RMR, que deveria
Figura 2 - Bloco de coroamento fissurado da ponte Paulo Guerra em 2001 (Fonte: TECOMAT)
fornecer agregado graúdo para o mercado da construção civil local.
8
Só a partir de 2005 as suspeitas tomaram vulto, com o desabamento do Edifício Areia Branca, acontecido no final de 2004 e que foi amplamente divulgado em nível nacional pela mídia. Apesar das causas da queda do Edifício Areia Branca não terem nenhuma correlação com a RAA, estando o desabamento relacionado à existência de graves falhas de concretagem dos pescoços dos pilares que estavam abaixo do nível do terreno, o ocorrido foi um indutor para a realização de inspeções de fundações em inúmeros edifícios na RMR. Através de tais inspeções, começaram a surgir, no mesmo ano de 2005, inúmeros casos de fissuração em blocos de coroamento e sapatas, conforme as fotos mostradas nas Figura 3 a 6, levando à uma preocupação da engenharia pernambucana com as consequências
Figura 3 - Bloco de coroamento fissurado de um edifício de 28 pavimentos descoberto em 2005 (Fonte: TECOMAT)
no tocante à segurança estrutural, para o usuário dos imóveis, e jurídica, para as construtoras e imobiliárias. Em inúmeros dos casos surgidos, procurou-se extrair testemunhos para realização de ensaios petrográficos nos concretos para identificação de fases deletérias no concreto. Em todos eles, a petrografia identificou produtos da reação álcali-agregado, bem como agregados graúdos potencialmente reativos, tendo esses casos reforçado a suspeita levantada 4 anos antes na Ponte Paulo Guerra, conforme já citado anteriormente. Na fase mais crítica do problema, que compreendeu os anos de 2005 e 2006, o Sindi-
Figura 4 - Bloco de coroamento fissurado em edifício de 32 pavimentos descoberto em 2013 (Fonte: TECOMAT)
cato da Indústria da Construção Civil no Estado 9
de Pernambuco (SINDUSCON/PE) teve um papel fundamental na condução das ações, tanto no tocante ao avanço do conhecimento do problema e sua divulgação a nível regional e nacional, quanto na questão jurídica, se antecipando à possíveis ações coletivas na justiça, que não ocorreram. A entidade, ao longo de quase todo ano de 2005, quando os casos foram surgindo, promoveu reuniões quinzenais. Nessas reuniões participaram associados, calculistas, geotécnicos, tecnologistas de concreto da região, além profissionais de outros estados do Brasil e até do exterior, com experiência no assunto, para discutir o problema, suas consequências e ações para mitigação em obras futuras. Figura 5 - Bloco de coroamento fissurado em edifício de 32 pavimentos descoberto em 2013 (Fonte: TECOMAT)
A engenharia e a comunidade acadêmica de Pernambuco tiveram a percepção de que a reação álcali-agregado não era exclusiva de estruturas concreto de grandes volumes em contato direto com a água, percepção essa que já existia há muito tempo em outros países. Através de trabalhos internacionais e de informações trazidas por Bernoit Fournier, pesquisador canadense renomado no assunto, percebeu-se que RAA poderia afetar elementos de concretos armado de pontes, viadutos, fundações de estruturas, dormentes de concreto, entre muitas outras estruturas. Nesse período, uma iniciativa correta e importantíssima tomada pelo SINDUSCON/PE
Figura 6 - Bloco de coroamento fissurado em edifício de 26 pavimentos descoberto em 2018 (Fonte: TECOMAT)
foi avaliar o potencial de reatividade dos agregados graúdos e miúdos dos fornecedores da RMR e, com isso, estimar a magnitude do problema. Nesse estudo foram envolvidos o SEBRAE/PE,
10
como órgão financiador, e a Universidade Fede-
ensaio acelerado das barras de argamassa, se-
veis na região na época com potencial de miti-
ral de Pernambuco, como entidade gerencia-
guindo a metodologia das normas americanas
gar a reação, um CPIII 40, e outro CPIV 32 e a
dora do programa. Os ensaios foram realizados
ASTM C 12602 (ASTM, 2001) e ASTM C 15673
combinação de adições minerais, metacaulim
no Laboratório de Furnas, situado no Estado de
(ASTM, 2004) e análise petrográfica. O Brasil, até
e sílica ativa, com cimentos CPII F, CPII Z e CPV
Goiás e referência no Brasil, nessa área. Na época
então, mesmo com o segmento da indústria da
ARI, também comercializados na região. Para
não existiam normas brasileiras sobre RAA, ape-
construção civil pesada bastante desenvolvido
avaliação da capacidade de mitigação, foram
sar da engenharia nacional já ter larga experiên-
e que já tinha uma visão crítica sobre o proble-
utilizados os 02 agregados de maior potencial
cia na construção de barragens e hidroelétricas,
ma, não possuía normas orientativas sobre RAA.
de reatividade, obtidos pelo ensaio da ASTM C
convivendo, então, com obras diagnosticadas
O país possuía apenas duas normas de ensaios,
12603 (ASTM, 2001).
com RAA desde a década de 1960. Podemos
que já estavam ultrapassadas a nível internacio-
Com o ensaio de petrografia, foi possí-
citar, por exemplo, obras como a hidroelétrica
nal, a NBR 97744 (ABNT,1987), conhecido como
vel identificar as características mineralógicas
Apolônio Sales, pertencente à CHESF e localiza-
método químico, e a NBR ABNT 97735 (ABNT,
dos agregados potencialmente reativos, tendo
da no Rio São Francisco. Muitos trabalhos inter-
1987), o de expansão das barras de argamassa,
o quartzo microcristalino contidos em rochas
nacionais, ao longo de todos esses anos, foram
que, por sinal, já foram canceladas pela ABNT.
metamórficas, que sofreram movimentações
publicados em congressos sobre essas estrutu-
Como era de se esperar, a investigação
tectônicas, como o mineral de maior poten-
ras afetadas, principalmente em obras de gran-
detectou agregados miúdos e graúdos poten-
cial de reatividade, sendo essas rochas classi-
de porte, como nas já mencionadas barragens
cialmente reativos e o agregado de maior po-
ficadas como milonitos e cataclasitos. Quanto
e hidroelétricas. Entretanto, infelizmente toda a
tencial reatividade pertencia a uma pedreira
maior o grau de milonitização, maior a quanti-
experiência adquirida não foi transferida a ou-
comercial relevante no mercado entre os anos
dade de quartzo microcristalino e maior o po-
tros setores da engenharia civil, responsável por
70 e final dos anos 90. O resultado dessa in-
tencial de reatividade. Na prática, esse estudo
construção de outras obras de infraestrutura e
vestigação foi publicado em uma trabalho6 no
teve um papel importante para a conscientiza-
de habitação vertical.
Congresso do IBRACON, realizado no Rio de
ção do meio técnico da influência da RAA na
Janeiro, em 2006.
fissuração dos elementos massivos de funda-
Na investigação conduzida pelo SINDUSCON/PE para identificação do potencial de re-
No ensaio da ASTM 15672 (ASTM, 2004),
atividade dos agregados, foram utilizados o
foram avaliados os cimentos Portland disponí-
ções de edifícios na RMR.
2
AMERICAM SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS. ASTM C-1260-01. Standard Test Method for Potencial Alkali Reactivity of Aggregates (Mortar-Bar Method). Philadelphia. 2001.
3
AMERICAM SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS. ASTM C-1567-04. Standard Test Method for Determining the Potential Alkali-Silica Reactivity of Combinations of Cementitious
Materials and Aggregate (Accelerated Mortar-Bar Method). Philadelphia. 2004. 4
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 9774. Verificação da reatividade potencial pelo método químico -Método de ensaio. Rio de Janeiro, 1987.
5
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 9773. Reatividade potencial de álcalis em combinação com cimento – agregado-Método de ensaio. Rio de Janeiro, 1987.
6
Andrade, T; Silva, J. J. R.; Hasparyk, P. N; Silva, M. C. Investigação do Potencial de Reatividade para o Desenvolvimento de RAA dos Agregados Miúdos e Graúdos Comercializados na
Região Metropolitana do Recife. RAA -2006 – II Simpósio sobre reação álcali-agregado em estruturas de concreto (IBRACON). Rio de Janeiro, 2006.
11
A partir dos inúmeros casos que foram
quadro fissuratório. Ampliando a investigação,
vos a 1ª e 2ª etapas de concretagem, utilizando
surgindo com a realização de inspeções nas
foi contactado o engenheiro responsável na
o concreto da concreteira A. Os blocos executa-
fundações, ao longo de 2005 e 2006, foi possível
época pela execução da estrutura de concre-
dos na 3ª etapa, com a concreteira B, estavam
identificar, em muitas situações, a concreteira
to, que tinha arquivado as plantas de forma da
intensamente fissurados, tanto na superfície
fornecedora do concreto e rastrear, com uma
fundação e nela existiam informações valiosas
horizontal superior, quanto nas superfícies late-
certa margem de confiabilidade, o agregado
para a investigação e elucidação do problema
rais. Por último, os blocos relativos a 4ª concre-
graúdo utilizado no concreto. Em todas as in-
observado. Na planta estavam anotadas as da-
tagem empregando a concreteira A não apre-
vestigações, sem exceção, houve uma correla-
tas de concretagem, a concreteira responsável
sentam nenhuma tipologia de fissuras.
ção direta entre a intensidade do quadro fissu-
pelo fornecimento do concreto de cada bloco e
A Figura 7 mostra uma foto em que se po-
ratório e o potencial de reatividade do agregado
a resistência à compressão de todas as partidas
dem observar dois blocos simétricos, com mes-
obtido nos ensaios de expansão. Além disso, na
de concreto (caminhão).
ma carga de solicitação, mesmas dimensões,
análise petrográfica realizada nos concretos
A concretagem da fundação foi realizada
mesmo número de estacas e mesma armadu-
extraídos de elementos fissurados, principal-
em 04 etapas distintas, sendo a 1ª, 2ª e 4ª etapas
ra. O bloco da esquerda, que utilizou o concreto
mente nos de maior intensidade, as classifica-
com fornecimento do concreto da concreteira
da concreteira B, apresentou-se intensamente
ções dos agregados graúdos do concreto foram
A e a 3ª concretagem com a concreteira B. Após
fissurado. Por outro lado, o bloco da direita, cor-
sempre o milonito e cataclasito.
a inspeção visual de todos blocos, foi observa-
respondente a última concretagem em que foi
Para exemplificar a importância desse
do um pequeno quadro fissuratório localizado
utilizado concreto da concreteira A, não apre-
estudo, com ações investigativas tomadas em
apenas na superfície superior dos blocos relati-
sentava qualquer tipo de fissuração.
alguns casos surgidos, pode-se dar o exemplo de um edifício inacabado e que foi inspecionado na metade do ano de 2006. A obra desse edifício foi paralisada em 1996, com a estrutura executada até a 10º laje e com as alvenarias de periferia, tendo um total de 26 lajes. Os compradores dos imóveis conseguiram resgatar o edifício da massa falida e deram continuidade às obras com recursos próprios. Antes de dar início às obras, o condomínio tomou a iniciativa de realizar uma inspeção na estrutura de concreto, que incluía as fundações do edifício. Na inspeção dos elementos de fundação, a equipe deparou-se com um caso atípico até então: existiam blocos de coroamento com níveis distintos de fissuramento e outros sem qualquer
Figura 7 - Blocos de mesmas características, um intensamente fissurado (esquerda) e o outro bloco sem fissuração (direita) (Fonte: TECOMAT)
12
A concreteira B, no qual os blocos esta-
te. Petrograficamente, o potencial de reativi-
cial dos agregados na RMR. No final de 2006,
vam intensamente fissurados, tinha pedrei-
dade do agregado graúdo da concreteira B
o SINDUSCON e a Associação das Empresas do
ra própria e, portanto, muito provavelmente
foi indiscutivelmente superior ao agregado da
Mercado Imobiliário (ADEMI) de Pernambuco
o agregado graúdo empregado seria dessa
concreteira A, confirmando, mais uma vez, a in-
promoveram um evento para divulgação do
pedreira. Entretanto, não foi possível o rastre-
vestigação de campo.
problema, além de distribuir uma cartilha aler-
amento do agregado graúdo utilizado no concreto da concreteira A.
Além dessas informações, os agregados graúdos foram extraídos dos testemunhos
tando sobre ele e com recomendações para mitigar a RAA e seus sintomas em obras futuras.
A primeira informação importante extraí-
para realização do ensaio acelerado das barras
As recomendações básicas propostas fo-
da da investigação é que o agregado graúdo da
de argamassa pelo método da ASTM C 12602
ram: a mudança no detalhamento das arma-
concreteira B foi o terceiro de maior potencial
(ASTM,2001). Os resultados também confirma-
duras dos blocos de coroamento; e o emprego
de reatividade obtido no estudo realizado pelo
ram a investigação de campo, com o agregado
de cimentos Portland pozolânicos (CPIV) ou es-
SINDUSCON, correlacionando diretamente o
graúdo da concreteira B apresentando expan-
cória de alto (CPIII), que tiveram bom desem-
agregado com os blocos mais fissurados. Avan-
são bem superior ao limite normativo, e o agre-
penho para mitigação dos agregados mais re-
çando na investigação, foram extraídos teste-
gado da concreteira A com expansão inferior e
ativos no estudo conduzido pelo SINDUSCON
munhos relativos às 4 etapas de concretagem
próximo ao limite normativo.
e, na ausência desses cimentos, a utilização de
Esse caso em especial teve uma impor-
adição metacaulim ou sílica ativa em um per-
tância significativa pois, na época, muitos pro-
centual mínimo de 12% em substituição aos
Na análise petrográfica realizada dos
fissionais de engenharia relutavam em acredi-
demais tipos de cimento. Essas ações foram re-
concretos extraídos, o agregado graúdo da con-
tar na influência da RAA nos problemas surgidos
comendadas independente da reatividade dos
creteira B foi classificado como milonito, com
em elementos massivos de concreto armado
agregados e deveria se estender aos demais
a característica mineralógica muito parecida
em fundação de edifícios na RMR. Toda essa
elementos da fundação, como estacas, cintas,
com agregado graúdo pertencente a concre-
experiência adquirida em 2005 foi divulgada
sapatas de fundação.
teira B, no estudo conduzido pelo SINDUSCON/
no Workshop sobre RAA dentro do congresso
A divulgação desses casos da RMR, a nível
PE. Foram encontrados quartzo microcristali-
do IBRACON, realizado em setembro de 2005,
nacional, motivou a engenharia do país a cons-
no e quartzo com extinção ondulante, minerais
no Recife. No ano seguinte, no congresso de
tituir comissão na ABNT para atualizar e criar
classificados como potencialmente reativos. Já
IBRACON do Rio de Janeiro, diversos trabalhos
normas brasileiras para RAA. Com o trabalho
o agregado da concreteira A foi classificado,
foram apresentados no II Simpósio de Reação
dessa comissão, entrou em vigor, em 2008, a
petrograficamente, como granito porfirítico,
Àlcali-Agregado em Estruturas de Concreto, re-
NBR 15577, que foi dividida em 06 partes: a par-
apresentando quartzo com extinção ondulan-
latando casos e o estudo de reatividade poten-
te 1 é o guia7 sobre a reação álcali-agregado; a
para determinação da resistência compressão e análise petrográfica.
7
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 15577 – parte 1. Agregado-Reatividade Álcali-agregado Parte 1: Guia para avaliação da reatividade potencial e medidas
preventivas para uso de agregados em concreto. Rio de Janeiro, 2018.
13
parte 2 se refere à amostragem8 para realização
armaduras, reduzem a expansão e a fissuração
sem estar levando ao quadro fissuratório nos
dos ensaios; as partes 3, 4, 5 a 6 são os ensaios
dele nessas regiões. Atualmente, em muitos ca-
pilares. A partir dessa constatação, tomou-se a
normativos para caracterização do potencial de
sos, dependendo do nível de fissuração e ida-
iniciativa de inspecionar a fundação, através da
reatividade dos agregados9,10,11, e mitigação12 da
de da estrutura, está se adotando a postura de
demolição do piso de concreto. Para a surpresa
RAA. Essa norma já está em sua segunda revi-
não realizar nenhuma intervenção mais radical,
de todos, os blocos de coroamento apresenta-
são, a último foi em 2018, sendo nessa revisão
apenas o fechamento das fissuras por injeção e
ram intensa fissuração com apenas 2,5 anos de
introduzida a parte 713, que contempla o ensaio
o monitoramento dos elementos.
executados, sendo mostrados os elementos fis-
acelerado de prismas de concreto.
Em 2016 ocorreu um novo avanço no co-
surados na Figura 8 e Figura 9.
De 2007 até 2016, muitos casos foram
nhecimento dos problemas existentes e esse
O projeto estrutural especificava um con-
diagnosticados na RMR a partir de inspeções
avanço se deu com a investigação de um novo
creto com fck de 50MPa, tendo sido alcançada
sistemáticas realizadas, tendo a engenharia
caso surgido. Esse caso ocorreu em um edifício
essa resistência empregando cimento Portland
pernambucana convivido com mais tranqui-
comercial e o problema foi detectado antes da
CPV ARI, com adição de metacaulim, com eleva-
lidade com o problema, diferentemente dos
sua entrega aos condôminos, com aproximada-
díssimo consumo de cimento. Nesse caso espe-
primeiros anos de descobrimento. Até porque,
mente 2,5 anos após o início da obra. O edifí-
cífico, pela idade da manifestação e intensidade
com o conhecimento adquirido, sabe-se que
cio estava em fase de limpeza para a retirada
do quadro fissuratório, a suspeita de que pode-
estado de fissuração, muitas vezes intenso, não
do “habite-se”, quando a equipe da construtora
ria haver um outro mecanismo de expansão in-
implica necessariamente na perda significativa
percebeu fissuras inclinadas em dois pilares, no
terna foi grande. A campanha de investigação
da capacidade resistente desses elementos. O
primeiro pavimento de garagem. Foi realizada
comtemplou a retirada de testemunhos para re-
estado de confinamento do concreto nas regi-
revisão no cálculo estrutural e investigação das
alização de ensaio microestrutural do concreto
ões das peças com maior estado de compres-
armaduras dos pilares com pacometria, não
e determinação de expansão residual do con-
são, bem como a restrição à expansão devido às
tendo sido encontrado problemas que pudes-
creto, além da análise petrográfica do agregado.
8
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 15577 – parte 2. Agregados–Reatividade álcali agregado Parte 2: Coleta, preparação e periodicidade de ensaios de amostras
de agregados para concreto. Rio de Janeiro, 2018. 9
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 15577 – parte 3. Agregados–Reatividade álcali agregado Parte 3: Análise petrográfica para avaliação da potencialidade
reativa de agregados em presença de álcalis do concreto. Rio de Janeiro, 2018. 10
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 15577 – parte 4. Agregados–Reatividade álcali agregado Parte 4: Determinação de expansão em barras de argamassa pelo
método acelerado, Rio Janeiro, 2018. 11
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 15577 – parte 6. Agregados–Reatividade álcali agregado Parte 6: Determinação da expansão em prismas de concreto Rio
Janeiro, 2018. 12
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 15577 – parte 5. Agregados–Reatividade álcali agregado Parte 5: Determinação da mitigação da expansão em barras de
argamassa pelo método acelerado, Rio Janeiro, 2018. 13
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 15577 – parte 7. Agregados–Reatividade álcali agregado Parte 5: Determinação da expansão em prismas acelerados de
concreto. Rio Janeiro, 2018.
14
O ensaio microestrutural foi realizado com auxílio de Microscópio eletrônico de Varredura (MEV) e espectrometria de energia dispersiva (EDS), utilizando pela primeira vez amostras polidas do concreto, em vez de amostras fraturadas. A expansão residual do concreto foi realizada com testemunhos de concreto extraídos dos elementos de fundação. Nessa expansão, foi empregada uma adaptação do método de ensaio de prisma de concreto para determinação do potencial de reatividade dos agregados, NBR 15577-parte 610. Os testemunhos de 100mm de diâmetro foram cortados no formato
Figura 8 - Bloco de coroamento intensamente fissurado
de prisma com a mesma dimensão dos prismas
na superfície horizontal e lateral por DEF, sendo preparado
utilizados na NBR 15577-parte 610, isto é, seção
para injeção de epóxi (Fonte: TECOMAT)
transversal de 75 x 75mm e altura de 285mm. Nas duas faces opostas, com 75mm de lado, foram colados 02 pinos centrados na seção e, a partir desse momento, o ensaio foi conduzido conforme prescrito pela norma, medindo a expansão regularmente durante 06 meses. A microanálise foi realizada pelo Programa de Pós-graduação em Ciência e Engenharia de Materiais da Universidade federal da Paraíba (PPCEM), e a conclusão do relatório indicou um intenso ataque de etringita tardia, que estava preenchendo poros, interfaces agregado/ pasta de cimento e microfissuras, como observado na Figura 10, sendo confirmada etringita pela sonda EDS. Não havia indícios, ainda, de desenvolvimento de RAA, apesar do agregado graúdo ter sido classificado como potencial-
Figura 9 - Bloco de coroamento intensamente fissurado na superfície horizontal e lateral por DEF, sendo preparado para injeção de epóxi (FONTE: TECOMAT)
mente reativo no ensaio petrográfico realizado. 15
Figura 10 - Microfotografia realizada no MEV mostrando um veio de etringita tardia na interface entre um agregado e a pasta de cimento (FONTE: PPCEM)
Como a etringita é uma fase natural da pasta
na RMR foram diagnosticados, depois de 2016,
Nesse contexto, a elaboração dessa carti-
de cimento endurecido, a sua existência por si
passando esse mecanismo a ser uma outra pre-
lha pela TECOMAT Engenharia Ltda, com apoio
só não caracteriza expansão do concreto. Nesse
ocupação na construção de novas obras. Entre-
da ADEMI/PE e SINDUSCON/PE, tem como ob-
caso específico do edifício, como não existia in-
tanto, diferentemente da RAA, o mecanismo de
jetivo conscientizar a cadeia da construção ci-
dícios de reação álcali-agregado, aliada a análi-
formação da etringita tardia, que teve seu pri-
vil, mais especificamente a imobiliária, para o
se ter sido realizada em amostras polidas, ficou
meiro diagnóstico em 1987, não tem ainda nor-
problema e orientar a tomada de medidas pre-
mais evidente a ação deletéria.
mas nacionais e internacionais específicas que
ventivas nas fases de projeto, execução e pós
Já o ensaio de expansão residual do con-
tratem e orientem sobre esse mecanismo de
entrega/execução dos elementos para prevenir
creto dos blocos, realizado em 06 testemunhos,
expansão interna do concreto. Portanto, ficou
o problema.
evidenciou também a expansão interna do con-
evidente, através das experiências adquiridas
prevenção dessas expansões deve ser tomada
creto, com cp´s de prova chegando a ter valo-
ao longo desses anos na RMR, que os elemen-
indiscutivelmente na fase de projeto, bem an-
res de expansão de até 0,13% com apenas 06
tos massivos de concreto armado de fundação
tes do início das obras. Portanto, a seguir, serão
meses de ensaio. Como nesse caso específico
de edifícios devem ser tratados diferentemente
fornecidas as principais diretrizes a serem ado-
que alertou para o problema, outros edifícios
dos concretos empregados na superestrutura.
tadas nessa fase.
Uma fase importantíssima para
16
2. PRINCIPAIS DIRETRIZES
2.1 ESPECIFICAÇÕES E
DE PROJETO PARA PREVENÇÃO
RECOMENDAÇÕES NO
DA RAA E DEF
PROJETO ESTRUTURAL
As sapatas e blocos de coroamento em concreto armado, cuja menor dimensão da peça seja superior 0,6m, serão, a princípio, tratados como elementos de concreto massivos, também conhecidos na literatura com concreto massa. Esses elementos vão requerer cuidados, ações preventivas antes e durante a execução, a fim de mitigar possíveis expansões
para cada classe de agressividade, a norma especificou um fck de projeto mínimo e uma relação água/cimento máxima. Entretanto, essa norma, que foi atualizada em 2018, não faz menção que as classes de agressividade
Na etapa de projeto, a escolha do fck e relação água/cimento máxima para dimensionamento desses elementos são importantes recomendações de especificações do concreto, que devem constar na planta de forma da fundação e são essenciais para prevenir futuros problemas de expansão interna nos elementos na fase de pós obra.
são única e exclusivamente para a mitigação do mecanismo de corrosão de armadura e que não se aplica aos mecanismos de expansão interna, isto é, reação álcali agregado e formação de etringita tardia. Com essa exigência normativa e a conscientização da engenharia nacional com a durabilidade das estruturas de concreto armado, os calculistas começaram a utilizar fck´s
internas, bem como meios para facilitar inspe-
mais elevados para dimensionar as estruturas
ções futuras no pós obra. Tais ações envolvem,
de concreto dos edifícios, principalmente nas
principalmente, a fase de projeto, a escolha dos materiais e a dosagem de concreto, mobilizando toda a cadeia. Isto é: o projetista, a forne-
PROJETO COM RESPEITO
cedora de concreto, o tecnologista/laboratório
A DURABILIDADE DOS
responsável pelo controle tecnológico do concreto e a construtora.
grandes cidades costeiras, onde a agressividade
2.2 ESCOLHA DO F CK DE
ambiental é mais severa devido à névoa salina que contém íons cloretos. Aliada a essa conscientização, começou a proliferação de edifícios mais altos, que geram cargas mais elevadas,
ELEMENTOS MASSIVOS
havendo a necessidade de empregar concretos mais resistentes. Em função dessas mudanças,
A partir de 2003, com a revisão da NBR 6118, foi introduzido conceito de durabilida-
valores superiores, passaram a ser corriqueiros,
de nas estruturas de concreto, que até então
atendendo a uma classe de agressividade IV.
era inexistente. Nessa nova versão, NBR 6118
14
A cidade do Recife e sua região metro-
(ABNT, 2003), foram introduzidas 4 classes de
politana não fugiram à regra, e esses fck´s mais
agressividade ambiental para o concreto e,
14
os projetos com fck de 40, 45 e 50Mpa, ou até
elevados nos projetos estruturais e relações
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6118. Projeto de Estruturas de Concreto - Procedimento. Rio de Janeiro, 2003.
17
a/c mais baixas para os concretos foram extensivos também para os elementos massivos das fundações dessas estruturas. Esse conceito foi equivocado e muito provavelmente pode ter contribuído, a partir de 2003, para o aumento dos casos de expansões internas dos concretos em elementos massivos das estruturas, localizados nas fundações. Por outro lado, o que se tem observado em inúmeras inspeções realizadas pela TECOMAT ao longo desses últimos 15 anos, em edifícios recém construído e até com 50 anos ou mais de idade, é que a corrosão das armaduras não é um problema em elementos enterrados. Nas inspeções realizadas em elementos
Figura 11 - Bloco de fundação de um edifício na RMR com idade aproximada de 45 anos sem nenhum sintoma de corrosão de armadura (Fonte: TECOMAT).
de fundações de estruturas com idades de 30, 40, 50 anos ou mais, que utilizaram em projeto concretos de fck´s de 15, 20, 25MPa, não se observa corrosão das armaduras. Como exemplo, mostra-se na Figura 11 e Figura 12, a visualização dos blocos de coroamento sem nenhuma manifestação de corrosão com mais de 45 anos de idade. Esses concretos muito provavelmente foram dimensionados com fck não superior a 20MPa, que eram usuais na época. Entretanto, na superestrutura desses mesmos edifícios, o mecanismo de corrosão é evidente, chegando a ser preocupante, em muitos casos. Essa evidência é um fato importante, o que indica que a classe de agressividade ambiental de elementos de concreto armado enterrados, definida
Figura 12 - Bloco de fundação de um edifício na RMR com idade aproximada de 35 anos sem nenhum sintoma de corrosão de armadura (Fonte: TECOMAT).
18
pela NBR 6118, está muito mais para a Classe I,
idades. Esse aumento no consumo de cimen-
das 04 classes relativas à corrosão. Como os sul-
mais branda, do que para a classe IV, mais seve-
to pode favorecer bastante o desenvolvimento,
fatos são agentes externos ao concreto, a ação
ra, no tocante à corrosão das armaduras.
tanto de DEF, quanto de RAA, isto é, ao surgi-
para sua mitigação é a fixação também de um
mento de “efeitos colaterais” nos elementos
fck mínimo e uma relação água/cimento máxi-
massivos de fundações.
ma, com o objetivo de reduzir a permeabilida-
A norma cita, como exemplo da classe I de agressividade ambiental menos agressiva, o meio rural e o meio submerso, fixando para
Um outro mecanismo de deterioração do
de do concreto e a taxa de penetração desses
esses casos uma relação água/cimento máxima
concreto pertinente em elementos enterrados
agentes, similar à mitigação da corrosão das ar-
de 0,65 e um fck mínimo de 20MPa. Já para a
de concreto seria o ataque externo de sulfatos,
maduras. Para esse mecanismo, a NBR 1265515
mais agressiva, que é a classe IV de agressivi-
que pode estar presente no solo e/ou na água
(ABNT, 2015) específica 03 classes agressivida-
dade, quando o concreto armado está sujeito
do lençol freático. A NBR 1265515 (ABNT, 2015),
de, com concentrações máximas de sulfatos,
ao respingo de maré, o fck tem de ser, no míni-
quanto a esse mecanismo, divide em 03 classes
tanto no solo, quanto na água contida nesse
mo, 40MPa, com uma relação a/c máxima de
de agressividade ambiental, diferentemente
solo, sendo mostrado no Quadro 1.
0,45. Essa não propensão à corrosão, encontrada nesses elementos enterrados nas inúmeras inspeções realizadas, tem respaldo técnico na literatura e está relacionada à uma menor disponibilidade de oxigênio em tais ambientes, es-
Condição de exposição devido à agressividade
Sulfato solúvel em (SO4-) água presente no solo % em massa
Sulfato solúvel (SO4-) presente na água
Máxima relação a/c*
Mínimo fck MPa
fraca
0,00 a 0,10
0 a 150
-
-
de agressividade ambiental, que se refere es-
moderada
0,10 a 0,20
150 a 1500
Acima de 1500
35
pecificamente à corrosão das armaduras, está
severa
Acima de 0,20
Acima de 1500
0,45
40
sencial para o mecanismo de corrosão. Por outro lado, quando o projeto estrutural especifica um fck de 40, 45, 50MPa ou mais para o concreto, para atender a classe IV
elevando o seu consumo de cimento e, consequentemente, aumentando o teor de álcalis no concreto e sua temperatura nas primeiras
*Baixa relação/cimento ou elevada resistência podem ser necessárias para obtenção de baixa permeabilidade do concreto ou proteção contra corrosão da armadura ou protenção a processos de congelamento e degelo; ** Água do mar; ***Para condições severas de agressividade, devem ser obrigatoriamente usados cimentos resistentes a sulfatos.
Quadro 1 - Classe de agressividade para concreto com relação a contaminação externa por sulfatos NBR 1265515 (ABNT, 2015)
15
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 12655. Concreto de Cimento |Portland – Preparo, controle, recebimento e aceitação - Procedimento. Rio de Janeiro, 2015.
19
Em todos esses anos, nos trabalhos de
I de agressividade ambiental) teria uma condi-
tos de massivos das fundações e, consequen-
inspeções e investigações realizados pela TE-
ção muito favorável a mitigação, tanto para a
temente, a redução da quantidade álcalis no
COMAT, a RMR não possui histórico de concen-
reação álcali agregado, quanto para formação
concreto, é uma ação de mitigação importante
tração elevada de sulfatos, podendo, a princí-
de etringita tardia e atenderia aos requisitos
para prevenção da RAA.
pio, ser enquadrada na classe de agressividade
de durabilidade no tocante a corrosão das ar-
fraca. Exceção ao citado anteriormente, foi o
maduras.
No tocante à formação de etringita tardia, dosagem com consumos de cimento na or-
caso do desabamento do Edf. Érica, em 12 de
Uma ação significativa para mitigar as
dem de 300Kg/m3, apesar não evitar o emprego
novembro de 1990, situado no bairro de Jar-
expansões internas no concreto, por RAA e/ou
de outras ações para reduzir a temperatura de
dim Fragoso, Olinda. Ainda que seja uma edi-
DEF, em elementos massivos de concreto ar-
lançamento do concreto, reduz a intensidade
ficação do em alvenaria resistente, o processo
mado em fundações, é a redução do consumo
dessas ações. Quanto menor o consumo de ci-
de investigação apontou teores de sulfato ele-
de cimento a um mínimo possível, desde que
mento, menor calor de hidratação gerado por
vado na água do lençol freático. Apesar de na
atenda as exigências de durabilidade quanto
unidade de volume de concreto e menor será
maioria dos casos não existir histórico de con-
à corrosão das armaduras e ataque externo de
a elevação da temperatura devido a esse calor.
taminação do solo na RMR com sulfatos, é pru-
sulfatos. Com essa relação água/cimento máxi-
Por outro lado, caso a contaminação de sulfatos
dente a realização de ensaio químico do solo
ma de 0,65 e emprego de pozolanas de alta rea-
presente na água do solo e/ou na água do len-
e da água para determinação da concentração
tividade, é possível obter dosagens com consu-
çol freático esteja nos limites que caracterizem
desses íons (SO4-).
mo de cimento inferiores a 300Kg por m3, que
o ambiente como moderado ou severo, deverão
As amostras poderão ser coletadas quan-
atenderia fck´s de 30, 35, ou até mesmo superior
ser fixados os limites de relação água/cimento
do forem realizados os ensaios de sondagem
a 40MPa, dependendo do cimento Portland, da
máxima e fck mínimo definido para cada uma
para o projeto de fundação. Nessa etapa, o pro-
quantidade de pozolana de alta reatividade e a
das classes, constante no Quadro 1.
jeto estrutural ainda está na sua fase inicial de
combinação de aditivos a serem utilizados.
Para o caso específico da classe de expo-
elaboração e essa informação terá importância
Com consumo de cimento próximo ou in-
sição severa, além de o concreto ter de aten-
para definição da relação água/cimento má-
ferior aos 300Kg/m3, haveria uma redução sig-
der a uma relação água/cimento igual ou infe-
xima e fck de projeto, a serem especificados e
nificativa da quantidade de álcalis no concre-
rior a 0,45 e um fck superior a 40MPa, o cimento
utilizados em projeto. Caso a condição de ex-
to, em relação a concretos com fck de 40MPa e
Portland, ou a combinação do cimento Portland
posição quanto aos sulfatos seja fraca, que pro-
relação água/cimento máxima de 0,45, espe-
com adição mineral, deverá ser resistente aos
vavelmente é a condição dos terrenos na RMR,
cificados para classe de agressividade IV. Essa
sulfatos. Nessas classes com maior contami-
não existem limites quanto a relação água/ci-
classe de agressividade, como já foi comen-
nação com sulfatos, conforme já foi dito que é
mento máxima e fck mínimo, no tocante ao ata-
tado anteriormente, é a adotada atualmente
muito improvável que ocorra na RMR, o poten-
que externo de sulfatos, como pode ser visto no
pelos projetistas erroneamente nos elementos
cial de redução de cimento seria menor, princi-
Quadro 1. Nesse caso, a adoção de um fck de 30
de concreto armado massivos de fundações
palmente na classe de exposição severa, e ações
ou 35MPa por parte do projetista da estrutura
de edifícios na RMR, com intuito de prevenir
mais enérgicas deverão ser tomadas para baixar
para os elementos de fundação, fixando uma
a corrosão das armaduras nesses elementos. A
a temperatura de lançamento do concreto e re-
relação água/cimento máxima de 0,65 (Classe
redução do consumo de cimento dos elemen-
duzir o seu consumo de cimento.
20
2.1.2. RECOMENDAÇÕES IMPORTANTES RELATIVAS À ESPECIFICAÇÃO DO CONCRETO PARA OS ELEMENTOS MASSIVOS COM ÊNFASE NA DURABILIDADE
A primeira fase na mitigação das expan-
mente utilizados. Esse problema pode ocorrer
o resultado do ensaio para determinação da
sões internas está na redução do consumo de
principalmente no que se refere aos agregados
reatividade potencial dos agregados graúdos
cimento, com a adoção de uma especificação
miúdos, que são agregados naturais, sendo for-
e miúdos utilizados, com periodicidade de no
adequada da relação água/cimento e do fck
necidos por intermediários, que podem adqui-
máximo 3 meses, utilizando o método acelera-
de projeto, que também permita atender aos
rir o material de lavras distintas.
do das barras de argamassa, a NBR 15577-parte
aspectos de durabilidade no tocante a corro-
Além de mitigar eventuais problemas de
4. Caso a concreteira mude de fornecedor de
são das armaduras e ataque externo de sulfa-
RAA dos agregados das usinas de concreto, as
qualquer um dos agregados durante a execu-
tos, os quais foram abordados nos itens ante-
pozolanas de alta reatividade permitem a redu-
ção da fundação, deverá obrigatoriamente in-
riores. Entretanto, outras ações mitigadoras
ção do consumo de cimento, que é importante
formar tal mudança para avaliação, caso não se
são importantes e devem ser exigidas em
para mitigação dos mecanismos de expansão
tenha ensaios de reatividade potencial desse
projeto, para que sejam efetivamente adota-
interna. Essa ação não é só simplesmente pela
agregado. Caso um ou os dois agregados sejam
das pelas construtoras.
substituição do cimento por adição, mas tam-
potencialmente reativos, a concreteira deverá
O uso de adição mineral em substituição
bém pelo ganho de resistência à compressão
também fornecer o ensaio de mitigação pelo
ao cimento, nesse caso, a sílica ativa ou o meta-
do concreto em igualdade de relação água/
método acelerado das barras de argamassa, a
caulim, que são pozolanas de alta reatividade, é
cimento. Nesse caso, para um determinado fck
NBR 1557711-parte 5 (ABNT, 2018), utilizando o
outra ação importante, mesmo que os agrega-
de projeto, é possível atender a essa resistên-
cimento empregado na usina com substituição
dos sejam classificados como potencialmente
cia de projeto, elevando a relação água/cimen-
de 10% de adição mineral, também empregado
inócuos pela NBR 15577-parte 1 (ABNT, 2018).
to em relação a um mesmo concreto sem adi-
no concreto, que foi recomendado no projeto.
Essas adições mitigam a reação álcali-agregado
ção mineral. Com isso, é possível a redução do
Em projeto, poderá constar, também, a possi-
e eventuais usos de agregados potencialmente
consumo de cimento da dosagem. No projeto
bilidade de ser suprimido o emprego de adi-
reativos pelas concreteiras, mesmo que as usi-
estrutural deve constar a obrigatoriedade da
ção mineral em substituição ao cimento, caso
nas apresentem ensaios de reatividade recentes
substituição de 10% de cimento Portland por
o cimento Portland utilizado seja CP III 40, isto
indicando que seus agregados são potencial-
sílica ativa ou metacaulim.
é, cimento Portland de alto forno. Entretanto,
mente inócuos. A precaução é devida a defasa-
Apesar do emprego compulsório de adi-
o percentual de escória no cimento deverá ser
gem entre o ensaio fornecido à construtora em
ção mineral, no projeto deve constar a necessi-
igual ou superior a 60%, devendo ser seguida a
relação aos agregados que estão sendo efetiva-
dade da concreteira de fornecer à construtora
mesma recomendação nos ensaios de reativi-
21
etringita primária e a possibilidade posterior
nam, independe das ações de cura ou do perío-
Por último, sabe-se que a formação de
de formação da etringita tardia. A evolução da
do em que a concretagem é realizada, isto é, de
etringita tardia é um mecanismo de expansão
temperatura de uma peça de concreto duran-
dia ou de noite. Esse é um ponto interessante
interna do concreto, originado de uma anoma-
te a hidratação do cimento, que são reações
de frisar, pois profissionais, pela falta de conhe-
lia na formação da etringita. A etringita é uma
exotérmicas, depende de uma série de variá-
cimento de que a elevação da temperatura do
fase existente e essencial ao cimento Portland
veis, umas mais e outras menos significativas.
concreto se dá pelo calor gerado internamente,
endurecido, que se forma quase que imedia-
As mais significativas que podem ser citadas
já indagaram da possibilidade da concretagem
tamente quando se adiciona água ao cimen-
são a temperatura de lançamento do concreto,
ser feita a noite e/ou se molhar a peça abun-
to. Com o decorrer da hidratação do cimento,
a massividade do elemento, o calor liberado
dantemente para se evitar ações mais dispen-
ela vai se tornando instável e reduzindo o seu
pelo cimento utilizado e o seu consumo.
diosas de resfriamento do concreto.
dade potencial dos agregados.
percentual na pasta, em detrimento ao apare-
Na RMR, no tocante à temperatura de
A temperatura inicial do concreto e a sua
cimento de outra fase mais estável, sem que
lançamento do concreto, caso não se adotem
variação ao longo do ano dependem de região
ocorra expansão. Entretanto, quando o calor de
ações para baixar essa temperatura, ela atingirá
para região. No sul do país, na época do inver-
hidratação do cimento Portland no concreto
alguns graus acima da temperatura ambiente,
no, essa temperatura pode chegar a valores tão
se acumula em peças massivas, nas primeiras
podendo variar entre 32oC a 35oC, em qualquer
baixos quanto 15oC, 20oC, em função da tempe-
24 a 48 horas do lançamento do concreto, a
época do ano. Essa faixa estreita de tempera-
ratura ambiente ser mais baixa e, por isso, trans-
temperatura nesse elemento aumenta consi-
tura reside no fato de que a RMR está localiza-
ferindo menos calor aos insumos estocados.
deravelmente. Com esse aumento, a etringita
da em uma região costeira, com clima tropical
Em contrapartida, na região norte, a tempera-
existente se decompõe bruscamente sem a for-
úmido, em que as variações térmicas diárias e
tura de lançamento do concreto pode atingir
mação da fase mais estável, deixando os íons
ao longo do ano são pequenas.
40oC ou mais, como foi acompanhado pela TE-
sulfatos adsorvidos na matriz cimentícia. Com
Para atingir temperaturas acima de 65oC,
COMAT, na construção da Ponte sobre Rio Ne-
o passar do tempo, na presença de umidade,
o calor gerado pela hidratação do cimento, sub-
gro, em 2009. Em climas mais frios, o concreto
esses íons têm a capacidade de restaurar no-
traído do calor dissipado pela superfície do ele-
pode liberar mais calor do que em climas mais
vamente a etringita, que irá surgir na forma de
mento, em algum momento do ciclo térmico,
quentes, sem que se atinja a temperatura limi-
veios na matriz cimentícia, conforme pôde ser
deverá ser suficiente para elevar a temperatura
te de 65oC, em função de que as temperaturas
visualizado na Figura 10.
entre 40oC e 43oC. Esse incremento da tempe-
de lançamento do concreto são naturalmente
Essa formação “tardia” da etringita, que
ratura do concreto, devido à hidratação do ci-
mais baixas. Portanto, para um mesmo concre-
é expansiva à medida que absorve água, leva
mento, somado à temperatura de lançamento,
to, utilizando os mesmos insumos, pode exis-
à expansão interna gradativa do concreto e a
ultrapassará a temperatura limite de 65oC. Tal
tir a necessidade de resfriá-lo no clima como o
sua fissuração. Na literatura técnica, existe um
incremento na temperatura, devido às reações
do Nordeste, entretanto, para climas do sul do
consenso de que 65oC é a temperatura aci-
de hidratação do cimento, é facilmente alcan-
país, esse mesmo concreto poderá ser lançado
ma da qual pode ocorrer a decomposição da
çado e, diferentemente de que muitos imagi-
sem a necessidade de resfriamento.
22
Após algumas horas do lançamento e adensamento do concreto, tem início a hidratação do cimento do concreto e a liberação de calor. No caso de peças não massivas, isto é, elementos cuja menor dimensão seja inferior a 0,60m, o calor que é gerado muito rapidamente pelo cimento também é dissipado rapidamente. Nessa situação, dificilmente a temperatura pode ultrapassar os 65oC, a não ser que se tenha consumos de cimentos extremamente elevados, aliado também à utilização de cimentos de elevado calor de hidratação. Entretanto, quando os elementos são massivos, o calor gerado se
Figura 13 -Curva do comportamento da evolução da temperatura, em horas, de 02 blocos de fundação de uma mesma edificação ( Fonte: TECOMAT).
acumula, aumentado a temperatura do concreto a valores muito além dos 35oC de temperatura em que eles foram lançados. Após a concretagem da peça, o concreto se mantém por algum tempo com a tempe-
interna da peça. Fixando as demais variáveis,
possuíam massividades distintas, isto é, dimen-
ratura em que foi lançado, até que as reações
a partir de uma certa massividade do elemen-
sões diferentes. Nessa obra já foram tomadas
de hidratação do cimento tenham início. Mais
to, o pico de temperatura chegaria a um valor
ações mitigadoras, como atuar na dosagem de
de 80% do total de calor gerado pela reação
limite para um mesmo concreto, em função
concreto para reduzir ao máximo o consumo
é liberado dentro das 48 horas após o lança-
de que se atingiria o regime muito próximo do
de cimento, e foi utilizada adição de gelo em
mento, levando, portanto, à uma elevação mui-
adiabático. No regime próximo ao adiabático
substituição à água de amassamento para res-
to brusca da temperatura. Isso ocorre porque
há muito pouca troca de calor no núcleo do
friamento do concreto. O bloco de maior di-
a taxa de difusão do calor do núcleo para su-
elemento massivo para meio externo durante
mensão (linha azul) possuía 4,10m de compri-
perfície é muito inferior à taxa de calor gera-
a curva ascendente da temperatura.
mento por 4,10m de largura e 2,00m de altura,
da pela hidratação do cimento nas primeiras
Para exemplificar o problema, será feita
totalizando 33,6m3 de concreto. Já o bloco me-
horas. Quanto maior essa diferença de calor
uma análise do gráfico da Figura 13, que mos-
nor (linha vermelha), tinha 2,10m de compri-
gerado e calor dissipado, maior a acumulação
tra a evolução da temperatura do concreto
mento e largura e 1,80m de altura, que leva a
desse calor no núcleo da peça, levando, con-
em dois blocos de fundação distintos de uma
um volume de concreto de apenas 12,2m3.
sequentemente, ao aumento da temperatura
mesma obra na RMR, sendo que os mesmos 23
O concreto de fck de 40MPa possuía um
temperatura de elementos massivos de concre-
um modo geral esses dois cimentos estão em
consumo de cimento de 309kg, 42kg de síli-
to é o tipo de cimento Portland a ser utilizado.
direções oposta no tocante ao calor de hidrata-
ca ativa e relação água/aglomerante de 0,52,
Existem cimentos que possuem maiores taxas
ção. Devido ao desempenho mecânico bem su-
bem inferior aos 0,65 propostos para especifi-
de hidratação nas primeiras idades do que ou-
perior do cimento CPV ARI em relação ao CPIV
cação em projeto. O cimento Portland utiliza-
tros, sendo dado como exemplo os cimentos
32, para produzir um concreto com mesmo fck e
do foi o CPII F 40, tendo sido utilizado 120Kg
Portland de alta resistência inicial (CPV ARI)
abatimento e utilizando os mesmos agregados
de gelo na central em substituição a água de
em relação a um cimento Portland de alto for-
e aditivos, a relação água/cimento a ser empre-
amassamento.
no (CPIII), com elevado percentual de escoria.
gada para o concreto com CPV ARI pode ser, a
Nas duas curvas da Figura 13, pode ser
Caso esses dois cimentos sejam empregados
princípio, bem superior ao concreto que esteja
observado que os concretos foram lançados a
em elementos de concreto de massividades
utilizando o CPIV 32. Com essa relação água/
uma temperatura no entorno de 26oC e, caso
equivalentes, com consumos desses cimentos
cimento bem superior, o consumo de cimento
não tivesse sido tomada a ação de substituir
também equivalentes, é obvio que o cimento
da dosagem com CPV ARI pode ser bem menor
120Kg de água de amassamento por gelo, essa
Portland que libera mais calor nas idades iniciais
em relação ao concreto que esteja empregando
temperatura de lançamento estaria próxima de
tende a levar o elemento massivo a um pico
o cimento pozolânico CPIV 32. Com essa redu-
35oC na RMR, conforme já citado. A elevação da
térmico mais elevado, desde que a temperatura
ção de consumo de cimento no concreto que
temperatura inicia-se algumas horas após o seu
de lançamento para ambos os concretos tam-
use o CPV ARI em relação ao concreto que es-
lançamento e o pico térmico ocorre em um in-
bém sejam próximos. Entretanto, por liberarem
teja utilizando o CPIV 32, o calor de hidratação
tervalo quase sempre inferior 36 horas após a
maior calor de hidratação nas primeiras idades
gerado pelo concreto com CPV ARI pode até ser
concretagem, como pode ser visto nas curvas
não quer dizer que os cimentos de elevada re-
inferior ao concreto que esteja usando o cimen-
de elevação da temperatura de ambos os blo-
sistência inicial não possam ser utilizados em
to Portland CPIV 32.
cos. O intervalo de tempo para chegar ao pico
elementos massivos, pois existem outras ações
Para exemplificar o que foi comentado
térmico e a sua magnitude é maior e a taxa de
que podem ser utilizadas para compensar esse
acima, tem-se a concretagem hipotética de um
resfriamento é menor, quanto maior a massi-
aspecto negativo.
determinado bloco de fundação com 150m3 de
vidade do elemento. Entretanto, essa diferen-
Podemos lançar como exemplo uma situ-
concreto com fck de 35MPa. O concreto A está
ça no pico térmico é cada vez menor à medida
ação comercial em que só existem duas opções
utilizando um cimento CPV ARI, com um con-
que a massividade aumenta, pois o regime tér-
de cimento Portland no mercado para uma
sumo de água de 180l/m3 de água e uma rela-
mico vai se aproximando do regime adiabático,
determinada construtora, no que tange a con-
ção água/ cimento de 0,60, com isso o consumo
como já foi mencionado. O bloco de maior mas-
cretagem de elementos massivos de concreto,
de cimento dessa dosagem seria de 300Kg/m3.
sividade atingiu uma temperatura máxima de
com fck de 35MPa. Um cimento CPV ARI, com
Caso tivesse sido utilizado no concreto o cimen-
68,3oC e o bloco de menor massividade 63,5oC,
resistência à compressão, no ensaio padrão,
to CPIV 32, para se conseguir o fck de projeto
conforme pode ser visto no gráfico da figura 13.
de 55MPa, aos 28 dias; e um outro cimento
de 35MPa, a relação água/cimento teria de ser
Um outro aspecto importante quando se
Portland, o cimento pozolânico CPIV 32, com
bem inferior, em função da resistência desse ser
discute tecnicamente a questão do controle da
resistência de 36MPa, também aos 28 dias. De
bem inferior ao cimento CPV ARI do exemplo. 24
Caso essa relação fosse de 0,45 para o mesmo
mico seria de 77,3oC para o bloco de maior
Com esse consumo de 400kg/m3 exempli-
consumo de água de 180Kg/m3, a quantidade
massividade, e 72,0oC para o de menor. A es-
ficado, o pico térmico poderia ter atingido 52oC
de cimento seria de 400Kg/m3, isto é, uma dife-
timativa desses valores foi obtida a partir da
(0,13oC/Kg x 400Kg) e 44oC (0,11oC x 400kg), res-
rença a mais de 100Kg de cimento por m3. Por-
temperatura de lançamento, que agora seria
pectivamente, para o bloco de maior e menor
tanto, apesar do concreto B estar utilizando um
no entorno de 35oC, somado à elevação da tem-
massividade, caso o calor de hidratação dos ci-
cimento Portland, a princípio, de baixo calor
peratura devido à hidratação do cimento, que
mentos fossem equivalentes. Portanto, sem a
de hidratação, esse concreto poderá liberar um
seria de 42,3oC e 37,5oC, respectivamente, para
substituição parcial da água de amassamento
calor superior ao concreto que está utilizando
o elemento de maior e menor massividade. No
por gelo e sem a preocupação da otimização na
um cimento CPV ARI. Na prática, essa situação
tocante a dosagem, como já foi citado, foi tra-
dosagem para redução do consumo de cimen-
é bastante possível que ocorra e nem sempre se
balhada para reduzir ao máximo o consumo
to, as temperaturas máximas atingidas pelos
deve pensar o óbvio de que, por ser um cimen-
de cimento. Caso não tivesse sido empregada
blocos poderiam alcançar 87oC para o bloco de
to CPIV, o concreto produzido por esse cimento
adição mineral, combinação de aditivos para
maior volume e 79oC para o bloco menor volu-
liberará sempre um calor de hidratação inferior
redução do consumo de água da dosagem, o
me. Esses valores são totalmente incompatíveis
do que um cimento CPV ARI ou CPII, indepen-
consumo de cimento poderia ter alcançado va-
para mitigação da DEF, o que ressalta a neces-
dente de outras variáveis intervenientes.
lores próximos ou superiores a 400Kg/m3, em
sidade de se alertar no projeto estrutural sobre
Voltando ao exemplo dos dois blocos
vez dos 309Kg/m3 de cimento, e 42Kg/m3 de
a necessidade de otimização da dosagem para
mostrados na Figura 13, caso não tivesse sido
sílica ativa obtidas na dosagem elaborada es-
redução do consumo de cimento e do controle
utilizado gelo em substituição parcial a água
pecificamente para os elementos massivos da
da temperatura desses elementos de concreto
de amassamento, a estimativa para o pico tér-
fundação dessa obra.
armado das fundações de edifícios.
Esse alerta passa obrigatoriamente em se colocar em nota na planta de forma do projeto estrutural, que a temperatura dos elementos massivos de concreto armado
deve
ser
monitorada,
limitando
essa
temperatura, através da otimização da dosagem, resfriamento do concreto e/ou concretagem em camadas, a um valor máximo de 65oC. 25
2.2 RESUMO DAS ESPECIFICAÇÕES E DAS
Relação água/cimento máxima e fck mínimo para adoção no projeto estrutural em relação aos elementos massivos das fundações
RECOMENDAÇÕES COM RELAÇÃO AO PROJETO ESTRUTURAL
Com relação a corrosão das armaduras Classe I de agressividade (NBR 6118 ABNT, 2018) a/c ≤ 0,65 fck ≥ 30MPa
Na fase de concepção do projeto estrutural, o projetista deve adotar o fluxograma da Figura 14 para orientá-lo na adoção do fck de projeto e relação água/cimento máxima, especificamente para os elementos massivos de concreto armado das fundações. Como
Com relação ao ataque externo de sulfatos (NBR 12655 ABNT, 2015)
dado orientativo para a definição de elemento massivo, a princípio, pode-se considerar os blocos de coroamento e/ou sapatas isoladas de concreto, com a menor dimensão igual ou superior a 60cm. Para essa análise, descrita no fluxograma, faz-se necessária a realização de ensaio para determinação do teor de sulfatos na água con-
Condição de exposição: Fraca a/c ≤ 0,65 fck de 30MPa ou 35MPa
Condição de exposição: Modeada a/c ≤ 0,50 fck ≥ 35MPa
Condição de exposição: Severa a/c ≤ 0,45 fck ≥ 40 CP – R. Sulfatos
tida no solo ou na água do lençol freático. A amostra de solo ou água do lençol freático deverá ser coletada quando da realização da sondagem do terreno para o estudo geotécnico e
Figura 14 - Fluxograma para definição do fck de projeto e relação água/cimento máxima para os elementos massivos de concreto em fundações de edifícios
dimensionamento da fundação da estrutura. O ensaio deverá ser realizado por um laboratório idôneo e habilitado. Em posse do resultado, caberá ao projetista da estrutura analisar o resultado, a partir da tabela 01 e do fluxograma mostrado na figura 14, com o objetivo de adotar um fck de
projeto para dimensionamento da estrutura
adotada em projeto deverá ser a da classe I de
da fundação e especificar em projeto a rela-
agressividade ambiental, isto é 0,65, a qual é
ção água/cimento máxima, que atenda aos re-
definida pela NBR 6118 (ABNT, 2018), que é
quisitos de durabilidade do concreto armado.
específica para corrosão das armaduras. O fck a
Caso a condição de exposição aos íons sulfa-
ser utilizado em projeto dos elementos massi-
tos seja fraca, a relação água/cimento máxima
vos poderá ser de 30MPa ou mais, os quais po-
26
derão ser obtidos com certa facilidade utilizando a/c igual ou inferior a 0,65, desde o cimento Portland seja de classe 40 e se utilize adição mineral do tipo sílica ativa ou metacaulim, em
NOTA
RECOMENDAÇÕES
01
Os concretos dos elementos massivos das fundações deverão conter 10% de adição mineral (sílica ativa, metacaulim) em substituição do cimento Portland. A única exceção da obrigatoriedade ao uso de adição mineral (Sílica ativa ou metacaulim) é se o cimento Portland utilizado for o CPIII 40, com um teor de escória igual ou superior 60%.
02
A concreteira deverá apresentar certificado de ensaio de reatividade potencial pelo Método Acelerado das Barras de Argamassa (NBR 15577 parte 4 (ABNT, 2018)) dos agregados utilizados no concreto. Os ensaios devem ter sido realizados no máximo 3 meses antes do início da execução do concreto da fundação e os certificados devem identificar os fornecedores desses insumos. Caso os agregados tenham sido substituídos sem que se tenham ainda ensaios comprobatórios a concreteira deverá informar a construtora para a tomada de decisão.
03
Caso qualquer um dos agregados seja potencialmente reativo, a concreteira deverá fornecer certificado de ensaio de mitigação da reatividade potencial pelo Método Acelerado das Barras de Argamassa (NBR 15577 parte 5 (ABNT, 2018)), utilizando o mesmo cimento Portland e a adição mineral, com a mesma proporção relativa empregados no concreto.
04
A construtora deverá monitorar a temperatura dos elementos massivos da fundação, adotando ações para que a temperatura não ultrapasse os 65oC.
substituição parcial ao cimento. Por outro lado, se a condição de exposição for moderada ao ataque externo de sulfatos, deverá ser adotada para o concreto o que recomenda o Quadro 1, e que está visualizado na Figura 14. Para o dimensionamento dos elementos, deve ser adotado um fck igual ou superior a 35MPa e utilizada na dosagem uma relação água/cimento igual ou inferior a 0,50. Entretanto, se a condição de exposição aos íons
Quadro 2 – Resumo das recomendações na fase de projeto estrutrual
sulfatos for severa, deve-se a adotar para o dimensionamento do concreto um fck igual ou maior a 40MPa, fixando-se em projeto uma relação a/c igual ou inferior a 0,45 e a obrigatoriedade do emprego de cimento Portland resistente a sulfatos. Essas especificações estão voltadas para mitigação dos mecanismos de deterioração do concreto com relação à corrosão da armadura e ataque externo de sulfatos.
Alguns dos cuidados aqui apresentados não se restringem somente aos elementos massivos de
Todavia, quanto aos mecanismos de ex-
concreto de fundação cuja menor dimensão da peça
pansão interna do concreto, a RAA e a DEF,
seja superior a 0,6m. Peça de dimensões menores
adoção de fck de projeto mínimo e relação água/
também carecem de cuidados. Por exemplo, em
cimento máxima não possui nenhuma efetividade para a mitigação. Para esses dois mecanismos, o projeto estrutural deve conter recomendações importantes em planta que possam
todos os elementos de fundação, inclusive as vigas, é de fundamental importância a tomada de ações para a prevenção da RAA.
orientar as construtoras e incorporadores a mitigar esses mecanismos. Essas recomendações estão mostradas no Quadro 2. 27
3. DOSAGEM E MATERIAIS
A fase que anteveem a concretagem dos elementos massivos das fundações é muito importante e deve iniciar-se no mínimo 60 dias antes da concretagem desses elementos. Devem-se reunir previamente o projetista, a construtora, a concreteira e o tecnologista/laboratório tecnológico de concreto para alinhar aspectos fundamentais para mitigação da RAA e DEF. Nessa reunião, deverão ser discutidos o planejamento para execução da fundação; aná-
Figura 15 - Bloco de coroamento modelado (Fonte: TECOMAT)
lise das dimensões e volumes dos elementos; ensaios disponíveis do cimento, das adições e dos agregados; estimativa do potencial de consumo de cimento e adição por parte da concreteira, a partir da especificação do fck e da relação
Figura 16 – Corte da vista superior do bloco de
água/cimento máxima definida em projeto e da
ratura. Essa opção é possível a partir da experi-
trabalhabilidade requerida para concreto para
ência da equipe envolvida, principalmente do
o seu lançamento e adensamento. Além desses
tecnologista de concreto, e tem como objetivo
pontos, deverão ser avaliadas a necessidade de
a tomada de ações para controle da tempera-
medidas para baixar o pico térmico do concre-
tura do concreto.
coroamento. Vista das isocurvas de temperatura em °C no interior do bloco(Fonte: TECOMAT)
cimento Portland a ser utilizado, propriedades
to, através do emprego de gelo em substituição
Como outra opção, pode-se fazer a aná-
térmicas do concreto, geometria dos elemen-
à água de amassamento, de nitrogênio líquido
lise térmica utilizando softwares específicos
tos massivos, tipo de fôrma empregada, pro-
adicionado ao caminhão, concretagem em ca-
no qual simula-se a evolução da temperatura
priedades térmicas do solo, entre outras.
madas, entre outros aspectos relevantes.
(Figura 15, Figura 16 e Figura 17) e as tensões
Como se pode observar, as Figura 16 e
Para a avaliação, como uma forma mais
de origem térmica que são geradas dentro do
Figura 17 mostram as isocurvas de temperatu-
simples e com relativa precisão, pode-se ado-
elemento. Entretanto, nesse caso, uma quanti-
ra, isotérmicas, com temperatura máxima atin-
tar parâmetros médios de temperatura de
dade bem superior de informações deverá ser
gida na região próxima do centro geométrico
lançamento do concreto na região e valores
obtida, mesmo que estimada, como calor de
do bloco igual a 67,7°C, após 33 horas de real-
médios de coeficiente de elevação da tempe-
hidratação liberado em função do tempo do
izada a concretagem. 28
fornecido por usinas de concreto comerciais instaladas nos centros urbanos. Essas usinas possuem os seus insumos adquiridos que melhor se adequa às suas necessidades técnicas e econômica. Nesses casos, as obras têm de se adaptar muito mais ao concreto e aos insumos utilizados pela concreteira e não a concreteira à obra, como no caso de construções de grandes volumes de concreto. Nos casos de grandes obras, as usinas são instaladas nos canteiros e os insumos são adquiridos especificamente para a especificidades dos concretos a serem Figura 17 - Corte da vista lateral do bloco de coroamento. Vista das isocurvas de temperatura em °C no interior do bloco(Fonte: TECOMAT)
utilizados na obra. Portanto, é possível que, caso o concreto de uma determinada usina não se adeque às necessidades da obra para ser utilizado nos elementos massivos, tenha a construtora de procurar e negociar com uma
Na reunião ou logo após a reunião, a usi-
baixo consumo de cimento, adição mineral e
na de concreto deverá fornecer a dosagem ou
uma carga maior de aditivos plastificantes e/ou
as opções dosagens para validação e avaliação
superplastificantes.
outra concreteira. A
seguir
serão
feitas
considerações
gerais sobre os insumos do concreto no que
por parte do laboratório responsável pelo con-
O objetivo principal dessa etapa, que
trole tecnológico do concreto da obra. Nessa
antecede a concretagem dos elementos mas-
validação deve-se, no mínimo, verificar se ele
sivos, é a obtenção de uma dosagem de con-
atende ao fck de projeto, bem como checar
creto com o mínimo possível de consumo
aspectos relacionados com a trabalhabili-
de cimento, a partir dos materiais utilizados
dade do concreto, que, no caso seriam o aba-
pela usina de concreto, desde que atenda as
timento inicial e a perda dessa propriedade
especificações de resistência à compressão
Antes da abordagem, é importante res-
com o tempo, observando também coesão da
(fck) e de durabilidade com relação à corrosão
saltar que qualquer cimento Portland deve
mistura no estado fresco, para evitar, na apli-
das armaduras, ataque externo de sulfatos e
atender a norma específica, a NBR 1669716
cação, a segregação e exsudação do concreto.
reações expansivas.
(ABNT, 2018). Essa norma determina os os req-
diz respeito ao emprego nos elementos massivos das fundações.
Cimento Portland
Essa validação é importante em função de que
Sabe-se que em obras de pequeno por-
uisitos e critérios que os tipos e classes devem
a dosagem a ser utilizada não é uma dosagem
te, sob o ponto de vista de volume de concre-
possuir para serem comercializados em ter-
usual para a usina de concreto, sendo utilizado
to, que inclui obras imobiliárias, o concreto é
ritório brasileiro. 29
Como já foi citado, em obras imobiliá-
Portanto, a princípio, os cimentos mais
do de agregados com classe de reatividade R2,
rias na maioria das vezes, o fornecimento de
apropriados seriam o cimento Portland de es-
R3 e até mesmo R1, que são as classificações
concreto é feito através de usinas de concreto
cória de alto forno (CPIII) e o cimento Portland
constantes na NBR 15577 – parte 1, sendo os va-
comerciais. Nesses casos, é muito improvável
pozolânico (CPIV). Ambos os tipos de cimento
lores de expansão obtidos no ensaio acelerado
que a empresa fornecedora de concreto acei-
possuem adições minerais que tem potencial
das barras de argamassa (NBR 15577-parte 4).
te exigências de uma determinada construto-
de mitigar a reação álcali-agregado e possuem
Esses cimentos ainda possuem, geral-
ra em usar um determinado tipo de cimento
tendência a conferir ao cimento Portland bai-
mente, finura elevada, muitas vezes com Blaine
Portland mais adequado para elementos mas-
xo calor de hidratação. Dentre os 02 tipos, o ci-
ultrapassando 5000cm2/g. Essa finura, de um
sivos de fundações, a não ser que os volume de
mento Portland CPIII com classe de resistência
modo geral, leva a um aumento do consumo
concreto seja expressivo. Isso porque as cen-
à compressão de 40MPa é o mais indicado para
de água, quando fixado um determinado aba-
trais de concreto não conseguem armazenar
esse emprego. O teor de escória deve ser igual
timento, em relação a concretos que utilizam
diferentes tipos de cimento para serem usados
ou superior a 60%, entretanto, infelizmente,
outros tipos de cimento. Além dessa caracterís-
em aplicações distintas. Por não ter essa dispo-
não é um cimento Portland disponível no mer-
tica indesejada, podem ser observados maiores
nibilidade, a escolha preferencial do mercado
cado pernambucano.
problemas relacionados com perdas de abati-
é por cimentos com baixos teores de adições
Já o cimento CPIV, que poderia ser uma
mento ao longo do transporte e lançamento do
minerais, que, de um modo geral, possuem um
opção existente no mercado, historicamente
concreto, o que é um inconveniente na produ-
potencial de desenvolvimento de resistência
tem alguns inconvenientes para seu uso em ele-
ção. O consumo maior de água, aliado à baixa
mais rápido, que é o principal requisito que o
mentos massivos de fundações na RMR. Primei-
resistência à compressão em relação a outros
mercado valoriza.
ro, esse cimento só é comercializado na classe
tipos de cimento de classe 40 disponíveis no
Além do mais, em muitas regiões do
32, o que leva, de um modo geral, a um aumen-
mercado, leva a um aumento do consumo de
país, as opções comerciais de tipos de cimento
to muitas vezes significativo do consumo de
aglomerante em relação a concretos, de mes-
Portland são restritas e as estruturas de concre-
cimento, em relação a um cimento classe 40
mo fck e abatimento, que empregam outros ti-
to não vão deixar de ser construídas pura e sim-
quando fixado um determinado fck e abatimen-
pos de cimentos. Esse aumento no consumo
plesmente porque um determinado tipo de ci-
to para o concreto. Um outro inconveniente é a
de cimento, muitas vezes significativo, pode
mento, que se adeque mais a um determinado
baixa reatividade das pozolanas utilizadas pelas
levar os concretos contendo esses cimentos a
tipo de aplicação, não está disponível no merca-
cimenteiras da região, que geralmente utilizam
liberar maior quantidade de calor em relação
do. Ao contrário dessa preferência de mercado,
pozolanas naturais. Os teores de pozolanas adi-
a concretos de mesmo fck e abatimento, que
os cimentos Portland que se adequam melhor
cionados ao cimento são relativamente baixos,
empreguem cimentos que não se enquadram
aos concretos para uso em elementos massi-
geralmente inferiores a 25%. Com essas duas
como baixo calor de hidratação, como os CPII
vos são, em geral, os cimentos com percentuais
características, pozolanas de baixa reatividade,
F, CPII Z, de classe 40, ou mesmo CPV ARI, que
maiores de adições minerais ativas, isto é, esco-
aliado a baixos teores, esses cimentos, na região,
são os cimentos mais utilizados nas centrais de
ria de alto forno e pozolanas.
têm dificuldade mitigar a reação álcali-agrega-
concreto na RMR.
16
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 16697. Cimento Portland – Requisitos. Rio de Janeiro, 2018.
30
Portanto, a escolha de um determinado cimento Portland para ser utilizados em con-
cimento, produzindo o principal composto do
sendo adicionado 40Kg de sílica ativa, entretan-
cimento Portland hidratado, que é o C-S-H.
to, a soma do cimento e adição mineral conti-
cretos de elementos massivos de fundações de
Com a fixação do hidróxido de cálcio pe-
nua sendo de 400Kg. Além dessa capacidade
edifícios não é uma decisão puramente técnica,
las pozolanas, essas adições são utilizadas para
de mitigação da RAA, também incrementa a
mas também comercial e operacional.
mitigação da reação álcali-agregado, quando
resistência do concreto ao ataque externo de
adicionadas ao concreto. Como possuem uma
sulfatos, que pode estar contaminando o solo
atividade pozolânica bastante elevada, diferen-
ou a água do lençol freático.
Adição mineral
temente de outras pozolanas, principalmente
Um outro benefício, agora em relação
as de origem natural, elas podem ser eficientes
à formação de etringita tardia, é a tendência
Na região nordeste e em todo o país, as
para combater a RAA em percentuais relativa-
das dosagens, com um determinado cimento,
duas adições minerais incorporadas ao concre-
mente baixos em relação às pozolanas naturais
agregados, fck e abatimento, utilizando adições
to, durante a sua mistura, são a sílica ativa ou
utilizadas como adição nos cimentos Portland
de sílica ativa ou metacaulim, possuírem um
o metacaulim. Essas adições minerais são clas-
CPII Z e CPIV existentes na região. Percentuais
consumo de cimento inferior, em relação a es-
sificadas como pozolanas de alta reatividade,
na ordem de 8%, 10%, 12% ou mais, em substi-
ses concretos sem essas adições minerais. Essa
tendo normas brasileiras que regem seus requi-
tuição ao cimento no concreto, dependendo da
redução não é apenas devido à substituição do
sitos, sendo elas a NBR 1395617 (ABNT, 2012) e
reatividade do agregado, já são suficientes para
cimento pela adição mineral, conforme já foi
a NBR 1589418 (ABNT, 2010), relativas, respecti-
mitigação da RAA. Para os agregados de maior
citado. A adição de sílica ativa ou metacaulim,
vamente, à sílica ativa e ao metacaulim. Essas
potencial de reatividade da RMR, geralmente
de um modo geral, eleva a resistência à com-
duas adições minerais ativas são de origem to-
percentuais em torno de 10% já são suficientes
pressão da pasta em relação à pasta utilizando
talmente distintas: enquanto a sílica ativa é um
para mitigação da reação.
um mesmo cimento e sem adição mineral, em
subproduto da fabricação do silício metálico ou
Quando se adiciona sílica ativa ou meta-
igualdade de relação/aglomerante. Esse au-
ligas de ferro-silício na indústria siderúrgica, o
caulim ao concreto, esse percentual geralmente
mento da resistência à compressão se reflete
metacaulim é obtido da calcinação de argilas
é em substituição ao cimento Portland empre-
na elevação da resistência do concreto, possi-
cauliníticas a uma temperatura entre 700oC e
gado. Por exemplo, quando em uma dosagem
bilitando o ajuste da dosagem. Esse aumento
800oC, para uso específico em concreto de ci-
de concreto, com consumo de 400kg de cimen-
da resistência a compressão, além do necessá-
mento Portland. Como são pozolanas, ambas
to por m3 se diz que vai utilizar 10% de sílica
rio para atender ao fck de projeto, permitirá se
as adições têm a capacidade de reagir na pre-
ativa, esse percentual é em substituição e não
fazer um ajuste na dosagem. Esse ajuste seria
sença de água, a temperatura ambiente, com o
em adição. Nesse conceito, em 01 m3 de con-
o emprego de uma relação água/aglomeran-
hidróxido de cálcio liberado na hidratação do
creto, o consumo de cimento seria de 360Kg,
te maior em relação à dosagem sem adição.
17
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 13956. Sílica ativa para uso em cimento Portland, concreto, argamassa e pasta de cimento Portland
– Especificação. Rio de Janeiro, 2012. 18
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 15894-1. Metacaulim para uso com cimento Portland em concreto argamassa e pasta Parte 1:
Requisitos. Rio de Janeiro, 2010.
31
Com a possibilidade do incremento da relação
cimento teria sido reduzido originalmente de
de escória de alto forno, recomenda-se a adição
água/aglomerante, desde que o consumo de
400Kg/m3 para 333Kg/m3, incorporando mais
de sílica ativa ou metacaulim em elementos de
água se mantenha constante para o abatimen-
37kg de metacaulim.
concreto armado utilizado em fundações, quer
to especificado, dará margem a uma redução
A diminuição no consumo de cimento
sejam massivos ou não. Esse percentual deverá
ainda maior no consumo de cimento, além da
reduziria o calor gerado pelo concreto devido à
ser de no mínimo 10%, adicionados aos concre-
redução devida à substituição do cimento pela
hidratação do cimento, o que demandaria me-
tos que utilizem qualquer um dos tipos de ci-
adição mineral.
nores intervenções para baixar a temperatura
mento CPIIF 40, CPIIZ 40 ou CPV ARI, indepen-
Como exemplo ilustrativo, tem-se uma
do concreto, como também reduziria o per-
dente dos agregados serem classificados como
dosagem com o mesmo consumo de cimento
centual de álcalis no concreto, essencial para o
potencialmente reativos ou não. Entretanto, a
do exemplo anterior, 400Kg/m3. Essa dosagem
desenvolvimento de RAA. Por outro lado, é pro-
eficácia desse percentual para mitigação deve-
atende a um fck de projeto de 35MPa, com re-
vável que a demanda de água aumente para
rá ser comprovada pela concreteira responsável
lação água/cimento de 0,50, abatimento de
um determinado abatimento necessário para
pelo fornecimento do concreto, caso os agre-
120mm e um consumo de água de 200L/m3.
lançamento do concreto, em função da eleva-
gados miúdo e/ou graúdo sejam classificados
Nessa dosagem foi adicionado 10% de meta-
da finura das adições minerais. Essa maior de-
como potencialmente reativo.
caulim em substituição ao cimento e pela me-
manda de água, utilizando uma relação água/
lhoria na resistência à compressão do concre-
aglomerante fixa, para atendimento do fck de
to, ele passaria a atender não mais a um fck de
projeto e requisitos de durabilidade, iria elevar
35MPa, mas de 40MPa. Como o fck de projeto
o consumo de cimento. Esse aumento, pelo
é de 35MPa e não de 40MPa, pode-se elevar a
lado da trabalhabilidade, vai de encontro ao
Os agregados miúdos e graúdos, pelo seu
relação água/aglomerante para um valor supe-
que está sendo proposto, que é a redução do
baixo valor agregado, são quase sempre explo-
rior 0,50, para que a resistência à compressão
consumo de cimento, com o objetivo de gerar
rados e comercializados próximos ao mercado
seja reduzida e, com isso, atenda estritamente
menos calor de hidratação e disponibilidade
consumidor, sendo os principais compradores
ao fck de projeto, sem que o concreto tenha
de álcalis para a reação álcali agregado. Entre-
as usinas de concreto e de asfalto. Especifica-
resistência a mais do que o especificado em
tanto, esse inconveniente pode ser facilmente
mente para emprego em concreto de cimento
projeto. Essa nova relação água/aglomerante
ser resolvido, com o emprego de um percentu-
Portland, a norma NBR 721119 (ABNT, 2009) de-
teria de ser obtida experimentalmente, entre-
al maior de aditivo ou de aditivos dispersores
termina os requisitos e critérios para que esse
tanto, apenas como exemplo, caso ela fosse
(plastificantes e/ou superplastificantes) já utili-
material deve ser utilizado.
para 0,54 e o consumo de água continuasse
zados ou a substituição por outros aditivos de
o mesmo, isto é, 200L/m3, o novo consumo de
maior poder de dispersão.
Agregados
Independente do concreto ser utilizado em elementos massivos ou não das fundações
cimento mais metacaulim iria para 370Kg/m3.
Portanto, caso o cimento Portland em-
ou na superestrutura, as construtoras, no míni-
Portanto, no exemplo citado, o consumo de
pregado não seja CPIII 40, com no mínimo 60%
mo, quando do fechamento de qualquer con-
19
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7211. Agregados para concreto - Especificação. Rio de Janeiro, 2009.
32
trato de fornecimento, deveriam solicitar certi-
responsabilidade da condução desse ensaio de-
com objetivo de modificar algumas proprieda-
ficados de ensaios atualizados que comprovem
veria ser do fornecedor ou produtor do agrega-
des do concreto, gerando benefícios técnicos e/
que esses insumos atendem a especificação
do, entretanto, ainda é um procedimento longe
ou econômicos ao produto em relação ao mes-
normativa. Com essa iniciativa, as construtoras,
de ser alcançado.
mo concreto sem aditivo. Esses aditivos, cujos
de certa forma, obrigam as usinas de concreto a
Na região, através da exigência do con-
tipos e requisitos são regidos pela NBR 11768-
controlar seus agregados, haja vista que os for-
sumidor, cabe à empresa fornecedora do con-
120 (ABNT, 2011), podem agir quimicamente na
necedores dos agregados não realizam nenhum
creto atestar que os agregados adquiridos por
pasta de cimento, retardando ou acelerando a
ensaio de controle.
ela são potencialmente reativos ou potencial-
sua hidratação. Pode agir fisicamente, aumen-
Para o caso específico de elementos de
mente inócuos. Para tal, as usinas de concreto
tado a capacidade de dispersão das partículas
concreto armado em fundações de edifícios,
devem fornecer os ensaios dos agregados uti-
de cimento na mistura, sendo denominados es-
massivos ou não, tem-se uma particularida-
lizados, regularmente, pela NBR 155779 par-
ses aditivos de plastificantes, superplastifican-
de, que é o contato permanente desse mate-
te 4, cujo tempo de duração é de apenas 28
tes, e sendo que a diferença de desempenho
rial com a água do solo ou do lençol freático. A
dias. Caso um ou os dois agregados utilizados
dessas 2 linhas de aditivos está na sua capaci-
água satura os poros do concreto, o que por um
pela usina sejam classificados como poten-
dade de dispersão. Além desses tipos, existem
lado é positivo, pois não torna o ambiente pro-
cialmente reativos, esses agregados devem ser
outros com funções distintas.
pício a corrosão das armaduras, como já discu-
ensaiados pela NBR 15.57711- parte 5 e os re-
Pode-se afirmar que o desenvolvimento
tido anteriormente. Por outro lado, essa satura-
sultados devem ser exigidos pela construtora.
do concreto de cimento Portland se deu basi-
ção favorece ao desenvolvimento de RAA, caso
Nesse ensaio, que é o de mitigação da reação
camente pelo desenvolvimento dos aditivos ao
os agregados, tanto o miúdo, quanto o graúdo,
álcali-agregado, deve-se utilizar o cimento ou
longo dos anos, pois o cimento Portland não
sejam potencialmente reativos. Portanto, sob o
o cimento e a adição mineral que a usina está
evoluiu muito desde o seu descobrimento e
ponto de vista tecnológico, seria interessante
utilizando, na mesma proporção que são em-
muito menos os agregados, que são os mesmos
que os agregados empregados nos concretos
pregados no concreto, sabendo-se que o per-
desde o emprego do concreto romano, na ida-
de cimento Portland fossem potencialmente
centual mínimo de adição mineral é de 10%
de antiga, muitos séculos atrás. Nos elementos
inócuos, quando ensaiados pela NBR 155779
em substituição ao cimento.
massivos de concreto de fundações, o que se
-parte 4 ou, principalmente, pela NBR 1557710 -parte 6. Dos 02 ensaios citados, o último é o de
deseja dos aditivos é a redução do consumo de Aditivos
maior acuidade em identificar agregados rea-
água, fixando-se um determinado abatimento para lançamento e adensamento, o que impli-
tivos, entretanto, a duração desse ensaio é de
Os Aditivos são produtos químicos adicio-
1 ano e, portanto, difícil de ser realizada pelas
nados ao concreto, em pequenas quantidades,
de cimento, do calor gerado e do percentual de
empresas fornecedoras de concreto usinado. A
geralmente em relação à massa de cimento,
álcalis do concreto.
20
ca, por consequência, na redução do consumo
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 11768-1. Aditivos químicos para concreto de cimento Portland. Parte 1 - Requisitos. Rio de Janeiro, 2019.
33
Como exemplo, tem-se um determinado
sante que se utilize um maior percentual de
O controle deve ser feito também para o
concreto, sem aditivo dispersante, com relação
aditivos plastificantes e/ou superplastificantes
gelo, no caso da utilização em substituição água
água/cimento de 0,50, sendo essa relação com-
para que se reduza ao máximo o consumo de
de amassamento para resfriamento do concre-
patível para o atendimento do fck de projeto e
água, possibilitando um menor consumo de
to. O fornecedor de gelo é terceirizado e inde-
requisitos de durabilidade. A quantidade de
cimento para uma determinada relação a/c e
pendente da concreteira, sendo a negociação e
água utilizada na dosagem foi de 200L/m3, para
abatimento. Com essa ação, juntamente com
a compra, na maioria das vezes, realizada dire-
atender a um abatimento de 160mm, abati-
o uso de pozolanas de alta reatividade, procu-
tamente com a construtora.
mento esse necessário para transporte e ad-
ra-se reduzir ao máximo o consumo de cimen-
ensamento nas condições da obra. Portanto,
to, utilizando a mesma relação água/aglomer-
essa dosagem teria um consumo de cimento
ante, levando o concreto a liberar menos calor
de 400Kg/m3, que seria a relação entre o con-
e possuir menos álcalis, que são importantes
sumo de água, 200L e a relação água/cimento,
para mitigação da RAA e DEF.
0,50. Em uma outra dosagem, para essa mes-
4. EXECUÇÃO E CONTROLE
ma aplicação, foi adicionado 0,6% de um deterNesse capítulo, serão abordados aspec-
minado aditivo plastificante e, devido ao efeito dispersante do aditivo para conseguir os mes-
Água de amassamento
tos sobre o controle que as construtoras deverão realizar quando na oportunidade da fabri-
mos 160mm de abatimento, a quantidade de água pôde ser reduzida para 185L/m3, isto é,
Os requisitos para a água de amassamen-
cação do concreto na central concreteira, no
teve-se uma redução de água de 15L/m3. Como
to e de água para o uso em concreto são regi-
recebimento, na execução da concretagem e
a relação água/cimento dessa segunda dos-
dos pela NBR 1590021 (ABNT, 2009) e devem ser
no pós-concretagem.
agem permaneceu a mesma, isto é 0,50, pois
exigidos pela construtora às concreteiras, inde-
Com relação à execução das funda-
é o parâmetro que garante as propriedades do
pendente para qual a aplicação o concreto é
ções de forma ampla (fôrmas, escoramento,
concreto endurecido, o consumo de cimento
destinado. Essa solicitação deve ser feita quan-
armaduras, condições gerais na obra, planos
não seria mais 400Kg/m3 e sim 370Kg/m3, o que
do a água de amassamento não for obtida da
de concretagem, adensamento etc.), deve-se
implica em uma redução de 30Kg/m3.
rede de abastecimento de água, como ocorre
seguir as orientações da NBR1493122 (ABNT,
na maioria dos casos da RMR, em que água uti-
2004), que versa sobre a execução de estrutu-
lizada é proveniente de poço artesiano.
ras de concreto.
Portanto, em concretos empregados em elementos massivos de fundações, é interes-
21
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 15900-1. Água para amassamento do concreto Parte 1: Requisitos. Rio de Janeiro, 2009.
22
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 149321.Execução de estruturas de concreto – Procedimento. Rio de Janeiro, 2004.
34
4.1 O CONTROLE TECNOLÓGICO DO CONCRETO E SEUS INSUMOS
para confirmação do atendimento dos mate-
4.2 COMO REALIZAR O
riais utilizados no preparo do concreto às nor-
CONTROLE NA CENTRAL
mativas vigentes.
CONCRETEIRA DURANTE A
O concreto, como material cimentício,
Por se tratar de um processo de baixa
é o segundo material mais utilizado no mun-
produtividade, a produção do concreto roda-
do todo, atrás apenas da água. Historicamen-
do em obra foi perdendo espaço. Atualmente,
te, desde a sua utilização em larga escala nas
a maior parte do volume do concreto da obra
As centrais concreteiras da RMR traba-
obras, o concreto é produzido em centrais con-
é fornecida pelas centrais concreteiras, deven-
lham, em sua maioria, com sistemas meca-
creteiras e nos próprios canteiros. Inicialmente,
do as centrais ser responsáveis pelo controle
nizados, sendo algumas com balanças indivi-
o maior volume de concreto era produzido nos
tecnológico dos insumos utilizados na produ-
duais dos insumos e outras apenas com duas
próprios canteiros de obra, utilizando para isso
ção do concreto.
balanças, uma para o cimento e outra para os
FABRICAÇÃO DO CONCRETO
misturas manuais e betoneiras na produção do
Os ensaios a serem realizados e que de-
agregados, que são pesados de forma acumu-
concreto. Com sua produção nas obras, cabia
vem ser exigidos pelas centrais concreteiras,
lada. A Figura 18 representa um dos leitores
às construtoras a responsabilidade da realiza-
foram explanados no item 3. Esse capítulo
utilizados no controle dos materiais em cen-
ção do controle tecnológico dos insumos do
versará sobre o controle que devemos ter so-
trais de concreto.
concreto. Entende-se, assim, por controle tec-
bre a fabricação do concreto em si e em to-
nológico dos insumos a realização dos ensaios
das as etapas.
Desta forma, uma vez que a responsabilidade pela realização do controle tecnológico dos insumos do concreto passa a ser da concreteira, é de competência da construtora a solicitação da comprovação da execução dos ensaios pelas centrais, bem como seu devido armazenamento no databook da obra.
Figura 18 - Leitor digital utilizado em centrais concreteiras para pesagem dos materiais (Fonte: TECOMAT).
35
A norma NBR 7212 23 (ABNT, 2012) trata
realização do ensaio de determinação do aba-
• Pesagem correta dos insumos,
da execução de concreto dosado em central,
timento por meio do tronco de cone, preconi-
incluindo o gelo;
regula o funcionamento das centrais concre-
zado na NBR NM 6724 (ABNT, 1998).
• Abatimento do concreto conforme
teiras, desde o preparo do concreto ao for-
Vale lembrar que, para os casos no qual
necimento à obra. Dentre os itens apresen-
os concretos são produzidos com a substituição
• Verificação da temperatura de saída
tados pela norma, um dos mais importantes
da água do amassamento por gelo em esca-
do concreto. (Figura 19)
para o acompanhamento da dosagem em
mas, caso de concreto massa, deve-se controlar
central é o 4.3, que disserta sobre a dosagem
a quantidade de gelo a ser adicionada e seguir
dos materiais e os valores permissíveis dos
as orientações determinadas pela empresa de
desvios dos insumos.
tecnologia do concreto contratada pela cons-
Apesar de se tratar de sistemas na sua maioria automatizados, é fundamental o acom-
contratado;
trutora. Nesses casos, o concreto só deve ser liberado para a obra após 3 checagens:
panhamento da produção nas centrais por um
4.3 COMO REALIZAR O
laboratorista capacitado, evitando, assim, fa-
CONTROLE DO CONCRETO
lhas ou disparidades que possam existir entre
NO RECEBIMENTO NA OBRA?
o concreto solicitado pela construtora com o concreto fornecido pela central. Como os traços utilizados pelas centrais são em massa por
A NBR 1265515 (ABNT, 2015) destaca que
m3, os valores pesados são sempre múltiplos
o recebimento do concreto se fará pelo profis-
do traço em função do volume solicitado pela
sional responsável pela execução da obra, que
obra e comportados pelo caminhão betoneira.
deverá primeiramente verificar a documenta-
Desta forma, cabe ao laboratorista checar os
ção correspondente ao pedido do concreto. O
valores registrados nas balanças, com o traço
documento, ou romaneio do pedido, costuma
contratado pela construtora. O apêndice A traz
ser portado pelo motorista do caminhão beto-
um modelo de planilha orientativo que pode
neira, que o entrega durante a chegada à obra.
ser utilizado por profissional devidamente trei-
Assim sendo, o primeiro passo para a aceitação
nado para acompanhamento da pesagem do
do concreto na obra se dá pela conferência das
concreto na concreteira.
informações contidas no romaneio fornecido
Além dos pesos, o laboratorista deverá checar a consistência do concreto por meio da
Figura 19 - Aferição da temperatura no caminhão betoneira com termômetro a laser (Fonte: TECOMAT).
pela concreteira, cujas principais informações a serem verificadas durante a conferência:
23
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7212. Execução de concreto dosado em central — Procedimento. Rio de Janeiro, 2012.
24
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NM 67. Determinação da consistência pelo abatimento do tronco de cone Rio de Janeiro, 1998.
36
• Horário de saída do caminhão: O concreto for-
Estando todos os itens da nota em
Caso o concreto esteja fora do intervalo de pro-
necido deverá estar dentro do período progra-
conformidade com o solicitado, deve-se efe-
jeto, para menos ou para mais, sua aceitação
mado para sua utilização, sem que haja perda
tuar a verificação da conformidade do con-
passará pelo crivo do responsável pela obra.
de suas características durante o descarrego.
creto às propriedades especificadas para
• Volume do caminhão: O volume fornecido de-
seu estado fresco.
Antes de ser liberado para uso, para os casos do concreto em que foi utilizado gelo
verá ser igual ao solicitado, sobre pena de, em
A NBR NM:6724 (ABNT, 1998) informa o
em sua produção, deve-se verificar a tempera-
caso de divergências, faltar ou sobrar concreto
procedimento para a verificação do abatimento
tura do concreto antes do lançamento. A verifi-
para a confecção das peças projetadas.
do concreto por meio do tronco de cone, se-
cação poderá ser feita com termômetro de es-
• Traço utilizado, com os insumos descrimina-
guindo o seguinte procedimento:
peto ou a laser e deverá estar dentro do limite
dos: A central deverá fornecer concreto confor-
• Umedecer a placa e o molde sobre a placa;
preconizado pelo tecnologista do concreto. A
me acordo comercial firmado entre construtora
• Preencher 1/3 da altura do molde com concre-
Figura 20 representa a verificação da tempera-
e concreteira, devendo os insumos ser checa-
to e realizar 25 golpes até metade da camada;
tura do concreto na obra, por meio de termô-
dos durante o recebimento.
• Preencher o molde até 2/3 de sua altura e
metro de espeto.
• Resistência solicitada: A resistência do con-
aplicar mais 25 golpes com haste. Os golpes
Estando todos os itens checados e em
creto fornecido deverá ser igual ao solicitado
deverão ser dados até a metade da altura da
conformidade com o determinado em projeto
pela obra, conforme consta no projeto execu-
segunda camada;
estrutural e pelo tecnologista do concreto da
tivo estrutural.
• Em seguida, completar de concreto até preen-
obra, o concreto está automaticamente libera-
• Abatimento: Assim como a resistência, o
cher todo o cone e realizar mais 25 golpes até a
do para o uso.
abatimento do concreto solicitado deverá es-
metade da altura da terceira camada;
tar em conformidade com o projeto executi-
• Deve-se, em seguida, remover o excesso de
vo da estrutura.
concreto acima do topo do tronco de cone o
• Número do lacre: O número do lacre existente
nivelando com a sua borda superior;
no caminhão deverá ser idêntico ao colocado
• Remover o molde com movimento constante
em nota, possibilitando o rastreamento dele
para cima em intervalo de 5s a 10s;
pela concreteira.
• Medir o abatimento do concreto determinan-
Importante destacar que, caso um destes itens esteja em divergência com o solicitado, o concreto poderá ser rejeitado antes do seu lançamento na peça.
do a diferença entre a altura do molde e a altura média do corpo de prova desmoldado. O abatimento verificado deverá estar de acordo com o solicitado em projeto estrutural.
Figura 20 - Aferição da temperatura do concreto em obra por imersão de termômetro de espeto (Fonte: TECOMAT).
37
4.4 RASTREABILIDADE DO CONCRETO
4.5 MEDIÇÃO DA TEMPERATURA NA OBRA
A rastreabilidade é a capacidade de localizar o histórico e a execução/aplicação de itens
mudança de insumos ou concreteira durante a execução das fundações.
Após todos os cuidados tomados com do-
através de um conjunto de ações que vão ge-
É importante registrar todos os dados já
sagem, especificação e controle dos materiais,
rar registros. Deve-se realizar o rastreamento
citados, de concreteira, dosagem e caminhão
conforme citado anteriormente, é fundamental
da concretagem dos elementos de fundação
betoneira e onde foram aplicados (Figura 21),
que seja realizada a medição da temperatura,
de forma análoga ao que se costuma fazer nas
visando facilitar o controle de qualidade da exe-
em campo, do concreto do referido elemento
concretagens de lajes e pilares, registrando os
cução, bem como a correção de problemas du-
de fundação em estudo. Essa coleta de infor-
dados do caminhão betoneira (número do ca-
rante a fase de execução e ainda possíveis inves-
mações deve contemplar o comportamento
minhão, de lacre e até nota fiscal) e o volume
tigações futuras.
durante o aquecimento, o pico de temperatura
aplicado em cada bloco, sobretudo se houve
e a taxa de resfriamento. Com isso, é possível confirmar se os cuidados tomados na fase de planejamento e estudo foram eficazes e eficientes. Sendo assim, caso não se tenha o resultado esperado, pode-se ajustar a dosagem e outros parâmetros para a concretagem dos próximos elementos de fundação. Para coletar essas informações de temperatura, recomenda-se a utilização de termômetro (Figura 22) com armazenador de dados, capaz de gravar as temperaturas a cada intervalo de tempo pré-definido, a cada 5 minutos, por exemplo. O termômetro específico da Figura 22 possui 3 canais que permitem a medição de temperatura simultânea em locais distintos, o que permite medir pontos diferentes do mesmo bloco de fundação ou usar um mesmo termômetro para dois ou mais blocos. Já para coletar a informação da temperatura nos pontos espe-
Figura 21 - Exemplo de mapa de concretagem de bloco de fundação (FONTE: GB GABRIEL BACELAR CONSTRUÇÕES S.A).
cíficos do bloco de fundação, utiliza-se sensores (cabos) que são conectados aos termômetros. 38
Figura 22 - Termômetro utilizado para registrar as
Figura 23– Exemplo de termopar tipo “K”, mostrando o detalhe do sensor
temperaturas do concreto (Fonte: TECOMAT).
de coleta de informações e o conector ao termômetro (Fonte: TECOMAT).
No caso, para essa utilização, recomenda-se o
rer durante a concretagem e perda de dados,
uso de sensores (termopares) do tipo K, que é
caso seja instalado muito depois. No caso das
de uso genérico e cobre temperatura de -200°C
fundações usuais dos prédios do mercado imo-
a 1.200°C, conforme a Figura 23.
biliário, recomenda-se que esse monitoramen-
A instalação dos sensores é feita antes da
to seja feito por, no mínimo, 72 horas. Com isso,
concretagem, sempre buscando o centro ge-
é possível registar o crescimento e pico (que
ométrico da peça (Figura 24), onde, em tese,
acorre entre 24 e 28h) e a tendência de resfria-
será atingida a maior temperatura, ou em ou-
mento. É importante lembrar que os termôme-
tro lugar pré-determinado de acordo com os
tros e fios utilizados devem estar em dia com
estudos térmicos, dimensões e especificidades
sua calibração, que deve ser realizada em labo-
geométricas da peça.
ratórios acreditados à Rede Brasileira de Cali-
O termômetro é instalado, preferencialmente, logo após a finalização da concretagem, buscando evitar danos que possam ocor-
bração (RBC), visando garantir a confiabilidade dos resultados coletados.
Figura 24 - Termopares instalados dentro do bloco, ligado ao termômetro que se encontra protegido dentro da caixa amarrada aos aços do pilar (Fonte: TECOMAT)
39
4.6 PÓS CONCRETAGEM Logo após o término da concretagem, o
ração de água na superfície se torna maior do
a conclusão da concretagem e acabamento
cuidado que se deve ter é com a superfície de
que a taxa de abastecimento das camadas in-
da superfície. Em algumas situações, a coloca-
topo do bloco, que está exposta. Esta região está
ternas, os vazios gerados tendem a retrair, e, um
ção de lâmina d ́água sobre o bloco (Figura 26)
susceptível à retração plástica e consequente
vez que o concreto ainda está no estado fresco,
pode não ser tão efetiva para esse fenômeno,
surgimento de fissuras (Figura 25).
sem resistência suficiente, ocorre o surgimento
pois geralmente é realizada no outro dia com
A retração plástica ocorre ainda nas pri-
das fissuras por retração plástica. Vale salientar
o concreto já endurecido, mas pode ser efetiva
meiras horas do concreto após ser assentado e
que vários fatores condicionantes para o surgi-
contra as fissuras mapeadas que podem surgir
adensado, ou seja, ainda no seu estado plástico
mento das fissuras por retração plástica estão
por gradiente de umidade. O ideal é a realiza-
(não endurecido). A superfície recém acabada
envolvidos nesse processo, como por exemplo,
ção de cura úmida com aspersão de água so-
que está exposta tem sua água evaporada para
o sol, incidência e velocidade do vento, área de
bre a superfície de concreto, evitando o déficit
o ambiente ao mesmo tempo em que ocorre o
exposição entre outros.
de água e o surgimento das fissuras. Pode-se
fenômeno de exsudação da água da camada de
Medidas de controle podem ser tomadas
concreto mais interna até a superfície. Quando
para evitar o surgimento dessas fissuras, de-
esse equilíbrio é quebrado e a taxa de evapo-
vendo ser tomadas o mais cedo possível após
também usar agentes de cura química para fazer esse papel.
Figura 25 – Caso mais grave de fissuras ocasionadas por retração plástica
Figura 26 - Lâmina d ́água sobre o bloco
na face superior do elemento de fundação (Fonte: TECOMAT).
(Fonte: TECOMAT).
40
Contudo, algumas dessas ações não são tão fáceis de se executar por questões de custo. No caso da cura química, disponibilidade
5. MANUTENÇÃO E MANUTENIBILIDADE
de equipamentos e até mesmo de tempo da
Historicamente, no Brasil, a manutenção
cimento natural das edificações, que expôs ma-
equipe para ficar aspergindo e alimentando
sempre foi entendida como sendo uma ativi-
nifestações patológicas/problemas, resultando
essa água após a concretagem, que por vezes
dade intensamente realizada na área industrial,
em alguns casos de incidentes e acidentes.
finaliza de noite.
porém na construção civil, sua intensidade e ti-
Com isso, outra solução mais prática e
pos variaram bastante ao longo dos anos.
Com o advento da norma de desempenho NBR 1557526 (ABNT, 2013), a manutenção pre-
que pode ser bastante efetiva é utilizar areia
Em 1999, a ABNT publicou a primeira ver-
dial deixou de ser entendida por muitos como
disponível na obra para polvilhar cerca de 1
são da norma NBR 567425 (ABNT, 2012) - Ma-
a etapa “desastrosa” da construção, ou até mes-
cm de espessura sobre a superfície do bloco.
nutenção de edificações — procedimento cujo
mo como uma fase a ser encarada durante o
Pode umedecê-la, caso a superfície do bloco
objetivo foi trazer orientações para a organiza-
uso da edificação, para se tornar o capítulo final
não a faça. Um aspecto a ser levado em con-
ção de um sistema de gestão da manutenção
de uma etapa que deve ser pensada já nos es-
sideração é que o aspecto superficial do con-
das edificações. Desde então, esse conceito tem
tudos iniciais de projeto. Daí surgiu o conceito
creto ficará áspero, mas isso não implica em
sido bastante discutido e praticado no meio
de manutenibilidade, que se traduz no grau de
qualquer tipo de problema.
profissional, principalmente devido ao envelhe-
facilidade ou dificuldade da realização da ma-
Não é recomendável a utilização de fôrmas de alvenaria para a execução de blocos de coroamento e/ou sapatas isoladas de quaisquer geometrias, tendo em vista que essa técnica e material favorecerem o confinamento do calor gerado pela hidratação do cimento.
25
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 5674 Manutenção de edificações — Requisitos para o sistema de gestão de manutenção. Rio de Janeiro, 2012.
26
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 15575 Edificações habitacionais — Desempenho. Rio de Janeiro, 2013.
41
nutenção de um sistema, elemento ou componente, desde que ele mantenha seu comportamento em uso.
5.2 MANUTENÇÃO PREVENTIVA
5.3 MANUTENÇÃO CORRETIVA
Por definição, as atividades de manuten-
A Manutenção preventiva se caracteriza
Segundo a NBR 547625 ( ABNT, 2012), a
ção predial são um conjunto de ações que de-
por serviços que são efetuados em intervalos
manutenção corretiva é aquela a qual os ser-
vem ser realizadas para conservar ou recupe-
de tempo predeterminados, segundo critérios
viços são realizados imediatamente, ou seja, a
rar a capacidade funcional da edificação e/ou
preestabelecidos, dependendo das necessida-
atividade é realizada de forma imediata, assim
seus constituintes, a fim de atender às neces-
des do usuário, estimativa da durabilidade dos
que constatado e diagnosticado o problema, a
sidades, segurança, uso e ocupação dos seus
sistemas, gravidade e urgência, a fim de redu-
fim de permitir a continuidade de uso dos siste-
usuários (NBR 1557526). Assim, segundo a NBR
zir a probabilidade de falha ou a degradação
mas, elementos e/ou componentes das edifica-
567425 (ABNT, 2012), os tipos de manutenção
do sistema, elementos ou componentes de
ções, ou evitar acidentes, incidentes e prejuízos
existentes são:
uma edificação em uso. Simplificando: é toda
patrimoniais aos seus usuários e proprietários.
• Manutenção Rotineira
e qualquer ação de manutenção realizada de
• Manutenção Preventiva
forma prévia, cujo objetivo seja evitar que de-
• Manutenção Corretiva
terminado problema e/ou falha desencadeie e comprometa ainda mais o desempenho de determinado sistema. O objetivo principal da manutenção preventiva é elevar e garantir que o comportamento em uso de determinado sistema
5.1 MANUTENÇÃO ROTINEIRA
atenda às necessidades dos usuários. A manutenção preventiva é realizada sistematicamente e a frequência das atividades podem
Se caracteriza por um fluxo de serviços,
ser ocasionadas por:
padronizados e cíclicos, normalmente usuais,
• Tempo: o sistema e/ou material passar por
como por exemplo, a limpeza geral e lavagem
manutenção periodicamente quando atingir o
de áreas comuns.
tempo de uso determinado em manual.
manutenção corretiva pode ser
• Condição: A manutenção atrelada à condição/
programada. Isso vai depender
constatação determinada. A preventiva condi-
do
cional pode ocorrer devido ao surgimento de
comprometimento que o problema
sinais mínimos de denotem que um problema maior no futuro está por vir.
OBS: Existem casos em que a
grau
de
gravidade
e
o
imponha ao sistema.
42
Ou seja, é uma ação de manutenção rea-
tos executivos. Partindo desse pensamento,
Etapa de projeto
lizada com a finalidade de corrigir algo no ma-
questiona-se:
terial ou sistema, para que ele possa cumprir o
• Como aplicar os conceitos de manutenção
seu papel dentro do uso da edificação, confor-
nos elementos massivos de fundação
facilidade da realização das futuras inspeções
me foi previsto em projeto.
em concreto armado?
visuais, por parte dos proprietários da edifica-
• Como incorporar a ideia de manutenibilidade
ção. Nesse caso, facilitar o acesso e/ou visualiza-
a essas estruturas?
ção aos elementos massivos de concreto arma-
Para o caso das edificações de múltiplos pavimentos, dependendo da gravidade do pro-
É importante que a construtora pense na
Nesse contexto, entende-se que a ins-
do é algo crucial para a realização da atividade.
gencial ou programada:
peção visual é a atividade estratégica a ser
Pensando nisso, durante a discussão do
• Emergencial: É a manutenção realizada após
pensada inicialmente na manutenção e ma-
projeto de arquitetura é importante cogitar a
a falha da fundação do material ou sistema e
nutenibilidade dos elementos massivos de
possibilidade do uso de materiais de fácil re-
coloca em risco a segurança dos usuários;
fundação em concreto armado, afinal inspe-
moção no pavimento de garagem que se en-
• Programada: É a manutenção corretiva que
cionar é fazer manutenção. Ela deve ser pen-
contra em contato direto com solo, em detri-
é realizada de forma planejada (programada).
sada em etapas, conforme a estratégia apre-
mento ao uso de sistemas rígidos de piso em
Essa programação é o espaço de tempo neces-
sentada na Figura 27.
concreto armado ou não armado. A exemplo,
blema, a manutenção corretiva pode ser emer-
sário que o condomínio precisa ter para capitalizar seu caixa e realizar em um período posterior a correção dos materiais e/ou sistema. Nesses casos, a falha foi detectada, porém não
Manutenção e manutenibilidade
traz riscos iminentes de incidentes e acidentes.
5.4 MANUTENÇÃO ESTRUTURAL Independe das definições sobre manutenibilidade, manutenção e como elas se aplicam antes, durante e após a entrega de uma obra, é prudente frisar que essa matéria deve ser tra-
Etapa de projeto (manutenibilidade)
Etapa de execução (manutenção)
Manutenção preventiva (Inspeção preventiva inicial)
Manutenção preventiva (Inspeções periódicas)
Manutenções corretivas
Inspeções condicionadas
tada com muito cuidado, assim como também
Manutenções corretivas
são tratadas as demais atividades relacionadas à construção de uma edificação vertical, sempre preconcebidas por projetos e procedimen-
Durante o uso (manutenção)
Figura 27 - Entendimento de onde se aplica a manutenção e manutenibilidade aos elementos massivos de fundação em concreto armado (FONTE: TECOMAT).
43
temos o uso dos pavimentos denominados de intertravados. O pavimento intertravado, NBR 978127 (ABNT, 2013) é um tipo de pavimento flexível cuja estrutura é composta por uma camada de base (ou base e sub-base), seguida por camada de revestimento constituída por
Figura 28 – Componentes do pavimento intertravado (FONTE: Adaptado SINAPI 201728)
peças de concreto, assentadas sobre camada de areia ou pó de pedra, e travadas entre si por contenção lateral. As juntas entre as peças são preenchidas por material de rejunte (areia). A Figura 28 apresenta os componentes do pavimento intertravado. As geometrias e caracterizas estético-visuais disponíveis no mercado são as mais diversas. Alguns exemplos são os blocos do tipo retangular (Figura 29), sextavado (Figura 30) , 16
Figura 29 –
faces (Figura 31) e blocos pisograma (Figura 32).
Bloco retangular
Figura 30 – Bloco sextavado
(FONTE: SINAP 2017 )
(FONTE: SINAP 201728)
Figura 31 – Bloco 16 faces
Figura 32 - Bloco
(FONTE: SINAP 201728)
tipo pisograma
28
27
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 9781 Peças de concreto para
(FONTE: SINAP 201728)
pavimentação — Especificação e métodos de ensaio. Rio de Janeiro, 2013. 28
SISTEMA NACIONAL DE PESQUISA DE CUSTOS E ÍNDICES DA CONSTRUÇÃO CIVIL –
SINAPI. Cadernos técnicos de composições para pavimento intertravado, 2017.
44
Figura 33
Figura 34
Figura 35
Figura 36
A Figura 33, Figura 34, Figura 35 e Figura 36 mostram obras de cunho residencial e comercial que fazem uso do sistema de piso intertravado no térreo ou subsolo. É importante frisar que não é necessário que todo o piso seja executado com o sistema intertravado (Figura 37). Pode-se, para fins de inspeções futuras, deixar a área de intertravado extrapolando a área limítrofe dos blocos e/ou sapatas, em 60 centímetros. Em casos em que não for possível adotar a cobertura de 100% da projeção da face superior dos elementos da fundação no piso, pode-se optar por realizar a cobertura de uma área parcial, ou até mesmo a adoção de outra forma de facilitação do acessos, como o uso de caixas de inspeção.
45
Figura 37 - Planta da paginação da calçada e estacionamento. Nota-se que uma parcela do estacionamento, a que fica sob a lâmina do edifício, será executada com pavimento intertravado (FONTE: GB GABRIEL BACELAR CONSTRUÇÕES S.A)
46
Para qualquer uma das soluções adota-
Na primeira inspeção visual, recomenda-
sistemas, conforme manual de uso, operação
das, deve-se tomar o cuidado com o nível do
-se que sejam avaliadas as necessidades de ma-
e manutenção entregue. Tratando do sistema
lençol freático, principalmente em período in-
nutenções corretivas. Os problemas apresen-
estrutural, fundações em concreto massa e de-
vernoso, pois em muitos casos o sistema tradi-
tados devem ser mapeados e registrados em
mais estruturas, as primeiras atividades de ma-
cional de piso de concreto também contribui
ficha de verificação visual do serviço (Apêndice
nutenção que deverão ser realizadas pelo con-
para a contenção da água.
B), e posteriormente anexado ao databook da
domínio são as inspeções visuais.
obra. O registro e documentação são importan-
A recém lançada NBR 1674729 (ABNT,
tes. Em alguns casos de quadro fissuratório em
2020) trata sobre o assunto da inspeção predial
estruturas de concreto, a diferença no diagnós-
e deixa claro que essa atividade terá sua perio-
tico preliminar entre uma fissura causada por
dicidade de acordo com às leis e regulamentos
executiva
RAA ou por retração plástica é justamente o
vigentes, bem como à eventual recomendação
após a concretagem e período de cura dos ele-
histórico de quando ela surgiu e sua evolução
do profissional da inspeção. No caso de não
mentos de fundação é a desfôrma, realização
ao longo do tempo.
existir situações excepcionais no edifício (ma-
Etapa de execução Normalmente,
a
sequência
da impermeabilização e posterior reaterro do
Com relação às manutenções corretivas,
nifestações que denotem algum problema de
local. Dito isso, e analisando o fluxograma apre-
cada caso deve ser analisado pela equipe da
cunho estrutural), a periodicidade da realização
sentado da Figura 27, após a desfôrma deve-se
obra, em conjunto com o calculista e consultor
das inspeções deve seguir o recomendado pela
aproveitar a oportunidade para a realização da
da área de materiais e patologias.
lei estadual No 13.341, DE 27 DE NOVEMBRO
primeira inspeção preventiva visual (manuten-
DE 2007:
ção preventiva). Essa manutenção, estratégica,
• I - 5 (cinco) anos para edificações residenciais
visa identificar possíveis problemas como:
Etapa de uso
• “Bicheiras”; • Armaduras expostas por falha
com até 20 anos de construção; • II - 3 (três) anos para edificações residenciais
Oficialmente, o uso da edificação se inicia
com mais de 20 anos de construção;
no cobrimento e
quando existe a emissão do habite-se e, a partir
• III – 3 (três) anos para edificações públicas e
• Fissuras
de então, o condomínio começa a ser ocupado
comerciais.
As fissuras podem ser observadas nas primei-
pelos seus moradores. O ano zero é formaliza-
Porém os documentos em vigor (normas
ras horas e/ou dias após a concretagem do
do com a entrega desse documento e salvo al-
e leis) não apresentam orientações quanto à
elemento de fundação. Nesses casos, normal-
gumas intervenções, que a construtora realiza
amostragem e procedimento de inspeção. Nes-
mente ocorrem devido a retração plástica e/ou
na edificação, o condomínio deverá primar por
te caso, recomenda-se o plano de ação confor-
retração por secagem.
realizar as manutenções previstas dos vários
me o Quadro 3 e Quadro 4.
29
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 16747. Inspeção predial - Diretrizes, conceitos, terminologia e procedimento. Rio de Janeiro, 2020.
47
IDADE
AMOSTRAGEM
5 anos
Entre 3 e 4 elementos
10 anos
Mais 3 elementos
15 anos
Mais 3 elementos
20 anos
Mais 3 elementos
23 anos
Mais 3 elementos
ÁREA ESCAVADA Dependendo do tamanho do elemento de fundação, recomenda-se que seja escavada toda a projeção da área da face superior dos bloco ou sapata e umas das faces laterais até a profundidade de 70 cm da face do topo (blocos) conforme apresentado na Figura 38. No caso das sapatas a escavação deve ser restrita ao tronco de cone (cuscuz).
IDADE
AMOSTRAGEM
ÁREA ESCAVADA
3 anos
Entre 3 e 4 elementos
6 anos
Mais 3 elementos
9 anos
Mais 3 elementos
12 anos
Mais 3 elementos
15 anos
Mais 3 elementos
Dependendo do tamanho do elemento de fundação, recomenda-se que seja escavada toda a projeção da área da face superior dos blocos ou sapatas e umas das faces laterais até a profundidade de 70 cm da face do topo (blocos). No caso das sapatas a escavação deve ser restrita ao tronco de cone (cuscuz).
Quadro 3 – Plano de inspeção para as edificações residenciais
Quadro 4 - Plano de inspeção para as edificações públicas e comerciais
condicionadas a sua idade (FONTE: TECOMAT)
condicionadas com sua idade (FONTE: TECOMAT)
A ideia por traz do plano de amostragem, que está apresentado nos quadros 3 e 4, é que dentro de um certo período de tempo, a edificação tenha realizado a inspeção de boa parte dos elementos de fundação, tendo em vista que realizar essa atividade na sua totalidade de uma vez só é, tecnicamente e economicamente, inviável para o condomínio. Cabe salientar que em algumas situações não é possível a escavação de toda a área da projeção da face superior dos blocos e sapatas, tendo em vista que em alguns casos isso ocupa uma grande área do pavimento e sua escavação gera certo transtorno aos moradores. Nesse caso, pode-se optar por realizar uma escavação parcial, cerca de 50% da área de projeção do topo, conforme pode ser observado na Figura 40. Se na oportunidade for verificada a existência de problemas, deve-se ampliar a investigação ou seguir as recomendações do engenheiro responsável pela inspeção.
Figura 38 – Exemplo de escavação de bloco
Figura 39 - Exemplo de escavação parcial de sapata
de coroamento (Fonte: TECOMAT).
( Fonte: TECOMAT)
48
6. CAPÍTULO DE ESTUDOS DE CASO NA RMR Nesse capítulo será abordado um estudo
No Quadro 5 é possível ver as caracte-
Ao todo, a lâmina principal da torre da
de caso real realizado pela Tecomat Engenha-
rísticas dos blocos que compõem a lâmina da
edificação é composta por 63 estacas, 17 blo-
ria, no qual serão mostradas as características
torre da edificação:
cos de coroamento, com formatos retangula-
do empreendimento, as etapas desenvolvidas
res, quadrados e triangulares, totalizando um Bloco
No de estacas
Altura (m)
Volume (m3)
volume aproximadamente de de 165m3 de
B13
2
1,7
4,1
concreto. Não foram contabilizados os blocos
B6
2
1,7
4,1
de periferia com 1 estaca que possuem me-
B19
2
1
1,3
B18
2
1,7
3,6
B5
2
1
1,3
B14
3
1,7
8,0
B15
3
1,7
8,0
6.2 MATERIAIS UTILIZADOS
B17
3
1,7
8,0
B4
3
1,4
3,5
E DOSAGEM DE CONCRETO
B1
3
1,4
3,5
B7
3
1,7
8,0
A fundação é do tipo profunda com uti-
B16
4
1,4
10,2
lização de estacas de concreto pré- fabricadas
B11
4
1,4
10,2
Após isso, o segundo passo fundamental foi
de secção circular e blocos de coroamento
B(10+12)
5
1,9
23,3
a análise da carta de dosagem, que precisou
em concreto armado, cujos fcK são de 30 Mpa,
B(2+3)
6
1,7
16,1
ser otimizada na tentativa de diminuir o total
produzidos com fôrma de madeira. A execu-
B8
8
1,9
18,7
de calor gerado. Um fato importante foi a an-
B9
8
1,9
18,7
no trabalho e os resultados obtidos.
6.1 CARACTERIZAÇÃO DO EMPREENDIMENTO O empreendimento em questão é o edifício Unique Hall, da construtora Fama, e se trata de um residencial multifamiliar com 16 andares de apartamentos, sendo 4 unidades por andar, situado na cidade de Recife-PE.
ção do estaqueamento e concretagem dos blocos de coroamento se deu entre fevereiro a junho de 2019.
Quadro 5: características dos blocos que compõem a lâmina da torre da edificação
nos de 0,5m3 de volume cada, nem cintas e vigas de equilíbrio.
Inicialmente, o primeiro passo do trabalho foi a checagem da quantidade de blocos, bem como suas dimensões e características.
tecedência com que a construtora iniciou esse planejamento/estudo, o que permitiu fazer os ajustes necessários na dosagem, inclusive na
49
redução do fcK de 40 para 30 Mpa, com a anuên-
Bloco
Consumo gelo/m3
Temp. lançamento(c°)
B4
0
34,2
71,6
16
B11
100
27,6
63,4
21
B18
100
26,7
63,4
25
B19
100
26,2
52,0
18
tadas no monitoramento de 14 blocos de co-
B8
100
24,8
66,4
27
A seguir, no Quadro 6, estão as informa-
roamento. A quantidade é menor do que a in-
B9
100
25,2
66,7
25
ções da carta de dosagem que foi otimizada
formada anteriormente pois alguns desses são
e utilizada na obra. Como pode-se ver, o fck foi
gêmeos e foram concretados no mesmo dia.
B15
100
24,7
60,2
26
reduzido e o consumo de cimento otimizado
Inicialmente, foi feita uma análise de concre-
B16
100
22,9
62,0
25
ao máximo, sendo isso possível graças à partici-
tagem piloto junto com a construtora para
B13
100
21,5
54,5
28
pação da sílica ativa. Importante pontuar que a
mostrar a capacidade de elevação da tempe-
B14
100
21,5
58,2
35
dosagem otimizada foi testada em laboratório
ratura, mesmo em blocos pequenos, como o
B(10+12)
100
22,5
56,8
32
e atingiu-se resistências da ordem de 34 MPa
caso do B4 com volume de apenas 3,5m3, mas
B17
100
18,5
56,4
38
com 7 dias de idade.
uma altura de 1,4m, o que tem uma forte con-
B1
100
21
54,3
25
B(2+3)
100
21,7
59,9
30
cia e aprovação do calculista, visando diminuir o consumo de cimento, e, consequentemente, o calor total gerado. Assim, o projeto estrutural
6.3 RESULTADOS DAS MEDIÇÕES
ficou com características e dosagens separadas para elementos de fundação e superestrutura, cujo fck permaneceu de 40Mpa.
O quadro 7 agrupa as informações cole-
tribuição. Esse estudo inicial foi realizado para verificar a necessidade do tratamento térmico mesmo em blocos de menor volume.
Tempo para Temp. pico atingir o pico (h) (c°)
Quadro 7: Resumo dos blocos e das temperaturas
fck
30 MPa
Abatimento
100+-20mm
adição de gelo, a empresa fez a análise para
A/C
0,617
se certificar de que, realmente, se os blocos de
Bombeável
sim
menores volumes já ultrapassassem o limite de
to substituindo parte da água de amassamento
D máximo agregado
19 mm
temperatura, os demais também iriam precisar
por gelo em escamas, em um consumo de 100
Cimento
CPV ARI
de adição de gelo.
Kg/m3. Com isso, dos outros 13 blocos, apenas
Consumo de cimento
259 kg/m3
Adições
Sílica ativa 23 kg/m3
Aditivos
Plastificante e estabilizador de hidratação
Quadro 6 - informações da carta de dosagem
Devido ao alto custo do concreto com
de lançamento e pico
Como pode-se ver na Quadro 7, mesmo
o B8 e B9 passaram um pouco acima do lim-
com o consumo otimizado ao máximo, mas
ite preconizado de 65°C (Figura 41). Vale infor-
sem resfriamento, o concreto do B04 foi lan-
mar que o procedimento de carregamento do
çado a 34,2 graus e atingiu um pico de 71,6°C,
caminhão betoneira, tempo até o descarrega-
conforme Figura 40.
mento e temperatura dos insumos, vai influen-
Entretanto, esse valor não era o almejado e para os próximos blocos resfriou-se o concre-
ciar na eficiência desse gelo, bem como seu consumo, na temperatura final de lançamento.
50
Figura 40 - Gráfico de variação de temperatura sem a adição de gelo.
Figura 41 - Gráfico de variação de temperatura com a adição de gelo.
(volume do bloco de 3,5m )
(volume do bloco de 10,2m3)
3
6.4 CUSTOS Com os dados fornecidos pela construtora, é possível fazer uma análise básica de custos envolvendo o uso do gelo em relação apenas ao insumo concreto. Ao todo foram consumidos 311m3 de concreto nos blocos de coroamento e cintas, somando tanto a lâmina do prédio como os elementos de periferia, e ainda o reservatório inferior. Desses, apenas em 190m3 de concreto foram necessários utilizar gelo. Dito isso, segue um resumo dos custos totais com concreto em relação ao uso de gelo, mostrado na Figura 42. Com o uso de gelo em 190 m3 do total de concreto, apenas naqueles elementos julgados necessários, o custo total com concreto aumentou R$13.300,00 (17,82%) em relação ao gasto total que seria sem o uso do resfriamento por gelo.
Figura 42 – Dados custo do concreto orçado sem gelo e o efetivamente gasto com adição de gelo
51
7. CONSIDERAÇÕES FINAIS Os mecanismos de expansão interna, RAA e DEF, já são tratados com bastante relevância, no Brasil, há décadas, especificamente, no setor de construção civil de obras hidráulicas de grande porte, como barragens e hidroelétricas, onde o cuidado para prevenção desses mecanismos já são concebidos na fase de projeto. Infelizmente, com a dificuldade de se transferir conhecimento entre os diversos setores da engenharia brasileira, levaram a esse “gap” na informação de que, tanto a RAA, quanto a DEF, podem afetar quaisquer estruturas de concretos armado e não apenas obras hidráulicas de grande porte. Esse e-book procurou, de uma forma simples e didática, transmitir à cadeia construtiva de edificações de múltiplos pavimentos o conhecimento adquirido nesses últimos 15 anos no tocante a esses mecanismos, que ocorreram em elementos massivos de fundações na RMR. Nele, foram descritos casos relevantes para despertar o leitor sobre a existência do problema e as ações tomadas pela engenharia pernambucana para enfrentar o problema. Essas ações podem servir de referência para outros centros urbanos, caso venha a se deparar com a mesma situação enfrentada pela nossa engenharia, pois, com certeza, esses casos não se ressumem a uma única região ou cidade, podendo existir em maior ou menor intensidade em diversas partes do nosso país. Além desses casos, foi dada ênfase nas diversas fases da execução da obra; diretrizes de projeto, escolha dos materiais, execução, controle para mitigação desses mecanismos e manutenção. Esperamos que esse e-book tenha atendido a expectativa do meio técnico e venha a contribuir para melhoria da qualidade das obras em concreto armado e em particular as de edificações residências e comerciais de múltiplos pavimentos.
52
APÊNDICES A – PLANILHA DE PESAGEM DO CONCRETO NA CENTRAL CONCRETEIRA
53
APÊNDICE B – FICHA DE VERIFICAÇÃO VISUAL DA FUNDAÇÃO (BLOCO DE COROAMENTO OU SAPATA ISOLADA)
54
55