Curar não é só molhar!

O termo “Cura”, quando associado ao concreto, pode ter diferentes interpretações. Diz-se que quando um concreto atinge resistências elevadas em pequenas idades, ele tem uma “cura” rápida. Quando da desforma, é necessário que se obedeça ao tempo mínimo de “cura”. Quando terminada a concretagem, deve-se iniciar a “cura” imediatamente. Aqui, iremos usar a palavra “cura” para tratar dos cuidados referentes à manutenção da umidade do concreto e porque ela é tão relevante para a qualidade da construção.

Sim, “manutenção da umidade” é a melhor forma pela qual consigo me referir a cura. Porque muitas pessoas acreditam que curar uma peça concretada significa molhar após o endurecimento do concreto. Então acreditam que o ato de se aspergir água sobre a superfície é garantia de uma cura bem feita. Mas curar significa mais que isso. Significa manter a umidade original do concreto, até que o concreto não mais precise dela. Significa tomar alguma providencia para que a água não evapore da superfície, até que o concreto:

·         Tenha finalizado completamente os processos de hidratação do cimento;

·         Obtenha resistência suficiente para suportar os esforços de retração por secagem;

A água de dosagem adicionada ao concreto tem dupla finalidade. A primeira delas é servir como catalizador para o processo de endurecimento, já que o cimento portland (estamos tratando de concreto de cimento portland) é um aglomerante hidráulico. A água serve como meio de solução dos Silicatos e Aluminatos de Cálcio presentes no cimento. Também participa como componente das reações que promovem a formação dos cristais que garantem o endurecimento e o ganho de resistência, a partir destes compostos primordiais. Sem a água, essas reações não se completariam e o cimento continuaria a ser um pó inerte. Existe um valor mínimo de quantidade de água, em relação ao peso de cimento presente na mistura, necessário a garantir uma hidratação suficiente, apesar de haverem controvérsias a respeito do numero exato. Mas as experiências bem sucedidas das quais tomei parte não puderam atingir número menor do que 25%. Ou seja, o cimento parece precisar do mínimo de um quarto do seu peso em água para reagir corretamente. E o curioso é que quanto mais água se adiciona além desse mínimo, piores são os resultados dessa hidratação, principalmente porque os cristais maiores, como a portlandita e a etringita passam a ser formar em maior número, em detrimento do C-S-H, que garante a maior parte da resistência do concreto.

Então, porque não adicionar apenas 25% (do peso de cimento) de água? Por causa da segunda função da água, a mais evidente e observável, que é conferir a plasticidade desejada, a fluidez necessária à trabalhabilidade do material. Mesmo quando se usa aditivos químicos poderosos para tentar substitui-la nesse ofício a água ainda cumpre um papel importante no controle da viscosidade e na reologia. Por isso, na esmagadora maioria das vezes a quantidade de água necessária supera em muito o quarto do consumo de cimento. Essa água excedente irá variar, extensamente, com o slump de aplicação, o tipo de aditivo usado, a granulometria dos agregados, o tipo de cimento, o tempo de transporte, etc, etc, etc... Concretos comuns tendem a ter entre 160 e 250 L de água por m3. E toda essa água precisa permanecer dentro do concreto.

Primeiro, falando sobre a hidratação. Se permitirmos que o concreto perca, mesmo que apenas na superfície da peça, a água mínima necessária ao endurecimento correto do cimento, fatalmente teremos problemas. Quem nunca viu um piso de concreto, uma viga ou uma laje apresentarem uma superfície frágil, pulverulenta, desagregada? Uma das causas mais frequentes é a perda de água na primeira camada superficial, antes do fim de pega do cimento, fazendo-a mais frágil que o substrato inferior e, portanto, mais suscetível ao desgaste. Neste ponto, alguém pode pensar: “se uma parte da água se evaporar, mas for mantido pelo menos o a/c 0,25, acima mencionado, provavelmente o concreto ficará com a superfície até mais forte!” Bom isso pode ser até correto, em certa medida, mas aí entramos no segundo tópico: a retração por secagem.

Assim que lançamos o concreto, a água começa, imediatamente, a se evaporar. Ora, essa evaporação leva o concreto a perder matéria, massa, ao mesmo tempo em que a perda de elasticidade inerente ao processo de endurecimento, levam o volume (externo) da peça a se manter constante. Então, o concreto não tem outra escolha, senão abrir espaço para compensar essa perda de massa. Essa abertura se dá na forma de trincas que se originam de tensões internas de retração. Elas se manifestam de duas maneiras:

·         Nos primeiros minutos após o lançamento, antes do fim de pega, a exsudação natural do concreto fornece à superfície um suprimento constante de umidade. Ao mesmo tempo, a evaporação consome essa umidade em uma dada velocidade. Se a velocidade de evaporação for maior que a de exsudação, surgem pequenas e incômodas fissuras superficiais, de pequena espessura, não mais que 1 ou 2 mm, com a aparência da figura abaixo:

  

·         Após o fim de pega, se a maior parte da água se evapora, as tensões são tão altas que surgem fissuras de grande abertura, muito maiores que o milímetro, formando figuras geométricas. Isso porque, nessa altura, o concreto já não oferece quase nenhuma elasticidade. Como abaixo:

Então surge naturalmente a pergunta: Até quando devemos manter a cura? Bom, quanto à hidratação, pouco depois do fim de pega o cimento já não necessita mais de água para manter a sua reação, porque esta já caminha praticamente por conta própria. Então resta a retração. Aí, o próprio ganho de resistência gradual do concreto, que promove as fissuras ao reduzir a elasticidade, também leva o concreto a atingir uma determinada condição onde é capaz de resistir às tensões da retração e não mais fissurar. Então, devemos tomar providencias para que a umidade original não saia da mistura até que o concreto atinja a resistência mecânica mínima para suportar as tensões internas de retração. E essa resistência mecânica, traduzida em resistência à compressão, aparentemente esta em torno de fc 15,0 Mpa. Ou seja, a partir de 15 Megapascal o concreto não fissura mais por retração, aí podemos deixar a água ir embora, sem maiores problemas. Isso inclusive é texto da norma brasileira, no item 10.1 da ABNT NBR 14931 de 2004, que trata sobre a execução de estruturas de concreto armado.

Assim como saber até quando manter a água no concreto, muito importante também é saber quem é o inimigo, ou seja, o que promove a perda de água do concreto, afim de combater todas as causas. E eu dividiria em duas grandes frentes:

·         Absorção pelo substrato. Formas de madeira, solo natural, sub-bases granulares, lajotas cerâmicas de lajes pré-moldadas, podem absorver excessivamente a água do concreto. Medidas como impermeabilização de formas, cobertura do solo com filme plástico, saturação de lajotas, são etapas indispensáveis à concretagem;

·         Evaporação da superfície. Quatro fatores básicos controlam e determinam a evaporação: Temperatura do Ar, Temperatura do Concreto, Umidade Relativa do Ar e Velocidade do Vento. Basta que uma das variáveis assuma um determinado valor crítico que as fissuras fatalmente aparecerão, sem a devida proteção. Segundo o ACI (American Concrete Institute) se a evaporação atingir valor igual ou superior a 1,8 L/m2*h, o concreto irá fissurar.

Resumindo, a cura deve evitar que a água do concreto se perca por absorção ou evaporação a partir do momento de lançamento até a obtenção do fc 15,0 Mpa. Como fazer isso? Diversos são os métodos. Películas químicas, mantas, nebulizadores, lamina de água, inibidores de evaporação... E cada um pode ser mais eficiente que outro, conforme o tipo de peça concretada. É preciso que um plano de cura seja elaborado, para cada empreendimento: cinco ou seis linhas de instruções que são a única diferença entre uma laje perfeita ou um monte de trincas e vazamentos. Simples assim.

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Fôrmas para concreto: Nossa “massa de bolo” depende delas!

É com muita honra e satisfação que apresento a primeira convidada a escrever no Blog do Concreto. Ela é a Josyane Angélica de Jesus. Técnica de Estradas pelo CEFET MG e Graduanda em Engenharia Civil pela Escola de Engenharia Kenedy, ela é uma das mais destacadas projetista de escoramento e formas para construção pesada de Belo Horizonte, atuando como supervisora de projetos em uma das maiores empresas do ramo. Participou de grandes projetos locais como o Centro Administrativo do Governo de Minas, Duplicação da Antônio Carlos, o BRT, as estações de tratamento de esgoto para despoluição do Velhas, dentre vários. Também atuou em obras importantes pelo Brasil a fora, ajudando a construir pontes, viadutos, silos, instalações industriais e grandes obras de infraestrutura de Minas Gerais até o Maranhão. O conhecimento e experiência dela sobre o tema das estruturas provisórias é muito maior do que poderia sugerir a sua pouca idade, como o brilhante texto a seguir pode muito bem ilustrar. Essa multitalentosa jovem mamãe também é uma brilhante fotografa e artista plástica. Há, e claro, ela também é o amor da minha vida...

 

GENERALIDADES SOBRE AS FORMAS

Formas. O que a maioria das pessoas entende por esse ‘dispositivo’?

Na maioria das vezes, apenas ser uma espécie de contenção para que o concreto não ‘vaze’ e que permita a ele conseguir, com isso, adquirir a forma correta do projeto. É como se fabricássemos uma espécie de “contenção” para uma massa de bolo, que depois de assada, ganha sua resistência e já pode ser desenformada.

Um sistema de formas, para ter qualidade incontestável, deve responder satisfatoriamente aos seguintes requisitos:

a ) Resistir aos esforços de pressão devidos ao concreto fresco e ser estanque sem apresentar deformações fora dos limites máximos admissíveis;

b ) Ser rígida, leve, durável e prática de se utilizar;

c ) Possibilitar inúmeras reutilizações, sem que seja necessário desmonta-la, reformá-la ou trocar o compensado, durante a obra;

d ) Quanto ao compensado, deve ter todos as suas faces e furos de passagem dos tirantes seladas com tinta especial impermeabilizante, para evitar danos como o inchamento, perda de resistência e decréscimo da vida útil do mesmo;

e ) Ser fácil de se montar e de se desmontar;

f  ) Manter a excelente qualidade final do concreto.

Na prática, é na sua utilização, durante a desforma que se conhece a qualidade de um bom sistema de fôrmas!

Mas quais seriam as interfaces desse sistema?

Sabemos que as formas, para manter seu formato, tem que ter alguma estruturação, mas o que poucos sabem é que essa estruturação geralmente é limitada ao material fabricado. E por isso, temos que limitar a velocidade de concretagem, para que a pressão exercida sobre a forma seja a máxima suportada pela mesma.

A uma temperatura constante, substancias, como por exemplo, a agua, mantem seu estado líquido. No caso do concreto, tratamos de uma mescla de cimento, areia, água, apesar de manter a temperatura constante, com o tempo, se solidifica. O concreto, no princípio, se comporta como um ‘liquido’, mas com o passar do tempo vai se solidificando e a pressão não aumentará, mantendo-se constante.

Alguns dos fatores que mais influenciam nessa pressão exercida pelo concreto, e que devem ser levado em conta na hora da execução das formas, são: pressão do concreto fluido, a altura hidrostática, a consistência, a mobilidade e a fluidez do concreto (slump), o tempo de pega e endurecimento, a velocidade da concretagem, a vibração do concreto, os aditivos usados, além do peso específico do concreto (que na maioria das vezes permanece constante). Até mesmo a sua temperatura de lançamento (que muitas vezes é estimada, pela falta de controle na hora do lançamento).

A velocidade de concretagem, um dos mais importantes parâmetros, é diretamente influenciada pela temperatura do concreto, pela vazão da bomba de concretagem, pela dimensão da estrutura a ser concretada, consistência do concreto, e se o mesmo possui ou não aditivos. E cabe ao construtor controlar esses parâmetros para garantir que a velocidade não ultrapasse a máxima tolerável pelo sistema de fôrmas.

Agora, imaginemos uma forma executada sem nenhum desses cuidados acima. A probabilidade que a forma ‘abra’ é muito maior que a imaginação dos que estão executando sem os cuidados necessários. Agora imaginemos o lançamento do concreto em formas não preparadas adequadamente para recebê-lo. E que essa concretagem seja executada com uma velocidade aleatória e uma vibração do concreto sem os cuidados adequados.

A maioria das vezes em que uma forma se rompe é pela imprudência e negligencia na hora da concretagem. Muitas vezes, a fiscalização não se preocupa com a vibração do concreto e não imagina que a vibração inadequada desse concreto interferirá diretamente na estruturação da forma executada. Seria como se, na forma de bolo citada logo no começo do texto, colocássemos uma pinça de batedeira girando aleatoriamente e não tomando cuidado para que a pinça não se encoste à parede da forma. Muito provavelmente esse ato de encontro pinça-forma irá criar um atrito na forma causando deformações, fazendo com que o ‘bolo’ não saia no formato planejado. Deve-se ter o cuidado ao uso exagerado do vibrador, pois isso muda significativamente o quadro das pressões do concreto.

De posse desses parâmetros, poderemos avaliar qual a melhor maneira para a concretagem de uma estrutura, levando em conta a fôrma utilizada e as necessidades do cliente.

Cuidados e consulta as normas de parâmetros sempre nos trará informações necessárias e importantes para a execução dos serviços de concretagem.

Por: Josyane Angelica de Jesus

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Concreto Auto Adensável – Agora é a vez de BH

No dia 05 do mês passado eu tive o prazer de participar, pela primeira vez, de uma reunião da Comunidade da Construção de BH. Fui representando a companhia em um evento do GETEC, comandado pelo super carismático Arcindo Vaquero, presidente da Abesc e organizado pela regional Minas da ABCP, com a impecável hospitalidade do Gerente Regional Lincoln Raydan, da Patrícia Tozzini (Pólo BH) e da Amanda. Esta reunião tratava do tema Concreto Auto Adensável (CAA) e contou com a presença de concreteiras, grandes construtoras, um projetista de estruturas, uma empresa de formas, agregados... um excelente resumo da construção civil em BH. Assim como foi em outros casos de sucesso, como as paredes de concreto e a alvenaria estrutural, a ABESC e a ABCP (através da Comunidade da Construção) pretendem incentivar o uso do CAA.

O tema me fez relembrar da época em que tinha acabado de me formar no curso técnico de Edificações do CEFET-MG e trabalhava na implantação do extinto restaurante do Aeroporto da Pampulha. Era o ano 2000 ou 2001, não me lembro bem. O fato é que um dia fui convidado para assistir a uma concretagem experimental no pátio de manobras das aeronaves, em frente à sala de embarque. Tratava-se de uma nova tecnologia em concreto denominada “Agilia” (peço licença pelo uso da marca comercial, mas não imagino como me referir de forma diferente). Era um concreto totalmente auto nivelante e auto adensável, que dispensava o uso de ferramentas convencionais para ser espalhado e acabado. E não era necessário vibrar, portanto foi o primeiro CAA que conheci. Todos ficaram bastante impressionados com o comportamento reológico do concreto e eu, ainda mais. Ele praticamente caminhava sozinho e preenchia completamente os espaços dentro da forma a medida em que ia sendo “despejado” do caminhão betoneira.

Jamais imaginaria que aquele teste não havia sido totalmente bem sucedido e que o Agilia ainda levaria cerca de 10 anos para ser completamente finalizado por aqui. Jamais imaginaria que dali a dois anos seria convidado a trabalhar na mesma companhia que produz o Agilia. E, com certeza, não imaginava ter sido designado como responsável pelo desenvolvimento da tecnologia “Agilia” no Brasil, suportado diretamente pelo nosso laboratório central em Lyon. Com a ajuda de uma pequena e excelente equipe, principalmente pela dedicação do então estagiário de engenharia Leonardo Soares, conduzi perto de 120 testes laboratoriais. E até o teste de numero 74, todos haviam sido retumbantes fracassos!

O CAA, principalmente o Agilia, é sem dúvida o concreto mais complexo que conheci. Ele reúne um conjunto de propriedades extremamente específicas e que conflitam conceitualmente entre si. Por exemplo, ele precisa ter uma viscosidade muito baixa, para garantir o comportamento “vaso-comunicante” quando lançado nas formas. Mas ao mesmo tempo ele precisa ter estabilidade perfeita, não permitindo nenhuma exsudação ou segregação. Precisa ter estabilidade, mas não pode ter um volume de pasta muito elevado, porque do contrário fica muito susceptível a fissuras. Não pode ter um volume de pasta muito grande, mas requer o uso de grandes quantidades de aditivos superplastificantes, para garantir máxima fluidez. Tem a sua fluidez superelevada garantida pelo uso dos aditivos base PCP (Policarboxilato Poliox), mas precisa manter esta propriedade por longos períodos, apesar destes aditivos perderem o efeito com o tempo. E normalmente requerem resistências elevadas, obtidas com quantidades bastante limitadas de cimento.

A escolha dos aglomerantes, dos agregados ideais, do proporcionamento entre estes agregados, dos aditivos, da dose ideal de cada aditivo, da forma de mistura ideal, das adições minerais e, pior, da combinação perfeita entre todas estas e outras escolhas levou cerca de um ano e meio de pesquisas. Mas no final, nós pudemos ver um caminhão betoneira ser dosado com um slump flow de 740 mm, ser transportado por 20 km em “um sol de 36° C”, ser ensaiado após duas horas e apresentar 730 mm de slump flow e cair em uma forma de parede mantendo-se praticamente nivelado, como um líquido. Claro que a forma abriu. Afinal, somos especialistas em concreto, mas descobri que não sabemos nada de formas!

Tenho a impressão que, para encher uma laje com este concreto, basta posicionar o tubo de uma bomba lança no ponto central da forma e deixar que ele (o concreto) caminhe livremente e vá preenchendo as vigas, uma por uma, até nivelar na espessura da laje. A intervenção manual deverá ser mínima.

Outro dia estava em um dos andares superiores da obra de um prédio em Pouso Alegre (Sul de Minas), conversando com o Mestre de Obras. Por acaso a construtora é responsável pela execução dos prédios mais altos da cidade. Como de lá podíamos visualizar a maioria destes outros edifícios, o Mestre estava apontando cada um deles a medida que me contava uma breve estória sobre a época em que foram construídos. Um dado momento ele apontou para o prédio em que usaram pela primeira vez o concreto bombeável:

_“Até naquele prédio ali, eu enchia uma laje a cada dois dias, as vezes até três. Subíamos o concreto na ‘girica’, pelo ‘guincho’. Aí, passamos a usar a bomba e eu enchia uma laje em um dia e ainda acabava ali pelas quatro horas da tarde...”.

Eu disse a ele que com o CAA ele poderia um dia chegar a concretar duas lajes no mesmo dia. Talvez três!

Porque no meu ponto de vista, quando o CAA começar a ser usado em larga escala, a construção experimentará a mesma mudança de conceito de quando passou do concreto convencional para o bombeável. Porem, os desdobramentos serão ainda maiores. Tanto no que diz respeito à qualidade, versatilidade e aparência das estruturas, à velocidade das obras e à relação com a mão de obra, como no tocante aos cuidados e aprendizados necessários. Todos deverão se adaptar para aproveitar o potencial da tecnologia.

As formas precisarão ser repensadas, sobretudo quanto à estanqueidade, resistência ao empuxo e velocidade de concretagem. O controle tecnológico deverá incorporar novos ensaios de aceitação e mesmo os ensaios atuais serão feitos de forma diferente, necessitando re-treinamento das equipes. Os projetistas estruturais tenderão a usar fck maiores, mais adaptáveis ao CAA. As obras mudarão seu planejamento, e os critérios de controle deverão ser mais exigentes. Sem falar nas concreteiras, que precisarão repensar tudo, do método de aceitação de matérias primas até os volumes de transporte.

Mas vale a pena. Quando soube do interesse da Comunidade da Construção sobre o tema, fiquei bastante otimista. Neste momento a meta é levantar os possíveis ganhos financeiros decorrentes da aplicação do CAA. Criar indicativos de qualidade, velocidade e custo para substanciar a idéia e mostrar para todos os benefícios reais da tecnologia. A outra meta é buscar o “know how” de cidades como Goiânia, onde o CAA já é usado em maior escala. Muito em breve nós estaremos nos perguntando, como conseguíamos fazer concreto com slump tão baixo. Como não usar o CAA? Esta será a dúvida. Assim como hoje, quando não conseguimos mais conceber o concreto sem o processo de bombeamento. Levando dois ou três dias para concluir uma única laje, com uma enorme fila de carrinhos de mão esperando na frente do elevador de obra e um exército de vibradores atacando o concreto lá em cima.

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