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Procedimento – Proposta ABECE ESTRUTURAS DE CONCRETO CONFORMIDADE DA RESISTÊNCIA DO CONCRETO
CONFORMIDADE DA RESISTÊNCIA DO CONCRETO
Atualmente, pode-se afirmar que no Brasil, na grande maioria das obras com estruturas de concreto, adota-se como procedimento mínimo de controle de qualidade o acompanhamento da resistência à compressão do concreto utilizado.
Entende-se por controle com amostragem total o procedimento de se ensaiar um exemplar de cada betonada empregada, e por controle com amostragem parcial o procedimento em que são ensaiadas apenas os exemplares de algumas das betonadas com que a estrutura foi construída. Em qualquer caso, os exemplares devem ser retirados do trecho médio da descarga e constituídos por 2 (dois) corpos-de-prova, considerando-se o maior dos dois resultados obtidos como o representativo da resistência à compressão do concreto dessa betonada.
Tanto por parte das empresas de serviços de concretagem (denominadas concreteiras), como por parte das construtoras e dos projetistas das estruturas, observa-se enorme preocupação com a qualidade do concreto fornecido, pois essa qualidade interfere diretamente na segurança e durabilidade da estrutura.
Mesmo com a união dos esforços – especificação correta do concreto e controles de qualidade do concreto na obra – não raramente ocorrem desvios na resistência do concreto, com resultados menores do que o especificado no projeto estrutural.
Em função da ordem de grandeza das diferenças encontradas entre a resistência especificada em projeto (fck,especificada) e a resistência estimada (fck,estimada), obtida dos ensaios, a empresa construtora, que em primeira instância é a responsável pela qualidade da estrutura, depara-se com a seguinte questão: o que fazer para que, nesse caso, a estrutura apresente confiabilidade semelhante à admitida pelas premissas do projeto estrutural?
Questões de natureza comercial (definição de responsabilidades)
Tendo em vista que o concreto na saída da bica do caminhão-betoneira deve ter sua qualidade assegurada pela empresa concreteira, é ela que, em geral, tem sido a responsável pelos recursos necessários à definição e implantação da solução para o problema de ter sido empregado um concreto não conforme;
Questões de natureza ética (questões contratuais e de normalização)
A empresa chave para responder à questão é, por motivos óbvios, a projetista da estrutura. Assim, de posse de toda a documentação técnica da estrutura em questão, o engenheiro responsável pelo projeto estrutural deve encaminhar a solução, sendo para isso devidamente remunerado pelo contratante do projeto estrutural.
Caso, por motivos associados à complexidade do problema, o engenheiro responsável pelo projeto não desejar participar da solução, ou não se julgar apto a definir as decisões inerentes à solução do problema específico, poder-se-á então contratar um consultor.
A contratação do consultor deverá contar com a anuência do projetista da estrutura, da construtora e da concreteira. Além disso, a solução do consultor deverá ser primeiramente apresentada ao projetista, que poderá ou não com ela concordar. Em caso do projetista não concordar com a solução proposta, caberá às partes interessadas elaborar um documento esclarecendo os limites das responsabilidades de cada um dos profissionais envolvidos no problema;
Questões de natureza técnica (garantia da segurança da estrutura)
Para o controle da resistência do concreto é necessário distinguir dois procedimentos distintos, a seguir definidos:
I) - Controle total (Rastreabilidade)
O concreto de cada amassada (caminhão-betoneira) é controlado individualmente, e também é realizado o mapeamento do
lançamento do concreto ao longo da estrutura;
II) - Controle parcial
O controle é feito sem que seja realizado o mapeamento do lançamento do concreto ao longo da estrutura, ainda que seja efetuada a amostragem total.
O engenheiro responsável pela análise dos resultados de controle deve empregar os seguintes procedimentos:
Examinar os resultados dos ensaios realizados com os corpos-de-prova moldados na ocasião da concretagem. Nesse exame, deverá ficar esclarecido qual o tipo de controle empregado na obra: controle total - quando há amostragem total e mapeamento do concreto empregado ao longo da estrutura em questão, ou controle parcial - quando não há esse mapeamento;
Em função do tipo de controle empregado durante a construção da estrutura, e com os critérios gerais de aceitação a seguir apresentados, julgar aceitável ou não o concreto em análise:
b.1- No caso de controle total, a resistência do concreto de cada caminhão- betoneira é avaliada individualmente. Dos dois corpos-de-prova ensaiados de cada betonada, considera-se apenas o resultado mais alto (X0). A resistência característica estimada deve ser adotada com o valor fck,est = 0,96 X0;
NOTA 1: Embora diferente do critério constante na NBR 12655:2006, é essa a recomendação do grupo de trabalho formado na ABECE, em função da justificativa do texto em anexo, de autoria do Prof.Péricles Brasiliense Fusco, que foi também testada por meio de simulações numéricas do Prof. Francisco Paulo Graziano.
Se o resultado obtido for fck,est ≥ fck,esp, essa betonada será aceite automaticamente;
Se resultar fck,est = 0,96.X0 menor que fck,esp, o material será considerado como não conforme. No caso de ter havido controle total, existindo o correspondente mapeamento dos locais de lançamento das diferentes frações do concreto empregado, a critério do projetista da estrutura, esse concreto poderá ser aceite ou rejeitado, levando-se em conta a importância dos elementos estruturais construídos com esse concreto;
b.2- No caso de controle parcial com amostragem total, se resultar fck,est = 0,96.X0 < fck,esp, o concreto deverá ser rejeitado;
b.3- No caso de controle parcial com amostragem parcial, o concreto será julgado pelo conjunto de resultados experimentais obtidos das betonadas representativas do lote em análise. O valor de fck,est poderá ser obtido pelo item 6.2.3.1 da NBR 12655;
No caso de resultar fck,est < fck,esp o concreto será rejeitado.
Caso o concreto seja rejeitado, o engenheiro responsável por essa análise deverá recomendar uma nova avaliação da resistência à compressão do concreto, por meio de ensaios de testemunhos extraídos1 das peças estruturais que julgar necessárias. Esta nova avaliação poderá ser de três naturezas distintas:
c.1  investigação e análise com o objetivo de comprovar se o fck,est do concreto entregue e aplicado na estrutura efetivamente não está em conformidade com o especificado no projeto estrutural (fck,esp);
c.2  análise de segurança e estabilidade da peça estrutural; e,
c.3  análise de durabilidade.
Para a determinação do fck,est, deve-se considerar o exposto no item e) do presente documento.
c.1 Este caso somente se aplica a estruturas submetidas ao controle total, ou seja, amostragem a 100% com mapeamento do lançamento do concreto. As peças estruturais moldadas com o concreto em análise devem ser identificadas. De cada peça estrutural pode ser retirado um testemunho de forma a que o conjunto dos testemunhos constitua uma amostra representativa daquele volume de concreto em estudo como, por exemplo, o concreto de um caminhão-betoneira. Não há necessidade de se extrair testemunhos de todas as peças estruturais em estudo. Recomenda-se dar preferência a uma amostragem homogeneamente distribuída. No caso de pilares, se houver a necessidade da retirada de mais de um testemunho, os mesmos deverão estar no mesmo prumo, para não reduzir exageradamente a seção da peça, e afastados entre si de pelo menos um diâmetro do testemunho. Preservar estribos e a armadura longitudinal, dando preferência a extrair do terço médio logo acima do fim das barras de ancoragem. O tamanho ideal da amostra é seis ou mais testemunhos aproveitáveis. O número mínimo de testemunhos aproveitáveis no caso de volume reduzido deve ser três testemunhos. Para análise estatística organizar os "n" resultados em ordem crescente:
fc,ext1 ≤ fc,ext2 ≤ fc,ext3 ≤ fc,ext4 ≤ .... ≤ fc,exti ≤ ... ≤ fc,extn
no caso de apenas 3 testemunhos utilizar:
fck,est = fc,ext1 + fc,ext2 - fc,ext3
Com fck,est ≥ fck,esp haverá aceitação automática. Com a necessária anuência do Projetista da estrutura a aceitação do concreto também poderá ser feita sempre que fck,est ≥ 0,9 fck,esp, que considera indiretamente o fato do concreto não mais ser o de um corpo de prova, mas de já pertencer à estrutura, de acordo com o item 12.4.1. da NBR 6118:2003.
c.2 Trata-se de analisar a segurança e estabilidade de peças estruturais individualmente. Aplica-se a situações de controle total ou parcial. O primeiro passo deve ser dado pelo Projetista da estrutura, indicando quais as peças estruturais que devem ser objeto de investigação e análise. Na sequência, deve propor o número de testemunhos por peça estrutural, recomendando-se não superar dois por pilar, extraídos preferencialmente no mesmo prumo e afastados de pelo menos um diâmetro do testemunho. A resistência do concreto da peça estrutural deve ser o valor mais alto de dois testemunhos irmãos ou, no caso de apenas um testemunho, o valor obtido. Portanto neste caso fck,est = fck,ext .
c.3 Pode haver situações nas quais uma investigação e análise das implicações da não conformidade na vida útil e durabilidade dessa estrutura seja altamente recomendável e, neste caso, é conveniente obter um parecer técnico de um consultor especializado.
Na verificação da resistência da estrutura, as cargas permanentes formadas pelo peso próprio das peças estruturais já executadas e que possuam dimensões dentro das tolerâncias previstas em Norma, poderão ser consideradas com o coeficiente parcial de majoração das ações com valor . Esse procedimento não pode ser aplicado a pilares quando houver pavimentos ainda não concretados;
Para testemunhos extraídos da estrutura, ensaiados entre 28 dias e até três meses da concretagem, o valor de fck,est obtido poderá ser empregado sem a correção para 28 dias. Para ensaios realizados em idade do concreto superior a três meses, o fck,est deverá ser corrigido para 28 dias;
Nos casos de não ter havido controle total, como não existe mapeamento dos locais de lançamento, o concreto rejeitado na análise anterior poderá ser reanalisado por meio da extração de testemunhos, considerando separadamente as partes que possam ser julgadas como construídas com concreto razoavelmente homogêneo. No exame dessa homogeneidade, as análises esclerométrica e de ultra-som poderão ser elementos auxiliares;
O número N de testemunhos deve ser coerente com o tamanho de cada trecho em exame, e a estimativa pode ser feita pela expressão apresentada no item c.1. Nessa investigação não poderão ser aceitos resultados muito discrepantes entre si. Neste caso, a critério do responsável pela investigação, poderão ser ensaiados testemunhos suplementares;
Na análise das deformações da estrutura, poder-se-á empregar a média das resistências obtidas dos corpos-de-prova moldados e rompidos aos 28 dias, para se calcular o valor do respectivo módulo de elasticidade;
Caso possível, a avaliação da segurança da estrutura poderá empregar a análise de confiabilidade estrutural;
Em qualquer caso, dever-se-á reunir toda a documentação originada no processo de análise, colocando-a à disposição de todos os envolvidos.
NOTA 2: a qualidade das betoneiras dos caminhões de entrega deve ser controlada regularmente. Recomenda-se que o controle seja feito ensaiando-se uma amostra retirada após a descarga de apenas 15% do volume total, outra amostra retirada do trecho médio da descarga e uma terceira amostra retirada após 85% de descarga. A diferença entre a maior e a menor resistência assim obtidas não poderá ser maior que 15% da resistência da amostra retirada do trecho médio da descarga.
Com o presente documento, a ABECE – Associação Brasileira de Engenharia e Consultoria Estrutural pretende colaborar para o estabelecimento de procedimentos bem fundamentados na teoria de segurança estrutural e na teoria das estruturas, com o objetivo de orientar os trabalhos de análise nos casos em que o concreto se apresentar não conforme.
Sugestões para o aperfeiçoamento deste documento podem ser enviadas ao Comitê Técnico que trata do assunto, por intermédio do e-mail abece@abece.com.br .
1 Adota-se as seguintes definições: fck,esp = resistência característica do concreto à compressão a 28 dias de idade, especificada no projeto estrutural; fck,est = resistência característica estimada do concreto à compressão a 28 dias de idade; fc,ext = resistência à compressão do concreto obtida de testemunhos extraídos da estrutura a qualquer idade.