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ESTRUTURAS PRÉ-MOLDADAS NA CONSTRUÇÃO CIVIL Tiago de Sá Silva 1 (tiagos@academico.faculdadeages.edu.br) Professor orientador: Paulo Ricardo Ramos Santos Coordenação de curso de Engenharia Civil Resumo Este artigo apresenta um estudo sobre o uso de estruturas pré-moldadas de concreto na construção civil, especialmente de grande porte, trazendo uma reflexão das vantagens em utilizar desse método, pontuando questões como desenvolvimento e aplicação dos projetos, tempo de execução e mão de obra. A pesquisa foi desenvolvida por meio de um estudo de caso, na construção de um colégio de tempo integral na cidade de Senhor do Bonfim-Ba que teve toda sua estrutura feita com pré-moldados, e utilizou-se de referências bibliográficas oriundas de livros e artigos para aprofundar e subsidiar a análise e reflexão do tema e dos resultados encontrados. Esse estudo evidenciou que o método citado é uma forma de concluir em menos tempo construções de grande porte, usando estruturas de concreto pré-moldadas como: pilares, vigas e lajes, e que esse processo tem grandes vantagens em relação ao método convencional de uma construção, possuindo diversas aplicações na área da construção civil. Palavras-chave: Concreto. Estruturas pré-moldadas. Construções. 1. INTRODUÇÃO O processo de construção utilizando estruturas de pré-moldados começou no Brasil na década de 1960, a primeira obra a utilizá-la foi o Hipódromo da Gávea no Rio de Janeiro, onde se utilizou estacas das fundações de pré-moldados (VASCONCELOS, 2002). Esse método trouxe uma inovação para construções de grande porte e com estruturas altas, em diversos padrões. O uso desse tipo de método vem aumentando significativamente na construção civil, e muitos especialistas da área tem discutido sobre as vantagens proporcionadas pela utilização do mesmo. Segundo El Debs (2006) o pré-moldado é a execução mais rápida para evitar atrasos em uma obra, pois em relação ao tempo proporciona novas técnicas para garantir uma construção a curto período. A indústria de pré-moldados apresenta uma grande variedade de pré-fabricados, produtos como pilar, viga e laje, possuindo uma variedade de aplicações na engenharia civil. O referido artigo busca refletir sobre aplicação de pré-moldados em construções de grande porte, identificando as vantagens e desvantagens na sua aplicação, o mesmo procura ainda, compreender o desenvolvimento da construção a partir de pré-moldados, pontuando execução, potencialização do tempo e da mão de obra. A temática abordada partiu de uma inquietação desenvolvida no estágio, cujo foi realizado na construção de um colégio integral com anexos, junto com a reforma do ginásio Paulo Braga de Miranda na cidade de Senhor do Bonfim, em que seu projeto principal é uma edificação de dois pavimentos, sendo a estrutura em sua totalidade formada por pilares, vigas, lajes de pré-moldados. A forma de execução nesse tipo de construção e o uso desse método 1 Graduando em Engenharia civil – Faculdade AGES despertou o interesse em compreender e conhecer melhor sobre a utilização do mesmo, o que levou a elaboração da pesquisa que partiu da observação e da colaboração na construção e aplicação do projeto, fornecendo aporte e dados para a elaboração desse artigo. Pensar sobre esse tema é de uma relevância significativa, pois contribui para o processo de formação acadêmica, enquanto eminente engenheiro civil, assim como, para a própria área, apresentando mais uma opção para a construção civil e seus potenciais. 2. DESENVOLVIMENTO 2.1 A historicidade dos Pré-moldados O sistema de pré-moldado iniciou uma nova era na história da construção civil, substituindo as atividades de mão de obra especializada, por estruturas pré-prontas. O mesmo surgiu no período entre o século XIX e o século XX, marcando o emprego do concreto armado em construções como galpões. De acordo com Tomás (2010), o pré-moldado teve uma grande impulsão na Europa após o fim da segunda guerra mundial, pois, houve uma necessidade de construção em grande escala e uma falta de mão de obra, o que favoreceu essa ascensão dos pré-fabricados pela economia de materiais, tempo e custo. A princípio o pré-moldado era considerado uma construção de baixa qualidade, sendo utilizado em último caso na construção civil, entretanto, para Cunha (2010) esse mecanismo é vantajoso, pois, embora esse método construtivo seja rápido não significa que seja sinônimo de má qualidade, levando em consideração que as empresas de fabricação desse tipo de material procuram desenvolver estruturas com segurança, qualidade e com versatilidade arquitetônica. O pré-moldado e o pré-fabricado são elementos não moldados in loco, e apresentam distinções entre si, aquele, sendo peças produzidas com menor controle de qualidade, embora deva ser inspecionada individualmente cada peça, e este, sendo produzido a partir de um controle mais minucioso, com uso de matéria prima com garantia de qualidade, passando por ensaios de seus componentes na mistura do aço, cimento, água e seus agregados, e inspecionando todas as etapas de produção, evidenciando a análise dos valores dos ensaios. Figura 1 - Pilares de concreto pré-moldado Fonte: Autor, 2022. 2.2 Sistemas estruturais de concreto pré-moldados Segundo Larceda (2009) o concreto pré-moldado pode ser feito em vários tipos de forma e a partir de diversos tipos de materiais como: madeira, aço e alumínio, facilitando a desmontagem do mesmo sem danificar os elementos concretados, para isso, na elaboração são usados antiaderentes, mais especificamente, na armadura, haja vista, que os antiaderentes não alteram a composição química do concreto. O pré-moldado tem características que facilitam bem mais a montagem na estrutura entre pilares e vigas, em relação ao método convencional de uma estrutura feita in loco, pois, os consoles atuam como apoio de carga, formando a configuração final da estrutura evitando o desperdício de materiais em construções rotineiras, e com isso, as construções de pré- moldados não param de crescer, promovendo uma grande diversidade de produtos que são fornecidos por empresas, atendendo clientes, fornecendo soluções para quaisquer tipos de construção, seja no meio urbano ou rural (LARCEDA, 2009). 2.3 Tipos de pré-moldados e suas aplicações Os tipos de pré-moldados mais utilizados na construção civil são pilares, vigas e lajes, que se divide em 5 fases: armação, forma, concreto, acabamento e manuseio (MELO, 2007). A armação de uma estrutura de pré-moldados é feita com barras de aço, em que essas ferragens são utilizadas com baixa resistência em relação aos esforços de tração de concreto, já que tem uma alta resistência a compressão (IDEM, 2007). O tipo de forma mais usando para fazer os pré-moldados são as formas metálicas, devido à proporção de vezes que poderá reutilizá-las, porém, com o tempo também se desgastam devido ao uso de equipamentos, como vibradores, que acabam danificando o que leva a ocasionar defeitos na aparência do pré-moldado produzido na mesma (IDEM, 2007). Segundo a ABNT NBR 9062, na fase do concreto é imprescindível que tenha um controle rigoroso no seu lançamento, cura e desmontagem, para não haver falhas como: fissuras, bolhas ou bicheiras, caso seja detectado problemas como esses será necessário fazer reparos, pois, os mesmos podem causar sérios problemas futuro na estrutura metálica como, corrosão do aço, deformação e redução da vida útil da estrutura de pré-moldado (IDEM, 2007). Figura 2 - Estruturas de pré-moldados com pilares e vigas ligadas por consoles Fonte: Autor, 2022. O manuseio do pré-moldado precisa de atenção, em peças moldadas na horizontal como vigas é necessáriousar espumas para amortecer a forma, amenizando o levantamento da peça, já nas peças verticais como pilares coloca-se em plataformas para ser feita a desmontagem dos painéis da sua estrutura (SIRTOLI, 2015). A utilização dessas estruturas reduz 35% do tempo de execução da obra, em relação a pilares e vigas concretadas no local, apresentando consequentemente, maior rapidez, eliminando escoramento de formas em suas estruturas, evitando desperdício de materiais e proporcionando uma construção mais limpa, o que resulta em uma construção mais econômica e segura. No Brasil o desperdício de material em obras era de 30 a 38 %, promovendo uma grande perda e insegurança ao redor do canteiro de obra. (PORTO, 2010). Assim, as estruturas de pré-moldados têm melhorado a perca de materiais nas construções, tornando-as mais seguras, econômicas e dentro dos parâmetros da sustentabilidade da construção civil (SIRTOLI, 2015). 2.4 Qualidade e padronização dos pré-moldados As indústrias de pré-moldados desempenham sua gestão de qualidade, para ter o controle de todas as etapas de produção de montagem, e oferecer ao mercado produtos de qualidade e serviços que proporcionem total atendimento e suporte em organização no serviço prestado pelas mesmas, (E-TEC, 2011). O Cimento mais utilizado nos pré-moldados é o CP V-ARI, por sua resistência, outro também muito utilizado para esse tipo de estrutura é o CP V-ARI RS, sendo o preferido por ter escória de alto forno na sua composição (ALENCAR e BELOHUBY, 2007). Todas essas características supracitadas, juntas, asseguram o padrão de qualidade necessário para um bom desenvolvimento e segurança da construção. 2.5 Vantagens e desvantagens dos pré-moldados O uso do pré-moldado nas construções civis agrega diversos benefícios à obra, especialmente na parte estrutural de uma edificação, como eficiência na estrutura proporcionando vãos grandes e utilizando concreto protendido nos elementos de vigas e lajes, o que resulta em uma maior vida útil da mesma (CINCHINELLI, 2015). De acordo com Cinchinelli (2015) a construção a partir de pré-moldados apresenta maior rapidez na execução da obra, não necessitando do tempo gasto com escoras e formas, pois, logo após a chegada do pré-moldado a obra é iniciada rapidamente exigindo pouca mão de obra e manutenção, sendo um projeto econômico e prático durante todo o processo de montagem da sua estrutura, o que também diminui os resíduos de materiais, tornando uma obra limpa e com menos dano ao meio ambiente. Seus materiais são de baixo impacto ambiental, reciclável, eliminando assim, o desperdício de material e resíduo, preservando o meio ambiente, desenvolvendo uma qualidade de vida sustentável. O custo e a delimitação de transporte dos pré-moldados são os maiores desafios em relação a esse método construtivo, por requerer equipamentos especializados para tal, como: muck, caminhões, carretas, guindastes e plataforma, para execução da sua montagem no local da obra e para maior segurança em trabalhos de alturas (El Debs, 2010). Assim, se comparar o custo de uma obra pré-moldada com uma convencional pode perceber uma diferença significativa, sendo o valor final da primeira mais elevada. Figura 3 - Equipamentos para montagem do pré-moldado Fonte: Autor, 2022. Entretanto a estrutura de pré-moldado garante uma grande agilidade na obra, pois, as peças chegam prontas para serem encaixadas e montadas, o que resulta em uma entrega da obra em prazos menores, sendo assim o preço de uma estrutura de pré-moldado poder ser mais caro, porém, a garantia de termino da obra em um curto prazo assegura um bom custo benefício (El Debs, 2010). Esse modelo de construção está em constante evolução, melhorando a qualidade cada vez mais, para atender a necessidade de produzir edificações em menor prazo com segurança, sendo apontado como o sistema construtivo a ser mais utilizado nos próximos anos (Cavalcanti, 2014). 3 METODOLOGIA Este artigo é resultado de uma pesquisa qualitativa desenvolvida a partir de um estudo de caso, feito na obra de um colégio na cidade de Senhor do Bonfim - BA, cujo principal estrutura tem os pilares, vigas e laje de pré-moldados, essa construção iniciou em agosto de 2021, enquanto que a montagem do pré-moldado propriamente dito iniciou-se em janeiro de 2022 e terminou no final de abril do mesmo ano. Os dados coletados foram fruto do período de estágio na referida obra, onde oportunizou observar todas as etapas da construção e ainda participar da locação das sapatas, acompanhando a execução das fundações, de acordo os projetos estruturais, para aguardar a chegada dos pré-moldados. O levantamento de dados se deu através de câmera fotográfica, registrando fotos de cada etapa da montagem de pilar, viga e laje de pré-moldado. Essa pesquisa em campo foi realizada no período correspondente a seis meses, durante esse tempo pode se colher informações que propiciaram uma reflexão sobre as vantagens e desvantagens da utilização de pré-moldados, perpassando pela análise do tempo de edificação, de equipamentos necessários para a montagem da estrutura, o que deu aporte para chegar-se a considerações sobre esse método construtivo. A montagem do pré-moldado foi feita por uma equipe da METAF, empresa terceirizada especializada na fabricação de estruturas metálicas e pré-moldadas, equipe esta, qualificada e com ampla experiência na fabricação e montagem de pré-moldados há mais de 30 anos, composta por oito profissionais, sendo: 1 encarregado para orientar a montagem, 1 operador de plataforma terrestre/aérea para fazer a montagem de vigas entre os consoles, 1 operador de guindaste para erguer os pré-moldados, 1 motorista de muck para ajudar no descarregamento, 1 motorista da carreta que faziam a locomoção dos pré-moldados dentro da obra, 2 montadores de pré-moldados e 1 técnico de segurança que tinha a função de isolar a área de montagem onde ocorria a mesma. Para a elaboração desse estudo, foram utilizados livros e artigos como base para obter um maior conhecimento e análise sobre o tema proposto, e subsidiar a reflexão sobre os processos de montagem de estruturas de pré-moldados em uma obra, procurando compreender melhor esse novo método construtivo de edificações. 4 RESULTADOS E DISCUSSÕES As sapatas de fundação da obra foram feitas in loco, sendo executadas no formato de cofre para receber os pilares de pré-moldados, é imprescindível que a locação dos mesmos seja em nível satisfatório de qualidade e segurança, para não haver erro o que causa grande problema na montagem das vigas devido à diferença entre as medidas certas em relação ao eixo dos pilares. Figura 4 - Projeto de locação de sapatas Fonte: Axxo construtora, 2021. A fundação para o pilar de pré-moldado foi executada seguindo características necessárias do próprio projeto, de forma e armação de sapatas, pois, esta fundação cálice, também conhecido como cofre ou colarinho tem a função para encaixe do pilar. Figura 5- Sapata tipo cofre Fonte: Autor, 2022. A montagem iniciou em janeiro de 2022, com pré-moldados fabricados por uma empresa da cidade de Feira de Santana-Ba, e diariamente carretas carregadas de forma aleatória com pilares, vigas e lajes, chegavam a obra, sendo assim, a mesma foi feita paulatinamente de acordo a chegada dos pré-moldados, sendo executada por profissionais capacitados e com experiência na área. Para essa montagem utilizou equipamentos como guindastes, plataforma de transporte aéreo, muck e carreta, desta forma, a obra ganhou nova evolução em apenas um mês de montagem. Figura 6 - Equipe de montagem de pré-moldado Fonte: Autor, 2022. Figura 7 - Estrutura de pré-moldado Fonte: Autor, 2022. A Montagem do mesmo foi consideravelmenterápida, porém, houve um pequeno atraso na chegada de alguns pré-moldados necessários para dar seguimento à edificação. A obra era executada com atividades concomitantes, como por exemplo: de acordo ia sendo colocado as lajes já se fazia o capeamento para concretar, com a mesma concretada já abria campo para execução de alvenaria na sua estrutura, e ao mesmo tempo adiantava também, a execução da parte hidrossanitária e elétrica dos trechos já montados da obra. Figura 8 - Capeamento da laje Fonte: Autor, 2022. Figure 9 - Execuções de alvenaria Fonte: Autor, 2022. Ao passo que a edificação avançava, a locomoção dos equipamentos tornava-se mais complexa, pois, o espaço entre os trechos que faltavam ser montados estava cada vez menor. A figura 10 mostra a edificação da obra em 2 meses e a figura 11 mostra a montagem da rampa, parte do pré-moldado que demorou mais para ser montada, pois o espaço para a mesma ia diminuindo e sua montagem era feita com maior cautela. Figura 10 – Edificação avançada de pré-moldados Fonte: Autor, 2022. Figura 11 – Rampa de acesso para o primeiro e segundo pavimento Fonte: Autor, 2022. Na figura 12 mostra a estrutura do pré-moldado finalizada no prazo de 4 meses, seguida da figura 13 com detalhes do projeto de urbanização da obra, já na figura 14, foto tirado com dronner, mostra a execução real da obra e seu avanço em relação aos anexos feito no modo convencional. Figura 12 - Estrutura de pré-moldados finalizada Fonte: Autor, 2022. Figura 13 - Projeto de urbanização e implantação Fonte: Axxo construtora, 2021. Figura 14: Figura 14 – Escola de tempo integral Fonte: Feliciano Ventin, 2022. CONCLUSÕES Diante das observações e registros feitos durante a pesquisa, evidenciou-se que o método de estruturas de pré-moldados se tornou mais vantajoso em uma obra, principalmente pelo curto prazo de conclusão, demostrando rapidez na edificação e conseguindo alcançar os objetivos dentro do prazo pré-estabelecido, pois, a exemplo da obra cujo é o estudo de caso dessa pesquisa, apenas dois meses de montagem de pré-moldados a mesma tinha avançando significativamente em sua edificação, apontando superioridade nesse quesito em relação ao método convencional feito in loco, ganhando assim proporção rápida na sua estrutura e demais atividades. No final de abril de 2022 a montagem da mesma chegou ao final, mostrando mais uma vez a grande vantagem de uma edificação de pré-moldado, ocasionando um grande impacto na cidade devido ao pouco tempo gasto para a efetivação da construção, afinal uma obra desse porte seria impossível fazer em tão pouco tempo se fosse totalmente feita in loco. Entretanto é importante salientar que os custos de uma construção desse tipo, utilizando pré-moldados, ainda são em sua maioria mais elevados que os custos de uma construção feita pelos métodos “tradicionais”, e grande parte dessa diferenciação se dar pela utilização de equipamentos e mãos de obras especializadas, todavia, esse método construtivo é considerado um grande avanço no meio da construção civil. A pesquisa demostrou também que o uso de pré-moldado é o melhor processo de execução de uma estrutura, pois, se adapta a diversos padrões de construções, com menor tempo para execução e com vantagens consideráveis em relação aos desperdícios de materiais na obra, trazendo benefícios na agilidade e segurança em uma construção, diminuindo substancialmente o prazo de entrega. 2. AGRADECIMENTOS A Axxo Construtora Ltda pela oportunidade de estágio na empresa e o desenvolvimento da pesquisa em questão, proporcionando um grande aprendizado na área da construção civil. Ao supervisor, Engenheiro Tacilio Dantas Carneiro Guimarães, pela parceria, contribuição, ensinamentos e confiança durante todo o processo. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ABNT – Associação brasileira de Normas Técnicas. NBR 9062: projeto e execução de estruturas de concreto pré-moldado. Rio de Janeiro, 2001. Disponível em: https://docplayer.com.br/13763517-Projeto-nbr-9062-projeto-e-execucao-de-estruturas-de- concreto-pre-moldado.html. Acesso em: 11/05/2022. ALENCAR, R. S. A.; BELOHUBY, M. Tecnologia do concreto pré-fabricado: Inovações e aplicação. In: Manual Munte de projetos em pré-fabricados de concreto. 2° ed., 2007. CAVALCANTI, E. Introdução às Estruturas Pré-Moldadas de Concreto (TCC). Blog da engenharia, 2014. Disponível em: https://blogdaengenharia.com/carreira/introducao- estruturas-pre-moldadas-de-concreto/. Acesso em: 11/05/2022. CICHINELLI, G. C. Pré-fabricados de Concreto. Revista Construção. Ed 98, São Paulo, 2009. 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