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1 FUNDAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DE RONDÔNIA – CAMPUS PROFESSOR FRANCISCO GONÇALVES QUILES DEPARTAMENTO DO CURSO DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO PROCESSAMENTO CERÂMICO DE ESTRUTURAS DE CONCRETOS PRÉ-MOLDADOS EZEQUIEL JOSÉ HOTTES ISMAEL JOSUÉ HOTTES WESLEY GONÇALVES CACOAL 2017 2 EZEQUIEL JOSÉ HOTTES ISMAEL JOSUÉ HOTTES WESLEY GONÇALVES PROCESSAMENTO CERÂMICO DE ESTRUTURAS DE CONCRETOS PRÉ-MOLDADOS Trabalho acadêmico apresentado à Fundação Universidade Federal de Rondônia - campus Francisco Gonçalves Quiles, em cumprimento da disciplina de Tecnologia e Processamento de Materiais Cerâmicos como requisito parcial de avaliação, sob orientação do professor Me. André Greco. CACOAL 2017 3 SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO ........................................................................................................ 4 2. PRÉ-MOLDADOS E SUAS APLICAÇÕES ............................................................ 4 2.1 Os Pré-moldados e o aumento de produtividade ............................................... 4 2.2 Tipos de concretos pré-moldados ...................................................................... 5 2.3 Vantagens e desvantagens ................................................................................ 6 3. FORMAS ................................................................................................................. 6 4. MATÉRIA-PRIMA ................................................................................................... 7 5. PROCESSO DE FABRICAÇÃO ............................................................................. 8 5.1 Etapas da produção do elemento pré-fabricado ................................................ 9 5.2 Sistemas estruturais básicos de pré-moldados ................................................ 14 6. CRITÉRIO BÁSICO DE PROJETO ...................................................................... 17 6.1 Comportamento estrutural ............................................................................... 17 6.1.1 Resistência ............................................................................................................ 17 6.1.2 Influência Decorrente de Mudanças de Volume ............................................. 18 6.1.3 Movimentos ........................................................................................................... 19 6.1.4 Ductilidade ............................................................................................................. 19 6.1.5 Durabilidade .......................................................................................................... 20 6.2 Tolerâncias dimensionais ................................................................................. 21 6.3 Resistência ao fogo .......................................................................................... 22 7. CONTROLE DE QUALIDADE .............................................................................. 22 7.1 Controle da qualidade das etapas de execução .............................................. 25 8 CONCLUSÃO ........................................................................................................ 26 9 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ...................................................................... 26 4 1. INTRODUÇÃO Este trabalho vem apresentar através de uma pesquisa bibliográfica a produção e aplicação dos pré-moldados, onde se destaca que o uso deste método aumenta a produtividade. Além da apresentação dos conceitos, será apresentado a geometria, a forma de produção dos pré-moldados, a matéria prima utilizada, o processo de fabricação, critério básicos de projeto e curiosidades. Os pré-moldados é uma forma de agilizar a produção e ter uma boa qualidade no projeto. Quando se agiliza a produção, se tem um aumento de produção e isso torna o processo mais lucrativo. Brumati (2008) destaca que o emprego do pré- moldado traz melhorias na produtividade da alvenaria estrutural. O processo de fabricação do pré-moldado é simples, mas seu transporte deve se ter todo o cuidado, pois um mal transporte acarretaria em quebras e trincas, e isso proporciona um prejuízo em grandes proporções, neste trabalho será demonstrado a forma correto de produção e manuseio, explicando todo o processo de produção. O objetivo do trabalho se resume então, em analisar as vantagens do uso de pré-moldados no setor construção, para isso é importante identificar o processo de fabricação, além de descrever os benefícios do uso do pré-moldados para as empresas e também definir se este método é o melhor a ser utilizado atualmente. 2. PRÉ-MOLDADOS E SUAS APLICAÇÕES Debs (2000) afirma que o pré-moldado é o emprego do elementos pré- moldados do concreto, que seria os concretos moldados fora de sua posição definitiva. O pré-moldado tem duas diretrizes: tanto para a industrialização da produção, quanto para a execução de estruturas de concreto. 2.1 Os Pré-moldados e o aumento de produtividade Brumati (2008) aponta que o pré-moldado traz melhorias na produtividade de execução da alvenaria estrutural, pois produzir com o menor custo e em menos tempo é o que o pré-moldado estabelece, além de visar a qualidade na produção. A figura 01 demonstra como as peças são encaixadas uma na outra. 5 Figura 01: Pré-moldados Fonte: Fácil (2017) Brumati (2008) ainda aponta que o ambiente do trabalho se torna mais acentuado, pois não é produto que se movimenta e sim a fábrica, tornando o processo de fabricação mais eficaz. O canteiro de produção deve ser bem organizado, pois alocar essa matéria prima faz requerer um espaço maior, consequentemente o fluxo de produção deve ser bem planejado. A correta estocagem proporcionará uma redução das perdas no canteiro de obra, fazendo com que o processo se torne tanto qualitativo quanto quantitativo. O transporte do pré-moldado deve estar previamente estabelecido ao que foi planejado no canteiro, permitindo assim uma melhor estocagem, sem atrasos de descarregamentos. O pré-moldado nunca pode ficar distante da obra, pois o deslocamento pode estragar o material, reduzindo assim o custo de perca de matéria prima, além de reduzir o esforço físico dos operários. Deve-se fazer um cronograma físico antes de se iniciar uma obra, destinando o espaço certo para cada recurso, tornando o processo de estocagem mais rápido (BRUMATI, 2008). 2.2 Tipos de concretos pré-moldados Brumati (2008) afirma que o pré-moldado é executado em instalações temporárias próximas a obra, onde podem ser mais ou menos sofisticadas, dependendo do que se quer produzir. Em geral a produção de pré-moldados é baixa, 6 enquanto a de pré-fabricados é alta, pois o transporte de pré-fabricados é geralmente de longa distancias, sendo produzido por fabricas planejadas. Logo se nota que o pré- moldados o transporte não se tem uma longa distância, além do mais este elemento não está sujeito a imposto referente a produção industrial. Brumati (2008) ainda destaca que o pré-moldado é classificado em duas classes: leves e pesados. Os leves servem como composição estrutural da alvenaria e os pesados fazem parte integral do sistema estrutural. A pré-moldagem implica em linhas de produção mais organizadas, pois há uma repetição das atividades e isso simplifica a execução, eliminando assim os retrabalhos sem interferirna realização de outros serviços da obra. 2.3 Vantagens e desvantagens Blog da Obra (2015) afirma que diferente da alvenaria tradicional, o pré- moldados utiliza blocos feitos de areia, brita, cimento e ferro. Esses blocos podem ser utilizados em diversas partes da obra, sendo que o sistema pode ser aplicado tanto em grandes construções, quanto em projetos de grande escala, como habitações de interesse social. Blog da Obra (2015) aponta as seguintes vantagens do pré-moldados: A) Redução do custo do projeto; B) Redução do número de operários; C) Simplicidade na construção; D) Aumento de velocidade do trabalho; E) Diminuição de resíduos. O pré-moldados não tem só vantagens, Blog da Obra (2015) afirma as seguintes desvantagens: A) Aumento de restrições para mudanças; B) A presença de vãos e balanços sofre limitações; C) Cuidados na execução da obra. 3. FORMAS PARA CONCRETO Engenhariaconcreta.com (2017) afirma que as formas são elementos fundamentais em uma construção, sendo que as formas são basicamente as caixas 7 instaladas na obra, no qual são responsáveis em conter o concreto enquanto está fresco, elas podem ser de: madeira, aço, plástico, alumínio e papelão. O custo do uso de formas é muito significativo, pois em cada caso se tem que ter um estudo criterioso sobre o tipo de forma que se vai utilizar na construção, sendo que a escolha do tipo de forma se deve ser analisado por um profissional capacitado, pois uma má escolha ocasionará uma viabilidade econômica negativa. (ENGENHARIACONCRETA.COM, 2017). Segundo EngenhariaConcreta.com (2017) as principais funções das formas são: A) Manter a geometria das peças estruturais; B) Manter o posicionamento e alinhamento das peças estruturais; C) Suportar e conter o concreto fresco, até o mesmo alcançar uma resistência mínima; D) Conferir características à superfície das peças estruturais, como superfícies texturizadas ou lisas; E) Proteger o concreto contra grandes variações de temperatura e reduzir efeitos da retração; F) Garantir estanqueidade para evitar a perda de água e finos, garantindo boa qualidade do produto final. 4. MATÉRIA-PRIMA Na produção de pré-moldados se utiliza as seguintes matérias primas: cimento, agregado, aditivo e adições e água. Nota-se que cada matéria prima tem que ser escolhida de forma adequada, pois uma má escolha acarretaria em produções de má qualidade, abaixo será listado as matérias primas e qual o tipo usar para a produção do pré-moldados. A. Cimento: o cimento mais utilizado em construções de pré-moldados é o CP V- ARI, pois este tipo de cimento tem umas características inicial de resistência alta. (ACKER, 2002) B. Agregado: segundo Soares (2016) o agregado ajuda estruturalmente o concreto, reduzindo assim o custo, tendo grande importância econômica, o principal agregado utilizado é a brita. 8 C. Aditivo e adições: segundo a norma NBR 9062:2006, os aditivos não podem corroer os aços, sendo proibido o cloreto de cálcio e outros halogêneos, (ACKER, 2002). Segundo Effting (2014) os aditivos transformam um concreto bom em um ainda melhor, pois altera as estruturas químicas, proporcionando assim uma melhor qualidade e reduzindo a quantidade de cimentos e água. A figura 02 abaixo demonstra qual tipo de aditivo e que tipo de resistência se pretende obter. Figura 02: –Classificação dos aditivos em função da redução da água, da dosagem típica e do incremento de resistência à compressão de concretos. Fonte: EFFTING (2014). D. Água: segundo Aoki (2013) aponta que a água tem basicamente duas funções: provocar a reação no cimento, proporcionando o endurecimento e aumentar a trabalhabilidade para que possa preencher adequadamente as formas sem causar vazios. 5. PROCESSO DE FABRICAÇÃO O processo de fabricação de pré-moldados é uma forma de padronização de produtos e processo, que é amplamente difundida na pré-fabricação. Desta forma, os fabricantes de pré-moldados têm padronizado seus componentes, de modo que estes sejam apropriados para cada tipo de componente. Portanto, é adotado uma variação de sessões transversais. Dentre esses produtos, destacam os pilares, a vigas e Lages de piso. Os exemplos de padrões de seções transversais podem ser visualizados na figura 03 (SOUZA, 2013). 9 Figura 03: Exemplos de padrões de seções transversais Fonte: Souza (2013). 5.1 Etapas da produção do elemento pré-fabricado Antes de falar das etapas de produção de pré-moldados, é importante ressaltar os elementos constituintes de um sistema de fôrmas para pré-moldados. Ullmann (2014) afirma que esses elementos são: A) Molde: De acordo com Ullmann (2014 pg.35), no processo de fabrição de pré-moldados o molde: Caracteriza o desenho geométrico da peça pré-moldada projetada, corresponde ao volume vazio a ser ocupado pelo concreto fresco., ou seja, molde é o resultado final da montagem da fôrma. B) Estrutura do molde: é responsável por garantir a integridade do molde, serve para sustentar e travá-lo, de modo o molde mantenha suas dimensões definidas no projeto, sem que ocorra alguma alteração no momento em que o concreto é colocado dentro do molde com seu volume totalmente preenchido. C) Escoramento: como o próprio nome sugere, é uma estrutura de apoio do molde, para que suportar as cargas atuantes, ou seja, são reforços de segurança a estabilidade e deformação dos moldes para manter as medidas invariáveis conforme dimensões de projeto. D) Acessórios: para garantir o nivelamento, o prumo e locações em gerais da fábrica são utilizadas varias ferramentas, com o objetivo de concluir a peça pré-moldada da forma como foi planejada, garantindo sua estabilidade e integridade. Os materiais usados para fabricação do molde são variados, podendo ser o aço, o alumínio, a madeira e fibra. De acordo com Ullmann (2014), esses materiais devem proporcionar o máximo de aproveitamento da capacidade resistente dos componentes, bem como segurança na montagem e desmontagem, além oferecer 10 uma vida útil aumentada para ser reaproveitado seus componentes, conforme a figura 04 abaixo. Figura 04: Fôrma de uma viga de pré-moldados Fonte: Livre (2017). De acordo com Maia, Reis e Lima (2015) as etapas de fabricação de pré- moldados são divididas em três partes: Atividades preliminares, a execução propriamente dita e as atividades posteriores. As atividades preliminares dizem respeito a preparação dos materiais, como: armazenamento de matérias primas, dosagem, mistura do concreto, preparo da armadura e montagem, não ficando de fora o transporte desse material até a fôrma. Já a execução propriamente dita está inclusa a preparação da fôrma, seguida da aplicação do concreto e de sua cura. E por fim, as atividades posteriores, que são aquelas relacionadas ao transporte da peça pré-moldada, que são produzidas na fábrica, até a área de acabamento/armazenamento, sem contar com as atividades de inspeção e tratamentos finais (MAIA; REIS; LIMA, 2015). No fluxograma apresentada na figura 05 tem-se uma representação resumida do processo de produção dos elementos pré-moldados. 11 Figura 05: Fluxograma da relação entre o pedido do cliente e o processo de produção Fonte: MAIA; REIS; LIMA, 2015 O fluxograma apresenta também a conexão entre o cliente e as etapas que tem maior relevância, que vão desde o contato com o engenheiro, o andamento da obra, ou seja, da fabricação do elemento pré-moldado até o seu recebimento. As peças geralmente são fabricadas de acordo com os pedidos dos clientes, ou seja, o sistema de produçãodesse segmento normalmente é sob encomenda. Após os projetos serem realizados e o pedido chegar à fábrica, ocorre a execução propriamente dita. De acordo com Sirtoli (2015) a execução dos elementos pré- moldados numa indústria é dividida basicamente em seis etapas, conforme a figura 06 descrita abaixo. Figura 06: Etapas de produção de pré-moldados. Fonte: Adaptado (SIRTOLI, 2015) A primeira etapa, como pode ser visto na figura 06, é sobre a armação. Nessa etapa é realizado o corte dos fios e barras de aço com talhadeiras, tesourões especiais e até mesmo máquinas de corte. Assim que encerra essa parte é necessária a verificação das dimensões cortadas, de modo que atenda as especificações do projeto. Terminada a operação, começa-se o processo de dobra, a qual é utilizada 12 bancada de madeira com pregos ou pinos de aço, com a ajuda de uma ferramenta adequada. No caso de pedidos de grandes proporções, são as máquinas de dobramentos automáticas, pois pode aumentar o rendimento e a qualidade na sua execução. E para finalizar a etapa de armação, tem-se a montagem, processo este que é responsável para unir ou amarrar as peças que foram cortadas e dobradas e, então são realizadas as montagens nas formas já preparadas, onde são tomados devidos cuidados para que seja posicionada corretamente (SOUZA, 2013), conforme a figura 07. Figura 07: Preparo de armadura e formas em pré-moldado Fonte: Arquitetura (2017) Na segunda etapa refere-se a fôrmas. Elas normalmente são metálicas e favorece a repetição dos elementos construtivos, além de ser vantajoso no sentido de proporcionar, para a peça pré-moldada, um melhor acabamento. No entanto, para que isso ocorra, é necessário que a fôrma possui uma excelente qualidade, uma vez que suas imperfeições deixam marca na peça de concreto. Outro ponto importante é em relação a limpeza interna nas formas, além de estar estancadas, de modo que impeçam a fuga da massa pelas juntas. Isso pode ser evitado usando os selantes. A fôrma deve estar também, nivelada e prumada. E pra finalizar a preparação das fôrmas, são colocados os desmoldante antes da colocação da armadura. Esse processo é crucial, pois evita a aderência do concreto a fôrma (SIRTOLI, 2015). A terceira etapa e não menos importante é a concretagem. Segundo Ullmann (2014), o concreto utilizado para fabricação de peças pré-moldadas pode ser da própria fábrica, como também de usinas centrais, conhecida como concreteira, onde as resistências são determinadas pelo projeto estrutural. Antes da aplicação do concreto em moldes, são necessários vários ensaios por meio de coletas de amostras de um lote de concreto produzido. Após ser testados e aprovados, o concreto é 13 liberado para o transporte até o local das fôrmas por meio de pontes rolante, caçambas basculantes (bitorneiras), ou até mesmo por bombeamentos. Desta forma, o concreto fresco é lançado para molde das fôrmas montadas, com a ajuda de vibradores com controle de tempo, para que ocorra o processo de adensamento. A concretagem pode ser visualizada na figura 08. Figura 08: Processo de Concretagem e Adensamento. Fonte: Brasil (2017). De acordo com Souza (2013 pg.17), na concretagem [...] [...] Poderão ser adicionados aditivos químicos aos concretos com o objetivo de acelerar ou retardar a pega, acelerar ou retardar o desenvolvimento da resistência nas idades iniciais, reduzir o calor de hidratação, melhorar a trabalhabilidade, reduzir a relação água/cimento, aumentar a compacidade e impermeabilidade ou incrementar a resistência aos agentes agressivos e as variações climáticas, desde que atendam as especificações e Norma Brasileira. A cura e a desmoldagem é realizada na quarta etapa. Para Sirtoli (2015 pg. 31): A cura de uma peça de concreto consiste em manter um índice satisfatório de umidade e temperatura para o concreto fresco, para que se possam desenvolver as reações de hidratação do cimento a fim de obter as propriedades desejadas para o concreto. Caso a cura não seja realizada de forma correta, a resistência e a durabilidade da peça pré-moldada será comprometida, portanto, deve ser a quantidade mínima para a cura, juntamente com alguns cuidados como proteger do sol e de correntes de vento (SIRTOLI, 2015). Já a parte de desmoldagem deve ser realizada os seguintes procedimentos (SOUZA, 2013): 14 A. Respeitar o tempo de cura para início da desforma: três dias para formas laterais; B. Retirar os painéis com cuidado para que não haja quebra das peças; C. Fazer a limpeza dos painéis; D. Verificar o concreto das peças deformadas. A quinta etapa consiste no acabamento da peça pré-moldada que, como o próprio nome já sugere, refere-se a parte de fazer reparo nas estruturas quando necessário, ou seja, quando apresentarem problemas como fissuras, bolhas ou bicheiras, os quais possam trazer prejuízos estéticos a peça. Desta forma são executados procedimentos como aplicação de argamassa e caldeamento (pasta líquida), que tem principal função conferir maior homogeneidade nas superfícies, após as reparações (SIRTOLI, 2015). Por fim, a última etapa, que consiste em manusear a peça pré-moldada. Para realizar o manuseio correto dentro da fábrica, deve-se instala alças de aço (Figura 09) na peça pré-moldada, incorpora e fixada com a armadura, de modo seja capaz de suportar ou resistir o peso da peça. Com esse processo é possível também realizar o carregamento para o transporte da fábrica para a obra e levantamento para execução de montagem, por meio de guinchos e/ou guindastes (ULLMANN, 2014). Figura 09: Içamento de peça pré-moldada Fonte: Aecweb (2017). 5.2 Sistemas estruturais básicos de pré-moldados De acordo com Souza (2013), existem um grande número sistemas de soluções técnica para a fabricação de pré-moldados, dentre elas, os mais comuns para sistemas estruturais de concreto pré-moldado são: A) Estruturas aporticadas: 15 São estruturas formadas por elementos verticais, os pilares, e por elementos horizontais, as vigas. Funcionam em conjunto devido à ligação rígida existente entre os mesmos, os chamados nós do pórtico estrutura responsável pela estabilidade da edificação (MARTINS, 2013). Possui diferentes formatos e tamanhos combinados para formar o esqueleto da estrutura. Uso de grandes vãos e grandes espaços sem interferências de paredes. Normalmente são utilizadas em construções industriais, armazéns, construções comerciais, entre outras A figura 10 apresenta de forma mais claro como elas são. Figura 10: Estruturas aporticadas Fonte: Metrine (2017). B) Estrutura em esqueleto De acordo com Souza (2013), as estruturas em esqueleto são constituídas de pilares, vigas e lajes para edificações de básicas e médias alturas, com número de paredes reduzidas de contraventamento para estruturas. São utilizadas suas construções de escritórios, escolas, hospitais e estacionamentos, centros esportivos, indústrias e centros comerciais, conforme mostra a figura 11. 16 Figura 11: Estrutura de pré-moldados em esqueleto Fonte: Centralpremoldados (2017). C) Estruturas em painéis estruturais Os componentes das estruturas em painéis estruturais são as vigas, os pilares e painéis de lajes, a qual é aplicada em construções de casa e apartamentos, hotéis e escolas. Esses painéis de lajes são usados para o fechamento interno e externo. Podem ser tanto para fechamento, quanto portantes, ou seja, têm a capacidade de receber as cargas de peso próprio e as acidentais da construção. A arquitetura é livre, permitindo várias tipologias arquitetônicas. A técnica de construçãoé aberta, com espaços livres entre as paredes portantes e podem ser usadas divisórias leves para definir o layout interno dos espaços abertos, sendo que com esta técnica é possível mudar o projeto no futuro, sem maiores custos, conforme a Figura 12 (SOUZA, 2013). Figura 12: Estrutura em painéis estruturais Fonte: Premart (2017). 17 D) Estrutura para fachadas A estrutura para fachada é constituída por variados tipos de formatos e execuções, podendo ser painéis maciços ou painéis sanduíches, além de possuir ou não função estrutural. São combinadas com as estruturas, em esqueleto, com estrutura interna composta por pilares e vigas, com pisos em duplo T, coberturas de grande vão para edifícios de uso geral. Suas vantagens são: grande diversidade, rápida construção e economia (ULLMANN, 2014), como podem ser visualizadas na figura 13. Figura 13: Estrutura para fachadas Fonte: Aecweb, E-construmarket e Barth (2017). 6. CRITÉRIO BÁSICO DE PROJETO Em um projeto de ligações estruturais em construções pré-moldadas deve considerar uma variedade de critérios relacionados com o comportamento estrutural, tolerâncias dimensionais, resistência ao fogo, durabilidade e manutenção, facilidade de manuseio e montagem (ACKER, 2002). 6.1 Comportamento estrutural 6.1.1 Resistência Segundo ACKER (2002), uma ligação deve ser projetada para resistir às forças para as quais elas serão submetidas durante a vida útil da estrutura. Algumas destas forças podem ser causadas por ações diretas, como o próprio peso e sobrecargas, ações de vento, ações sísmicas, ações devidas ao solo e à pressão da água. Outras ações indiretas são causadas pela restrição às mudanças de volume dos elementos, 18 ou forças adicionais que podem aparecer devido às inclinações não intencionais em pilares e paredes portantes ou excentricidades nesses elementos. ACKER (2002), ainda cita que em zonas sísmicas, as ligações devem ser capazes de garantir a integridade do sistema estrutural e no projeto de ligações deve- se ainda considerar a possibilidade de ocorrência de ações excepcionais (acidentais) tais como, explosões, colisões entre outras. Algumas forças adicionais podem surgir nas ligações em decorrência do efeito dessas ações. Em alguns casos onde as ações excepcionais causam danos severos na estrutura haverá a necessidade no projeto em que se deve prever a redistribuição das forças e a formação de sistemas alternativos para apoio das cargas, de forma a isolar a parte danificada da estrutura. Em um sistema estrutural as ligações servem como parte essências na qual devem facilitar as transformações das mesmas. Dentro do projeto não se há interesse apenas na capacidade de transferência das forças, mas também nas qualidades da ligação como deformabilidade e ductilidade ou até mesmo no conhecimento do relacionamento força-deslocamento das ligações (ACKER, 2002). 6.1.2 Influência Decorrente de Mudanças de Volume ACKER (2002) diz que o efeito combinado da deformação por encurtamento devido a fluência, retração e redução de temperatura pode causar as vezes tensões de tração nos elementos de concreto pré-moldado e nas ligações de concreto. Ainda ACKER (2002), fala que existem dois métodos de projeto que na maioria das vezes podem ser adotadas, ou até mesmo permitindo que os deslocamentos relativos ocorram nas ligações, ou fornecendo às ligações a restrição necessária para evitar os deslocamentos relativos das peças. Neste último caso, as ligações devem ser projetadas para que absorva as forças consideráveis de restrição. Porém na prática, o que ocorre é adoção de situações intermediárias, onde as ligações apresentam deformabilidade na direção do eixo dos elementos de viga. Caso algum deslocamento relativo venha ocorrer possivelmente, por exemplo devido às deformações elásticas de elementos estruturais ou das ligações, as tensões de restrição serão em seu estado aliviadas. Para ACKER (2002), não é apenas a capacidade de transferência de força da ligação que é interessante para ser considerada no projeto, mas também a relação força-deslocamento e a deformabilidade da ligação fazendo com que as peças possam suportar os pesos desejados durante a sua fase de projeção. 19 6.1.3 Movimentos As ligações não devem absorver todos os movimentos necessariamente da estrutura. Os movimentos necessários serão em sua maior parte dos casos, devidos às deformações em vigas e lajes devido ao carregamento e/ou forças de proteção. Em alguns casos esse tipo de problema aumenta quando um painel de fachada é conectado a uma viga ou laje em algum lugar ao longo do vão, distante do apoio (ACKER, 2002). Caso o detalhe para a ligação não permite o movimento vertical da viga ou da laje, isto poderá causar danos na própria ligação, bem como nos elementos. Mesmo que não ocorra o dano, poderão surgir forças indesejadas nos elementos que não foram intencionadas no projeto, ocasionando deformações indesejadas. ACKER (2002), cita um tipo de solução para este tipo de dano é prever algum tipo de detalhamento nas ligações que na qual permita algum tipo de deslizamento na direção daquele movimento ou fazer com que a ligação funcione como uma rótula. 6.1.4 Ductilidade É sempre aconselhável projetar e detalhar as ligações de modo a evitar rupturas frágeis no caso de a ligação ser submetida com forças acima daquelas que foram previstas no projeto, sendo desejável um comportamento dúctil para as mesmas. ACKER (2002) diz que a ductilidade é a capacidade de uma ligação sofrer deformações plásticas sem ocorrer uma redução significativa na sua capacidade de transmitir esforços, e ainda que geralmente quantificada por um fator de ductilidade, o qual relaciona a deformação última com a deformação ao final do limite elástico (início do escoamento). A ductilidade nunca deve ser confundida com a deformabilidade da ligação e nem deve estar associada apenas com a flexão. O deslocamento plástico tende a gerar um alívio necessário da força de restrição a qual formará um novo estado de equilíbrio. Para que haja grandes deslocamentos, uma certa capacidade de transferência das forças permanece, evitando assim a ocorrência de ruptura abrupta e a ocorrência de danos localizados na região da ligação. A ocorrência de grandes deformações serve como aviso de anormalidades na estrutura. ACKER (2002) diz que esse tipo de deslocamento tem como o propósito de assegurar um comportamento dúctil para as ligações, podendo-se aplicar o princípio 20 do projeto “equilibrado” por ductilidade, o qual está ilustrado na Figura 14 (uma ligação transferindo basicamente forças de tração através de uma junta, onde essa ligação consiste de vários componentes, os quais podem ser considerados como vínculos de uma força). As barras de ancoragem são identificadas como vínculos dúcteis e presumidos como tendo a contribuição mais importante para o deslocamento plástico total da ligação (ACKER, 2002). O objetivo com o projeto “equilibrado” segundo ACKER (2002), é assegurar que a deformabilidade plástica completa dos vínculos dúcteis possa ser alcançada antes que ocorra a ruptura da ligação. Falhas abruptas prematuras em outros componentes também devem ser evitados, isto é, significa que todos os outros componentes, a ancoragem das barras dentro do elemento de concreto, as cantoneiras metálicas e a barra metálica soldada às cantoneiras devem ser projetadas para resistir não apenas ao escoamento, mas para resistir à capacidade última das barras de ancoragem (ACKER, 2002). Figura 14: Princípio de Projeto “Equilibrado” Fonte: ACKER (2002). 6.1.5 DurabilidadeQuando se fala em durabilidade se faz necessário considerar o risco da corrosão no aço e da fissuração e/ou lascamento no concreto com a devida atenção para as condições reais do meio ambiente onde a estrutura poderá está exposta. Componentes metálicos expostos a meios agressivos devem possuir uma proteção permanente, o que pode ser conseguido por meio de uma camada de pintura epóxi ou anti-ferrugem, bem como por uma camada de proteção com preenchimento de concreto ou argamassa moldado no local (ACKER, 2002). Em alguns casos não se consegue fazer a inspeção das ligações ou ter manutenção adequada após a construção ter sido concluída. Se a manutenção dos 21 componentes metálicos das ligações não é possível, ACKER (2002) recomenda a utilização de aço inoxidável, e ainda em caso de presença de metais heterogêneos, deve-se ainda considerar o risco da corrosão galvânica (corrosão galvânica ocorre quando metais de diferentes níveis catódicos estão em contato elétrico e ainda são ionizados por um eletrólito como a água por exemplo). 6.2 Tolerâncias dimensionais As tolerâncias dimensionais inevitavelmente aparecem nas estruturas de um edifício e na fabricação dos elementos pré-moldados. Esses tipos de tolerâncias devem ser considerados ainda no projeto das ligações, pois poderão ocorrer sérios problemas durante a montagem da estrutura. ACKER (2002) cita um exemplo típico dessa ocorrência, que é quanto ao comprimento dos apoios de um elemento pré- moldado e ainda ressalta que tanto o comprimento do elemento que está sendo apoiado como a posição da estrutura de apoio pode divergir dos valores originais de projeto. No exemplo acima ACKER (2002), as tolerâncias dimensionais deveriam ser levadas em conta pelo comprimento do apoio e as almofadas de elastômero. Outro princípio muito importante relacionado com as tolerâncias dimensionais é as ligações que na qual deveriam possuir dispositivos para ajustes nas três direções para possibilitar que os elementos possam ser alinhados e nivelados durante a montagem. Já no exemplo da figura 15 abaixo, ACKER (2002) cita que o ajuste na direção z é feito por meio do trilho de apoio, na direção x por meio dos calços metálicos entre a cantoneira e o trilho, e na direção y por meio do orifício oval na cantoneira metálica (representação tridimensional). Figura 15: Ligações de dispositivos de ajustes tridimensional. Fonte: Acker (2002) 22 6.3 Resistência ao fogo Quando falamos de resistência ao fogo, dois aspectos que devem ser considerados dentro do projeto de ligações com relação à possibilidade de exposição dessas ligações. ACKER (2002), fala que um lado está o efeito do fogo sobre a capacidade de transferência dos esforços na ligação e por outro lado está a função de separação das ligações, e ainda que quando os componentes de uma ligação estão diretamente expostos ao fogo, a capacidade de transferir forças por meio da ligação pode ser reduzida como resultado da alta temperatura(ou seja as partes vitais do sistema estrutural pré-moldado devem possuir o mesmo grau de proteção ao fogo que os demais elementos estruturais). A proteção contra o fogo para ligações pode ser conseguida por meio do revestimento da ligação com uma cobertura de concreto moldado no local ou até mesmo com materiais especiais para isolamento ao fogo. Todavia ainda os componentes metálicos das ligações que estão pré-inseridos nos elementos de concreto devem ter uma temperatura inferior que as partes não inseridas por causa da condutividade térmica do concreto envolvente. Muitas das ligações pré-moldadas não são vulneráveis ao efeito do fogo e não requerem tratamento especial no projeto, um exemplo disso seriam os apoios entre as lajes e vigas ou entre vigas e pilares que geralmente não necessitam de cuidados especiais contra o fogo. Caso as lajes ou vigas forem apoiadas sobre almofadas de elastômero ou outros materiais combustíveis, a proteção das almofadas geralmente não é necessária pois a deterioração destas não provocará o colapso da estrutura (ACKER, 2002). No caso de incêndio as paredes e pisos tem uma função importante de separação com relação ao isolamento térmico e à penetração do fogo. ACKER (2002) diz que as ligações nas juntas em paredes e pisos devem ser projetadas de modo que previna a passagem de chamas e de gases quentes. 7. CONTROLE DE QUALIDADE Souza (2013) diz que a análise e inspeção da peça concretada é de suma importância, pois é nesse momento que se verifica pela última vez se a peça produzida se encontra dentro dos procedimentos pré-estabelecidos de qualidade. A inspeção da qualidade deve ser realizada logo após a desforma, permitindo que os defeitos existentes tenham suas causas detectadas e a produção possa ser comunicada rapidamente, evitando a repetição dos erros. 23 Souza (2013), cita alguns dos principais pontos que se devem ser inspecionados, as quais são: as dimensões geométricas, qualidade da fôrma, vibração do concreto e fissuras ou outros danos ocorridos após a concretagem. Figura 16: Painéis pré-fabricados descartados devido a ocorrência de patologias. Fonte: Souza (2013). Na figura 16 acima pode-se observar painéis pré-fabricados que são descartados devido a ocorrência de algumas patologias após a sua execução, devido não se ter tomadas as recomendações e indicações para o processo. Para que haja uma liberação por parte do controle de qualidade, deve-se estar identificada por um carimbo ou outro tipo de identificação visível na peça, para não ocorrer erros durante o despacho. Souza (2013) relata alguns pontos que uma análise de qualidade comparativa do produto certamente deve ter em um sistema dos pré- fabricados alveolares, onde se leva uma vantagem global em relação aos métodos moldados in loco. Abaixo podemos citar ao menos três delas: A) A qualidade do concreto usinado em uma central de produção com acompanhamento adequado do próprio fabricante vai ser superior à qualidade fornecida por concreteiras aos sistemas de moldagem in loco; B) Os aparecimentos de patologias como manchas e fissuras, podem ser corrigidas com uma gama maior de soluções ainda no local de produção evitando aborrecimentos com clientes e até mesmo durante a fase de processo; 24 C) Os painéis alveolares por possuírem em seu interior seções de vazados, na qual possuem desempenhos de isolamentos térmicos e acústicos tendem a ser superiores aos painéis maciços utilizados pelos outros sistemas parecidos. Um programa de controle de qualidade ajudará o montador a assegurar que os elementos pré-fabricados serão seguramente colocados, em seus respectivos lugares, de acordo com o projeto e ainda que esses elementos obedeçam às especificações estabelecidas na indústria (SOUZA, 2013). Para reforçar ainda mais a qualidade dos pré-moldados Souza (2013), diz que deve haver uma inspeção dos elementos ainda no caminhão antes de descarregá-los. Isso permitirá uma melhor visualização de possíveis defeitos. Abaixo listamos segundo Souza (2013) alguns itens devem ser verificados antes do descarregamento: A) Identificação: Checar se a quantidade de peças é condizente com o escrito na Nota Fiscal; B) Fissuras: Verificação de possíveis existências de fissuras em toda superfície da peça; C) Flecha: Produtos protendidos possuem uma certa flecha, facilmente notado. Verificar possíveis flechas negativas e ou anormais. Se houver flecha negativa o engenheiro deverá ser imediatamente avisado; D) Lascas: Atentar para possível existência de elementos quebrados que podem ocorrer no momentodo carregamento; E) Riscos: Inspecionar a ocorrência de riscos nas estruturas arquitetônicas; F) Marca de indicação para receber reparos: elementos que possuem esse tipo de etiqueta requerem reparos que ainda não foram executados. A qualidade do material é importante para que se tenha bom retorno dos clientes e também um bom desempenho nos processos e na organização de modo geral. Souza (2013) diz que o local de armazenagem e o local da execução deve ser verificado, afim de se verificar se os possíveis ganchos utilizados para içar os painéis fiquem ou estejam enferrujados, não ocasionando com que o braço mecânico do caminhão do tipo munck ao içar os ganchos se rompam, ocorrendo assim a ruptura e perda do painel, bem como também as condições de organizações do espaço físico do galpão para o alojamento dos pré-moldados, onde o mesmo deve estar limpo arejado e não úmido. 25 Souza (2013) ressalta que os equipamentos devem ter capacidade adequada ao tipo de peça a ser içada, ressaltando também que se deve fazer uma programação logística da ordem de montagem de peças. 7.1 Controle da qualidade das etapas de execução Para que haja uma boa satisfação durante o processo de fabricação e aperfeiçoamento das peças e até mesmo satisfação dos clientes algumas etapas de controle de qualidade devem ser tomadas durante a sua fase de execução tais como as citadas abaixo por Souza (2013): A) Armaduras; B) Concreto – ensaios de verificação da consistência e da resistência à compressão do concreto na idade de desenforma e aos 28 dias; C) Limpeza e controle geométrico das fôrmas; D) Posicionamento e cobrimento das armaduras; E) Lançamento do concreto; F) Desenforma; G) Cura; H) Transporte e armazenamento; I) Recebimento dos painéis após desenforma (identificação, tolerâncias dimensionais, aparência visual e verificação de eventual presença de falhas); J) Sequência e qualidade da montagem dos painéis em canteiro de obras (ligação com fundação, travamento e alinhamento dos painéis, soldas, tratamento das juntas, interfaces com lajes, acabamentos e interfaces com esquadrias e demais componentes, colocação das golas e realização de acabamentos externos). Além das etapas acima, Souza (2013) também recomenda que seja feito os itens a seguir, melhorando assim o seu processo e qualidade do produto final: A) Qualidade dos projetos; B) Recebimento de materiais; C) Montagem dos painéis em local; D) Controle tecnológico do concreto e do graute; E) Controle na dosagem dos componentes durante a concretagem. 26 8 CONCLUSÃO A elaboração desse trabalho foi de grande importância para o aprofundamento do tema, pois permitiu a busca da informação, bem como traz a importância desses processos, controle da qualidade e os materiais para se fazer um pré-moldado, trazendo para os consumidores e fabricantes uma total confiança, segurança e conhecimentos de certas aplicações do estudo dos processos cerâmicos, suas reações a certo tipo de esforço e também o seu poder de mobilidade a mudanças reativas. Ao decorrer do trabalho foi demonstrado os tipos de pré-moldados e importante de se ter um projeto adequado e bem estruturado evitando assim problemas que danifiquem o produto acabado. Ainda nesse trabalho foi demonstrado a importância da qualidade como um dos fatores primordiais para a construção dos pré-moldados e como alcança-la. Vale ressaltar que cada empresa possui um método de construção de pré-moldados, mas os princípios básicos de qualidade e seguranças devem ser os mesmos obedecendo normas e regulamentações cabíveis de cada órgão especifico. Qualquer que seja o tipo de empresa, sempre deve haver o treinamento e capacitação de seus colaboradores a fim de fazer com que o processo e informações sejam mais eficientes durante a sua execução, sendo também de modo mais eficiente e eficaz os seus equipamentos e materiais. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ACKER V. A. Manual de Sistemas Pré-Fabricados de Concreto, FIB, 2002. 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