Artigo Concreto Usinado Final

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CURSO DE ENGENHARIA CIVIL 
 
ANTONI MEDEIROS MATTEI 
FRANCIELE SOTERO WESTPHAL 
KATIANE CARVALHO VIEIRA 
PATRICIA RIBEIRRO DE SOUZA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PROCESSO DE PRODUÇÃO DO CONCRETO USINADO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CIRICIÚMA – 2015 
 
1 
 
 
SUMÁRIO 
 
1 INTRODUÇÃO ........................................................................................................... 4 
2 CONCRETO ................................................................................................................ 5 
2.1 CONCRETO USINADO .................................................................................................... 5 
3 MATERIAIS CONTITUINTES DO CONCRETO ................................................. 6 
3.1 CIMENTO PORTLAND .................................................................................................... 7 
3.2 AGREGADOS .................................................................................................................... 8 
3.3 ADITIVOS .......................................................................................................................... 9 
4 PROCESSO DE PRODUÇÃO DO CONCRETO USINADO .............................. 10 
5 CONCLUSÃO ............................................................................................................ 14 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ....................................................................... 15 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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LISTA DE FIGURAS 
 
Figura 1 – Apresentação de modelo de usina de concreto de pequeno porte.......... 10 
Figura 2 – Fluxograma contendo as etapas de produção do concreto usinado ...... 11 
Figura 3 – Foto de uma usina de concreto usinado. .................................................. 12 
Figura 4 – Foto de um caminhão betoneira. .............................................................. 13 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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LISTA DE TABELAS 
 
Tabela 1 – Composição dos cimentos portland – 2002 .................................................8 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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1 INTRODUÇÃO 
 
O concreto usinado tem sido largamente utilizado pelas indústrias de 
construção civil. Esse método de produção surgiu com o objetivo de atender a 
necessidade das obras que precisavam de uma grande quantidade de concreto em um 
curto período de tempo. A falta de espaço nos canteiros fez do concreto usinado uma 
boa opção para as indústrias que buscavam praticidade e agilidade. 
O concreto usinado foi criado pela National Ready Mixed Concrete 
Associantion em 1930 nos Estados Unidos. Em 1958 já haviam sido cadastradas mais 
de 3657 usinas de concreto, um avanço que contribui para a produção em grande escala. 
No Brasil, a primeira usina surgiu no início dos anos 50, representada pelos 
empreendedores Brenno Tavares e Tasso Pinheiro. Posteriormente vendida para a 
empresa Australiana Ready Mix Concrete Association, sob a marca Ready Mix. 
Isaia (2011) afirma que no Brasil a ABNT NBR 7217:1984 – Execução de 
concreto dosado em central – fornece diretrizes que regem essa atividade. Atualmente a 
norma vigente é de 2012, intitulada por Execução de concreto dosado em central – 
Procedimento. A atualização garante mudanças importantes para a área. Já que a norma 
é responsável por ditar as etapas e cuidados a serem tomados no momento do 
fornecimento do concreto, enfatizando a importância do fornecedor em informar a 
quantidade especifica dos materiais nas notas fiscais. Isso, porque algumas das 
peculiaridades do concreto são difíceis de mensurar através de ensaios. 
Em virtude disso, este trabalho tem como objetivo demonstrar desde as 
principais composições do concreto usinado até a entrega ao cliente. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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2 CONCRETO 
 
O concreto é um dos materiais mais importantes e utilizados na construção 
civil. O mesmo é constituído por água, agregados miúdos e graúdos e por pelo menos 
um aglomerante, o cimento Portland. 
Por tanto, Isaia (2011, p. 555) diz que: 
A mistura é sem dúvida uma operação de grande importância, com 
responsabilidade direta pela homogeneidade do concreto e sobre seu 
desempenho, principalmente com relação à resistência mecânica, embora 
também possa ser citada sua influência sobre a durabilidade. 
 
O cimento junto a água resulta em uma pasta que envolve as partículas de 
agregados, criando uma zona de transição entre ambos. Logo nas primeiras horas de 
mistura é possível moldá-lo, porém após o início de pega ele começa endurecer pela 
reação da água com o cimento, tornando-se um material com alto desempenho 
estrutural. 
No ponto de vista de Isaia (2011, p.587): 
A resistência e a durabilidade do concreto são de suma importância da sua 
utilização. O fato de que a resistência na região de contato entre a pasta de 
cimento e o agregado possa ser menor que a resistência do agregado ou da 
pasta fará com que ela se torne uma zona débil no desenvolvimento da 
resistência do concreto. 
 
Uma das causas relacionadas a durabilidade e resistência do concreto podem 
ser definidas pela relação água/cimento, granulometria dos agregados e a sua forma de 
armazenamento. 
Para aliar durabilidade e resistência, o concreto vem sofrendo evoluções 
quanto a sua forma de produção e suas características físicas e químicas, isso contribuiu 
para o aumento da oferta no mercado, que disponibiliza hoje diferentes tipos de 
concreto para diferentes necessidades, tais como: concreto usinado, concreto celular, 
concreto leve com EPS, concreto auto adensável, concreto translúcido, concreto com 
adições pozolânicas, concreto com adição de agregado reciclado, concreto permeável, 
entre outros. A seguir, o popularmente conhecido concreto usinado será abordado com 
mais profundidade. 
 
2.1 CONCRETO USINADO 
 
O concreto usinado consiste em utilizar de tecnologias e estudos prévios 
para definir dosagens adequadas e produzir um concreto mais homogêneo e com melhor 
6 
 
qualidade. Esse tipo de concreto é obtido em usinas, que dispõem de silos, balanças, 
esteiras e outros equipamentos para produção em grande escala. Deste modo, o concreto 
usinado pode ser todo aquele concreto que tem seus constituintes pesados na central, 
transportados ate o caminhão betoneira e misturados enquanto o caminhão se desloca 
ate o canteiro de obras. 
O concreto usinado é oferecido como serviço por empresas especializadas 
em produção de grande escala. 
Por isso, Isaia (2011 p.503) afirma que: 
Apesar de ser uma atividade de alto cunho tecnológico, o desempenho de 
uma central de concreto depende da assertividade das programações 
realizadas pelas obras (relação entre volume programado e entregas), visto 
que está na otimização de seus recursos o ganho de escala característico das 
centrais. 
 
É importante destacar quão vantajoso é optar pelo concreto usinado, pois as 
centrais utilizam de rigorosos controles com os materiais, o transporte e o concreto 
produzido. 
Por entender que os materiais afetam na boa excelência do concreto, as 
usinas seguem normas que indicam ensaios a serem realizados. Estes referem-se a 
ensaios de granulometria (ABNT NBR NM 248:2003), módulo de finura (ABNT NBR 
7211:2009), absorção de água (ABNT NBR NM 30), substancias nocivas (ABNTNBR 
7218:2010) e impurezas orgânicas (ABNT NBR NM 49:2001). 
A forma e o tempo de transporte são muito importantes para um resultado 
final satisfatório, sendo que o tempo de entrega e lançamento pode variar de 3 à 6 horas 
no máximo, sem a interrupção da rotação da betoneira a uma velocidade que deve ser 
mantida entre 4 e 16 rpm. 
Para controle do concreto a usina faz uso da moldagem de corpos-de-prova 
a cada caminhão entregue na obra e os ensaia segundo a ABNT NBR 5739:2007, 
comprovando ou não o alcance da resistência mecânica desejada. 
 
3 MATERIAIS CONTITUINTES DO CONCRETO 
 
Este capítulo tem como intuído de apresentar os materiais que constituem o 
concreto. 
 
7 
 
3.1 CIMENTO PORTLAND 
 
O cimento Portland é considerado um aglomerante hidráulico, produzido 
pela pulverização de clínqueres que são constituídos basicamente de silicatos de cálcio 
hidráulicos cristalinos e uma quantidade menos de uma ou mais formas de sulfato de 
cálcio e ate 5% na moagem. (MEHTA E MONETIRO, 2014) 
Para uma provável redução de custos foram desenvolvidos os cimentos 
Portland compostos. O que de certa forma é favorável a excelência do cimento, já que 
Mehta e Monteiro (2014, p. 248) citam que: “[...] em certos aspectos, os cimentos 
compostos têm desempenho melhor que o do cimento Portland, e também o incremento 
em diversas propriedades importantes de durabilidade.” 
Quando misturado a água, o cimento Portland começa a reagir, resultando 
em uma mistura ligante e resistente com propriedades de endurecimento. O fator 
responsável por essas características é a hidratação do cimento, que proporciona um 
processo de cristalização conhecido como “gel”. Tudo isso para que depois de um longo 
processo o cimento, junto a água e os agregados venham a desempenhar uma elevada 
resistência mecânica. 
Para Mehta e Monteiro (2014, p. 236): 
O calor de hidratação pode, as vezes, ser desfavorável (exemplo: estruturas 
de concreto massa) e, outras vezes, ser favorável (exemplo: concretagem no 
inverno quando temperaturas ambientes podem estar muito baixas para 
fornecer energia de ativação para as reações de hidratação). 
 
Para atender a diferentes necessidades, o cimento é divido conforme seu 
tipo e suas adições. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
8 
 
Tabela 1 – Composição dos cimentos Portland – 2002 
Tipo de 
cimento 
Portland 
Sigla 
Composição (% em massa) 
Norma 
Brasileira 
Clínquer 
+ 
gesso 
Escoria 
granulada 
de auto- 
forno 
(sigla E) 
Material 
pozolânico 
(sigla Z) 
Material 
carboná- 
tico 
(sigla F) 
Comum 
CP I 
CP I-S 
100 
99-95 
- 
1-5 
NBR 5732 
Composto 
CP II-E 
CP II-Z 
CP II-F 
94-56 
94-76 
94-90 
6-34 
- 
- 
- 
6-14 
- 
0-10 
0-10 
6-10 
NBR 
11578 
Alto-Forno CP III 65-25 35-70 - 0-5 NBR 5735 
Pozolânico CP IV 85-45 - 15-50 0-5 NBR 5736 
Alta 
resistência 
inicial 
CP V-ARI 100-95 - - 0-5 NBR 5733 
Fonte: Associação Brasileira de Cimento Portland 
 
3.2 AGREGADOS 
 
São materiais muito importantes para a formação de um concreto com 
qualidade. Tanto os graúdos, quanto os miúdos tem função de melhorar a 
trabalhabilidade nas misturas de concreto e aumentar a resistência mecânica. Além de 
ser um material relativamente barato, o que diminui o preço do concreto e por 
consequência reduz a quantidade de cimento empregado nele. 
Segundo Isaia (2011), a resistência a compressão, abrasão e modulo de 
deformação se resumem em resistência mecânica, altamente positivo para o material. 
Na produção do concreto, os agregados utilizados possuem resistência mecânica muito 
superior a do próprio concreto, onde raramente é constituído num fator limitante. 
Existem quatro tipos de origens distintas de agregados. Os naturais, como o 
nome já diz, são encontrados na natureza e estão prontos para uso, por exemplo, as 
areias de rios. Já os artificiais derivam de processos industriais, como argilas 
expandidas. Os britados vêm de pedras partidas ou britadas, originando as britas e o pó 
de brita, um dos materiais mais utilizados como agregado graúdo, principalmente em 
9 
 
nossa região. E por fim os reciclados que são os resíduos industriais granulares, 
conhecidos como entulhos. 
Para Isaia (2011, p. 238): “Os agregados britados provenientes dos 
processos de cominuição de rochas são destinados a aplicações diversas na construção 
civil tais como concreto de cimento Portland, pavimentação, enrocamento, aterros, etc.” 
Também podem ser classificados em três tipos de rocha. As ígneas sendo as 
mais fortes e resistentes, como o basalto. Sedimentares com propriedades de média 
resistência e dureza, serve de exemplo o granito. E as metamórficas com baixa 
resistência a abrasão, sendo os mármores. 
Suas formas e texturas variam desde arredondadas, alongadas, pontiagudas 
ou até mesmo uma mistura delas. Podendo haver muita ou pouco porosidade e abrasão. 
Desse modo Mehta e Monteiro (2014, p.296) dizem que: 
“Comparadas as partículas lisas e arredondadas, as partículas de textura 
ásperas, angulosas e alongadas necessitam de mais pasta de cimento para produzir 
misturas de concreto trabalháveis e, portanto, o custo aumenta.” 
A diferença entre os agregados está no diâmetro, ou seja, o agregado miúdo 
tem como diâmetro máximo 4,75 mm e o agregado graúdo varia de 4,75 mm até 75mm. 
Para os agregados, em particular os miúdos, existe um limite de distribuição das 
granulometrias, para obtenção de melhores resultados nos estudos. Os mesmos são 
realizados em forma de peneiras que variam entre 9,5mm até 150µm. Já o restante, de 
diâmetro ainda menor é considerado filer e não mais agregado. 
 
3.3 ADITIVOS 
 
Aditivo é tudo aquilo que compõe o concreto além do cimento hidráulico, 
dos agregados e da água. A principal função desse componente é oferecer bom 
desempenho ao concreto, tanto em seu estado fresco como no estado endurecido. 
Normalmente são adicionados em pequena quantidade ao processo de produção do 
concreto agindo de maneira a modificar as propriedades e contribuir para melhorias. 
Segundo Mehta e Monteiro (2014, p. 305) os aditivos são importantes para: 
[...] aumentar a plasticidade do concreto sem aumentar o consumo de água, 
reduzir a exsudação e segregação, retardar ou acelerar o tempo de pega, 
acelerar as taxas de desenvolvimento da resistência nas primeiras idades, 
reduzir a taxa de evolução do calor e aumentar a durabilidade do concreto em 
determinadas exposições de calor. 
 
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Conforme a ABNT NBR 11768-1992, os aditivos recebem a seguinte 
classificação: 
a) tipo P - aditivo plastificante; 
b) tipo R - aditivo retardador; 
c) tipo A - aditivo acelerador; 
d) tipo PR - aditivo plastificante retardador; 
e) tipo PA - aditivo plastificante acelerador; 
f) tipo IAR - aditivo incorporador de ar; 
g) tipo SP - aditivo superplastificante; 
h) tipo SPR - aditivo superplastificante retardador; 
i) tipo SPA - aditivo superplastificante acelerador. 
 
Deste modo, Mehta e Monteiro (2014, p. 15) afirmam que: 
 [...] aditivos químicos podem modificar a pega e a característica de 
endurecimento da pasta de cimento, influenciando a taxa de hidratação do 
cimento. Aditivos redutores de água podem plastificar misturas de concreto 
fresco pela redução da tensão superficial de água. Aditivos incorporadores de 
ar podem melhorar a durabilidade do concreto exposto à baixa temperatura. 
 
4 PROCESSO DE PRODUÇÃO DO CONCRETO USINADO 
 
A figura 1 representa um modelo de disposição de uma usina de concreto de 
pequeno porte. 
 
Figura 1– Apresentação de um modelo de usina de concreto de pequeno porte 
 
11 
 
 Em uma central se faz necessário otimização de espaço, com mobilidade 
para transporte e organização de equipamentos e materiais. Ambientes devem ser 
reservados para armazenamento de agregados graúdos e miúdos, aditivos e água, 
localizados próximo ao silo que contem o cimento. 
O fluxograma que representa as etapas de produção do concreto usinado 
esta presente na figura 2. 
 
Figura 2 – Fluxograma contendo as etapas de produção do concreto usinado 
 
A usina de concreto possui fornecedores de agregados que atendam 
requisitos de qualidade da ABNT NBR 7211:2009. Porém, é de suma importância que 
se cumpra a ABNT NBR NM 248:2003 que dita os parâmetros de granulometria que 
devem ser atendidos. Esses parâmetros podem ser verificados em laboratórios da 
própria central, com uma equipe de profissionais especializados. 
Segundo Isaia (2011, p. 506): 
Todas essas informações são colocadas no sistema de controle de qualidade 
para permitir ajustes nos traços, minimizando o impacto das alterações das 
características das matérias primas nas propriedades do concreto no estado 
fresco e endurecido. 
 
Os agregados ficam dispostos em no mínimo três baias, devidamente 
separas e cobertas, evitando contaminações com o meio. O estoque desses materiais 
deve atender a pelo menos 5 (cinco) dias de produção. 
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O processo se inicia quando a central recebe uma ordem de serviço, que 
consta a especificação do concreto desejado, informando o traço e volume. No processo 
subsequente o operador controla um programa especifico, ditando o traço desejado. Em 
seguida, os agregados são transportados com auxilio de uma retroescavadeira para a 
esteira que levará ate a caixa pesadora. O cimento é estocado em um silo que deve ter 
capacidade mínima para 20m3. A usina possui um reservatório destinado para 
armazenamento de água. Enquanto o software divide em frações de volume os materiais 
e os libera conforme sequência pré-determinada. 
Conforme Isaia (2011, p. 508): 
Uma sequência de carregamento comumente utilizada em centrais é a 
seguinte: 
pesar a totalidade dos agregados; 
1. liberar, aproximadamente 50%, dos agregados com 30% da água; 
2. pesar a totalidade do cimento; 
3. liberar mais 30% da carga de agregados em conjunto com a totalidade 
do cimento (100%) e o restante da água simultaneamente com os aditivos 
(70%) (sugere-se que se se deixe um pouco de água (aproximadamente 20 
litros/m3) para limpeza do funil de carregamento); 
4. liberar os 20% restantes dos agregados; 
5. liberar o restante de água retida. 
 
 
 
Figura 3 – Foto de uma usina de concreto usinado. 
 
Para o caminhão ser liberado ao destino de entrega, o mesmo deve estar 
devidamente lacrado na bica ou calha do caminhão betoneira. Neste momento, o 
operador entrega ao motorista a Nota Fiscal Eletrônica, as fôrmas para moldagem dos 
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corpos-de-prova e os identificadores. Com isso, o processo de produção na concreteira é 
finalizado e o caminhão sai da central em direção ao canteiro de obra. No caso de 
redosagem de aditivos é necessário que um profissional especializado realize este 
serviço no local. 
 
 
Figura 4 – Foto de um caminhão betoneira. 
 
Ao longo do trajeto percorrido pelo caminhão, o balão deve permanecer em 
constante movimento de rotação para evitar a separação da pasta de cimento dos 
agregados, de maneira que deixe de ser um mistura homogenia. 
De acordo com Isaia (2015) no momento em que o caminhão chega ao 
canteiro, o motorista apresenta ao engenheiro responsável, ou seu substituto, a nota 
fiscal. Logo, o caminhão deve aumentar a rotação para finalizar a homogeneização do 
concreto por um período de 5 (cinco) minutos no mínimo. Para conferencia da 
trabalhabilidade do concreto fresco, uma porção é retirada com intuito de realizar o 
ensaio de abatimento, conhecido como “slump test” conforme ABNT NBR NM 
67:1998. 
 
 
 
 
 
 
 
14 
 
5 CONCLUSÃO 
 
O sucesso da concretagem esta diretamente ligado ao método e a qualidade 
de produção do seu principal componente a ser utilizado, o concreto. 
Existem atualmente dois tipos de produção que são mais usuais nas 
construções, o método tradicional que é o preparo do concreto no canteiro de obras que 
necessita de espaço disponível, aquisição de equipamentos, além de tempo e mão de 
obra disponível para a produção do concreto. 
E o concreto usinado que é um serviço que possui um rigoroso controle de 
qualidade favorecendo na obtenção de um bom desempenho do produto, além de 
apresentar vários benefícios em relação aos métodos tradicionais de produção tais como, 
a eliminação das perdas de agregados e do cimento; a velocidade da concretagem, já 
que possibilita a execução de grandes volumes em um curto espaço de tempo; a 
diminuição no controle de materiais, suprimentos e equipamentos; exclusão das áreas de 
estoque no canteiro, garantindo um melhor aproveitamento do espaço; racionalização do 
numero de funcionários, o que contribui para uma redução de custo com encargos 
sociais e trabalhistas; mais agilidade e aumento na produtividade da equipe, o que por 
fim resulta em uma redução no custo total da obra. Diante a isso, pode-se concluir que o 
concreto usinado é produzido baseado em normas e estudos, visando excelência em 
qualidade. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
15 
 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE CIMENTO PORTLAND. Guia básico de 
utilização do cimento portland. 7. Ed. São Paulo, 2002. 28p. (BT-106) 
 
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Aditivos para concreto de 
cimento portland - Especificação, NBR 11768. Rio de Janeiro, 1992. 
 
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Agregados para concreto 
– Especificação, NBR 7211. Rio de Janeiro, 2009. 
 
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Agregados – 
Determinação da composição granulométrica, NBR NM 248. Rio de Janeiro, 2003. 
 
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Agregado – 
Determinação do teor de argila em torrões e materiais friáveis, NBR 7218. Rio de 
Janeiro, 2010. 
 
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Agregado fino – 
Determinação de impurezas orgânicas, NBR NM 49. Rio de Janeiro, 2001. 
 
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Agregado miúdo – 
Determinação de absorção de água, NBR NM 30. Rio de Janeiro, 2001. 
 
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Concreto – Determinação 
da consistência pelo abatimento do tronco cone, NBR 67. Rio de Janeiro, 1998. 
 
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Concreto – Ensaio de 
compressão de corpos-de-prova cilíndricos, NBR 5739. Rio de Janeiro, 2007. 
 
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Execução do concreto 
dosado em central – Procedimento, NBR 7212. Rio de Janeiro, 2012. 
 
ISAIA, G.C. Concreto: ciência e tecnologia. 1.ed.São Paulo: IBRACOM, 2011. 1 v. 
 
MEHTA, P.K. ; MONTEIRO, P.J.M. Concreto. Microestrutura, propriedades e 
materiais. 2. ed. São Paulo: IBRACOM, 2014.