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1 UNIVERSIDADE REGIONAL DE BLUMENAU CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL CONSTRUÇÃO CIVIL I INOVAÇÕES NA CONSTRUÇÃO CIVIL PEDRO AUGUSTO VEIGA VINÍCIUS EDUARDO DA SILVA THIAGO HENRIQUE BARBOZA BLUMENAU 2019 2 PEDRO AUGUSTO VEIGA VINÍCIUS EDUARDO DA SILVA THIAGO HENRIQUE BARBOZA INOVAÇÕES NA CONSTRUÇÃO CIVIL Trabalho apresentado na matéria de Construção Civil I, que visa apresentar as inovações do mercado. Profª Me. Kelen Mannes Knaesel 3 SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO ......................................................................................................... 4 2. IMPRESSÃO 3D.........................................................................................................5 2.1. PAVIMENTAÇÃO COM IMPRESSORAS 3D ................................................. 5 2.2. PONTES COM IMPRESSORAS 3D................................................................... 6 2.3. PROJETO CONTOUR CRAFTING.................................................................... 6 2.4. CONCRETE PRINTING........................... ......................................................... 7 2.5. APISCOR..............................................................................................................7 2.6. MATERIAIS UTILIZADOS NA IMPRESSORA 3D.........................................8 3. BIO CONCRETO – CONCRETO AUTO REGENERATIVO............................ 9 3.1 COMPOSIÇÃO ....................................................................................................9 3.2 PROCESSO DE REGENERAÇÃO....................................................................11 3.3 CUSTOS..............................................................................................................11 3.4 IMPLEMENTAÇÃO...........................................................................................11 4. REBOCO PROJEADO POR MEIO DA ARGAMASSA ENSACADA..............12 4.1 PROCESSO CONSTRUTIVO.............................................................................12 4.2 FISCALIZAÇÃO E CONTROLE........................................................................15 4.3 PRODUÇÃO E CUSTOS....................................................................................16 5. CONSIDERAÇÕES FINAIS ...................................................................................17 REFERÊNCIAS............................................................................................................18 4 1. INTRODUÇÃO O mercado da construção civil renova-se com os passar dos anos, e com isso, a praticidade e economia de materiais aumentam devido as novas tecnologias. Se por um lado os empregados reclamam do desemprego ao serem substituídos por máquinas que fazem seu trabalho, por outro a indústria de automação tende a crescer junto com a tempo de execução das obras, visto que esse é um dos grandes objetivos: poupar tempo, algo que a impressora 3D faz muito bem. Além da tecnologia da automação, também surgiu novidades nos materiais de construção, como o reboco projetado e o concreto auto regenerativo, que buscam acelerar o tempo de obra e evitar danos a estrutura, respectivamente. As novidades na área visam aumentar a satisfação do cliente, pois com novos produtos ele terá mais opções do que poderá utilizar em sua obra. 5 2. IMPRESSORA 3D Dentre as vantagens da impressão 3D, as que mais se destacam na construção civil é o aumento na produtividade e a possibilidade de construir em menos tempo, reduzir o desperdício de materiais nos canteiros de obras e aumentar a segurança na obra. A construção civil já vem utilizando essa tecnologia em países como a China e Estados Unidos. Em ambos os países, há empresas do setor que estão produzindo em larga escala, e possuem a capacidade de construírem 10 moradias em menos de 24 horas. Uma importante vantagem para tamanha produtividade é que o equipamento pode ser transportado e montado no terreno da própria obra. E esses empreendimentos impressos em 3D possuem expectativa longa de usabilidade de até 175 anos, algo de extrema relevância. 2.1 PAVIMENTAÇÃO COM IMPRESSORAS 3D Além do aspecto da construção civil, essa tecnologia pode ajudar a resolver com maior rapidez um problema que é bastante comum também no Brasil: a falta e danificada pavimentação das ruas. Uma empresa Belga está usando uma impressora 3D para pavimentar avenidas, o equipamento faz tudo com uma velocidade 5 vezes maior, de 500 metros por dia, do que a forma tradicional. A máquina é capaz de nivelar o chão e colocar as pedras todas de uma só vez, sendo necessário aos operários somente inserir o material na máquina. Porém, as ruas que utilizam esse tipo de pavimentação não podem ter grande fluxo de carro, como rodovias e grandes avenidas. 6 2.2 PONTES COM IMPRESSORAS 3D As impressoras 3D também estão sendo utilizadas para a construção de pontes. A Holanda inaugurou, em 2017, a primeira ponte para ciclistas impressa de concreto. Com 800 finas camadas de concreto, destacando-se por evitar desperdício, diminuindo os desperdícios. Atualmente, só existem pontes de utilização com pequenas cargas, como pedestres, porém, a autonomia para a construções destas demonstra que as impressoras ainda serão grandemente empregadas nessas construções. 2.3 PROJETO CONTOUR CRAFTING Contour Crafting pode reduzir significativamente o custo da construção comercial. Projeções indicam que os custos serão em torno de um quinto da construção convencional, prometendo eliminar o desperdício de materiais de construção. Os projetos de construção serão extremamente acelerados; por exemplo, uma casa de 610 metros quadrados pode ser construída em menos de 24 horas. Este rápido tempo de construção minimiza os custos de financiamento de projetos de construção que normalmente levam seis meses ou mais para serem concluídos. Custos reduzidos e a construção automatizada tornarão a construção acessível a qualquer pessoa. 7 2.4 CONCRETE PRINTING Concrete Printing é um processo desenvolvido por uma equipe de pesquisa chamada Loughborough University, baseado a extrusão de argamassa de cimento para a impressão de concreto. Esse processo permite um maior controle de geometrias internas e externas e um de seus subprodutos é o acabamento da superfície nervurada, uma vez que a superfície final é fortemente dependente da espessura da camada. A tecnologia funciona despejando no local desejado, com o uso das chamadas esteiras de textura, um concreto de alta resistência e com fibras incorporadas na mistura. 2.5 APISCOR A empresa norte-americana Apiscor desenvolveu uma impressora capaz de imprimir uma casa de 37 metros quadrados em apenas um dia. A impressora da empresa é capaz de compensar irregularidades no terreno de até 10 cm de altura. Após a inserção de todos os elementos de impressão no canteiro e a conexão dos mesmos com a rede hídrica e elétrica, a impressora se alinha automaticamente na horizontal e digitaliza a zona de impressão, a fim de eliminar as irregularidades. Desse modo, é feito um mapa do terreno, obtido através da digitalização, o que permite que a impressora preencha as depressões do local, preparando-se para imprimir a forma de fundação. Então, de acordocom o projeto, a máquina imprime a cofragem da fundação, na qual os operadores apenas monitoram se o trabalho está sendo realizado com exatidão e colocam pontes de fibra de vidro conforme seja necessário. Esses materiais irão garantir a força da estrutura para que possa continuar o preenchimento. Após a impressão da cofragem, despeja-se concreto pesado na mesma para o endurecimento e só 8 então as impressora poderá se mover para as paredes, que possuem um perfil interno mais complexo que o da fôrma de fundação, com o objetivo de garantir o reforço, isolamento e tubulações. Ao chegar ao topo da residência são colocados, pelos operários, os lintéis das aberturas das portas e janelas, que em seguida são seladas na parede. Assim, pode-se colocar as conexões necessárias para o funcionamento completo da casa, como fios e canos. E então, restará apenas os acabamentos e a instalação do telhado. A imagem abaixo mostra a primeira residência em impressão 3D realizada pela empresa, ela possui 37 metros quadrados, no seu interior há 4 compartimentos e seu custo é de 10.134 dólares, o que corresponde a aproximadamente 39 mil reais, aproximadamente 275 dólares por metro quadrado. 2.6 MATERIAIS UTILIZADOS NA IMPRESSORA 3D A construção civil é responsável por cerca de 51% a 70% dos resíduos sólidos coletados. Grande parte desses resíduos são de materiais desperdiçados durante a obra. A técnica das impressoras 3D de construir camada a camada, utilizando apenas o material requisitado no projeto, evita grandes desperdícios e facilita, por exemplo, a colocação de tubos de hidráulica e elétrica, diminuindo assim grande parte dos desperdícios dentro de obras. Um outro fator muito interessante das impressoras 3D é a facilidade de utilização de materiais não convencionais, como, por exemplo, solo e resíduos que podem ser adicionados à pasta de cimento. As pesquisas sobre utilização desse método nas 9 construções facilitam explorar e testar o emprego desses materiais para edificar de forma cada vez mais rápida, sem desperdícios e sustentável. A base para as construções nas impressoras 3D é o concreto, porém, materiais como que gesso, argila, plástico e até mesmo partículas de madeira misturadas a epóxi, que formam um pasta, já são utilizados. Com essa gama de materiais, percebe-se que a utilização do método das impressoras 3D pode ser empregada em várias das etapas de uma construção convencional. Porém, sendo executadas pela mesma máquina, com a utilização das condutas de injeção e os reservatórios dos materiais, que facilitam o processo pela alternância dos materiais sem a troca ou lavagem do injetor. 3 BIO CONCRETO – CONCRETO AUTO REGENERATIVO Bio concreto é, por sua definição uma forma de concreto elaborado para se auto regenerar de fissuras e rachaduras. Foi desenvolvido pelo microbiologista e pesquisador alemão Hendrik Jonkers, utilizando um componente que funciona como um agente de “cura” sem a intervenção humana. É tido como uma revolução na industria da construção. A mistura do bio-concreto conta com lactato de cálcio, substância utilizada como alimento das bactérias. No caso de danos como rachaduras, a estrutura interna é exposta à umidade do ambiente, o que ativa as bactérias de sua inércia. Quando elas despertam, passam a consumir o lactato de cálcio da mistura. Na digestão, a Bacilus pseudofirmus libera calcário que ocupa o espaço aberto na patologia do concreto em questão. O calcário produzido é acumulado na região das rachaduras. Esse processo acontece no prazo de três semanas. 3.1 COMPOSIÇÃO O mesmo é integrado por esferas de argila expandida, impregnadas pela bactéria Bacilus pseudofirmus 10 Bem como lactato de cálcio que serve como nutriente para as bactérias A união destes dois componentes na presença de água, acaba por resultar na produção de calcário que vem a ser um dos agregados utilizados no concreto. 11 3.2 PROCESSO DE REGENERAÇÃO O mesmo se dá através da infiltração de água nas fissuras, o que acaba por acordar as colônias de bactéria adormecidas, assim sendo a reação das bactérias e seus nutrientes acaba por resultar na produção de calcário, que vem a ser o agente “regenerante”. 3.3 CUSTOS Apesar de buscar mitigar os custos com eventuais patologias e prolongar a vida útil de obras de concreto, os custo de sua produção hoje é quase o dobro do concreto normal, na Europa, algo que fica em torno de 80 a 100 euros por m³. 3.4 IMPLEMENTAÇÃO A primeira estrutura a usar o material foi uma estação de salva-vidas de um lago na Holanda. A edificação protótipo, iniciada em 2011 e sujeita a condições extremas com alta incidência solar e a presença contínua de água, permanece estanque desde a construção. 12 O bio-concreto também está sendo utilizado em canais de irrigação no Equador, país com grande atividade sísmica. Hoje o maior agente que impede sua implantação no brasil é seu alto custo de produção, porém espera-se que com os avanços na pesquisa, o mesmo se torne um material mais viável. 4 REBOCO PROJETADO POR MEIO DE ARGAMAMASSA ENSACADA Atualmente, a construção civil engloba diversos processos até a entrega do produto final. Com tantas opções vigentes cada um com ampla diversidade de soluções e particularidades, cabe ao engenheiro decidir, embasado pelos parâmetros técnicos, logísticos e de viabilidades, qual o método a ser utilizado. No âmbito de revestimentos de paredes, pode-se atentar para a argamassa tradicional, produzida na obra, e na industrializada, argamassa ensacada. No segundo caso, as empresas, em diversas ocasiões, agregam a outro método, a projeção de argamassa (Reboco Projetado). Assim, objetiva-se alcançar altos índices de produtividade ao unir essas duas características. 4.1 PROCESSO CONSTRUTIVO Primeiramente, deve-se atentar aos recursos que serão utilizados, como a equipe, o tipo de dosador, a forma de armazenamento dos materiais e outras características. Para a argamassa industrializada, precisa-se de: água; chapisco industrializado (comumente utilizado na área de elementos estruturais, como vigas e pilares); argamassa industrializada; misturador (figuras abaixo); equipe motivada e bem treinada. 13 Inicialmente, deve-se aplicar o chapisco adesivo nos elementos de concreto da área a ser revestida, proporcionando uma aderência mais adequada ao futuro revestimento argamassado. Ao finalizar a aplicação do chapisco industrializado, o emestramento é realizado, ou seja, a colocação de elementos guia para a orientação da espessura adequada do reboco a ser aplicado (figura abaixo). Após essas etapas, o operador da argamassadeira começará o abastecimento da equipe de aplicação (figura abaixo). Primeiramente, ele obedece à proporção indicada na embalagem da argamassa, ou seja, quanto de volume de água será adicionado na argamassa em pó, a fim de produzir um material de boa trabalhabilidade, alta resistência e boa capacidade de assimilar deformações. 14 É importante salientar que não há a necessidade de prévia aplicação do chapisco nos elementos de vedação da edificação, como as alvenarias de tijolos cerâmicos, pois o jateamento da argamassa, por ser de alto impacto, tem uma boa aderência nas paredes (figuras abaixo). Ou seja, economiza-se mão de obra e material, já que uma etapa é eliminada do processo. 15 Dando prosseguimento, o pedreiro regulariza o revestimento argamassado com uma régua de alumínio, a fim de atenderos requisitos de qualidade da empresa (figuras abaixo). Para o caso de emboço que receberá em seguida o revestimento cerâmico, a área deverá ser sarrafeada, bastando o uso da referida régua. Já para o reboco, há o acabamento final com a desempenadeira, regularizando toda a superfície da parede para a posterior pintura. 4.2 FISCALIZAÇÃO E CONTROLE Toda empresa da construção civil trata a fiscalização e controle dos seus serviços como uma das prioridades do dia a dia, com o intuito de satisfazer os rígidos parâmetros de qualidade, disponibiliza uma ficha de verificação de serviço do reboco projetado. 16 4.3 PRODUTIVIDADE E CUSTOS Por fim, as faculdades e empresas produzem uma extensa quantidade de dados acerca desse tema, como comparativos entre o reboco convencional e o projetado. Segue uma dessas tabelas comparativas de um case no estado do Ceará. Embasados pelo processo construtivo e pelo conjunto de dados comparativos, pode-se afirmar que o reboco projetado demonstra alto índice de produtividade e baixo valor de custo quando comparado ao processo convencional. Cabe salientar que em alguns casos o reboco projetado poderá ser desvantajoso, como em canteiros onde há dificuldades logísticas para o transporte das argamassas ensacadas, em cidades onde não o fornecimento de maneira satisfatória desses produtos ou em obras de volumes bem extensos, nas quais deverá haver um estudo comparativo com o fornecimento de material em silos e sua posterior produção in loco. 17 7 CONSIDERAÇÕES FINAIS A construção é uma das maiores indústrias do planeta, e como tal, é responsável pela geração de milhões de empregos, contribuindo decisivamente para os avanços da sociedade. A tecnologia na construção civil vem evoluindo a cada dia e é o diferencial na busca da eficiência e produtividade do setor. A tecnologia permite uso mais racional de tempo, material e mão de obra, pois agiliza e auxilia na gestão, tanto nas fases de projeto e orçamento quanto na execução. Ao entender a importância dos processos de planejamento e controle de obras com automação e integração, ficará clara a necessidade de recorrer a bons investimentos nesse sentido. 18 REFERÊNCIAS https://www.vaicomtudo.com/reboco-projetado-como-funciona.html https://www.aecweb.com.br/cont/m/rev/gesso-projetado-garante-bom- acabamento_14110_10_16 https://www.inovacivil.com.br/reboco-projetado/ www.tudoengcivil.com www.maisengenharia.com.br www.blog.fazedores.com www.predeirao.com.br www.inovacivil.com.br www.bbc.com
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