Eng. Augusto Carlos de Vasconcelos - Edição Nº. 29 - Agosto/09

O Brasil sempre acompanhou de perto os progressos do concreto no resto do mundo. O concreto armado surgiu na França em 1847 e, já no início do século, estava sendo aplicado no Brasil. Foram os alemães, através da firma Weiss & Freytag, que introduziram expressivamente o uso do concreto em estruturas no Brasil, em 1911. Antes deles, poucas aplicações foram registradas em galerias, muros de contenção, pontes e edifícios. Nos anos 30, o Brasil já havia conquistado diversos recordes internacionais, com novidades em processos construtivos e dimensões grandiosas.

Desde o início, já era bem conhecido dos brasileiros que todo excesso de água na composição da mistura provocava uma queda na resistência final. Já se sabia que era impossível colocar na mistura a quantidade de água mínima necessária para a hidratação do cimento. Aumentando a quantidade de água acima do valor mínimo, era necessário aumentar proporcionalmente a quantidade de cimento. Já era bem conhecida a lei de Abrams, que estabelece a correlação entre a resistência após certo número de dias e o valor da relação a/c entre os consumos de água e de cimento.

Em publicação na Revista Polytechnica nº 31/32 de 1910, é citada a primeira ponte de concreto armado, devidamente documentada, no artigo “Concreto Armado em Socorro”. É descrita a composição da mistura do concreto classificada como “consistência farofa”. O concreto era tão seco, que o nome de sua consistência foi muito sugestivo. Era dada a explicação de que o concreto teria de ser socado com um vergalhão de aço “até lacrimejar”! Sabia-se que o socamento provocava a subida do excesso de água no processo que hoje se denomina “exsudação”. A água que subia durante o socamento, não ficava retida na massa de concreto tornando-o mais compacto, e portanto, mais resistente.

Logo se percebeu que o trabalho de socamento era uma atividade árdua e demorada. Pouco depois de 1935, surgiu na Suíça a idéia de substituir o socamento manual por um equipamento tubular, tendo no seu interior peças rotativas girando fora de centro, capazes de produzir vibração no concreto. Tal vibração provocava a subida da água, deixando os agregados mais apertados entre si.

Não demorou muito tempo para que tal procedimento fosse aplicado no Brasil. As primeiras aplicações foram realizadas na execução de túneis da Estrada de Ferro Mairinque-Santos em 1937, por Humberto da Fonseca.

Todas as vezes em que aparecia alguma novidade no concreto, esta era logo assimilada pelo Brasil. Acontece que a rapidez de acompanhamento do progresso no Brasil tem sido cada vez mais lento, com exceção do CED – Concreto de Elevado Desempenho.

A substituição dos vibradores por aditivos já tomou conta dos Estados Unidos com o uso dos SCC – Self Compacting Concrete, traduzido no Brasil por CAA – Concreto Auto- Adensável. Até na Alemanha, a maior potência da indústria química aplicada ao concreto, já é comum o termo SVB - Selbstverdichtender Beton. Para que o concreto lançado nas fôrmas as preencha completamente, mesmo na presença de grandes concentrações de armadura, é necessário o uso de aditivo redutor da tensão superficial da água. Se tal aditivo for usado puro, a simples queda do concreto na execução de um pilar pode ocasionar a segregação dos componentes. O concreto lançado no topo de um pilar de 3 m de altura, ao atingir a base estará com agregados e pasta separados. Falta-lhe coesão. Esta é restaurada com o uso de outro aditivo com função oposta à do primeiro: “modelador de viscosidade”. No início, tais aditivos eram usados separadamente. Hoje já são produzidos aditivos que possuem as duas funções defasadas no tempo.

Como se trata de uma inovação miraculosa, tais aditivos produzidos em pequena escala, ainda são muito caros e a diferença de preços ainda não venceu a indecisão das construtoras a favor da mudança. Não importa quanto tempo ainda vai demorar para que os vibradores sejam totalmente erradicados do mercado. A própria economia de mão-de-obra decidirá sobre a eliminação dos vibradores, sua manutenção, seu custo, sua poluição sonora nas grandes cidades e a rapidez do preenchimento das fôrmas.

A experiência com os vibradores mostrou que o ideal para uma boa compactação, é o uso de uma freqüência entre 4000 e 7000 ciclos por minuto (duração de 1 ciclo T = 0,15 a 0,09 s), produzindo uma aceleração das partículas constituintes da argamassa de pelo menos 4.g (g é a aceleração da gravidade). A relação entre a aceleração ? das partículas, a freqüência f das vibrações em s-1 (f = 1/T com T = duração de uma oscilação em segundos) e a amplitude a, pode ser expressa péla fórmula:

a = ?.(2.?.f)²

onde f deve variar no intervalo de 50 a 120 Hz. Para f =100 Hz (T= 1/100 s) resulta com ?=4g = 4x980 = 3920 cm/s2: a = 0,01 cm. Percebe-se que as amplitudes de deslocamentos são muito pequenas. Reduzindo-se a freqüência para metade, as amplitudes tornam-se 4 vezes maiores, e continuam sendo pequenas.

O uso do CAA parece ter começado no Japão em 1993, na concretagem de colunas e paredes de um edifício. Desde então, seu uso tem se espalhado pelo mundo inteiro diante das numerosas vantagens técnicas e de custo. Só o fato de não causar poluição sonora já constituí motivo suficiente para seu uso, mesmo em igualdade de preços. O CAA exige o uso de dois aditivos com efeitos opostos: um deles aumenta a fluidez, permitindo que o concreto penetre em espaços reduzidos, de difícil acesso (peças finas, grande concentração de armadura, locais onde não entram os vibradores de tamanho comercial); esse aditivo tem ação imediata, fazendo com que o concreto consiga fluir sem ajuda de quaisquer equipamentos de obra, até mesmo uma pá distribuidora; o outro, de ação retardada, que pode ser acrescentado na betoneira junto com o primeiro aditivo, vai atuar somente quando o concreto for lançado em queda livre, impedindo a separação dos agregados, por atuar sobre a coesão. Trata-se de um “modelador da viscosidade”, tendo o efeito de uma cola fraca.

A produção industrial desses aditivos ainda é pequena, tornando seu preço elevado. Quando os produtores perceberem o potencial de vendas desse material, haverá uma produção maior com queda de preços, proporcionando aceitação geral dos empreiteiros que só vêem as vantagens imediatas de aceleração das concretagens, possibilidade de concretagens à noite em ambientes urbanos, além da dispensa de compra e manutenção de equipamentos dispendiosos (vibradores, motores, energia de fácil acesso na obra). A economia de custo de mão-de-obra e tempo de execução evidenciará a economia que se consegue obter no final da obra, com os preços mais convidativos dos aditivos.