Associação Brasileira da Construção

Industrializada de Concreto

Industrializar em Concreto 4 - abril de 2015

ARTIGO TÉCNICO

Ganhos de sustentabilidade em lajes alveolares protendidas


Figura 6: Fabrica de lajes alveolares em Brodoski - SP [Fonte: Direitinho, 2014]

Elhag (2006) observa também que as LACP são desenvolvidas por uma indústria com uma estratégia apropriada de sustentabilidade, planos de administração do produto e indicadores-chave de desempenho (KPI’s), e auditorias ambientais através da ISO 14001, o que não é usual nas lajes produzidas em canteiro de obra. 
Ganhos de natureza exclusivamente de responsabilidade social
Pelo fato de as LACP serem produzidas em fábrica, onde as condições de segurança e higiene no trabalho são superiores ás normalmente encontradas em canteiro de obra, tem-se um benefício direto para a qualidade das condições de trabalho para a mão de obra.
Ganhos de natureza simultaneamente econômica e ambiental
Os alvéolos longitudinais das LACP representam uma percentagem de volume de vazios na laje que pode variar entre 30% a 50%, quando comparado com uma laje maciça em concreto armado que tenha a mesma espessura, implicando em uma redução direta do uso de concreto por m² de laje por m². Por outro lado, em virtude do maior grau de compactação conseguido com as máquinas extrusoras e moldadoras, os concretos usados na fabricação de lajes alveolares empregam menos cimento por metro cúbico de concreto do que os concretos utilizados nas lajes moldadas no local, considerando a mesma resistência, sendo que as máquinas extrusoras permitem ainda uma redução adicional de até 50 Kg/m³ em comparação com as máquinas moldadoras. Portanto, com o emprego de menos concreto por m², mas também com a otimização do uso do cimento por m³ de concreto, consequentemente foi gasto menos cimento, as lajes alveolares proporcionam menores emissões de CO2. Trata-se neste caso de ganhos de sustentabilidade econômica e ambiental.
Além da redução do consumo de cimento, as lajes alveolares produzidas por extrusoras e moldadoras empregam concretos mais secos, com menor relação água/cimento e, consequentemente, com menor consumo de água. No caso do Reino Unido, uma parte significativa das empresas fabricantes de LACP possui instalações para reciclagem de água, permitindo reduções de até 40% no consumo, além disso, em algumas fábricas também existe o aproveitamento das águas das chuvas. Normalmente em canteiro de obras, onde são produzidas as lajes moldadas no local, tal procedimento não é realizado (vantagem econômica e ambiental).
Adicionalmente, as LACP dispensam o uso de escoramento, o que significa em relação ás lajes moldadas no local uma grande vantagem ambiental, pela ausência da necessidade das escoras de madeira, que supera os benefícios relativos à redução de custos nos trabalhos de escoramento, seja em mão-de-obra ou materiais. Por outro lado, de acordo com Elhag (2008), pesquisas realizadas no Reino Unido demonstraram que o efeito combinado dos fornecimentos (incluindo o aço) no setor das LACP estava entre 1,78Kg e 6,29 kg de emissões equivalentes de CO2, por tonelada de produção líquida desses elementos de pisos, o que é um valor bastante reduzido. Além disso, segundo ele, o estudo de oito semanas anteriormente referenciado no presente texto, demonstrou que os níveis de desperdício nas respectivas fábricas de LACP não excediam os 2% para a maioria dos postos de trabalho avaliados (incluindo desperdícios provenientes dos locais de rejeitos). Ganhos ambientais e econômicos.


Figura 7: Fabrica de lajes alveolares em Brodoski - SP [Fonte: Direitinho, 2014]

Segundo Elhag (2008), no Reino Unido, a energia consumida nas fábricas de lajes alveolares protendidas correspondia a cerca de 206.43 MJoule por tonelada líquida de produção. Isso perfazia um total de 1510 MJoule/ton, que comparados com o total de 25900 MJoule/ton para produzir barras de aço (energia primária) das lajes maciças em concreto armado, e com os mais de 2415 MJoule/ton necessários para o conjunto das atividades de crescimento, colheita, e serragem da madeira, e mais 1600 MJoule/ton para secagem da madeira no forno, usadas nas escoras e formas de madeira das lajes “in-situ”, representa uma economia energética significativa na globalidade do processo produtivo. Ganhos econômicos e ambientais.
Ganhos de natureza simultaneamente econômica e de responsabilidade social
As LACP são produzidas em fábrica, o que significa independência das condições climáticas, ao contrário das peças fabricadas in-situ. Como tal, não só os trabalhadores estão protegidos das intempéries, com os consequentes benefícios em relação a questões de saúde e de trabalho, como os prazos de execução de obra diminuem, visto que existe uma total independência da tarefa de execução de pisos em relação a outras tarefas em obra, no cronograma de trabalhos. Ganhos econômicos e de responsabilidade social. 
Ganhos de natureza simultaneamente econômicos, ambientais e de responsabilidade social
De acordo com Elhag (2006), as LACP teriam ainda um diferencial em relação a outras soluções para pisos, que consistiria na “certificação de fornecimento responsável” (o princípio do fornecimento responsável objetiva providenciar uma prova de que a inteira cadeia de vigilância de um produto específico, neste caso as LACP, e dos respectivos ingredientes nele usados, tomaram todas as medidas éticas, sociais e ambientais, necessárias para assegurar que o produto foi fabricado de forma “responsável”). Previa-se que as LACP seriam, na época, um dos primeiros produtos de construção a receber essa certificação no Reino Unido, de acordo com o esquema do Building Research Establishment. A Tabela 1 apresenta um resumo do que foi exposto até aqui.
SITUAÇÃO NO BRASIL
Apesar da dificuldade de se levantar dados quantitativos relativos a vários outros indicadores em território nacional, acredita-se que muitos dos ganhos de sustentabilidade referidos por Elhag (2008) e relativos às LACP no Reino Unido, permaneçam válidos no Brasil. Assim, pesquisas mais aprofundadas são importantes para a confirmação dessas hipóteses.
No Brasil, baseado em pesquisas realizadas com especialistas e consultores que atuam na produção e projeto de LACP, foi possível estimar que os desperdícios gerados pelas fábricas correspondem a cerca de 6% dos insumos consumidos (valor médio). Apesar de ser um valor alto quando comparado com os valores apontados por Elhag (2008), ainda é inferior aos valores que são comuns nos canteiros de obras das empresas de construção civil, se forem contabilizados os resíduos/desperdícios de madeiras para fôrmas e/ou escoramento, aço nervurado, concreto aplicado em obra na produção de lajes em canteiro, e outros resíduos de materiais na execução das mesmas. Entretanto, é importante notar que para atingir esses níveis de desperdício de materiais é necessário, entre outros, um rigoroso controle dos traços e dos aditivos empregados no concreto em fábrica. Caso contrário podem ser desperdiçadas pistas inteiras de LACP.
Existem aspetos relativos aos “layouts” das linhas de produção em fábricas de LACP que podem afetar diretamente os ganhos de sustentabilidade de seu processo de fabricação. É importante haver uma linearidade no fluxo de movimentação interna das lajes alveolares, principalmente após sua retirada das pistas de protensão e seu posicionamento provisório nos pátios de estocagem, onde os terrenos devem ser planos e nivelados. Além disso, deve haver um planejamento de modo que o pátio de estocagem tenha um bom acesso à saída das fábricas, e estas devem ter acessos adequados às rodovias. Caso contrário, existirá um passivo econômico que deverá ser assumido durante toda a vida útil da fábrica e que poderia ser evitado. Segundo especialista na área de planejamento da produção no segmento de LACPs no Brasil, o terreno ideal para a implantação de uma fábrica de LACP deveria apresentar configuração retangular, com uma área de estocagem da ordem de duas a três vezes à área da fábrica. Durante a pesquisa de mestrado em andamento, teve-se a oportunidade de visitar uma unidade em Brodoski, próximo à Ribeirão Preto, cujas instalações foram planejadas segundo as configurações descritas, e com a vantagem de apresentar a zona de saída dos caminhões a menos de 50 m de uma rodovia de faixa dupla.
Conforme já citado, sem um controle rigoroso da umidade da areia as propriedades do concreto fresco podem variar bastante, alterando principalmente sua trabalhabilidade. No caso do aumento da umidade da areia, em função da sua granulometria e do tipo de superplastificante, tem-se um aumento da viscosidade do concreto fresco, dificultando a adequada conformação dos alvéolos, principalmente no caso das extrusoras, o que ocasiona um aumento do consumo do concreto na produção das lajes alveolares. Em geral, esta variação seria considerada normal para um aumento de até 6%, o que é aceitável tanto na Europa quanto nos EUA. Entretanto, para traços mais “plásticos” este aumento pode chegar em torno de 15 a 20%. Neste caso, a falta do controle da umidade da areia pode comprometer ganhos de sustentabilidade importantes, gerando prejuízos tanto econômicos quanto no aumento do consumo de cimento e, consequentemente, com aumento da emissão de CO2. Portanto, o controle da umidade da areia é um ponto crítico para que se garanta os ganhos de sustentabilidade com as LACPs e atualmente observa-se a conscientização de grande parte dos produtores em relação a esse aspecto, uma vez que é observada a preocupação na busca de melhorias em suas instalações. 
Durante a visita na mesma fábrica em Brodoski, observou-se que foi feito um investimento para uma cobertura metálica para a área de estocagem dos agregados de forma a conseguir esse efeito. Na realidade, o industrial entrevistado garantiu que a afinação no traço das misturas da sua fábrica era de tal rigor que era conseguido um desvio-padrão de 0,2 MPa nos resultados dos ensaios de resistência à compressão dos corpos de prova de concreto ensaiados. Esse tipo de controle de umidade dos inertes é muito difícil de ser obtido em canteiro, na fabricação de lajes moldadas “in-situ”. Ainda na referida fábrica visitada, observou-se a preocupação com a reutilização da água, embora apenas para limpeza e lavagem industrial. No caso da fábrica visitada, o industrial optou por uma moldadora por lhe permitir maior versatilidade nos elementos a serem produzidos.
Devido às larguras das LACPs (entre 1,20 e 1,24 m), tem-se a otimização do transporte de duas lajes lado a lado por camada no caminhão, sendo que a presença dos alvéolos contribui ainda para a redução do peso relativo das unidades. Desta forma, os custos de transporte do produto só aumentam significativamente para lajes de grandes vãos (acima dos 12,5 m) ou quando se aumenta consideravelmente a distância entre a fábrica e a obra. Entretanto, no Brasil existem diferentes custos para transportes em rodovias, em função da região ou do estado da federação.
Em anos recentes ocorreram várias ações para a melhoria da qualidade do produto e da produção das LACPs no Brasil. Neste contexto, cabe destacar o esforço do Setor de Pré-fabricados no Brasil para a implantação do Selo de Qualidade da ABCIC, através do qual existe uma cooperação técnica entre a ABCIC e o NETPRE-UFSCar, desde 2006, com o propósito de padronizar procedimentos para avaliação de desempenho e controle de qualidade de lajes alveolares no Brasil, com embasamento nos manuais técnicos da fib (Federação Internacional do Concreto Estrutural). Esta cooperação técnica abrangeu um amplo programa experimental, com ensaios realizados tanto no laboratório de pesquisa do NETPRE-UFSCar quanto em fábricas de lajes alveolares, chegando-se a marca de mais de 150 lajes ensaiadas até a presente data. Como resultado, foram concluídas as seguintes pesquisas de mestrado e doutorado: Fernandes (2007), Costa (2009), Petrucelli (2009), Catoia (2011), Camilo (2012), Raymundo (2012), Marquezi (2014) e Santos (2014). Além do ganho direto com o melhor conhecimento do comportamento estrutural das lajes alveolares, a experiência adquirida possibilitou a implantação e adequação de procedimentos experimentais padronizados para avaliação do desempenho de lajes alveolares, mas também, em parceria com empresas associadas da ABCIC, foi possível desenvolver procedimentos para avaliação do módulo elástico efetivo das LACPs a partir de ensaios não destrutivos de lajes em fábricas, conforme ilustrados na Figura 7.
Após uma primeira etapa de padronização para validação do desempenho de lajes produzidas no Brasil, mas também com base nas referências técnicas internacionais já existentes, foi possível nos anos de 2009 a 2011 a elaboração de um novo texto para a NBR-14861:2011, norma para lajes alveolares protendidas, a qual permitiu uma maior padronização do projeto e de procedimentos ligados à produção das lajes alveolares no Brasil.

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