Fabricação de blocos de concreto
Um trabalho fácil?
Pense duas vezes!
Na produção de pré-fabricados de concreto e mais exatamente em blocos estruturais, não basta possuir a melhor infraestrutura ou matéria prima. Se não se conta com o devido conhecimento e experiência, os resultados podem ser fatais para una empresa que está apenas começando.
Produzir blocos de concreto não é fácil, o fabricante deve contemplar pelo menos 12 variáveis que podem afetar a qualidade do produto, entre as que estão: os agregados, o cimento, o desenho da mistura, o processo produtivo, os pallets, a cura, os aditivos, a relação água/cimento etc.
Informação técnica a respeito não é fácil de encontrar, textos especializados a mencionam superficialmente, mesmo na internet não é possível encontrar dados de qualidade que sirvam para tomar decisões. Este artigo está dirigido aos empreendedores e pequenos produtores que estão começando no negócio.
Jorge Yances, Prefabricadosenconcreto, Colômbia
Sergio Prahl, Bautech International, Colômbia
Os pré-fabricados de concreto vão ganhando adeptos dia a dia no nosso país. É uma forma de aumentar a produtividade e reduzir os tempos de execução de uma obra. Na produção de blocos de concreto existe una serie de variáveis que de não ser cuidadosamente consideradas podem fazer fracassar qualquer negócio.
O tema tem sua ciência. De nada servirá ter as melhores maquinas ou a melhor disposição, se não possuímos o conhecimento e a experiência na produção deste tipo de elementos. Se bem é verdade que a mecânica da produção é fácil de realizar, não devemos passar por alto os procedimentos de controle que devem ser realizados antes, durante e depois desta.
A literatura disponível sobre o tema é muito escassa e a forma mais comum de produzir continua sendo o antigo e ainda vigente, mas nada recomendável o método da “tentativa e erro” é dizer, experimentar com varias dosagens quantas vezes for necessário até obter os resultados procurados. É de se esperar que muitas empresas possam fracassar antes de fazer sua primeira venda.
O processo de produção, o desenho da mistura, os agregados e os aditivos, entre outros, são segredos muito bem guardados pelos conhecedores; apesar de que o que funciona para uns não funcionará para outros, já que não é o mesmo produzir em Bogotá que produzir em Caracas, Lima ou Buenos Aires.
Em cada uma destas cidades as condições climáticas são diferentes, assim como os agregados, o cimento e a água. Portanto, antes de comprar a maqui-produção de Pavers de uma ou de dupla capa de 200x100x60 mm, cor amarela. A capa superior possui uma espessura de 8 mm. Para uma produção de Bloco split branco de 12x9x39 mm. Que é especial para fachadas de alta categoria estes são fabricados com mármore branco e cimento branco www.cpi-worldwide.com FCI – Fábrica de Concreto Internacional – 5 | 2010 PRODUTOS DE CONCRETO.
É importante investir na elaboração de um Estudo de Eficácia que nos deixe claro temas como a melhor localização da planta, os aspectos técnicos da produção, onde estão localizados os melhores agregados e quais são os custos de produzir um bloco, entre outros.
Quando um cliente solicita um bloco estrutural, muitas vezes o que lhe interessa é só a resistência e a aparência que este possui; mas por trás destas características se escondem muitas outras que pouco ou nada lhe importam; no entanto, o fabricante deve possuir controle sobre elas, conhecê-las, analisá-las, quantificá-las e sempre, fazer seu seguimento. Refiro-me à: densidade, dimensões, absorção, eflorescência, contração linear por secagem, uniformidade da cor, homogeneidade da mistura, segregação e outros.
Infelizmente, nem sempre possuímos os equipamentos necessários para realizar estes ensaios nas nossas fábricas pelo que se faz necessário recorrer com frequência a laboratórios especializados para que elaborem as análises baseadas nos procedimentos descritos nas respectivas normas técnicas. Para o caso dos blocos de concreto, são testados sob a norma colombiana NTC 4024 e NTC 4026 ou sua equivalente internacional ASTM C140/99 e ASTM C90/96 respectivamente. Toda empresa que mostrar interesse na qualidade de seus produtos e na satisfação de seus clientes não só deve adquirir as respectivas normas técnicas, senão entendê-las, sabê-las interpretar e aplicá-las a todos os processos da produção.
Algumas fábricas artesanais costumam realizar provas empíricas, obviamente NÃO aprovadas por nenhuma norma, que consistem em lançar um bloco desde certa altura para demonstrar sua capacidade de resistência. Esta prática não é suficiente para determinar o comportamento do elemento em longo prazo e não possui nenhum fundamento técnico nem se fundamenta em base normativa alguma, pelo que NÃO deve ser aceito como prova única.
Isto pode ser um pouco frustrante, já que segundo a norma é necessário esperar pelo menos 28 dias para obter resultados confiáveis; não há outra forma, os ensaios devem ser realizados a 7, 14, 21 e 28 dias. Dado que o concreto é um elemento vivo, e assim deve ser considerado, pois sua resistência aumenta com cada dia de vida; o recomendável para o fabricante responsável é fazer seguimento mesmo depois de cumprir as quatro semanas, ou seja, 60, 120, 180, 270 e 360 dias.
A seguir são relacionadas as variáveis mais importantes que podem chegar a afetar a qualidade final de um bloco de concreto, tomando como referência o processo de produção de uma fábrica.
Sergio Prahl, Engenheiro Mecânico Industrial. Tem 25 anos de experiência em Desenho, Montagem, posta em marcha e produção em plantas de pré-fabricados de concreto, fibrocimento e morteiros em diferentes países da América Latina, EUA e Europa. Trabalhou 14 anos para o grupo suíço Amanco até chegar à posição de Diretor Corporativo para a América Latina e atualmente é diretor da Bautech International. Seu enfoque principal está no desenvolvimento de produtos de alto valor agregado, principalmente de pré-fabricados de concreto, desde sua produção até sua comercialização.
sergioprahl@bautech-int.com, www.bautech-int.com FCI – Fábrica de Concreto Internacional – 5 | 2010 www.76 cpi-worldwide.com
PRODUTOS DE CONCRETO
Esta é uma fábrica modelo, similar à que possuem 95% dos produtores na Colômbia; a pequena escala, com maquinas vibro-compressoras manuais, cura a ambiente e uma produção de 1600 unidades a cada oito horas. São essas:
Os Agregados
São importantes conhecer sua precedência e propriedades, tanto químicas como físicas, já que podem reagir negativamente com o cimento e diminuir sua vida útil. Quanto mais dureza possuir, melhor vai ser seu comportamento ante a compressão. Os melhores resultados foram obtidos com materiais pétreos, preferivelmente triturados e lavados (de minas) ou de rio (seixo). Os materiais contaminados com argila, alongados ou achatados devem ser excluídos. Se desejar obter uma excelente qualidade em seus produtos com o menor consumo de cimento deve ter cuidado com a granulometria e a limpeza dos agregados. Acabamentos atrativos e decorativos podem ser possíveis com o uso de mármores de diferentes cores, vidro, resinas e silicatos de alumínio, etc. É importante analisar sua densidade, granulometria, resistência, tenacidade, absorção e sanidade. NTC 174, ASTM C33.
A Qualidade da Água
Se for apta para consumo humano então pode ser considerada aceitável para o concreto. Em situações nas que não se dispuser de tal qualidade é necessário realizar ensaios químicos de acidez, alcalinidade, dureza, cloro, PH, sedimentos, sólidos dissolvidos, turvação e partículas em suspensão. NTC 3459, ASTM BS 3148.
O Cimento
De todos os tipos de cimento que existem, cada um possui qualidades específicas para cada aplicação. A seleção deste deve ser considerada segundo o uso que o elemento vai receber o ambiente ao que vai estar submetido, assim como o tipo de cura que será realizado. Cada marca do Portland Tipo I nos oferece diferenças em sua cor e finura. O Tipo III nos proporciona altas resistências a idades prematuras, o Tipo V é resistente aos sulfatos, sendo especial para ambientes marinhos. É importante fazer um controle do cimento e ter uma comunicação permanente com os fabricantes para conhecer as mudanças em adições, resistências e tempos de presa. NTC 121, NTC 321, ASTM C150/80.
O Desenho da Mistura
Esta é talvez a variável que mais afeta a qualidade do produto final, dela depende a densidade, a absorção e a resistência do elemento. É uma das mais importantes e merece especial cuidado em sua elaboração. Deve ser formulada por pessoal profissional altamente qualificado. De seu êxito depende a qualidade do produto e seu preço no mercado, pelo que tem a particularidade de fazer a empresa mais competitiva e viável financeiramente. Um bom desenho tenta obter a mais alta resistência com a menor quantidade de matéria prima, otimizando a quantidade de cimento e reduzindo custos desnecessários. Uma boa dosagem relaciona em peso a quantidade de agregados finos, grossos, cimento, água, aditivos e pigmentos. Com frequência assessoramos pequenas e médias empresas onde encontramos um erro muito comum, o qual é supor que um só desenho é suficiente para todos os seus produtos; cada elemento merece sua própria análise para evitar super dimensionar a mistura. Você sabe quanto dinheiro isto pode representar por ano? Considere contratar uma boa assessoria nesta área.
A Maquinaria
Cada equipamento vibro-compressor possui sua própria particularidade e deixa sua marca em cada elemento que produz, outorgando- lhe características muito particulares no que se refere à densidade. Um equipamento mal calibrado, desbalanceado ou desnivelado pode causar fissuras difíceis de detectar, as quais provocarão diminuições na resistência; por outro lado, um bom equipamento e em perfeito estado mecânico pode permitir conseguir um estado ótimo da mistura e em consequência uma redução na quantidade de cimento. Os tempos de vibração e compactação são diferentes para cada produto
O Processo de Mistura
A ordem em que os agregados, o cimento, a água, os aditivos e o pigmento são inseridos na misturadora é importante e tem uma sequência específica. Cada um merece especial atenção e seu próprio tempo de mistura.
As Bandejas ou Pallets
Devem ser planas e de material resistente à água, não devem possuir defeitos de convexidade ou concavidade e ser preferivelmente elaboradas em uma só peça, em materiais como madeira, metal ou polímeros.
A cura
É o processo durante o qual o concreto ganha resistência. A temperatura ambiente, dependendo do tipo de cimento e do procedimento de cura pode durar até sete dias, no qual o bloco pode obter até 70% de sua resistência total. A temperatura e umidade ambiental merecem cuidado especial. De nada vale vigiar as variáveis anteriores se não atendemos corretamente este processo. Começa aproximadamente às 12 horas posteriores à incorporação da água à mistura e seu efeito produz a evaporação da água do interior do bloco pelo que devemos garantir que aconteça de forma lenta e progressiva, mantendo a temperatura ambiente entre 30 e 35 °C e a umidade relativa superior a 90%. Os produtos devem ser protegidos do vento e do sol preferivelmente em câmaras isoladas. NTC 4026, ASTM C90/96.
A Manipulação
Quanto menos os blocos forem manipulados durante sua cura e armazenamento, mais estaremos protegendo sua qualidade. Uma Tomada de medidas no primeiro ponto de controle de qualidade, na saída da vibro-compressora www.cpi-worldwide.com FCI – Fábrica de Concreto Internacional – 5 | 2010 PRODUTOS DE CONCRETO má manipulação pode gerar microfissuras, rachaduras ou fendas que vão produzir resultados não desejados no acabamento ou em um ensaio de compressão.
Os Aditivos
A incorporação de aditivos à mistura de concreto deve ser considerada como um valor agregado que pode nos ajudar a aperfeiçoar a mesma, reduzindo a quantidade de cimento e controlando a eflorescência, entre outros fatores importantes para o bom desempenho dos produtos. Os benefícios são substanciais se soubermos escolher, normalmente os superplastificantes aumentam a manuseabilidade, permitindo uma melhor densidade e melhorando o acabamento, o que ao final se traduz em uma melhor aparência estética e com resultados ótimos de ensaios de laboratório NTC 4023, ASTM C157.
Os Pigmentos
A cor do concreto chegou para ficar, os pigmentos inorgânicos elaborados a partir de óxidos de ferro como o amarelo, vermelho, preto e café são os mais estáveis; foram encontradas aplicações de mais de 20 anos com resultados aceitáveis. Por outro lado as cores verde e azul correspondem ao uso de óxidos de cromo e cobalto respectivamente. Sua aplicação depende do uso e ambiente em que o elemento vai estar. A cor é deteriorada pela luz ultravioleta contida nos raios solares, adicionalmente também pode ser degradada pela chuva ácida e os elementos químicos contidos no solo.
Na produção de pré-fabricados devem ser utilizadas com extremo cuidado para não alterar o tom final do produto, já que este pode ser afetado pela quantidade e a cor do cimento, a quantidade de água, a quantidade de pigmento e a cor dos agregados. NTC 3760, ASTM C192.
Relação Água/Cimento
Relação a/c A relação água/cimento é um dos indicadores mais importantes em todo desenho de mistura. Os pré-fabricados são produzidos com misturas secas pelo que a a/c é muito baixa, de 0,3 a 0,7. A quantidade de água que é incorporada à mistura deve ser cuidadosamente determinada e deve considerar a umidade que os agregados possuem pelo que se faz necessário se fazer ajustes por umidade ao desenho da mistura proposto.
O Controle de Qualidade
A melhor forma de obter um produto de má qualidade é não exercer nenhum tipo de controle durante seu processo de elaboração. O controle de qualidade deve ser entendido como um processo inerente à produção que é desenvolvida antes, durante e depois desta. Uma adequada capacitação de todos os envolvidos nesta operação pode assegurar grande parte do êxito e economizar muito dinheiro em perdas que podem ser evitadas.
Nesta ordem de ideias, se levamos em consideração que os custos diretos de fabricação (CDF) atingem aproximadamente 64% do valor de cada bloco e que somente 23% pertencem aos custos indiretos de fabricação (CIF), é importante concentrar nossa atenção nos primeiros. Se analisarmos detalhadamente, encontraremos que desses 64%, aproximadamente 56% pertencem ao custo da matéria prima, desta forma, o primeiro a controlar é o cimento, logo o agregado fino, seguiria o agregado grosso e por último a água. Portanto, uma das chaves para conseguir um preço competitivo sem afetar a resistência é elaborar o desenho de mistura correto.
Todas e cada uma destas variáveis afetam em maior ou menor grau a qualidade de um bloco; o êxito está em contemplá-las todas em seu devido momento; os detalhes que parecem insignificantes terminarão fazendo a diferença. Ao quantificar as anteriores variáveis, percebemos que este não é um trabalho simples, pelo contrario, para produzir um bom bloco de concreto é necessário o conhecimento, a experiência e um rigoroso controle de qualidade.
Quanto mais automatizada possamos ter nossa planta, menos variáveis teremos que controlar e menos serão os riscos de cometer erros.
Por conseguinte, é fácil fazer um bloco de concreto?
Obviamente minha resposta seria NÃO!
primeira parte:
segunda parte:
https://docs.google.com/file/d/0B5tZl32hKTlUYmUzNDk4ZWYtNjQ0YS00YTUwLWEyM2ItNGZjYzliNThlNzk2/edit?hl=es&pli=1
terceira parte:
https://docs.google.com/file/d/0B5tZl32hKTlUY2Y2OTYzM2UtYTA2MS00NjhjLWI3ZjgtYTI3MTMyMTFmY2Y3/edit?hl=es&pli=1
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