O método convencional para estimativa de resistência de concreto utiliza a confecção de corpos de prova e o rompimento destes em laboratório para, comparativamente, estimar o comportamento da concretagem in loco. No entanto, pode gerar distorções em seus resultados devido às diferenças de temperatura e de volume entre os corpos de prova e o todo da estrutura analisada. Outra questão envolvendo a metodologia convencional é que as obras necessitam de dados conclusivos para a continuidade dos serviços, e quanto maior é o tempo de espera para validação da resistência, mais custosa e prolongada as atividades dependentes dessas liberações se tornam.
Quando levamos em conta os altos custos associados às atividades de construção e montagem subsequentes à cura do concreto, podemos afirmar que o método convencional mostra espaço para melhorias. Uma alternativa com execução muito mais rápida e precisa quanto aos dados coletados é o método de maturidade e cálculos de resistência de concreto a partir da medição de temperatura ao longo do tempo, que permite reduzir ao máximo ou mesmo eliminar os rompimentos de corpo de prova. A maturidade é um método de ensaio não destrutivo usado para estimar o desenvolvimento inicial da resistência à compressão no concreto, especificamente em idades inferiores a 14 dias.
O princípio por trás desta técnica relativamente simples correlaciona a resistência do concreto ao histórico de temperatura de hidratação da pasta de cimento, ao longo do tempo, através da instalação de sensores como Termopares – sensores de temperatura simples, amplamente utilizados para monitoramento de Esse tipo de metodologia já é reconhecido e validado com total abrangência por normas internacionais, como a EUA – ASTM C1074. Entretanto, no Brasil, ainda não foi estabelecido e validado pelos órgãos regulatórios, inviabilizando sua utilização de forma plena nas obras, havendo aqui a exigência normativa a partir de ensaios destrutivos.
A SOLUÇÃO
A iniciativa de sensoriamento de concreto com utilização de tecnologia IoT (Internet das Coisas, na sigla em inglês), proposta pela Concremat, permite a concentração de todos os dados de temperatura das estruturas, de toda a fase de amadurecimento do concreto, independentemente da situação ou posição da estrutura. Diferentemente do Termopar, a tecnologia IoT desses sensores permite disponibilizar todas as informações em plataforma digital para acesso fácil e rápido de todos os interessados, dispensando a coleta manual de dados.
Através de uma parceria com a MTS Sistemas do Brasil, empresa fornecedora de sistemas tecnológicos de testes e simulações de alto desempenho, estruturamos um processo de utilização e reutilização de um sensor de temperatura associado a um conjunto de aparelhos com conectividade que, sincronizados à distância, realizam o upload de todos os dados de temperatura no tempo, sem falhas e vazios, possibilitando, assim, avaliar o comportamento do concreto e entender quais ações precisam ser tomadas caso não esteja como o esperado, tudo em tempo real. Dessa forma, toda a estrutura de cálculo do método de maturidade se torna mais precisa e ágil. Todos os testes e validação do processo e tecnologia foram realizados em obras do metrô de São Paulo, pelo time da Concremat responsável pelo controle tecnológico e laboratório. Todo o processo foi realizado através de calibração e utilização idêntica com a do Termopar, garantindo confiabilidade dos dados.
RESULTADOS OBTIDOS
Os resultados obtidos com uso dos sensores IoT foram satisfatórios para a finalidade de medição da temperatura. Os sensores se mostraram mais seguros quando comparados ao Termopar devido ao fato de que a extensão do cabo do sensor inteligente pode ser menor, enquanto o Termopar, por ser um equipamento maior, precisa de uma extensão de cabo mais longa para que fique em local seguro. Por essa razão, o Termopar corre um risco maior de rompimento de cabos durante a concretagem, podendo ocorrer perda de dados, além de esforço (homem-hora) para encontrar o ponto de rompimento e realizar a emenda do cabo novamente.
Outra vantagem dos sensores inteligentes é o menor custo quando comparado à tecnologia convencional, fruto da redução média de 66% no tempo de instalação do equipamento e em virtude de os componentes serem reaproveitados para outras peças e estruturas de concreto, tornando o serviço mais competitivo. Quanto à velocidade de coleta e disseminação das informações sobre a temperatura do concreto, com o sensor IoT, é possível cadastrar todos os interessados no sistema, permitindo o acompanhamento em tempo real e à distância dos dados, sem necessidade de entrada dos técnicos no local onde se encontra o sensor.
Dessa forma, contribuísse para a redução da exposição ao risco de cada um desses colaboradores. Finalmente, existe a possibilidade de, no futuro, a depender da atualização das normas vigentes, aplicar o método da maturidade como principal meio de aferição da resistência do concreto. Dessa forma, abre-se caminho para reduzir ou mesmo eliminar a utilização de corpos de prova e, consequentemente, a geração de resíduos no processo de controle tecnológico. Outro benefício do método sugerido pela Concremat é a otimização da liberação das frentes de serviços, com a redução de prazo da obra. Tudo isso, de forma conjunta, proporcionará uma diminuição significativa de custos.
Autores: Antonio Carlos Pitta – pitta@concremat.com.br, Ana Beatriz
Perrone Fernandes – ana.beatriz@concremat.com.br e Gustavo
Henrique Andrade Soares – gustavo.soares@concremat.com.br
