Como especificar os tubos de concreto

As diretrizes técnicas para elaborar um plano de controle de qualidade de tubos de concreto com fibras de aço, necessário à indicação do material em licitações

Por Tania Moreira Pescarini

A solução envolvendo o uso de tubos de concreto reforçados com fibras de aço - usados em obras de infraestrutura básica, como saneamento, drenagem e tratamento de esgotos - é relativamente nova no Brasil, mas apresenta vantagens em relação aos tubos de concreto com armadura convencional (vergalhões de aço laminado) em quesitos como durabilidade, resistência e facilidade de produção. As fibras também são mais resistentes à corrosão que a armadura convencional. Além disso, segundo especialistas o consumo de aço é menor em tubos com fibras, o que garante ao orçamento da obra menor vulnerabilidade às flutuações do mercado siderúrgico.

A NBR 8890, de 2007, normatiza os parâmetros de qualidade de tubos de concreto armado convencionais para uso em obras de saneamento e drenagem, bem como os referentes a tubos de concreto reforçados com fibras de aço trefilado. É, portanto, a primeira norma a parametrizar o uso de concreto reforçado com fibras em tubos, as quais nesse caso acabam funcionando como material agregado do cimento. Vale lembrar que a norma determina que as fibras tenham dimensão máxima limitada a um terço da espessura da parede do tubo, no caso de tubos reforçados exclusivamente com fibras. O aço do qual são feitas também deve atender aos requisitos especificados para a classe A-1, segundo a norma NBR 15530 (Fibras de Aço para Concreto - 2007), ou seja, é um aço com resistência mecânica acima de 800 MPa.

O engenheiro e professor da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (Poli-Usp), Antônio Figueiredo, explica que, como no governo não existe um plano padrão de controle de qualidade para tubos armados ou reforçados com fibras, cabe ao engenheiro urbano elaborar um, a fim de garantir o sucesso do processo de licitação. A NBR 8890 acaba sendo o melhor guia para tal fim.

Antônio Figueiredo é o responsável pela iniciativa frente à NBR 8890 e seu principal redator. Ele destaca a importância da elaboração metódica de um plano de controle de qualidade de materiais, além de um plano detalhado para a realização de testes e ensaios no produto final a ser desenvolvido com clareza no edital de licitação pelo engenheiro urbano responsável pela obra de saneamento, drenagem ou abastecimento.

A reportagem sumariza alguns dos principais pontos abordados pela norma e que devem constar no plano de controle de qualidade.

Inspeção e verificação

O plano de controle de qualidade compreende trabalhos de verificação e inspeção do produto a ser adquirido. A NBR 8890 também estabelece parâmetros para os materiais a serem utilizados na fabricação dos componentes, cuja garantia pode ser fornecida pelo próprio fabricante. Segundo Antônio Figueiredo, os tubos devem trazer gravados no concreto o nome ou marca do fabricante, o diâmetro nominal, a classe a que pertencem ou a resistência do tubo, além da data de fabricação e um número para rastreamento das características do fabricante. Também é importante que o manuseio seja feito de forma responsável, não alterando as características aprovadas na inspeção. O projeto deve prever métodos para verificação dos dois itens abaixo:

Requisitos mínimos de tolerância dimensional 

É importante que o engenheiro urbano, ao elaborar o edital de licitação, pense em solução, em vez de simplesmente um plano para aquisição de produtos. Nesse contexto, o dimensionamento dos tubos, como produto, deve ser adequado à solução escolhida. No caso de tubos de concreto reforçados com fibras de aço trefilado, o diâmetro deve ser sempre inferior a 1.000 mm. Além disso, o edital deve especificar a inspeção do dimensionamento dos tubos: 

● o diâmetro interno médio não deve diferir em mais de 1% do nominal; 

● para as espessuras das paredes a diferença não pode ultrapassar 5%;

● para o comprimento a tolerância é 20 mm para menos e 50 mm para mais.

Acabamento

O acabamento da superfície interna deve ser verificado por meio de teste de rolamento sobre estacas cujo eixo é paralelo ao eixo do tubo. Deve estar prevista em edital uma inspeção visual, a fim de descartar material que apresente defeitos visíveis a olho nu. Fibras podem estar aparentes na superfície externa, mas não na interna. Fissuras com abertura superior a 0,15 mm e bolhas e furos com diâmetro superior a 10 mm não devem ser aceitos. Antônio Figueiredo lembra que o edital pode prever verificação de qualidade e acompanhamento realizados no fabricante, pelo comprador.

Testes e ensaios 

É exigida uma série de testes e ensaios para a compra e aplicação dos tubos, sendo que o mais importante deles é o ensaio de compressão diametral. A norma brasileira é mais exigente em relação aos tubos de concreto reforçados com fibras, em comparação aos tubos com armadura convencional. Tubos reforçados com fibras passam por um segundo ciclo no teste de compressão diametral, a fim de determinar a carga mínima isenta de danos. Além disso, não se admite qualquer fissura quando o material com fibras é submetido à carga de serviço, enquanto a tolerância para os tubos com armadura convencional é 0,2 mm de fissura. Todo esse processo leva à "dutilização" dos tubos, segundo Antônio Figueiredo.

Ensaio de compressão diametral

O objetivo do ensaio é determinar efetivamente as cargas de fissura e ruptura. A máquina com a qual se executa o ensaio deve ter um dispositivo que assegure a distribuição uniforme dos esforços ao longo do tubo, permitindo a elevação das cargas de maneira contínua e com velocidade constante. Além disso, o fabricante do equipamento deve ser capaz de aferir o mesmo por meio de testes em laboratório credenciado pela Rede Brasileira de Calibração (RBC). Veja o esquema do ensaio em destaque.

Além de atenderem a todas as exigências da norma brasileira aos tubos com armadura de aço convencional e a todas as exigências da norma europeia para tubos reforçados com fibras, estes últimos devem também responder ao seguinte requisito: no segundo ciclo de carregamento, exige-se um prolongamento da pressão por um minuto na carga mínima isenta de dano, como mostra, à parte, a metodologia gráfica do plano de carregamento a ser seguido durante o ensaio de compressão diametral.

Ensaio de absorção de água

Esse ensaio faz parte do plano de controle de qualidade e visa determinar o índice de absorção de água pelo concreto, devendo ser conduzido em laboratório credenciado pela RBC, com equipamentos aferidos por instituições de fé pública. O índice é dado segundo a seguinte fórmula:

Permeabilidade e estanqueidade das juntas

A norma prevê juntas elásticas para tubos usados em esgoto sanitário, além de juntas rígidas e elásticas para uso em sistemas de drenagem de águas pluviais. No caso dos esgotos sanitários, as juntas devem apresentar vazamento quando submetidas à pressão de 0,1 MPa x 30 min. A tolerância é 0,05 MPa x 15 min, para determinar a permeabilidade e a estanqueidade das juntas em sistemas de drenagem. Durante o teste, colocam-se dois tubos e o respectivo anel de vedação acoplados entre si e dispostos sobre o equipamento de ensaio, com os eixos coaxiais passando pelo centro dos pratos articulados, garantindo a estanqueidade nos extremos; o conjunto deve estar submetido a um ângulo de deflexão de acordo com a tabela em destaque. Depois, enche-se os tubos com água, permitindo a saída de todo o ar antes contido no seu interior.

http://infraestruturaurbana.pini.com.br/solucoes-tecnicas/13/artigo254403-2.aspx