970 m³ numa noite: como se planeia uma betonagem contínua

Em outubro de 2023, no complexo industrial da The Navigator Company, em Setúbal, fizemos uma betonagem contínua de 970 m³ durante uma noite. Visto de fora, é um camião atrás do outro. Na prática, é uma operação que se decide semanas antes, no papel e com as contas certas.

A resposta curta

A obra, executada em parceria com a A. Pimenta Construções desde o início de julho de 2023, somou em quatro meses 5.400 m³ de betão e 650 t de aço. A betonagem de 970 m³ foi a maior de todas e, como a equipa a descreveu na altura, um trabalho tecnicamente complexo numa obra de referência. Os detalhes estão no caso de estudo completo.

Este artigo não reconstitui essa noite em particular. Explica como se planeia uma betonagem contínua de grande volume: porque se faz de seguida, porque se faz de noite, quantos camiões e bombas são precisos, que betão se encomenda e o que se prepara para quando algo corre mal.

Porque se betona de seguida

Uma betonagem contínua faz-se quando a peça tem de funcionar como um bloco único: um maciço de fundação de equipamento, uma laje de ensoleiramento espessa, uma base que vai receber cargas dinâmicas. Nesses casos, o projeto pode não admitir juntas, ou admiti-las apenas em locais definidos.

O inimigo é a junta fria. Quando uma camada de betão começa a ganhar presa antes de a seguinte ser colocada e vibrada, as duas deixam de formar um material contínuo. Fica um plano com menor resistência ao corte, mais permeável e por onde a água pode chegar às armaduras.

Uma junta de betonagem bem feita (picagem, limpeza, saturação da superfície, eventualmente um perfil de estanquidade) é possível, mas tem custo, prazo e tem de estar prevista no projeto. Uma junta improvisada às três da manhã porque faltou betão é outra coisa.

Há ainda a densidade de armaduras. Na obra da Navigator, a média foi de cerca de 120 kg de aço por m³ (650 t para 5.400 m³). Com malhas tão densas, abrir e tratar uma junta a meio é lento e difícil. É mais um argumento para betonar a peça toda de uma vez.

Porque se betona de noite

Não há uma regra que obrigue a betonar de noite. É uma decisão de planeamento, e em geral pesam três razões.

• Temperatura. Com o ar mais fresco, o betão chega e é colocado a temperatura mais baixa. Isso alarga o tempo útil de trabalho entre camadas e baixa o pico de temperatura interna da peça, que se forma nas horas seguintes com o calor de hidratação do cimento.
• Tráfego. Com estradas livres, o tempo de cada viagem central–obra é mais curto e, sobretudo, mais previsível. Num ciclo de dez ou mais camiões, a previsibilidade vale tanto como a rapidez.
• Laboração. Numa unidade industrial em funcionamento, os acessos, as portarias e as áreas de manobra são partilhados. De noite há menos movimento e é mais fácil reservar circuitos só para as autobetoneiras.

O preço é trabalhar no turno mais exigente para as pessoas. A segurança e a gestão da fadiga entram no plano desde o primeiro dia, como se vê mais abaixo.

As contas da logística

Uma betonagem contínua é, antes de tudo, um problema de caudal. A bomba só coloca o que lhe chega, e as centrais só enviam o que conseguem produzir. Tudo tem de bater certo ao mesmo ritmo durante muitas horas.

Viagens

Uma autobetoneira transporta tipicamente 8 a 10 m³. Para cerca de 1.000 m³, são 100 a 125 viagens. Cada uma tem de chegar à hora certa, com o betão certo e com a guia conferida.

Ritmo da bomba

O rendimento que conta é o efetivo, não o do catálogo. Uma bomba de lança pode anunciar mais de 100 m³/h, mas troca de camião, reposiciona a lança e espera pelos vibradores. Em peças muito armadas, 60 a 100 m³/h efetivos é uma gama realista de planeamento. Para 1.000 m³, uma bomba sozinha precisa de 10 a 16 horas.

Camiões em rotação

O tempo de ciclo de um camião é o tempo de carregar na central, fazer a viagem, esperar, descarregar, lavar e voltar. Com a central a 20–30 minutos, um ciclo de 70 a 90 minutos é comum. Enquanto um camião faz esse ciclo, a bomba tem de continuar a ser alimentada por outros. O número mínimo de camiões é, por isso:

camiões = ⌈ tempo de ciclo ÷ tempo de descarga ⌉  ·  tempo de descarga = capacidade ÷ rendimento × 60

Exemplo: 1.000 m³ com uma ou duas bombas

Exemplo de cálculo genérico. Não corresponde aos registos de nenhuma obra em particular.

A tabela mostra a escolha que se faz de facto. Com uma bomba, a operação dura a noite toda e passa para a manhã. Com duas, o tempo cai para metade, mas o número de camiões e a produção pedida às centrais duplicam. A partir de certa produção, uma só central deixa de chegar, e passa a fazer sentido ter uma segunda central, a produzir a mesma composição certificada, que serve também de reserva.

Especificar o betão certo

Em Portugal, o Decreto-Lei n.º 90/2021 torna obrigatórias a NP EN 206 (especificação, produção e conformidade do betão) e a NP EN 13670 (execução de estruturas de betão). A especificação LNEC E 464 complementa a NP EN 206, com as exigências de durabilidade para as classes de exposição no contexto português. Uma encomenda bem feita indica pelo menos:

• Classe de resistência, por exemplo C30/37, definida pelo projeto de estruturas.
• Classe(s) de exposição ambiental (XC, XS, XD, XA…), que fixam limites de composição como a razão água/cimento máxima e a dosagem mínima de cimento.
• Classe de teor de cloretos, por exemplo Cl 0,40 para betão armado.
• Máxima dimensão do agregado (Dmáx), compatível com o espaçamento entre varões e o recobrimento. Em malhas densas, um Dmáx demasiado grande dá ninhos de brita.
• Classe de consistência, como S3 ou S4 no ensaio de abaixamento, adequada a betão bombeado e a armaduras apertadas.

Numa betonagem longa acrescentam-se requisitos próprios: tempo de trabalhabilidade (com adjuvante retardador, se necessário), temperatura máxima do betão à chegada e, em peças maciças, o tipo de cimento. Tudo isto se acerta com o projetista e com a central antes da noite, de preferência com uma amassadura experimental.

Betão em massa: controlar o calor

Quando a peça é espessa, o cimento liberta calor ao hidratar mais depressa do que a peça o consegue dissipar. O núcleo aquece muito, a superfície arrefece, e a diferença entre os dois pode fissurar o betão nos primeiros dias.

As estratégias habituais são:

• Cimentos de baixo calor de hidratação (a NP EN 197-1 identifica-os com a sigla LH) ou composições com adições, como escórias ou cinzas volantes, que libertam o calor mais devagar.
• Baixar a temperatura de colocação: betonar de noite, proteger os agregados do sol, usar água fria quando a central o permite.
• Limitar o gradiente com mantas térmicas e cofragens que isolem, para que a superfície não arrefeça muito mais depressa do que o núcleo.
• Medir. Sondas de temperatura no núcleo e junto à superfície dizem quando se podem retirar mantas e cofragens.

Os limites concretos vêm da especificação do projeto. Como referência, são frequentes em especificações de betão em massa um máximo da ordem dos 70 °C no núcleo, para afastar o risco de formação retardada de etringite, e uma diferença núcleo–superfície da ordem dos 20 °C.

Colocar, vibrar, acabar e curar

Camadas e vibração

O betão coloca-se em camadas sensivelmente horizontais, tipicamente de 30 a 50 cm. A agulha do vibrador entra na camada anterior, ainda fresca, cerca de 10 cm, para as "coser", e sai devagar. A sequência de colocação desenha-se para que nenhuma frente fique parada tempo demais. Com o calor, a janela entre camadas encurta.

Com cerca de 120 kg/m³ de armadura, o vibrador nem sempre passa onde se quer. Os pontos de acesso planeiam-se na fase de montagem das armaduras, não durante a betonagem.

Topo, acabamento e cura

O topo é regularizado à cota, apertado e protegido de imediato contra a evaporação. A NP EN 13670 define classes de cura, e a classe aplicável vem da especificação de execução. Em peças maciças, a cura é também gestão térmica: mantas, proteção do vento e, quando o projeto o pede, cura húmida prolongada.

Ensaios e registo

Cada autobetoneira chega com guia de remessa, que se confere contra a encomenda. Fazem-se ensaios de abaixamento (NP EN 12350-2) à chegada e colhem-se provetes para ensaio à compressão (NP EN 12390-3), na frequência definida para a obra. O registo de betonagem anota horas, camiões, local de descarga, temperaturas e ocorrências. É ele que, meses depois, permite responder a qualquer pergunta sobre a peça.

Segurança noturna e plano B

O plano de uma betonagem contínua escreve-se para a hora em que alguma coisa falha, não para as horas em que tudo corre bem.

Segurança

• Iluminação uniforme na frente de betonagem, nos acessos e nas zonas de manobra, sem encandear os condutores.
• Visibilidade: vestuário de alta visibilidade para todos, circuitos de camiões separados dos peões e manobras de marcha-atrás sempre com sinaleiro.
• Comunicação por rádio, num canal dedicado, entre o responsável da frente, o operador da bomba, a portaria e as centrais.
• Lança da bomba: área de exclusão sob a lança, apoios em terreno verificado e atenção a linhas aéreas.
• Fadiga: turnos e pausas definidos antes de começar. Ninguém faz uma noite de 14 horas sem rendição.

Plano B

• Avaria da bomba: segunda bomba montada ou de prevenção no local, com o percurso já testado.
• Atraso de camiões: folga de frota, segunda central com a mesma composição e contacto direto com o despacho.
• Chuva: coberturas preparadas para o topo fresco. Nunca se acrescenta água ao betão em obra para "ajudar".
• Interrupção inevitável: uma junta de emergência com localização e tratamento acordados com o projetista antes de começar, para que, no pior caso, se pare onde a estrutura o permite.

Na véspera faz-se a reunião de arranque: quem decide o quê, a que horas sai o primeiro camião, que ensaios se fazem e em que condições se para. Quando a noite começa, as decisões difíceis já foram tomadas.

Perguntas frequentes

Quanto tempo demora uma betonagem de 1.000 m³?

Depende sobretudo do rendimento efetivo das bombas. Com uma bomba a colocar 70 m³/h, são cerca de 14 horas. Com duas bombas em simultâneo, cerca de 7 horas, desde que as centrais e as autobetoneiras acompanhem esse ritmo.

Porque não se divide a peça em várias betonagens com juntas?

Em peças maciças, o projeto pode exigir comportamento monolítico. Uma junta de betonagem é um plano mais fraco e mais permeável, e tratá-la bem tem custo e prazo. Quando o projetista a admite, a localização e o tratamento ficam definidos antes de começar.

Quantas autobetoneiras são precisas?

O mínimo teórico é o tempo de ciclo de cada camião a dividir pelo tempo de descarga na bomba. Com camiões de 9 m³, uma bomba a 70 m³/h e um ciclo de 75 minutos, são 10 camiões em rotação. Convém prever folga de cerca de 20%.

O que acontece se a bomba avariar a meio?

Por isso se prevê uma segunda bomba montada ou de prevenção e, em último caso, uma junta de emergência com localização e tratamento previamente acordados com o projetista. O pior cenário é improvisar uma junta onde ela não pode existir.

Este artigo é informativo. Os valores de planeamento são exemplos genéricos e não substituem o projeto de estruturas, a especificação de execução nem o plano de betonagem de cada obra.