Uma produção suave

A história do concreto projetado, ou shotcrete, não é nova. Desde 1911 esta técnica de aplicar concreto a alta pressão vem sendo utilizada com sucesso numa grande variedade de usos, enfocando principalmente obras civis, como o revestimento de túneis, pontes, sistemas de contenção e estabilização de taludes, represas e complexos hidrelétricos, para mencionar só alguns.

Assim como os anos passaram desde sua invenção, também se desenvolveram novas técnicas de aplicação, com os métodos de via seca ou úmida, tornando-se um mercado de shotcrete mais amplo, e deixando de ser uma indústria de equipamentos adaptados. Hoje a oferta é de máquinas especialmente projetadas e fabricadas para estas operações, e nos últimos anos vem sendo feita uma grande incursão na robotização. Segundo Alejando Monasterio , gerente regional de vendas para América do Sul da Putzmeister, o uso de máquinas robotizadas depende de qual é o nível de rendimento, qualidade e segurança que se deseja, e sua aplicação se dá sobretudo na mineração, onde as exigências são maiores. “No Peru fizemos um grande trabalho de mudança de mentalidade (de manual a robotizado) cujo desenvolvimento nos últimos cinco anos foi exponencial. Passamos da venda de quatro ou cinco unidades ao ano para mais de 60 equipamentos robotizados em 2017”, comenta o executivo.

Mas seja por via seca ou úmida, com máquinas manuais ou robotizadas, na hora de avaliar que solução é a mais rentável, não é suficiente comparar apenas o custo de aquisição. Há que se considerar uma série de variáveis como o custo de implementação, o custo de treinamento de operadores, mão de obra, a manutenção do equipamento por suas horas de operação, o consumo de eletricidade, de combustível, lubrificantes etc.

Seco ou úmido?

Octavio Perdomo, gerente de vendas regional para a América do Sul da Schwing-Stetter, afirma que “depende das especificações do projeto, mas a tendência é utilizar o método úmido, porque gera menos poluição para o operador, mens desperdício, garante maior homogeneidade e maior resistência para atividades como estabilização de rochas”.

Monasterio, da Putzmeister, reafirma que com uma via seca há mais poluição e mais retorno e perda de material, mas afirma que o método não desaparecerá completamente e continuará sendo usado naqueles ambientes por natureza muito frescos, nos quais a via úmida não atuaria de forma ótima.

Já Mike Newcomb, da REED, exemplifica com um texto de seu distribuidor sul-africano Dustin Strever: “realmente não poderia usar qualquer tipo de máquina para projetar concreto em túneis e poços. Os equipamentos secos são mais baratos e mais fáceis de trabalhar; os problemas de materiais se resolvem facilmente e a máquina é muito confiável, porém, o material desperdiçado é um fator e as taxas de produção são mais lentas. O equipamento de bombeamento úmido é quatro vezes mais caro e é preciso ter muita consciência sobre os traços do concreto e seus materiais etc, mas os descartes são menos da metade e as taxas de produção são mais do que o dobro das secas”.

A produtividade é um elemento essencial, e há vantagens lógicas entre a aplicação manual ou através de uma máquina com braço robotizado. Segundo Newcomb, “um homem sozinho é capaz de sustentar uma mangueira de duas polegadas de diâmetro, qualquer coisa maior do que isso é muito pesada”. Portanto, devido a esta restrição de diâmetro da mangueira, um homem sozinho tipicamente conseguirá colocar aproximadamente de 6 a 8 metros cúbicos de concreto por via úmida a cada hora de trabalho, enquanto um equipamento robotizado pode chegar a uma faixa entre 15 e 20 m3/h (dependendo do modelo de máquina e da logística de abastecimento).

Por sua vez, os equipamentos de projeção de concreto com controle remoto se utilizam para melhorar a segurança e a produtividade dos operadores, devido a que mantêm o operador distanciado da área de operação e assim se reduz ao mínimo sua exposição a retorno de materiais e à poeira, permitindo também o acesso a zonas difíceis. Além disso, são menos exigentes do físico dos operadores e aumentam a produtividade graças a um maior rendimento volumétrico.

Equipamentos

Segundo Tripp Farrell, presidente da Blastcrete, há quatro tipos de bomba que os prestadores de serviço podem usar para projetar concreto fresco: com tubo oscilante, a contração, com válvula de bola hidráulica e com estator de rotor. “Fazer coincidir o tipo de bomba com o material e a distância do bombeamento é fundamental para conseguir ótimos resultados”, assegura.

A companhia oferece um amplo leque de misturadores, bombas e combinação de misturadores e máquinas de bombeamento para uso em uma variedade de indústrias. “nossas bombas e bombas misturadores têm faixa de saída de 0 a 20 tph, e podem ser usadas com uma variedade de traços”, explica.

O último lançamento da Blastcrete é a MX-20MT, misturador/bomba de maior capacidade na sua linha, máquina que tem quase o mesmo tamanho compacto que o MX-10, mas oferece o dobro de rendimento: 20 tph. “De outro modo, para conseguir este rendimento, os clientes teriam que comprar um misturador e uma bomba separadamente o que duplica os custos de transporte e o tempo de preparação. O MX-20T pode bombear verticalmente material refratário a mais de 90 metros e carregar a tremonha com até 1.100 quilos de material”, diz Farrell.

A Putzmeister também conta com uma muito ampla variedade de máquinas para shotcrete, desde uma bomba de pistões TK-20 para um caudal de até 13 m3/hora, passando pela famosa TK-40 com funcionamento dual (shotcrete-concreto) de até m3/h e 79 bar, até uma máquina completamente robotizada como a SPM 500 WETKRET, cujo braço projetor tem um alcance vertical de 17 metros e oferece caudal de concreto de até 30 m3/h. A versão padrão da série SPM 500 WETKRET se opera eletricamente, e inclui como opcional um compressor de ar elétrico incorporado no chassi. O equipamento também está disponível com sistema de acionamento a diesel, permitindo trabalhar em lugares onde não há corrente. Com estas características, a máquina é idônea para seções medianas e grandes túneis, galerias e taludes. Todas as funções da SPM 500 WETKRET são disponíveis com controle remoto.

Perdomo, da Schwing, destaca o equipamento TSR 30.14, uma máquina universal de concreto projetado mobilizada por um motor diesel e equipada com bomba de concreto projetado e lança telescópica para a pulverização do concreto. A bomba de concreto tem a capacidade de projetar 33 m3/h a 59 bar de pressão. O braço telescópico é extensível a até 14 metros e pode girar em 270° ao redor do próprio eixo.

O executivo também destaca a versatilidade das bombas estacionárias SP500 – modelo que está equipado com válvula Rock (35 m3/h), e SP305 (23 m3/h) que, além de seu uso normal no bombeamento de concretos, são usadas no shotcrete, permitindo com um só equipamento abarcar grande quantidade de obras.

A REED oferece 16 modelos de bombas e, dentre estes, 12 são efetivos para a projeção de concreto. Segundo Newcomb, “as melhores bombas de concreto projetado se comutam eletronicamente, já que têm um câmbio de válvula muito mais rápido do que as máquinas com câmbio hidráulico”. O executivo destaca a Série C da empresa, que utiliza um centro hidráulico de circuito fechado. “Ele permite aos nossos engenheiros variar a velocidade de bombeamento em diferentes seções de uma obra, então o que os engenheiros fizeram foi acelerar o golpe no último segundo para ‘enganar’ o fluxo de concreto”, explica o executivo.

Dosagem

A REED acaba de lançar um novo sistema de dosagem de concreto projetado úmido, totalmente sincronizado, que usa uma bomba de concreto projetado REED e uma bomba de dosagem química da finlandesa FlowRox LPP-D0.5.

Segundo Duane Remus, diretor de desenvolvimento técnico da REED, “nosso sistema de dosagem de bombas químicas é acionado hidraulicamente, eliminando a necessidade de alimentação externa de corrente alternada, ou de conversores CC-CA a bordo. Também pode ter um par muito alto a uma velocidade do motor da bomba muito baixa, o que facilita a fricção lenta necessária em algumas ocasiões de aplicação de shotcrete. Há um sistema de monitoramento de laço fechado para garantir a precisão química, e que haja substância química real na linha. Quando a substância química não está presente durante um tempo pré-determinado, todo o sistema da bomba se desliga e soa um alarme para garantir a segurança.

Poluição

Como mencionado, a exposição ao pó de sílica é uma preocupação crescente, que levou fabricantes como a Blastcrete Equipment a desenvolver soluções para proteger as pessoas que trabalham com misturadores industriais e bombas misturadoras. O sistema DustAway da empresa, por exemplo, é uma bolsa a granel especialmente fabricada e equipada com uma cobertura do misturador com arreios. Os usuários podem apertar o torniquete de pó ao redor da abertura da tremonha para criar uma selagem que vai evitar o escapamento de pó quando o rasga saco cortar a bolsa, no momento de alimentar o misturador. As bolsas a granel DustAway com controle de escape de pó estão disponíveis em capacidades de 500 a 3.000 libras, eliminando a necessidade de uso de sacos de papel que geram pó em excesso quando são rasgados.