Concreto dosado em central: proposta de metodologia de controle de qualidade e identificação das causas de variabilidade no processo de produção de concreto

Abstract

O concreto dosado em central (CDC) consiste em todo o concreto carregado em central misturadora, transportado e misturado em caminhões-betoneira e entregue, no estado plástico, a um determinado consumidor. Desde sua criação, o consumo de CDC tem crescido consideravelmente indicando, assim, o sucesso do mesmo em termos de custo-benefício. Identicamente ao concreto convencional, a dosagem do CDC é realizada mediante a definição de uma resistência de dosagem que é função da resistência característica do concreto e de um determinado valor de desvio-padrão compatível com processo de produção deste. Em outras palavras, quanto maior a variabilidade do processo, maior será a resistência de dosagem requerida. Conseqüentemente, maior será o custo de produção do concreto devido a necessidade do aumento do consumo de cimento para um mesmo valor de resistência característica. Logo, nota-se que a redução da variabilidade do processo de produção do concreto corresponde à um fator contribuinte na redução dos custos de produção. Dentre os métodos utilizados pelas centrais para o controle de produção, destaque pode ser dado ao uso das cartas de controle e do método de soma acumulada. Apesar das diferenças entre os métodos, ambos têm por base o acompanhamento de tendências esboçadas pelos resultados de resistência à compressão do concreto e não permitem a identificação dos pontos críticos de variabilidade da central avaliada. Assim sendo, mesmo contribuindo para a observação da necessidade de correções de dosagem, os métodos citados não fornecem subsídios para que o técnico responsável pela central intervenha de forma a reduzir a variabilidade do processo e, dessa maneira, contribua para a eventual redução de custos de produção. Além disso, destaca-se que a carência de subsídios mencionada anteriormente torna a qualidade do processo de produção extremamente dependente da experiência técnica do responsável pela central. Diante do exposto, o presente trabalho tem por objetivo principal propor uma metodologia alternativa de controle de qualidade de produção do CDC. Tal metodologia busca contribuir não apenas na definição de correções de dosagem, mas também auxiliar na identificação das principais fontes de variabilidade do processo e indicar as intervenções que se fazem necessárias. O método proposto consiste na avaliação dos seguintes itens: variabilidade do processo de produção, qualidade do laboratório da central, controle tecnológico realizado pela equipe técnica da central e pelas obras atendidas por esta, e desempenho dos materiais utilizados. Visando determinar a eficiência da metodologia proposta, empregou-se a mesma em duas centrais de concreto de características semelhantes. Além disso, com base nos resultados relativos às correções de dosagem, realizou-se uma análise comparativa entre as medidas tomadas pelo técnico responsável pela central e as intervenções recomendadas pelo método proposto. Diante dos resultados obtidos, pode-se concluir que a metodologia proposta apresentou resultados satisfatórios e permite definir tanto a necessidade de correções iniciais de dosagem, quanto os pontos críticos de variabilidade no processo de produção da central investigada.

Ready Mixed Concrete (RMC) can be defined as a concrete manufactured for delivery to a defined purchaser's particular needs in a fresh state. Since its development, the use of RMC has been increasing considerably, demonstrating its value from a cost-benefit perspective. As with conventional concrete, the RMC dosage is based on the determination of a required average strength, which depends on the specified compressive strength and the standard deviation compatible with the production process. In other words, the increase of the process variability leads to a higher value of the required average strength. As a result, the production cost of the concrete is greater due to the additional cement content needed to produce concrete with the same specified compressive strength. Therefore reducing the variability can be considered as an important way to reduce the production cost of RMC. Among the control procedures applied by RMC companies, emphasis can be given to the use of control charts and cumulative sum charts since they are the most frequently used. Regardless the differences between these two procedures, both are based on trends shown by compressive strength test results to determine whether the dosage change is, or is not, necessary. However, neither of the two procedures can provide information about the overall process variability or the critical points of the process that should be corrected immediately in order to reduce the variation of the results. Moreover, this lack of information leads the RMC production process to become extremely dependent on the skills of the chief technician responsible for the plant. In view of that, the main purpose of this research study is to propose an alternative quality control methodology for RMC plants. This methodology aims to assist in the determination of the changes needed in the concrete dosages and to provide information about the critical process variability points and suggests interventions the plant technician might take to reduce the process variability. The proposed methodology is based on the evaluation of the following items: overall process variability, quality of the RMC plant laboratory, technical control procedures conducted by both the manufacturer and the user, and performance of the materials used to produce the concrete. In order to determine the effectiveness of the proposed methodology, two RMC plants with similar features were evaluated. In addition, the results obtained with respect to the corrections in the concrete dosages were compared to the decisions made by the responsible plant chief technician. Finally, the methodology proposed in this work provides a satisfactory way to determine the initial corrections needed in the concrete dosages and helps to identify both the critical points of the RMC production process and its overall variability.