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Revista M&T - Ed.280 - Dezembro 2023
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A ERA DAS MÁQUINAS

As soluções para bombeamento de concreto

Em 1927, os engenheiros alemães Max Giese e Fritz Hull tiveram a ideia de bombear concreto através de tubulações, executando serviços a uma altura de 38 m e a uma distância de 120 m
Por Norwil Veloso


Surgida na década de 1920, a concepção de bombear concreto
através de tubulações mudaria para sempre a construção

Até os primeiros anos do século XX, o concreto era misturado na obra e transportado diretamente da betoneira para a fôrma, em carrinhos ou caçambas manuseadas por guindastes.

Em 1927, os engenheiros alemães Max Giese e Fritz Hull tiveram a ideia de bombear concreto através de tubulações, executando serviços a uma altura de 38 m e a uma distância de 120 m.

Pouco tempo depois, a primeira bomba de concreto foi patenteada na Holanda por Jacob Cornelius Kooijman.

Essa licença incorporou uma patente alemã anterior e o equipamento foi comercializado com pequenas alterações (como as válvulas de concreto em tandem) pela Chain & Belt Co., que utilizou o nome “pumpcrete” para seus produtos.


Apontada como a primeira bomba de concreto do mundo, a Pumpcrete foi lançada na década de 1930

De 1935 a 1950, a Pumpcrete foi vendida em todo o território americano, com boa aceitação.

APERFEIÇOAMENTO

No início da década de 50, o concreto começou a participar de canteiros de obras em todo o mundo. Na época, alguns dos aspectos negativos para expandir sua utilização incluíam a baixa produtividade e a grande dificuldade de transporte por meio de guindastes e caçambas.

A demanda por maior velocidade na construção criou a necessidade de aperfeiçoamento de conceitos já existentes para o transporte de concreto.

Embora tenham surgido diversas soluções, com graus variados de sucesso, o principal avanço no projeto foi a invenção da bomba hidráulica de dois cilindros com movimento alternado, feita em 1957 por Friedrich Wilhelm Schwing, que foi rapidamente adotada pela maioria dos fabricantes em todo o mundo.



Surgida na década de 1920, a concepção de bombear concreto
através de tubulações mudaria para sempre a construção

Até os primeiros anos do século XX, o concreto era misturado na obra e transportado diretamente da betoneira para a fôrma, em carrinhos ou caçambas manuseadas por guindastes.

Em 1927, os engenheiros alemães Max Giese e Fritz Hull tiveram a ideia de bombear concreto através de tubulações, executando serviços a uma altura de 38 m e a uma distância de 120 m.

Pouco tempo depois, a primeira bomba de concreto foi patenteada na Holanda por Jacob Cornelius Kooijman.

Essa licença incorporou uma patente alemã anterior e o equipamento foi comercializado com pequenas alterações (como as válvulas de concreto em tandem) pela Chain & Belt Co., que utilizou o nome “pumpcrete” para seus produtos.


Apontada como a primeira bomba de concreto do mundo, a Pumpcrete foi lançada na década de 1930

De 1935 a 1950, a Pumpcrete foi vendida em todo o território americano, com boa aceitação.

APERFEIÇOAMENTO

No início da década de 50, o concreto começou a participar de canteiros de obras em todo o mundo. Na época, alguns dos aspectos negativos para expandir sua utilização incluíam a baixa produtividade e a grande dificuldade de transporte por meio de guindastes e caçambas.

A demanda por maior velocidade na construção criou a necessidade de aperfeiçoamento de conceitos já existentes para o transporte de concreto.

Embora tenham surgido diversas soluções, com graus variados de sucesso, o principal avanço no projeto foi a invenção da bomba hidráulica de dois cilindros com movimento alternado, feita em 1957 por Friedrich Wilhelm Schwing, que foi rapidamente adotada pela maioria dos fabricantes em todo o mundo.

Também nessa época (1928), a CIFA Foi fundada na Itália por Carlo Ausenda, que utilizou uma patente adquirida da Blaw-Knox para produzir as primeiras fôrmas, fabricando a primeira bomba sobre caminhão em 1974 e a primeira lança em fibra de carbono em 2010. Em 2008, a empresa foi adquirida pela Zoomlion.

Chamadas de bombas de acoplamento direto, observou-se que, para um funcionamento bem-sucedido nessa concepção, havia necessidade de motores de menor curso, que produziam uma força linear maior. Se, por um lado, era possível obter maiores pressões dessa forma, por outro, a vazão era necessariamente menor.

Além disso, não havia um meio de desacoplar o motor da bomba. Atualmente, as bombas com acoplamento mecânico possuem uma embreagem que permite cessar a ação de bombeamento simplesmente desacoplando motor e bomba.

O principal problema no bombeamento era a obstrução repentina da linha devido a mudanças na consistência do concreto, que criavam sobrecargas repentinas de choque que poderiam danificar as ligações mecânicas, a tubulação e até mesmo o sistema de acionamento.

Esse problema persiste até hoje, uma vez que não existe nenhum sistema que previna os danos causados por sobrecarga.

Essa dificuldade foi reduzida nas bombas atuais graças ao acionamento hidráulico, que confere maior proteção contra cargas de choque devido à instalação de válvulas de alívio, que podem atuar proporcionalmente às pressões na linha de concreto e desacoplar facilmente o motor da bomba, parando o bombeamento quando necessário.

Isso propicia um curso maior do pistão em pressão mais baixa, permitindo alta produção onde a pressão requerida não for tão alta.

Por outro lado, é necessário lembrar as vantagens oferecidas pelas bombas mecânicas, como simplicidade de construção, baixo custo e facilidade de fabricação, maior vida útil, maior eficiência mecânica graças aos componentes mais robustos e trabalho sem necessidade de materiais consumíveis, como óleo hidráulico e outros.

SCHWING E PUTZMEISTER

Fundada em 1934 para fabricação de equipamentos para concreto, a Schwing produziu a primeira bomba de pistões com movimento alternado em 1957. Três anos depois, lançou o primeiro mastro para distribuição de concreto.

A primeira autobomba com mastro treliçado de distribuição foi produzida em 1968. Nos anos seguintes, houve sucessivos aumentos na capacidade de bombeamento (que chegou a 200 m3/h em 1983), do alcance (que passou de 52 metros em 1986 para 61 metros em 2003) e dos mastros telescópicos hidráulicos acoplados a autobombas, cujo alcance passou de 31 metros em 2000 para 39 metros em 2004.

Na década de 80, a Schwing incorporou a Stetter, passando a oferecer a cadeia completa de produção, transporte, bombeamento, distribuição e reciclagem de concreto, tornando-se a partir de então uma das líderes do mercado mundial.

A Putzmeister, por sua vez, foi fundada em 1958 pelo engenheiro Karl Schlecht para produção de máquinas para gesso, recebendo esse nome a partir de 1961. Em 1965, lançou a Gypsomat, a primeira máquina automática e contínua para trabalho com gesso.

Dois anos depois, seria lançada a primeira bomba de concreto, com sistema hidráulico a água. Em 1968, a marca apresentou a primeira bomba convencional, com curso de 2 metros. A primeira bomba da série Elephant foi produzida em 1971.

Em 1976, a Putzmeister lançou a primeira bomba com vazão variável de saída e acionamento totalmente hidráulico. No ano seguinte, bateu o recorde mundial de altura de lançamento (310 m) na Torre do Correio de Frankfurt, superado no ano seguinte por uma concretagem no Túnel de São Gotardo (distância de 600 m e altura de 340 m).


Após a invenção, em 1957, a bomba hidráulica de dois cilindros com
movimento alternado foi adotada pela maioria dos fabricantes em todo o mundo

Na década de 80, teve início a produção de equipamentos para concretagem de túneis. E os recordes se sucederam: vazão de 150 m3/h; altura de 432 m, depois 532 m; lanças de 50 e 62 m; distância de bombeamento até 1.520 m (Chemsee Tunnel, 1989), chegando posteriormente a 2.015 m.

Em 2005, foi feita uma reorganização da companhia, que foi dividida em quatro áreas: tecnologia de concreto, tecnologia de argamassa, tecnologia de água e tecnologia industrial.

CIFA/ZOOMLION

Como foi citado acima, a CIFA (Compagnia Italiana Forme Acciaio) foi fundada em1928 por Carlo Ausenda, que utilizou uma patente adquirida da Blaw-Knox para produzir suas primeiras fôrmas para concreto.

Posteriormente, veio a produzir itens para todo o ciclo de produção e lançamento de concreto. Em 1974, a empresa lançou a primeira bomba sobre caminhão, seguida décadas depois pela primeira lança em fibra de carbono, em 2010.

Atualmente, a Zoomlion Heavy Industry Science and Technology é o maior fabricante chinês de equipamentos de construção, ocupando a 5ª posição entre as maiores empresas do ramo no mundo.

Sua estrutura é formada por cinco setores: máquinas de construção, máquinas agrícolas, caminhões pesados, negócios ambientais e serviços financeiros. Fundada em 1992, um de seus primeiros produtos foram as bombas de concreto.

O desenvolvimento inicial incluiu a fusão de várias entidades menores e preexistentes, inclusive o antigo Escritório de Pesquisa de Máquinas de Concreto. A oferta pública inicial de ações foi feita em 2000, logo após receber a certificação ISO9001.

Naquele mesmo ano, a Zoomlion adquiriu a empresa britânica Powermole e, em 2008, assumiu o controle da italiana CIFA. Em 2013, inaugurou sua primeira fábrica na América Latina, na cidade de Indaiatuba (SP).

Leia na próxima edição:
A evolução das retroescavadeiras

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