Concreto submerso em estacas-tubulão —
Estudo de caso do Atracadouro do Porto Gregório Curvo (PGC)

Introdução

O escoamento da produção mineral do entorno de Corumbá (MS) apoia-se, de modo crescente, no transporte fluvial pela Hidrovia Paraguai-Paraná, que liga o Centro-Oeste brasileiro aos portos de águas profundas do Cone Sul. Nesse contexto, o Porto Gregório Curvo (PGC) — terminal portuário privado operado pela LHG Mining, situado no distrito de Porto Esperança, município de Corumbá–MS, às margens do rio Paraguai — desempenha papel estratégico no embarque de minério de ferro em barcaças. A ampliação e a modernização das estruturas de atracação do terminal demandam a construção de novos elementos de fundação implantados diretamente no leito do rio, o que coloca em primeiro plano uma técnica construtiva tão antiga quanto exigente: a concretagem submersa.

A construção do Atracadouro do PGC envolveu a execução de seis estacas-tubulão (designadas em obra como SPUDs e como estacas E1 e E2), com cerca de 1,0 m de diâmetro e aproximadamente 26,5 m e 21 m de comprimento, respectivamente, moldadas com concreto lançado sob lâmina d’água no interior de camisas metálicas cravadas no fundo do rio Paraguai. O projeto estrutural e executivo coube à EGT Engenharia, e a especificação técnica do concreto submerso foi concebida pela DESEK, formalizada no documento ET.1201-PGC-C-00003 R0 [13]. O acompanhamento técnico em campo, com orientação para a elaboração da dosagem experimental e o controle do início das concretagens, foi conduzido pela Bosscon Consultoria, a pedido da LHG Mining.

O concreto submerso é uma técnica de exceção: o material é conduzido por uma tubulação (o tremie) cuja extremidade inferior permanece sempre embutida no concreto já lançado, evitando o contato direto com a água e, portanto, a lavagem do cimento e a segregação. Quando dosagem, equipamento e procedimento de lançamento estão corretamente articulados, obtêm-se concretos de qualidade plenamente satisfatória; quando um desses fatores falha, o resultado é a formação de nata, a perda de aderência e a heterogeneidade da peça. A literatura nacional sobre o assunto é escassa e, em boa parte, anterior à popularização dos aditivos antidispersantes: a referência clássica de Pfeil para a concretagem submersa da ponte Rio–Niterói data de 1975 [14], e a experiência acumulada por Furnas em vertedouros (como o vertedouro auxiliar da UHE Mascarenhas de Moraes [8]) permaneceu, em grande medida, em relatórios internos não publicados. Preservar e atualizar esse conhecimento é, precisamente, parte da missão do Instituto Roy Carlson.

Objetivo. Este artigo tem por objetivo documentar, com rigor técnico e em linguagem replicável, o estudo de dosagem e a execução das seis estacas de concreto submerso do Atracadouro do PGC, articulando três planos que normalmente aparecem dissociados: (i) os fundamentos do método tremie, sistematizados a partir da experiência de Walton Pacelli de Andrade; (ii) a prática construtiva efetivamente adotada em campo, com destaque para a estratégia de dosagem fracionada da água e para o ensaio de qualificação em modelo reduzido; e (iii) o desempenho e a durabilidade do material, incluindo o controle tecnológico, a avaliação preliminar do risco de DEF e uma análise térmica preditiva de análise de sensibilidades dos parâmetros envolvidos. Busca-se, com isso, transformar um caso de obra bem-sucedido em referência de boa prática para futuras concretagens submersas no Brasil.

O Atracadouro do PGC e a concepção da fundação

As estruturas de atracação do PGC apoiam-se em estacas-tubulão fundadas no leito do rio Paraguai. Cada estaca é constituída por uma camisa metálica que, além de servir de fôrma e de proteção permanente ao concreto, integra a solução estrutural. As camisas foram montadas a partir de anéis metálicos de comprimento variável (segmentos de 8 m e 12 m), soldados sucessivamente à medida da necessidade de cravação, atingindo, ao todo, cerca de 26,5 m e 21 m de comprimento, respectivamente, com diâmetro de 1,0 m.

A cravação das camisas, a cargo da empresa RIO MAR, foi conduzida a partir de barcaça ancorada e equipada com guindaste de 75 t, acompanhada por controle topográfico da LHG Mining para garantia do alinhamento. Adotou-se como critério de paralisação a nega: os anéis foram submetidos a golpes de martelo de 3 t, com altura de queda de 1,30 m, considerando-se atingida a nega quando, em três tentativas consecutivas, não se observou penetração superior a 15 mm do conjunto metálico — ou conforme critério da projetista. Antes da concretagem, o fundo de cada estaca foi limpo com auxílio de hammer grab, retirando-se a areia fina depositada, e as armaduras inseridas no interior das camisas.

A locação das estacas e a configuração geral da obra estão indicadas no projeto executivo da EGT Engenharia Figura 2. A Figura 3 mostra a barcaça de apoio e o conjunto de equipamentos da RIO MAR — guindaste, tubulação tremie e tremonha — que constituíram a plataforma de trabalho sobre a qual transcorreram a cravação, a montagem e a concretagem.

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Fundamentos do concreto submerso pelo método tremie

Os fundamentos a seguir orientaram a concepção executiva da obra e foram sistematizados a partir da experiência de Walton Pacelli de Andrade, referência mundial, associado ao desenvolvimento dos renomados laboratórios de Furnas, com ênfase em concreto massa e lançamentos submersos em grandes estruturas. Os princípios que pautaram as decisões de campo estão descritos nas seções seguintes.

O princípio do método

O método tremie consiste em conduzir o concreto ao ponto de lançamento por uma tubulação alimentada, no topo, por um funil ou tremonha. A base do método é garantir que o concreto plástico seja sempre introduzido sob a superfície do concreto já lançado: a extremidade inferior da tubulação permanece embutida na massa fresca, de modo que o material novo desloque o anterior sem jamais entrar em contato direto com a água. Mantendo-se o fluxo de alimentação contínuo e suave, a superfície de separação concreto–água não é agitada, e obtém-se um concreto sem vazios e de alta qualidade. Toda a técnica gira em torno de preservar essa condição; perdê-la, ainda que por instantes, é a origem das patologias do processo.

A dosagem como condição essencial

O esforço em manter o máximo possível todos os cuidados quanto ao lançamento não compensa uma dosagem inadequada. O concreto submerso deve ser suficientemente coeso, fluido e rico em finos, de forma a fluir por baixo da própria massa sem segregar. Dessa prática consolidada decorrem algumas diretrizes:

• Agregado graúdo. Quando possível, prefere-se o cascalho (seixo rolado) à rocha britada, por conferir melhor fluidez; com agregados britados, a dosagem deve ser adaptada. Para grandes massas, admite-se dimensão máxima característica de até 38 mm; para peças menores ou fortemente armadas, até 19~mm.
• Agregado miúdo. O teor de areia deve ser suficiente para assegurar trabalhabilidade e fluidez, evitando-se ao máximo qualquer tendência à segregação da argamassa; pode situar-se entre 42% e 45% (mínimo de 40%) para agregados naturais e entre 46% e 50% para agregados artificiais, porém agregados com Módulo de Finura mais altos podem requerer porcentagens de areia mais altas.
• Consumo de cimento. É essencial um consumo relativamente elevado, da ordem de pelo menos 400 kg/m³, condição diretamente associada à coesão e ao acabamento da massa. Técnicas modernas de dosagem baseadas em reometria permitem a substituição de parte desse cimento por materiais cimentícios suplementares e fíleres.
• Consistência. Recomendava-se, antigamente, abatimento de 15 cm a 18 cm; a prática atual trabalha com concretos autoadensáveis, com espalhamento mínimo da ordem de 600 mm.
• Aditivos. Plastificantes, retardadores e, quando pertinente, incorporadores de ar (3% a 4%) melhoram a fluidez e a trabalhabilidade. Sobretudo, os aditivos antidispersantes subaquáticos (anti-washout) aumentam de forma expressiva a coesão da massa fresca, impedindo a lavagem do cimento e a segregação durante o lançamento.

Equipamento

A tremonha (ou “tromba de elefante”) alimenta a tubulação, cujo diâmetro deve ser, no mínimo, oito vezes a dimensão máxima do agregado graúdo — sendo comuns tubos de 25 cm a 30 cm. A tubulação dispõe de dispositivo de içamento, que permite levantá-la e abaixá-la durante o lançamento, manobrada por guindaste, pórtico ou derrick. Os engates entre seções devem ser estanques e de acionamento rápido, pois, em lançamentos profundos, as seções são retiradas à medida que o concreto ganha altura. O peso próprio da tubulação costuma ser suficiente para impedir a flutuação, mesmo vazia.

As três fases do lançamento

O lançamento por tremie desenvolve-se em três fases sucessivas — escorva, formação do bulbo e escoamento —, cada uma exigindo cuidados específicos para garantir a qualidade da concretagem.

Escorva. Consiste em formar, no interior da tubulação, uma coluna de concreto capaz de opor-se à pressão hidrostática externa. Para isso, veda-se temporariamente o tubo: empregam-se plugs de madeira com gaxeta de borracha ou bolas de borracha infladas (tradicionalmente, bolas de basquete), colocadas no topo da tremonha e empurradas para baixo pela própria carga de concreto, sendo expelidas ao atingir a extremidade inferior. Em obras de uso intensivo, utilizam-se ainda anéis de borracha (o-rings) em válvulas na extremidade da tubulação. Recomenda-se iniciar com argamassa de mesma característica do concreto (sem o agregado graúdo), que lubrifica o tubo e forma uma camada de berço. A primeira carga deve ser introduzida suavemente, para que a saída de água não provoque turbulência no fundo.

Formação do bulbo. Para iniciar o fluxo, levanta-se o tubo cerca de 15 cm do fundo; o peso do concreto expulsa o plug e o material flui, formando um bulbo em torno da extremidade. Movimentos verticais alternados desbloqueiam a seção anelar e permitem a passagem do concreto. À medida que o bulbo cresce, o equilíbrio se rompe por abatimento, e o concreto expande-se lateralmente, até que a penetração ao redor da tubulação atinja altura suficiente.

Escoamento. O escoamento propriamente dito ocorre pelo desenvolvimento e progressão ascendente do bulbo, alimentado de forma contínua. A regra é manter a tubulação imersa no concreto fresco entre 100 cm e 200 cm — profundidade que depende da velocidade de lançamento e da área concretada. A alimentação deve ser suave: caçambas abertas gradativamente, ou, melhor ainda, caminhões-betoneira descarregando diretamente na tremonha, de modo a assegurar um fluxo contínuo. Sondagens frequentes controlam a profundidade de imersão em relação à superfície concreto–água e à pega do material.

Patologias do processo: entupimento, perda de vedação e nata

As principais dificuldades do método decorrem de três fenômenos encadeados. O entupimento origina-se de arqueamento, demoras (superiores a cerca de 10 minutos), misturas pouco trabalháveis ou segregadas, granulometria inadequada e vazamentos nas juntas; pode ser desobstruído elevando-se rapidamente a tubulação alguns centímetros. A perda de vedação — quando o concreto escoa de uma só vez e a água retorna ao interior do tubo — é mais grave, pois a nova vedação exige nova escorva e quase sempre gera nata; deve, portanto, ser evitada. A nata (película de cimento lavado) forma-se sobretudo no início do lançamento e por perda de controle na elevação do tubo; em excesso, induz estratos, sulcos de argamassa e bolsões de brita. Por essa razão, a vibração do concreto submerso é indesejável: agita a água e cria condições para a formação de nata. Esses cuidados foram rigorosamente observados no PGC: controle da imersão do tubo, alimentação contínua do concreto e ausência de manobras bruscas.

Materiais e dosagem do concreto

Materiais

O concreto foi fornecido pela SERMIX — Serviços e Concretagem Ltda., a partir de sua central gravimétrica em Corumbá-MS (capacidade nominal de 60 m³/h, com balanças de agregados e cimento calibradas), distante cerca de 90 km da obra. Os estudos de dosagem foram conduzidos previamente no laboratório da SERMIX em Campo Grande, com materiais similares aos disponíveis em Corumbá, e os ensaios de caracterização foram submetidos à apreciação técnica. Foram empregados os seguintes materiais:

• Cimento Intercement CP II-F 40;
• Sílica ativa Tecnosil;
• Areia natural de Aquidauana (região de Miranda/Anastácio);
• Brita 0 (pedrisco) de rocha calcária de Lajinha (Votorantim);
• Aditivo retardador GL 301 Viscocrete;
• Aditivo antidispersante (anti-washout) Sika® ACE 430, líquido, à base de polímeros de celulose, que impede a lavagem do concreto e evita a segregação em aplicações submersas.

Dosagem

A dosagem ajustada, atendendo aos requisitos da especificação técnica [13], é apresentada na Tabela 1. O consumo de cimento (405 kg/m³), somado à sílica ativa (40 kg/m³), resulta em consumo equivalente de aglomerante de 466 kg/m³ e em relação água/aglomerante equivalente de 0,41 — valores compatíveis com as diretrizes de coesão e riqueza de finos do concreto submerso (Seção 3.2) e com a exigência de fck de 40 MPa.

Tabela 1 — Dosagem do concreto submerso (SERMIX, ajustada em 27/03/2026).

Material	Consumo (kg/m³)
Cimento Intercement CP II-F 40	405
Sílica ativa Tecnosil	40
Cimento equivalente	466
Água	192
Relação água/aglomerante equivalente	0,41
Areia natural — Aquidauana	794
Brita 0 — calcário — Votorantim	935
Aditivo GL 301 Viscocrete (1,0%)	2,25
Aditivo ACE 430 — anti-washout (1,0%)	4,50
Massa específica teórica	2.394

Estratégia de dosagem fracionada da água

A distância de 90 km entre a central e a obra impunha um desafio logístico: assegurar trabalhabilidade adequada no momento do lançamento, após o transporte e as manobras em barcaça. A solução adotada foi fracionar a água de amassamento e a introdução dos aditivos. Na central, o concreto foi dosado com cerca de 80% da água e o aditivo retardador GL 301, suficiente para manter a mistura aplicável por aproximadamente 6 h. Já na frente de lançamento, imediatamente antes da concretagem, foi adicionado o aditivo antidispersante ACE 430 e os 20% restantes da água. Esse procedimento, simples na concepção e rigoroso na execução, distingue o controle reológico em duas fases: a central garante a janela de trabalhabilidade; e a frente de serviço ativa a coesão antidispersante apenas quando ela é efetivamente necessária — evitando que o aditivo perca eficiência durante o longo transporte. É um protocolo comumente adotado para obras distantes de centrais dosadoras.

Qualificação prévia: ensaio em modelo reduzido

Antes da aplicação em escala real, em 27/03/2026 realizou-se, no laboratório da SERMIX em Corumbá, um ensaio em modelo reduzido do lançamento submerso, com posterior extração de testemunhos aos 7 dias de idade. O objetivo foi comprovar, em condições próximas às de campo, o desempenho do concreto fresco e a uniformidade da massa endurecida, qualificando a dosagem antes do uso na obra. Esse passo — nem sempre adotado na prática — antecipou no laboratório a verificação que, de outro modo, só seria possível na própria estrutura, e conferiu maior segurança ao início das concretagens.

Execução e controle em campo

Planejamento conjunto

O plano de concretagem foi definido de forma integrada entre LHG Mining, RIO MAR, SERMIX e Bosscon, contemplando os pontos críticos da operação: quantidade de estacas por dia e volume previsto por estaca; confirmação da programação de produção da central; preenchimento da ficha de liberação de concretagem; definição dos horários de início e fim e do ciclo de transporte; tempo mínimo entre a saída da central e o início do lançamento (não inferior a 3 h, considerando a janela de 6 h da mistura); dosagem fracionada (80% da água e retardador na central; ACE 430 na frente); liberação de acesso dos caminhões; posicionamento prévio da bomba; adaptação de mangotes e curvas (180°) ao tubo tremie; e, sobretudo, a realização dos ensaios de concreto fresco antes de cada lançamento. Somente após o controle do estado fresco — espalhamento, perda de abatimento, ar incorporado (teórico), massa específica — e a moldagem dos corpos de prova, o início da concretagem era autorizado. Esse procedimento traduz o exposto quanto aos fundamentos (Seção 3): o cuidado com a dosagem requer uniformidade e homogeneidade do processo de produção dentro de limites estritos pré-estabelecidos.

Operação de lançamento

A aplicação do concreto submerso, executada pela RIO MAR a partir da barcaça, seguiu as três fases descritas na Seção 3.4. Utilizou-se bomba estacionária Schwing, de capacidade nominal de 50 m³/h, montada sobre caminhão; foi instalada uma tela na entrada do cocho de descarga com o objetivo de evitar o entupimento do mangote de 76 mm. Durante o escoamento, a retirada da tubulação foi condicionada à verificação da altura da coluna de concreto no interior da camisa, mantendo-se a tubulação imersa em até 3 m de concreto fresco — margem mais conservadora em relação ao mínimo de 1 m estabelecido como regra (o mais usual seria 2 m), porém justificada pela profundidade e pela importância da obra. A Figura 11 mostra a coluna de concreto vista pelo topo da estaca E1, indicando o avanço regular da massa no interior da camisa.

Sequência das concretagens

O controle tecnológico do concreto em campo iniciou-se em 28/03/2026, com as estacas E1 e E2 (volume previsto de 31 m³, transportado em cinco caminhões-betoneira), e prosseguiu, na ordem de cravação, até a conclusão das seis estacas:

• 28/03/2026 — E1 e E2 (21,0 m de profundidade);
• 30/03/2026 — SPUD 4;
• 31/03/2026 — SPUD 3;
• 02/04/2026 — SPUD 2;
• 04/04/2026 — SPUD 1 (concretagem principal);
• 06/04/2026 — complementação do topo do SPUD 1 (SPUDs com 26,5 m de profundidade).

A concretagem do SPUD 1, em 04/04/2026, não foi integralmente concluída por insuficiência de volume, restando cerca de 70 cm no topo. A complementação foi realizada em 06/04/2026, com sucesso, mediante o envio de um caminhão com apenas 4 m³ — volume reduzido solicitado deliberadamente, dado o risco de perdas e entupimentos em transporte de pequenas quantidades. O episódio ilustra um ponto prático relevante: em concretagem submersa, o planejamento de volumes deve incorporar margem de segurança, pois a interrupção e a retomada do lançamento são operações delicadas.

Moldagem e cura dos corpos de prova

Para cada estaca, foram moldados 12 corpos de prova: 8 destinados à resistência à compressão (idades de 3, 7, 28 e 63 dias) e 4 ao módulo de elasticidade (7 e 28 dias). A moldagem foi realizada em local abrigado, com proteção dos corpos de prova (saco plástico e madeirite) e cura inicial em campo, seguindo-se, após 24 horas, o transporte aos laboratórios da SERMIX. Foram registradas, em cada lançamento, as temperaturas ambiente e do concreto fresco — informação importante para a discussão sobre o aspecto térmico (Seção 6.4).

Resultados e discussão

Concreto fresco

Os resultados do estado fresco, por estaca, são apresentados na Tabela 2. O espalhamento variou de 550 mm a 680 mm, situando-se na faixa de concretos autoadensáveis e atendendo, na maioria das estacas, ao mínimo de 600 mm recomendado para o lançamento submerso (Seção 3.2). A massa específica do concreto fresco manteve-se entre 2.324 kg/m³ e 2.382 kg/m³, coerente com a massa específica teórica da dosagem (2.394 kg/m³). Chama atenção a temperatura do concreto fresco, entre 32 °C e 39 °C, reflexo das condições climáticas locais (temperatura ambiente de 30 °C a 35 °C) — fator que, como se verá, é determinante para a análise de durabilidade.

Tabela 2 — Controle do concreto no estado fresco, em campo.

Data	Estaca	Vol. prev. (m³)	Vol. real (m³)	T. amb. (°C)	T. concr. (°C)	Espalh. (mm)	M. espec. (kg/m³)	Ar inc. (%)
28/03/26	E1	16	13	30	32	680	2.344	2,2
28/03/26	E2	16	13	34	38	550	2.324	3,0
30/03/26	SPUD 4	21	20	33	35	600	2.350	2,0
31/03/26	SPUD 3	21	19	34	37	680	2.344	2,2
02/04/26	SPUD 2	20	19	35	39	680	2.382	0,6
04/04/26	SPUD 1	20	20	34	37	660	2.380	0,7

Figura 14 — Aspecto do concreto: a) após o ensaio de espalhamento; b) saindo do caminhão.

Concreto endurecido

A Tabela 3 reúne as resistências médias à compressão e os módulos de elasticidade. A resistência média evoluiu de 27,8 MPa (3 d) para 36,4 MPa (7 d) e 44,0 MPa (28 d), superando o fck de 40 MPa já aos 28 dias. O módulo de elasticidade médio atingiu 24,3 GPa (7 d) e 27,7 GPa (28 d).

A baixa dispersão é um indicador de qualidade do concreto submerso: o desvio-padrão da resistência aos 28 dias foi de apenas 1,3 MPa (coeficiente de variação da ordem de 3%), e o do módulo de elasticidade, de 0,8 GPa. Em concretagem submersa, a homogeneidade da dosagem obtida previamente à concretagem é, por sua vez, um indicador de boa execução. A uniformidade dos resultados nas seis estacas — inclusive na complementação do SPUD 1 —, associada ao procedimento adotado (aditivo antidispersante e dosagem em duas fases) e aos cuidados de execução (imersão controlada do tubo e ausência de vibração), constitui um bom indicativo de que a integridade da massa foi preservada do início ao fim das operações. É extremamente difícil e oneroso obter testemunhos do concreto submerso dentro da camisa metálica após a concretagem. Por esta razão, indicadores indiretos como estes são apresentados.

Tabela 3 — Resultados do concreto endurecido (resistência à compressão e módulo de elasticidade).

Estaca/SPUD	fc 3 d (MPa)	fc 7 d (MPa)	fc 28 d (MPa)	Ec 7 d (GPa)	Ec 28 d (GPa)
E1	27,9	37,8¹	46,5	24,8¹	26,7
E2	27,3	37,1¹	43,7	24,7¹	27,5
SPUD 4	28,2	36,0	43,8	25,1¹	28,1
SPUD 3	27,8	35,9	42,8	23,3¹	27,2
SPUD 2	27,3	36,2	44,4	23,9¹	28,9
SPUD 1	27,5	36,6	44,6	24,2	27,9
SPUD 1 (compl.)	28,7	35,5	42,5	—	—
Média	27,8	36,4	44,0	24,3	27,7
Desvio-padrão	0,5	0,8	1,3	0,7	0,8

¹ Ensaio realizado em idade próxima (9 a 10 dias), conforme registro de laboratório.

Durabilidade: risco de DEF e RAA

A durabilidade das estruturas de concreto é objeto de tratamento normativo consolidado no Brasil há décadas: a ABNT NBR 6118 estabelece, por meio das classes de agressividade ambiental (CAA), dos cobrimentos mínimos, dos limites de relação água/aglomerante e da vida útil de projeto, um conjunto de requisitos voltado a assegurar o desempenho da estrutura ao longo de sua vida útil. Mais recentemente, a Emenda 1 da ABNT NBR 6118:2023 — publicada em 11 de março de 2026 e que, lida em conjunto com a edição de 2023, equivale à NBR 6118:2026 — incorporou dispositivo específico sobre a formação tardia de etringita (delayed ettringite formation — DEF), reconhecendo-a como fenômeno expansivo associado a concretos que atingem temperaturas elevadas durante a hidratação e permanecem expostos à umidade [5]. O texto normativo aponta a faixa de 65 °C como referência de atenção, dirige a prevenção ao controle da temperatura máxima, do teor de álcalis e do balanço de aluminatos e sulfatos do cimento, bem como à redução da exposição à umidade [5,9].

No caso em estudo, o conjunto formado por alto consumo de aglomerante (466 kg/m³ equivalentes), elemento massivo (Ø 1,0 m) e elevadas temperaturas de lançamento (32 °C a 39 °C) recomenda, com efeito, atenção ao risco de DEF. A opção por um cimento Portland composto com fíler (CP II-F), em lugar de um cimento com adições reconhecidamente mais favoráveis frente à DEF (por exemplo, de escória, como o CP III), torna essa avaliação ainda mais pertinente.

De acordo com a Tabela 4, os dados obtidos da composição química do cimento Intercement (SO₃ = 3,87%; Al₂O₃ = 6,5%) permitem obter SO₃/Al₂O₃ = 0,60 (Limite 1) e (SO₃)²/Al₂O₃ = 2,30 (Limite 2). O valor de 0,60 situa-se acima do patamar mais conservador — SO₃/Al₂O₃ ≤ 0,5, adotado como referência de segurança extrema por Kelham [12], Hobbs [10] e Brown & Bothe [7] —, porém abaixo do limite de Zhang, Olek e Diamond [15] (< 0,80) e dentro do primeiro critério de Bauer et al. (2006) [6] (< 0,67); o índice (SO₃)²/Al₂O₃ = 2,30 excede apenas ligeiramente o segundo limite de Bauer de 2,00.

Admitindo ainda um teor de álcalis no cimento da ordem de ~0,7% (Na₂Oeq, informação fornecida pelo fabricante Intercement), a quantidade de álcalis no concreto ficaria entre cerca de 2,8 kg/m³ e 3,0 kg/m³, faixa citada como limite a partir do qual a probabilidade de DEF tende a aumentar [9,11]. Em síntese, a química do cimento não exime o concreto de risco de DEF, situando-o na região de atenção, próxima aos limites, sem ultrapassá-los de forma acentuada, o que leva ao critério mais efetivo de prevenção.

Tabela 4 — Avaliação preliminar do risco de DEF a partir da química do cimento Intercement.

Índice	Valor calculado	Limite 1 [6,7,10,12,15]	Limite 2 [6]	Situação
SO₃/Al₂O₃	0,60	≤ 0,5 [7,10,12] < 0,67 [6] < 0,80 [15]	—	Acima de ≤ 0,5; atende [6] e [15]
(SO₃)²/Al₂O₃	2,30	—	< 2,00	Excede levemente [6]

Critério do IFSTTAR

Esse critério é recomendação do IFSTTAR (ex-LCPC) para a prevenção devida à reação sulfática interna, hoje a referência internacional consolidada sobre o tema, convergente em seus fundamentos com o dispositivo introduzido na NBR 6118:2026. A abordagem é baseada em risco: cruza a categoria de risco da obra (função das consequências admissíveis de uma eventual degradação; Tabela 5) com uma classe de exposição específica à DEF (função da disponibilidade de água — XH1 a XH3), e desse cruzamento resulta um nível de prevenção (de As a Ds; Tabela 6), ao qual se associa uma temperatura máxima admissível no núcleo do concreto nas primeiras idades (Tabela 7).

Tabela 5 — Exemplos de estruturas ou elementos estruturais classificados por categoria.

Categoria	Exemplos de estruturas ou elementos estruturais
I Consequências menores ou aceitáveis	Concretos de classe inferior a C 16/20 (incluindo concreto de tamponamento); componentes não estruturais de edifícios; elementos facilmente substituíveis; estruturas provisórias; maioria dos pré-moldados não estruturais
II Consequências pouco toleráveis	Componentes estruturais da maioria dos edifícios e obras de engenharia civil (incluindo pontes correntes); maioria dos pré-moldados estruturais (incluindo tubos sob pressão)
III Consequências inaceitáveis ou quase inaceitáveis	Edifícios de reatores de usinas nucleares e torres de resfriamento; barragens; túneis; pontes e viadutos excepcionais; monumentos e marcos

Tabela 6 — Níveis de prevenção e temperatura máxima admissível no núcleo.

Categoria da obra	XH1 (seco / úmid. moderada)	XH2 (molhagem–secagem)	XH3 (contato durável com a água)
I (provisórios, não estruturais)	As	As	As
II (obras correntes de engenharia)	As	Bs	Cs
III (obras excepcionais)	As	Cs	Ds

Tabela 7 — Níveis de prevenção e temperatura máxima admissível no núcleo.

Nível de prevenção	T máx. no núcleo (caso geral)	T máx. (condições derrogatórias)
As	< 85 °C	< 90 °C
Bs	< 75 °C	< 85 °C
Cs	< 70 °C	< 80 °C
Ds	< 65 °C	< 75 °C

Como a DEF, e também diversos outros fenômenos de reações deletérias como a reação álcali-agregado (RAA), depende da disponibilidade de água, o encamisamento metálico permanente constitui fator positivo para a durabilidade sob esse aspecto. A título de referência, caso as estacas não fossem blindadas e houvesse trechos de concreto expostos em contato com o solo, com a água do rio ou chuva, seria recomendável protegê-los com demãos de tinta betuminosa para limitar o ingresso de umidade. No caso do PGC, a própria concepção estrutural com camisa metálica já incorpora essa proteção.

Adotando-se, para as estacas do PGC, uma classificação de risco média — obra de importância elevada, porém com baixo risco de perda de vidas humanas — Categoria II, e a classe de exposição XH1, o nível de prevenção recai na faixa As, cujo limite de temperatura no núcleo é 85 °C. Ou seja: manter o pico interno abaixo de ~85 °C — meta adotada e verificada pela análise térmica preditiva do item 6.4 — atende à exigência desse nível de prevenção. É o controle da temperatura no núcleo, mais do que a relação SO₃/Al₂O₃, o critério que governa a prevenção da DEF em um elemento moldado in loco. (A definição formal da categoria da obra e da classe de exposição é atribuição do projetista/empreendedor).

Análise térmica preditiva

A avaliação da durabilidade é complementada com a análise térmica preditiva da temperatura máxima no ponto central das estacas com diâmetro de 1,0 m, considerando a geração interna de calor do concreto com CP II-F 40 e sílica ativa na dosagem (466 kg/m3 de cimento equivalente), a temperatura de lançamento e a difusividade térmica, propriedade que importa ao problema. Esta análise foi conduzida pela FM FURNAS ENGENHARIA, especialista em análise térmica e termomecânica de concreto massa (modelagem computacional). A estimativa baseou-se em parâmetros térmicos e cinéticos de geração de calor adotados de obras e materiais similares, dentro do paradigma dos acoplamentos termo-químico-mecânicos pela idade equivalente, com o objetivo de estimar a faixa que pode ser alcançada pela temperatura máxima em cada hipótese de temperatura de lançamento, o que permite antecipar se o pico interno se aproxima do patamar de 85 °C associado ao risco de DEF. Foi adotada uma hipótese de trabalho e realizada uma análise de sensibilidade aos parâmetros adotados, que servem de referência para futuras obras semelhantes Figura 15.

Tabela 8 — Parâmetros fixos da análise térmica preditiva.

Parâmetro	Valor adotado
Geometria
Diâmetro do elemento D	1,0 m
Geração interna de calor (cinética)
Tempo cinético τ	36 h
Fator de cinética β	2,0
Energia de ativação E_a/R	4.000 K
Temperatura de referência T_ref	20 °C

Tabela 9 — Parâmetros variados nas hipóteses da análise de sensibilidade.

Parâmetro	Valores
Elevação adiabática ΔT_adi	55 °C, 60 °C e 65 °C
Difusividade térmica α_c (agregado calcário ≈ 0,103 m²/dia)	0,00386; 0,00430 e 0,00472 m²/h (±10% em torno de 0,0043 m²/h)
Temperatura de lançamento T_L	32 °C, 35 °C e 39 °C
Temperatura ambiente T_amb	T_L − 5 °C

A avaliação técnica realizada previamente às concretagens estimou que o risco de DEF era relativamente baixo. A combinação entre a barreira de umidade do encamisamento e o resfriamento natural proporcionado pela água do rio constituem, em conjunto, condições favoráveis ao controle da fissuração associada à DEF nesse tipo de estrutura. Por essa razão, nesta etapa não foi prevista a coleta de dados de monitoramento térmico em campo, circunstância que confere à análise um caráter estritamente preditivo. Os resultados, portanto, devem ser lidos como ferramenta de antecipação de risco, e não como verificação experimental.

No entanto, não é impossível que outras obras — com T_L elevada, ΔT_adi alta e, sobretudo, sem a proteção da camisa metálica ou equivalente — venham a apresentar temperaturas de pico na zona crítica para DEF. Difusividade térmica mais baixa do agregado ou maior geração de calor do aglomerante agravam o quadro. Nestes casos, outras medidas devem ser adotadas para mitigar o risco.

Além do mais, recomenda-se fortemente a instrumentação com termômetros embutidos no concreto sempre que houver análise do potencial de fissuração por risco de DEF, até mesmo quando esse risco não for considerado tão alto. O monitoramento da temperatura constitui um registro de qualidade e segurança, nestes casos, similar à importância da resistência à compressão para atender ao fck de projeto.

Conclusões

O acompanhamento da execução das seis estacas-tubulão do Atracadouro do Porto Gregório Curvo permite as seguintes conclusões:

1. Objetivos atingidos. As seis estacas foram moldadas com concreto submerso de qualidade controlada, atendendo ao fck de 40 MPa (resistência média de 44,0 MPa aos 28 dias) com baixíssima dispersão (desvio-padrão de 1,3 MPa), o que evidencia elevada homogeneidade do material lançado sob água.

2. A partir dos fundamentos. A técnica do método tremie — imersão permanente do tubo, alimentação contínua, ausência de vibração e controle das fases de escorva, bulbo e escoamento — traduziu-se em condutas de campo verificáveis, e os resultados confirmam sua eficácia.

3. A estratégia de dosagem fracionada. Mostrou-se uma solução logística eficaz ao dissociar a janela de trabalhabilidade (garantida na central, com retardador) da ativação da coesão antidispersante (na frente de lançamento, com o aditivo anti-washout), viabilizando o transporte por 90 km sem comprometimento do estado fresco.

4. O ensaio em modelo reduzido. A extração de testemunhos aos 7 dias na concretagem submersa em laboratório, qualificou-se como boa prática de antecipação do controle de qualidade, e recomenda-se sua adoção em obras semelhantes.

5. A durabilidade foi tratada de forma preventiva. A triagem química do cimento situa-se na região de atenção quanto à DEF — acima do critério mais conservador SO₃/Al₂O₃ ≤ 0,5, mas atendendo aos limites de Bauer [6] e de Zhang et al. [15] —, o que, somado ao caráter massivo da peça e às altas temperaturas de lançamento, recomenda o monitoramento térmico conforme NBR 6118:2026 [5] e IFSTTAR [11]. Na hipótese de trabalho da análise preditiva (T_L = 39 °C, ΔT_adi = 60 °C), o pico estimado fica abaixo do limite As (85 °C); o envelope superior da sensibilidade aproxima-se da zona de atenção. O encamisamento metálico permanente favorece a mitigação pela barreira de umidade, mas não dispensa o cuidado com a temperatura no núcleo.

6. Recomenda-se a instrumentação térmica nas concretagens de obras desse tipo, de modo a validar a análise preditiva — nesta obra sem registro de temperatura no elemento — e a consolidar parâmetros para futuras obras de concreto submerso no Brasil.

Em síntese, o caso do PGC demonstra que o concreto submerso, quando apoiado em fundamentos sólidos e em controle rigoroso, é uma técnica confiável para a execução de fundações massivas em ambiente fluvial — e reafirma o valor de preservar e atualizar a experiência acumulada.

Agradecimentos

Os autores agradecem às equipes da LHG Mining, da RIO MAR, da SERMIX, da EGT Engenharia, da DESEK e da FM FURNAS ENGENHARIA pela integração e pelo profissionalismo demonstrados ao longo dos trabalhos, conduzidos com segurança e qualidade. Agradecimentos especiais aos profissionais que atuaram diretamente em campo — entre eles os engenheiros Carlos Lobo, Rogério Afonso, Paulo Sergio Dias e Adelsio Zavagla, e os técnicos Natanael Siqueira, Luciano Francisco, Flavio França e Carlos Medeiros —, cuja dedicação foi essencial para o êxito das concretagens.

Referências

[1] AMERICAN CONCRETE INSTITUTE. ACI 546R — Guide for Underwater Concrete Repair. Farmington Hills: ACI (Best e McDonald, 1990).

[2] ANDRADE, W. P. Execução de concreto submerso. Palestra proferida na PUC-MG. Belo Horizonte, 17 abr. 2023.

[3] ANDRADE, W. P. et al. (Equipe de Furnas). Concretos: massa, estrutural, projetado e compactado com rolo — ensaios e propriedades. São Paulo: Pini/Furnas, 1997.

[4] ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 15900-1: Água para amassamento do concreto — Parte 1: Requisitos. Rio de Janeiro: ABNT, 2009.

[5] ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6118: Projeto de estruturas de concreto — Procedimento. Rio de Janeiro: ABNT, 2023. Emenda 1, de 11 mar. 2026 (que, em conjunto com a edição de 2023, equivale à NBR 6118:2026) — item sobre formação tardia de etringita.

[6] BAUER, S.; CORNELL, B.; FIGURSKI, D.; LEY, T.; MIRALLES, J.; FOLLIARD, F. Alkali-Silica reaction and delayed ettringite formation in concrete: A literature review. CTR Technical Report, Report n. FHWA/TX-06/0-4085-1. Center for Transportation Research, Texas, 2006.

[7] BROWN, P. W.; BOTHE JR., J. V. The stability of ettringite. Advances in Cement Research, v. 5, n. 18, p. 47–63, 1993.

[8] FURNAS CENTRAIS ELÉTRICAS S.A. UHE Mascarenhas de Moraes — Vertedouro Auxiliar: concretagem submersa. Relatório interno [não publicado].

[9] HASPARYK, N. P.; KUPERMAN, S. C.; FUNAHASHI JR., E. I.; VICENTE, G. R.; GAMBALE, E. A. Recomendações técnicas para a prevenção da DEF e da fissuração térmica no concreto. Goiânia, 2023. ISBN 978-65-00-80553-6 (livro eletrônico).

[10] HOBBS, D. W. Expansion and cracking in concrete associated with delayed ettringite formation. In: Ettringite — The Sometimes Host of Destruction. SP-177. Farmington Hills: American Concrete Institute, 1999.

[11] IFSTTAR. Recommandations pour la prévention des désordres dus à la réaction sulfatique interne. Marne-la-Vallée: IFSTTAR, 2017. (Techniques et méthodes, GTI5). [ex-LCPC; versão em inglês: Recommendations for preventing disorders due to Delayed Ettringite Formation, 2018.]

[12] KELHAM, S. The effect of cement composition and fineness on expansion associated with delayed ettringite formation. Cement and Concrete Composites, v. 18, n. 3, p. 171–179, 1996.

[13] LHG MINING. Especificação Técnica ET.1201-PGC-C-00003 R0 — concreto submerso, Atracadouro do PGC. Elaboração: Selmo Chapira Kuperman (DESEK).

[14] PFEIL, W. Ponte Presidente Costa e Silva (Rio–Niterói): especificações de concretagem submersa. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, 1975.

[15] ZHANG, Z.; OLEK, J.; DIAMOND, S. Studies on delayed ettringite formation in heat-cured mortars, Part II: characteristics of cement that may be susceptible to DEF. Cement and Concrete Research, v. 32, 2002. (Purdue University, EUA.)