Na construção civil moderna, os gerentes de projeto controlam orçamentos, planejam obras e elaboram propostas de licitação com precisão de cada dólar. No entanto, quando se trata das matérias-primas que alimentam esses projetos — terra, areia, cascalho e entulho —, muitos canteiros de obras ainda dependem de métodos de medição que parecem ter saído do século passado.
Resumindo
As balanças tradicionais baseadas em peso e os métodos de estimativa manual causam grandes perdas financeiras nos canteiros de obras devido ao “peso da água” imprevisível, à compactação dos materiais e aos resíduos não detectados nos contêineres. Mostramos como a mudança para a tecnologia de varredura LiDAR 2D elevada da Loadscan elimina disputas de cobrança e economiza para as empreiteiras até US$ 250.000 por scanner, substituindo as estimativas por uma precisão de volume em movimento certificada pelo setor de ±1%.
Enquanto uma fábrica mede sua produção com precisão milimétrica, os projetos de terraplenagem geralmente contam com estimativas visuais, contagem manual de caçambas ou conversões matemáticas entre peso na balança e volume para acompanhar milhões de metros cúbicos de material.
Pela nossa experiência, essa discrepância entre a forma como os materiais são orçados (por volume) e como são monitorados (por peso ou estimativas) pode causar perdas financeiras graves, atrasos nos projetos e disputas de faturamento.
Vamos analisar os principais motivos pelos quais os canteiros de obras têm dificuldade em medir com precisão o volume de carga dos caminhões e como nossa moderna tecnologia de digitalização volumétrica está redefinindo as regras das obras de terraplenagem.
O dilema da conversão de peso para volume é uma armadilha da umidade
A maioria dos materiais de construção é comprada e vendida por peso para cumprir as leis de transporte rodoviário, mas os projetos de engenharia civil e os planos de escavação são elaborados em volume cúbico (m³ ou yd³). Converter peso em volume requer um fator de conversão padrão de densidade aparente que, na verdade, está longe de ser padrão, e a gente entende isso.
- O problema da umidade: materiais como terra, areia e argila funcionam como esponjas. Quando chove, a água absorvida pelo produto aumenta bastante o peso da carga sem alterar seu volume físico. Se uma obra paga subcontratados ou fornecedores por peso, acaba pagando, na prática, um valor a mais pelo “peso da água”, além do produto que realmente está sendo entregue.
- O caso da Fulton Hogan: Durante um grande programa de recuperação e cobertura de aterro sanitário em Melbourne, a empreiteira de obras civis Fulton Hogan calculou inicialmente a carga útil dos caminhões em 21 metros cúbicos, com base no peso. Depois de instalar um Loadscan Load Volume Scanner (LVS), eles descobriram que o volume real do material por carga era, na verdade, de apenas 17 metros cúbicos. O peso restante era só água, o que significa que estavam pagando a mais por quatro metros cúbicos inexistentes de material por caminhão antes de passarem a usar a varredura volumétrica.
Essa é a armadilha da umidade — a água é incrivelmente pesada, mas não ocupa nenhum espaço físico extra quando é absorvida. Se você calcular o volume com base no peso do caminhão, vai acabar com um número falsamente inflado. Você está pagando a mais para comprar e transportar o “peso da água” em vez do produto real e utilizável.
O aumento de volume dinâmico e a compactação são desafios constantes nos canteiros de obras
O solo e os agregados nunca se comportam de maneira consistente; sua densidade e volume aumentam ou diminuem dependendo de como são manuseados. Um único metro cúbico de solo no solo não continua sendo um metro cúbico quando você o retira, nem continua sendo um metro cúbico quando você o compacta.
O fator de aumento de volume: o material não revirado em uma vala de extração “em talude” se expande (ganha volume ou fica mais solto) à medida que o ar entra nos espaços entre as partículas, depois de ser escavado e carregado a granel na caçamba de um caminhão.
O fator de compactação: quando o caminhão despeja aquele solo solto no canteiro de obras e os rolos pesados o compactam para construir uma estrada ou uma fundação, o ar é expulso. Isso faz com que o material encolha
Esses fatores são “dinâmicos” porque mudam constantemente, dependendo do tipo de material, dos níveis de umidade e da força com que a carregadeira compacta a caçamba. Se uma pedreira ou obra civil se basear em tabelas genéricas e estáticas de livros didáticos para estimar esses números, vai sempre errar o alvo. Na verdade, até mesmo as estimativas de levantamento falham, pois dependem de levantamentos avançados com drones e mapeamento digital do terreno, que captam apenas os volumes “no local”; elas não conseguem levar em conta com precisão as variações de compactação e expansão enquanto o material está em trânsito. Por exemplo, num projeto de remoção de deslizamento de terra de 29.000 m², a Câmara Municipal de Hawkesbury descobriu que as estimativas geradas por drones diferiam significativamente da realidade do transporte por caminhão exatamente por esse motivo, exigindo dados do Loadscan LVS para determinar o verdadeiro volume solto movimentado.
Formas irregulares de carga e carga inconsistente
Diferente dos produtos manufaturados, os materiais a granel formam pilhas irregulares e desiguais na caçamba do caminhão. Eles criam picos, vales e inclinações assimétricas que se deslocam durante o transporte e são fortemente afetados pelos operadores. Os operadores de carregadeiras e escavadeiras carregam as caçambas de maneiras diferentes, dependendo da velocidade, experiência e turno de trabalho. Por exemplo, no Estudo de Caso da Coops, descobrimos que, no projeto de terraplenagem do Pimpama Home Focus Centre, de US$ 200 milhões, a empreiteira (Coops) teve dificuldades com as estimativas manuais de calibração das caçambas. As mudanças de operador faziam com que capacidades diferentes fossem colocadas nas caçambas, criando uma enorme incerteza quanto à carga útil.
Práticas de carregamento inconsistentes também aumentam o risco de caminhões com carga descentrada e sobrecarregados. Quando os materiais são carregados de forma desigual em um caminhão, isso gera uma distribuição assimétrica do peso. Isso exerce pressão desigual no chassi do caminhão, acelera o desgaste dos pneus, anula as garantias dos pneus e aumenta os riscos de capotagem.
As balanças tradicionais não conseguem detectar esses contornos físicos da carga, mas o perfil 3D do LiDAR sinaliza imediatamente as cargas desequilibradas, permitindo que os gerentes treinem os operadores das carregadeiras para acertarem melhor o “ponto ideal” de carga nominal.
O imposto oculto do “carryback”
Depois que um caminhão despeja sua carga na plataforma de descarga, argila e solo úmidos ou pegajosos costumam grudar na base e nos cantos da caçamba do caminhão. Esse material residual é conhecido como resíduo de carga (ou resíduo de transporte).
É por isso que o carryback funciona como um enorme “imposto oculto” no seu orçamento operacional:
Pagando por terra “fantasma”: se você usa balanças tradicionais ou conta os caminhões manualmente, não tem como saber facilmente quanto material ficou preso no compartimento. Quando o caminhão volta para ser carregado de novo, você pesa ou conta essa mesma lama presa uma segunda vez. Você acaba pagando aos subcontratados para transportar exatamente a mesma pilha de terra de um lado para o outro o dia inteiro.
Redução da capacidade da frota: se 20% da caçamba de um caminhão estiver bloqueada por lama grudada, a capacidade de carga desse caminhão é reduzida em 20%. Para transportar a mesma quantidade total de material, sua frota pode ter que fazer milhares de viagens extras e desnecessárias.
Gastando dinheiro e combustível: Dirigir com muito “peso morto” faz o motor trabalhar mais, o que consome mais diesel, desgasta os pneus mais rápido e aumenta as emissões de CO₂.
O custo na prática ficou bem claro na Rodney Aggregates, na Nova Zelândia, onde os empreiteiros estavam removendo a camada de cobertura úmida e pegajosa. Ao instalar um Loadscan LVS para escanear os caminhões vazios que voltavam, eles descobriram que os veículos estavam carregando até 5 metros cúbicos de resíduos por carga, o que representava de 20% a 25% da capacidade total do caminhão.
O gargalo na balança e as ineficiências do trabalho manual
Para obter pesos precisos, os caminhões precisam parar e estabilizar em balanças estáticas, o que pode, em média, causar um atraso de até 30 segundos por ciclo. Em canteiros de obras de alta frequência, que movimentam centenas de cargas por dia, esse gargalo pode facilmente custar ao canteiro de 1 a 2 cargas perdidas por turno por caminhão.
Além disso, depender de sistemas manuais de registro em papel (contadores, emissores de bilhetes e registros escritos à mão) é lento, exige muito trabalho e é altamente vulnerável a erros humanos e à perda de bilhetes. A Taylor Bros Transport, uma empresa neozelandesa com sede em Tauranga, costumava preencher até 150 guias de papel escritas à mão por dia. Ao adotar a leitura automatizada por RFID nos caminhões, eles eliminaram a papelada desnecessária, permitindo que os motoristas leiam e imprimam os bilhetes automaticamente em menos de 30 segundos.
A solução volumétrica para medições precisas da carga de caminhões
O setor de construção civil está abandonando rapidamente as estimativas baseadas no peso em favor da digitalização volumétrica sem contato. Usando scanners a laser LiDAR elevados, o sistema digitaliza as caçambas vazias dos caminhões para criar um perfil de referência e, em seguida, digitaliza os caminhões carregados em movimento.
Ao comparar os perfis 3D, o software calcula o volume exato de carga solta dentro da caçamba do caminhão com uma precisão certificada de ±1%, independentemente da umidade, da densidade ou de variações do operador.
Para a The Kearney Companies, uma empreiteira de desenvolvimento de terrenos com sede na Flórida, a mudança das notas de entrega dos fornecedores — baseadas em “estimativas” de 18 jardas — para a medição volumétrica exata revelou que, na verdade, eles estavam recebendo, em média, apenas 16,5 jardas por carga. Essa única correção operacional já economizou US$ 250.000 por scanner, provando que, quando você vende ou compra em volume, precisa medir em volume.
