REGISTRO DOI: 10.5281/zenodo.11284231
Andson Daniel Bandeira Arruda ¹
Érika Cristina Nogueira Marques Pinheiro ²
Raquel Lima Almeida ³
RESUMO
A indústria da construção civil, pilar fundamental para o desenvolvimento social e econômico, enfrenta desafios que a colocam entre as menos industrializadas entre as atividades fabris. A busca por soluções inovadoras e eficientes impulsiona a industrialização do setor, com destaque para a pré-fabricação de lajes treliçadas com Isopor (EPS). O presente estudo, embasado na construção de uma laje em uma residência no condomínio Mosaico Ponta Negra em Manaus/AM, busca analisar a técnica construtiva de laje pré-moldada com vigotas treliçadas e preenchimento em EPS, destacando seus aspectos técnicos, materiais utilizados e métodos de execução. A escolha da laje pré-moldada com vigotas treliçadas e preenchimento em EPS se justifica por diversos fatores, como otimização do tempo de obra, redução de custos com mão de obra e materiais, menor geração de entulho e maior resistência estrutural. A análise detalhada dos materiais utilizados, desde as vigotas treliçadas até o EPS e o concreto, evidencia as características e propriedades de cada componente, contribuindo para a compreensão do sistema construtivo como um todo. O estudo também aborda os métodos de execução da laje pré-moldada com vigotas treliçadas e preenchimento em EPS, detalhando as etapas desde a montagem das formas até a finalização da laje, com ênfase na importância da mão de obra qualificada e da utilização de equipamentos adequados para garantir a qualidade e segurança da obra. A combinação de otimização de tempo, redução de custos, menor impacto ambiental e alta resistência estrutural torna essa técnica uma alternativa vantajosa para o setor da construção civil.
Palavras-chave: Laje pré-moldada, EPS, projetos residencias, construção civil.
ABSTRACT
The construction industry, a fundamental pillar for social and economic development, faces challenges that place it among the least industrialized among manufacturing activities. The search for innovative and efficient solutions drives the industrialization of the sector, with emphasis on the prefabrication of lattice slabs with Styrofoam (EPS). The present study, based on the construction of a slab in a residence in the Mosaico Ponta Negra condominium in Manaus/AM, seeks to analyze the construction technique of pre-cast slab with lattice beams and EPS filling, highlighting its technical aspects, materials used and methods of execution. The choice of the precast slab with lattice beams and EPS filling is justified by several factors, such as optimization of construction time, reduction of labor and materials costs, less waste generation and greater structural resistance. The detailed analysis of the materials used, from the lattice beams to the EPS and concrete, highlights the characteristics and properties of each component, contributing to the understanding of the construction system as a whole. The study also addresses the methods for executing the precast slab with lattice beams and EPS filling, detailing the steps from assembling the forms to finishing the slab, with an emphasis on the importance of qualified labor and the use of appropriate equipment. to guarantee the quality and safety of the work. The combination of time optimization, cost reduction, lower environmental impact and high structural resistance makes this technique an advantageous alternative for the construction sector.
Keywords: Precast slab, EPS, residential projects, civil construction.
INTRODUÇÃO
indústria da construção civil, apesar de sua importância fundamental, enfrenta diversos desafios que a tornam uma das menos desenvolvidas entre as atividades fabris. A busca por soluções inovadoras e eficientes impulsionou a industrialização do setor, com destaque para a pré-fabricação de lajes treliçadas com Isopor (EPS).
Conforme Brumatti (2008) “a industrialização, aliada à inovação tecnológica e à remodelagem das técnicas de execução, eleva o desempenho produtivo das obras a um novo patamar”.
Sendo assim, este estudo tem como objetivos, descrever as etapas da construção de uma laje pré-moldada de EPS em uma residência unifamiliar, expor as particularidades técnicas da construção com lajes treliçadas com EPS, verificar se a obra atendeu ao projeto básico e ao cronograma previstos e analisar as vantagens da pré-fabricação de lajes treliçadas com EPS no contexto da construção civil na região amazônica.
A pré-fabricação de lajes treliçadas com EPS oferece diversas vantagens em relação à construção tradicional, como: redução do tempo de obra na produção em ambiente controlado, pois permite um processo mais rápido e eficiente, diminuindo o tempo total da obra. Além disso, possui maior precisão na fabricação em moldes, por garantir maior precisão dimensional das peças, minimizando erros e desperdícios.
Na região amazônica, a pré-fabricação de lajes treliçadas com EPS apresenta ainda mais vantagens, como: redução do impacto ambiental na diminuição do tempo de obra, do desperdício de materiais e da necessidade de mão de obra contribui para a redução do impacto ambiental da construção civil e na adaptabilidade ao clima, ou seja, as lajes treliçadas com EPS oferecem excelente isolamento térmico e acústico, o que é fundamental para o conforto térmico em climas quentes e úmidos como o da Amazônia.
Por essa razão, este estudo de caso demonstra que a pré-fabricação de lajes treliçadas com EPS é uma solução viável e vantajosa para a construção civil na região amazônica. As características técnicas e os benefícios dessa modalidade construtiva a tornam uma alternativa eficiente, sustentável e de alta qualidade para a construção de residências unifamiliares e outros tipos de edificações.
METODOLOGIA
metodologia utilizada para a realização deste artigo tem como base as abordagens descritiva e explicativa, na medida que a cada etapa de execução da obra, visa detalhar técnicas e sistemas aplicados, bem como expor os processos necessários para a construção de uma laje pré-moldada de uma residência unifilar em um condomínio.
Trata-se, portanto, de um estudo de caso por meio do qual foram unifamiliar as particularidades técnicas que a laje treliçada com EPS exige nos seus diferentes processos e através das informações dispostas, as características desse tipo de laje. Assim, foi descrita a obra e serviços necessários para a execução, visando obedecer rigorosamente às indicações do projeto básico e complementares.
Avaliar a eficiência e viabilidade do uso de lajes pré-moldadas no processo construtivo de uma residência no Condomínio Mosaico Ponta Negra, em Manaus/AM, considerando aspectos técnicos, econômicos e ambientais.*
Verificar se as lajes pré-moldadas atendem às normas técnicas e aos requisitos estruturais específicos da residência.
Documentar detalhadamente cada etapa do processo de instalação das lajes pré-moldadas, desde a preparação e transporte até a montagem e acabamento.
Registrar os principais desafios encontrados durante a execução do projeto e as soluções adotadas para superá-lo.
O fluxograma abaixo ilustra o esquema de desenvolvimento do artigo com sua abordagem metodológica.
Figura 1 – Fluxograma da Metodologia
3 RESULTADOS
REVISÃO DE LITERATURA
3.1 PRÉ-MOLDADOS
Quando se fala em lajes pré-moldadas, fica fácil enumerar as suas vantagens, sua rapidez no término da obra é uma delas, como o processo de montagem dessas lajes é razoavelmente simples, como consequência temos o rápido término da obra, o que é excelente para prazos curtos ou orçamentos apertados. Tem uma boa resistência, por ser produzida industrialmente, essas lajes contam com um processo de fabricação de alta tecnologia, o que, consequentemente, traz excelente qualidade para a construção das edificações de qualquer porte (NAKAMURA et al., 2015).
Ao contrário das estruturas convencionais erguidas no local da obra, os elementos pré-moldados são produzidos em fábricas especializadas. Essa industrialização oferece diversas vantagens, dentre elas, um controle de qualidade superior.
A Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), através da norma NBR 16565:2013, estabelece requisitos específicos para o controle de qualidade na produção de elementos pré-moldados. Essa norma abrange desde a fase de projeto até o transporte das peças, garantindo que todo o processo seja realizado com o máximo de rigor e profissionalismo.
De acordo com a Associação Brasileira da Construção Industrializada de Concreto (ABCIC, 2003), a indústria da construção civil enfrenta um cenário cada vez mais competitivo, exigindo constante aprimoramento dos processos para garantir eficiência, qualidade e produtividade. Nesse contexto, a construção industrializada surge como uma solução inovadora, transferindo a montagem de elementos de grande porte e alto consumo de matéria-prima para um ambiente fabril controlado.
A utilização de elementos pré-moldados em edifícios esbeltos, ou seja, com altura significativamente maior que a largura da base, apresenta algumas limitações estruturais, conforme apontado por Acker (2007). O principal desafio reside nas forças horizontais geradas pelo vento, que podem comprometer a estabilidade da estrutura.
No entanto, países como a Bélgica e a Holanda já demonstram a viabilidade de construir edificações com até 142 metros de altura utilizando elementos prémoldados. A chave para o sucesso reside na concepção de uma espinha dorsal moldada in loco, que atua como um elemento central de rigidez, garantindo a estabilidade da estrutura e permitindo a construção de edifícios esbeltos e seguros.
A indústria da pré-fabricação se destaca por sua precisão e controle rigorosos durante todo o processo produtivo. Essa característica, evidenciada pela ABCIC (2003), torna esse ambiente propício para o desenvolvimento do concreto autoadensável (CAC).
3.2 LAJES TRELIÇADA COM EPS
A laje pré-moldada treliçada com EPS é formada por vigotas de concreto que têm o espaço entre si ocupados com blocos de isopor que formam a base da laje, esses blocos são encaixados entre as treliças, após completar a instalação do EPS (INSON et al., 2022).
As placas de isopor, também conhecidas como EPS (poliestireno expandido), vêm conquistando um lugar de destaque na construção civil, especialmente em lajes com vigotas pré-moldadas do tipo treliça. Seu uso inovador oferece diversas vantagens que otimizam o processo construtivo e garantem um resultado final de alta qualidade.
Tessari (2006) argumenta que o EPS é muito usado em preenchimento de lajes em função de seu baixo peso específico e resistência e também como isolante térmico de alta qualidade, seja de lajes ou de telhados e paredes.
3.2.1 Vantagens Incomparáveis do Isopor:
- Praticidade Imbatível: As placas de isopor se distinguem pela facilidade de corte e aplicação, permitindo a execução de pisos e tetos planos com rapidez e precisão. Isso se traduz em economia de tempo e mão de obra, otimizando o cronograma da obra.
- Resistência Robusta: Durante as operações de montagem e concretagem, o isopor demonstra grande resistência, suportando o peso do concreto sem ceder ou deformar. Essa característica garante a integridade estrutural da laje e evita problemas futuros.
- Vedação Impecável: As placas de isopor proporcionam uma vedação excepcional, minimizando desperdícios de concreto e garantindo um acabamento impecável. Isso contribui para a sustentabilidade da obra e reduz custos com materiais.
É necessário salientar que: “dentre as possibilidades no uso do EPS, observouse que em todo o mundo, a mais utilizada ainda tem sido a produção de painéis de vedação e divisórias. Isso ocorre em função das propriedades de isolamento termo acústico que o mesmo oferece.” (MORAES e BRASIL, 2015, p. 05)
3.2.2 Propriedades Essenciais do EPS:
- Baixo Coeficiente de Absorção: O isopor apresenta um baixo coeficiente de absorção de água, o que favorece a cura ideal do concreto no local. Isso garante a resistência e durabilidade da laje, evitando rachaduras e outros problemas estruturais.
- Baixo Módulo de Elasticidade: Graças ao seu baixo módulo de elasticidade, o isopor distribui as cargas de maneira uniforme por toda a laje. Essa propriedade evita pontos de concentração de tensão, aumentando a segurança e a vida útil da estrutura.
As placas de isopor se consolidam como uma solução inovadora e vantajosa para a construção de lajes com vigotas pré-moldadas treliça. Sua combinação de praticidade, resistência, vedação impecável e propriedades excepcionais garante um processo construtivo otimizado, um resultado final de alta qualidade e uma obra mais sustentável.
De acordo com Silveira (2018), o sistema construtivo é considerado altamente industrializado pois os painéis de EPS e malhas de aço são produzidos em fábrica. Os painéis de vedação acabados formam uma espécie de sanduíche, no qual o miolo é de poliestireno expandido e em ambos os lados há uma camada de argamassa estrutural com a malha de aço no seu interior.
Seguindo o planejamento de execução da laje pré-moldada, as vigotas são cuidadosamente dispostas nos vãos de acordo com as dimensões do projeto. É fundamental que as vigotas estejam espaçadas corretamente, levando em consideração a largura do material de enchimento. Essa etapa exige precisão e atenção aos detalhes para garantir o alinhamento das vigotas e a distribuição uniforme das cargas.
4 ESTUDO DE CASO
4.1 CARACTERIZAÇÃO DO OBJETO
A obra em questão é realizada na Av. Perimetral Thales Loureiro, situada no bairro do Ponta Negra e compreende em uma residência unifilar. A área em que se encontra a obra é uma região com um potencial de desenvolvimento muito grande, podendo levar em consideração a proximidade de um dos grandes condomínios da cidade, o Alphaville, e também por se encontrar próximo do maior dos pontos turísticos de Manaus (Praia Ponta Negra).
Na Figura 2 a seguir, visualiza-se a localidade do condomínio Mosaico Ponta Negra com seus pontos estratégicos de referência.
Figura 2 – Localização do Condomínio Mosaico Ponta Negra
Fonte: Google Maps (2024)
Por se localizar em uma boa região da cidade, com vias de fácil acesso bem conservadas, a chegada e saída dos materiais necessários ocorreu de forma organizada e sem grandes problemas.
4.2 APRESENTAÇÃO DAS PLANTAS DO PROJETO
Com as composições unitárias em mãos, é necessária conhecer a obra e suas dimensões para determinar a área de concreto. Sendo assim, é apresentada a área a ser concretada, e as plantas disponibilizadas pela empresa responsável pela obra.
No projeto é apresentado a armação negativa e positiva das lajes do pavimento térreo, tanto do eixo x como do eixo y, além da planta de vigotas prémoldadas.
Além disso, é sinalizada a nervura de 10 cm com ferragem transversal na laje e o tipo de laje que foi usada no processo executivo.
No pavimento térreo desta edificação foram ultilizadas treliças do modelo H12, pois as mesmas tem por características básicas sua composição por barras de aço soldadas, sua robustez proporciona uma redução aos impactos de tração, recomendada para para o uso em grandes vãos, e maior carga aplicada por metro quadrado de laje construida.Já no pavimento 1,serão ultilizadas do modelo H08.
Figura 3 – Detalhe da armação negativa das lajes do pavimento térreo (Eixo X)
Fonte: Arruda,Andson (2024)
Figura 4 – Detalhe da armação negativas das do pavimento terreo (eixo Y e X)
Fonte: Arruda,Andson (2024)
Figura 5 – Detalhe da armação positiva das lajes do pavimento térreo (Eixo X e Y)
Fonte: Arruda,Andson (2024)
Figura 6 – Detalhes da Planta de vigotas pré moldadas H12 TR12645 pavimento térreo
Fonte: Arruda,Andson (2024)
Figura 7 – Detalhe da armação negativa das lajes do pavimento 1 (Eixo X)
Fonte: Arruda,Andson (2024)
Figura 8 – Detalhe da armação negativa das lajes do pavimento 1 (Eixo Y)
Fonte: Arruda,Andson (2024)
Figura 9 – Detalhe da armação positiva das lajes do pavimento 1 (Eixo X e Y)
Fonte: Arruda,Andson (2024)
Figura 10 – Detalhes da Planta de vigotas pré moldadas H08 TR08645 pavimento 1
Fonte: Arruda,Andson (2024)
Planta 1
Planta 2
4.2 PROCESSO EXECUTIVO
Conforme as plantas 1 e 2, foi iniciado o processo excutivo do projeto. Após a colocação de todas as vigotas, conforme é demonstrado na Figura 11 abaixo, o escoramento é realizado utilizando escoras metálicas. Segundo Brandalise e Wessling (2015), o espaçamento ideal entre as escoras deve ser de 40 a 60 cm transversalmente e 1,5 metros na linha da vigota. Essa configuração garante a sustentação adequada da laje durante o processo de cura do concreto, evitando deformações e garantindo a integridade da estrutura,
Figura 11 – Estrutura de laje pré-moldada escorada
Fonte: Arruda,Andson (2024)
Após a colocação das vigotas pré-moldadas, inicia-se a etapa de enchimento e vedação da laje, conforme é demonstrado na Figura 12 abaixo. Nessa fase, materiais como blocos cerâmicos, placas de isopor ou outros, são cuidadosamente posicionados entre as vigotas, criando um plano completamente vedado. Essa vedação impede o desperdício de concreto durante a concretagem, garantindo uma estrutura robusta e eficiente.
Figura 12 – Colocação dos blocos EPS entre as vigotas
Fonte: Arruda,Andson (2024)
Para garantir um ajuste preciso e vedação adequada, as placas de isopor (EPS) podem ser recortadas com precisão, adaptando-se às dimensões específicas de cada vão, conforme é demonstrado na Figura 13 abaixo.
Ao dar prosseguimento à execução, a laje é recoberta por uma malha de aço, conferindo-lhe maior resistência e rigidez, em conjunto com o concreto.
Figura 13 – Malha de aço aplicada para laje pré-moldada
Fonte: Arruda,Andson (2024)
Ao considerarmos outros projetos, como elétricos, de esgoto e hidráulicos, torna-se crucial a implementação de áreas de passagem para cabos e tubulações.
Finalizada a estrutura e as esperas, inicia-se a concretagem, conforme é demonstrado na Figura 14 abaixo. Para garantir a hidratação adequada do concreto fresco, Brandalise e Wessling (2015) recomendam a umidificação prévia da superfície superior dos blocos de enchimento e vigas. Essa medida crucial previne a perda prematura de água do concreto, assegurando a cura completa e a resistência desejada da estrutura.
Figura 14 – Concretagem da laje pré-moldada
Fonte: Arruda,Andson (2024)
Essencial para a longevidade da estrutura e a prevenção de falhas, a cura adequada do concreto após a concretagem garante a saúde do material e previne o surgimento de patologias na laje, conforme é demonstrado na Figura 15 abaixo:
Figura 15 – Concretagem de laje pré-moldada II
Fonte: Arruda,Andson (2024)
4.4 LAJE PRÉ-MOLDADA DE PAINEL TRELIÇADO
Esse tipo de laje é similar as lajes treliçadas, uma vez que sua estrutura é composta por vigotas de concreto armado que seguram uma treliça metálica, porém com a diferença de apresentarem maior base, formando assim nervuras mais robustas e resistentes, sustentando uma maior capacidade de carga. No caso, os painéis são posicionados lado a lado e seu uso é muito indicado para edificações com grandes carregamentos já que sua estrutura apresenta elevada resistência a compressão.
Figura 16 – Painel treliçado
Fonte: Arruda,Andson (2024)
CONSIDERAÇÕES FINAIS
Ao concluir este estudo de caso, que teve como foco a construção de uma laje pré-moldada de EPS em uma residência unifamiliar no condomínio Mosaico Ponta Negra em Manaus/AM, podemos afirmar que a pré-fabricação de lajes treliçadas com EPS se configura como uma solução viável, eficiente, sustentável e de alta qualidade para a construção civil na Amazônia.
Ao longo da pesquisa, os objetivos propostos foram alcançados com sucesso, desde a descrição detalhada das etapas da construção, passando pela exposição das particularidades técnicas dessa modalidade construtiva, até a verificação da adequação da obra ao projeto básico e ao cronograma previstos.
As vantagens da pré-fabricação de lajes treliçadas com EPS se destacaram em todos os aspectos, desde a redução do tempo de obra e do desperdício de materiais, até a maior precisão dimensional das lajes e o excelente isolamento térmico e acústico, fundamental para o conforto em climas quentes e úmidos como o da Amazônia.
Na região amazônica, essa modalidade se torna ainda mais vantajosa devido à sua contribuição para a redução do impacto ambiental, à facilidade de transporte em áreas de difícil acesso e à resistência à umidade, característica crucial para um clima com alta pluviosidade.
A análise dos resultados comprovou que a construção da laje pré-moldada de EPS atendeu às especificações previstas no projeto básico e no cronograma, sem atrasos ou desvios significativos, demonstrando a viabilidade e confiabilidade dessa técnica para a execução de obras na região.
Diante do exposto, este estudo de caso reforça o potencial da pré-fabricação de lajes treliçadas com EPS como uma alternativa promissora para a construção civil na Amazônia. A eficiência, a sustentabilidade e a qualidade dessa modalidade a tornam uma escolha ideal para a construção de residências unifamiliares e outros tipos de edificações, contribuindo para o desenvolvimento sustentável da região.
Embora este estudo tenha apresentado resultados positivos, a busca por um conhecimento ainda mais aprofundado sobre a pré-fabricação de lajes treliçadas com EPS na Amazônia se faz necessária. Novas pesquisas podem ser realizadas para:
- Comparar o desempenho da pré-fabricação em EPS com outros sistemas construtivos, como lajes maciças e painéis de concreto, a fim de identificar as vantagens e desvantagens de cada modalidade.
- Investigar o comportamento das lajes em diferentes condições climáticas da região amazônica, incluindo áreas com climas mais extremos, para garantir a adequação da técnica a diversas realidades; e
- Buscar o desenvolvimento de soluções inovadoras que otimizem ainda mais a pré-fabricação de lajes na região, como a utilização de novos materiais e técnicas construtivas.
A continuidade das pesquisas e o aprimoramento das técnicas permitirão a disseminação ainda maior da pré-fabricação de lajes treliçadas com EPS na Amazônia, impulsionando o desenvolvimento sustentável da construção civil e contribuindo para a melhoria da qualidade de vida da população local.
Acreditamos que a pré-fabricação de lajes treliçadas com EPS tem o potencial de transformar a construção civil na Amazônia, promovendo um futuro mais verde, eficiente e próspero para a região.
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TESSARI, Janaína. Utilização de Poliestireno Expandido e Potencial de Aproveitamento de seus Resíduos na Construção Civil. Dissertação de mestrado, Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, 2006.
¹Discente de Engenharia Civil pela Universidade Nilton Lins (UNL), Técnico Eletrotécnico. Instituição:Universidade Nilton Lins (UNL) Endereço: Av. Prof. Nilton Lins, 3259, Flores, Manaus –AM Email: danielarruda.eng.civil@gmail.com
2Engenheira Civil e de Segurança do Trabalho, Mestre em Engenharia Industrial pela Fundação Universitária Iberoamericana (FUNIBER) – Florianópolis, Especialista em Didática do Ensino Superior – Tutoria e Docência em EAD. Docente dos cursos de Engenharia pela Universidade Nilton Lins (UNL) Instituição: Universidade Nilton Lins (UNL) Endereço: Av. Prof. Nilton Lins, 3259,Flores, Manaus – AM, Brasil. E-mail: erikamarquespinheiro@gmail.com
3Docente de Engenharia Civil, Engenheira de Produção, Gestora de Recursos Humanos. Instituição: Universidade Nilton Lins (UNL) Endereço: Av. Prof. Nilton Lins, 3259, Flores, Manaus – AM, Brasil