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Faculdade de Arquitetura e Urbanismo
Planejamento de Aulas de Materiais e Técnicas de Construção IV
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O Concreto Armado
O concreto é um material moderno no seu desenvolvimento, mas pode-se
considerá-lo antigo ou clássico pois foi empregado por muitos povos da antiguidade
em especial os romanos na sua variedade pozzolana, uma cinza vulcânica
encontrada em Pozzuoli, perto da atual Nápoles, na Itália.Os romanos não inventaram
o concreto, mas sim o uso do concreto com pozzolana, revestindo pedras, cacos
graníticos ou tijolos resistentes de barro cozido. O estádio do Coliseu, em Roma,
assim construído, existe até hoje, mesmo com alguns setores na situação de ruína
histórica.
O concreto apresenta uma característica física limitadora, enquanto material,
por ter uma resistência à tração, cerca de dez vezes menor que sua resistência a
compressão, uma propriedade comum a todas as pedras. É uma mistura de cimento,
areia, pedra britada ou cascalho e água, que misturados, se completam na forma de
um sólido com resistência a compressão equiparável às mais duras rochas graníticas.
O material atinge sua resistência máxima (pega) após quatro semanas da
execução dessa mistura.
A invenção do concreto armado á atribuída a Lambot que patenteia em 1855
um depósito para água e barcos construído a base de uma rede de arames de ferro
recoberta por concreto. Seguido por Monier, um engenheiro que realizou experiências
com massa de cimento armada com arames e pela sua patente em 1873 de um
processo para construção de pontes usando o mesmo processo de Lambot. A partir
dessas invenções o uso do concreto armado expandiu-se por todo o mundo e hoje é
certamente o material estrutural mais usado.
Trata-se, pois de um material artificial, que combina a resistência à
compressão do concreto, com a resistência à tração do aço, pode ser despejado em
formas, a maneira dos taipais, com a enorme vantagem sobre estes por poderem
assumir qualquer formato, devido a plasticidade do concreto e sua resistência a
penetração da água, pois é elaborado com cimento moderno, a base de pedra
calcária e argila queimados a alta água temperatura em forno e depois pulverizado (o
assim chamado cimento Portland). Outra vantagem sobre os taipais é que estes são a
antítese da pedra, enquanto permanência e exigem cuidados assíduos para controlar
suas erosões.
No concreto armado, barras de aço são inseridas nas áreas onde o material
será tracionado sob esforços, de modo que o aço absorva a tração e o concreto a
compressão, advindas desse esforço, na deformação por carregamento ou
solicitação, das estruturas. Como ambos materiais tem coeficientes de dilatação
sensivelmente diferentes é graças a essa condição de características não elásticas
que os transformam em um sólido único. A retração do concreto tende a manter as
armaduras de aço comprimidas, restando ao aço responder pela tração. A
deformação lenta do conjunto nunca atinge rupturas perigosas desde que os apoios,
ancoragens, recobrimentos das barras de aço e demais detalhes se mantenham
dentro de limites que a prática e a experimentação tenham estabelecido para formar a
técnica atual, específica do concreto armado, técnica esta em constante evolução,
universalmente.
É a liberdade de sua conformação que faz com que as estruturas de concreto
armado sejam as mais comuns e prolixas ao serem projetadas, porque nelas existem

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mais condições de eleição de soluções e pormenorização na busca das
possibilidades e facilidades de execução, tanto no que contempla às variações das
formas, como nas soluções das armaduras e a própria condição físico - química do
concreto.
Concreto protendido

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Nos últimos cinqüenta anos vem-se estendendo o uso do concreto armado em
elementos pré-fabricados para diminuir o custo econômico de formas e cimbramentos
necessários durante a execução de obras, com essas técnicas industriais combina-se
as soluções de concreto protendido nas soluções de pré e pós-tensionamento.
Essas soluções técnicas permitem antecipar os esforços a que a peça
estrutural será submetida e introduzir no seu interior um esforço contrário as ações de
carga que deverão ser distribuídos na estrutura, geralmente vigas e lajes. No
processo de protenção o concreto é comprimido antes da viga ser submetida a
carregamentos, portanto a pressão da carga é contrabalançada por essa compressão
inicial, nas bordas externas das vigas. Obtém-se a protenção por meio de cabos ou
barras de aço de alta resistência que são tencionadas contra placas de aço inseridas
nas bordas externas de uma viga. Depois que o concreto endurece as barras ou
cabos são soltos das placas e o concreto da viga é comprimido pela tensão dos fios
de aço que buscam voltar a sua condição inicial. A tensão e a compressão se
contrabalançam e se tornam tensões internas que trabalham ao inverso das forças a
que a peça será submetida. No processo de pós-tensão, os cabos se aço são
inseridos em tubos plásticos previamente fundidos juntamente com a viga ou laje, de
modo que não tenham contato com o concreto. Depois do endurecimento do concreto
os fios ou cabos são tensionados contra ele, na face de topo (seção) das vigas
causando a compressão do concreto de acordo com as forças a que será solicitada a
peça tensionada. Após essa tração, os tubos plásticos são preenchidos com nata de
cimento sob pressão, para exclusão de todo ar de seu interior a fim de aumentar as
condições de manutenção dos cabos ao longo do tempo, praticamente selando-os
contra qualquer forma de oxidação. Atualmente há um grande aumento do uso de
concreto protendido devido a crescente qualidade dos aços de alta resistência e as
vantagens econômicas de seu uso em relação ao concreto armado convencional,
principalmente em obras de grande escala.
A pré fabricação de estruturas de concreto armado ou protendido, a partir da
década de 1950, na Europa e nos Estados Unidos e Canadá, permite oferecer
grandes vantagens técnicas bem como econômicas na construção de estruturas e
seus acabamentos. O emprego de materiais perfeitamente uniformes, desde o
concreto até as barras e peças de aço, permite alcançar desde a redução de peso
das estruturas, até texturas superficiais de acabamento que oferecem ótimo aspecto
às conclusões de obras. A industrialização contemporânea da construção, oferece a
possibilidade da compactação da massa de concreto por meio de vibradores
mecânicos, o uso de formas porosas e leves para a manutenção de vazios no interior
de peças e a possibilidade do uso da cura a vapor, inclusive em autoclaves para
peças de dimensões específicas. As formas de concreto polido implantadas em pistas
de produção de elementos estruturais, asseguram uma precisão de dimensões que
os cimbramentos não conseguem garantir com igual eficiência no canteiro de obra. As
restrições que a economia impõe às formas que se pretende edificar passam a
desaparecer, desde que exista uma prolongada reutilização dos seus moldes o que
permite sua amortização. As vantagens técnicas e econômicas que permitem os
trabalhos executados em uma usina de pré-fabricação, com a dispensa do uso de
formas, cimbramentos e andaimes, faz com que se desenvolvam cada vez mais o
emprego de grandes elementos fabricados no canteiro ou na usina, para que depois
sejam transportados, montados, agregados ou conectados no canteiro de obra, como

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se pode fazer analogamente com madeira, desde há muito tempo e aço, mais
recentemente, desde a estrutura das edificações até pequenos elementos funcionais
como janelas, marcos de portas e mesmo instalações prediais. Facilmente se
compreende por tudo isto, que não se trata de um processo de construção específico,
mas todo um processo que deve ser concebido e projetado para que seja constituído
de elementos pré-fabricados e posteriormente agregados, montados de forma
contínua e hierárquica, entre si. A normalização e o desempenho dos materiais, sua
tipificação e coordenação modular devem ser as amplas metas dessa indústria em
progresso.
Suas únicas limitações de uso são as dimensões destes elementos e a relação
destes com os meios de transporte, elevação, colocação e montagem na obra, de que
se dispõe. A maior vantagem do emprego da pré-fabricação é a maior rapidez que se
pode obter na edificação de quaisquer estruturas para os mais diversos usos, ao
dividir e fazer com que a simultaneidade de produção ocorra entre a fabricação e a
montagem. A pré-fabricação só ocorre de forma continuada em paises ou áreas de
forte desenvolvimento industrial e técnico aliado a grandes volumes de construção,
com pessoal treinado, tanto no plano acadêmico e gerencial, como no operariado
bem treinado e capacitado que manipula e edifica as encomendas da sociedade.
Construção industrializada em geral
É a composição de uma obra com elementos pré-fabricados em indústrias
especializadas que garantem a qualidade dos componentes e transformam o canteiro
em um local de montagem.
Pensando na obra como um todo, a racionalização de materiais e mão de obra,
agilidade na execução com planejamento detalhado de entregas e baixíssimos
índices de desperdícios são vantagens importantes oferecidas pela construção
industrializada.
A estrutura é uma parte importante da obra, completada por painéis de piso,
vedações, elementos de definição de espaços, equipamentos, instalações, caixilhos,
etc.
O uso de lajes pré-moldadas, treliçadas, protendidas ou forma-laje dispensam
escoramentos, permitem um bom nivelamento, podem eliminar a necessidade de
forros e permitem o trabalho conjunto com as vigas, inclusive as metálicas (vigas
mistas).
Para fechamento, os painéis com estrutura metálica e de gesso acartonado permitem
rapidez de instalação, fácil embutimento de tubulações, boa qualidade de
acabamento e adequação variada de arranjos espaciais.
Painéis de fachada permitem melhor previsão de detalhes nas interfaces com
estrutura e caixilhos, na estanqueidade e na padronização dos acabamentos.
Banheiros prontos resolvem problemas de acabamento, instalações e
impermeabilização.
A utilização de tubos flexíveis para instalações elimina problemas de conexão e
caminhamento das tubulações.
A composição destes elementos proporciona muito mais rapidez na conclusão da
obra e retorno financeiro mais rápido.