O concreto

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O concreto

  1. 1. UNIVERSIDADE PRESBITERIANA MACKENZIEFaculdade de Arquitetura e UrbanismoPlanejamento de Aulas de Materiais e Técnicas de Construção IV1O Concreto ArmadoO concreto é um material moderno no seu desenvolvimento, mas pode-seconsiderá-lo antigo ou clássico pois foi empregado por muitos povos da antiguidadeem especial os romanos na sua variedade pozzolana, uma cinza vulcânicaencontrada em Pozzuoli, perto da atual Nápoles, na Itália.Os romanos não inventaramo concreto, mas sim o uso do concreto com pozzolana, revestindo pedras, cacosgraníticos ou tijolos resistentes de barro cozido. O estádio do Coliseu, em Roma,assim construído, existe até hoje, mesmo com alguns setores na situação de ruínahistórica.O concreto apresenta uma característica física limitadora, enquanto material,por ter uma resistência à tração, cerca de dez vezes menor que sua resistência acompressão, 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 deum sólido com resistência a compressão equiparável às mais duras rochas graníticas.O material atinge sua resistência máxima (pega) após quatro semanas daexecução dessa mistura.A invenção do concreto armado á atribuída a Lambot que patenteia em 1855um depósito para água e barcos construído a base de uma rede de arames de ferrorecoberta por concreto. Seguido por Monier, um engenheiro que realizou experiênciascom massa de cimento armada com arames e pela sua patente em 1873 de umprocesso para construção de pontes usando o mesmo processo de Lambot. A partirdessas invenções o uso do concreto armado expandiu-se por todo o mundo e hoje écertamente o material estrutural mais usado.Trata-se, pois de um material artificial, que combina a resistência àcompressão do concreto, com a resistência à tração do aço, pode ser despejado emformas, a maneira dos taipais, com a enorme vantagem sobre estes por poderemassumir qualquer formato, devido a plasticidade do concreto e sua resistência apenetração da água, pois é elaborado com cimento moderno, a base de pedracalcária e argila queimados a alta água temperatura em forno e depois pulverizado (oassim chamado cimento Portland). Outra vantagem sobre os taipais é que estes são aantítese da pedra, enquanto permanência e exigem cuidados assíduos para controlarsuas erosões.No concreto armado, barras de aço são inseridas nas áreas onde o materialserá tracionado sob esforços, de modo que o aço absorva a tração e o concreto acompressão, advindas desse esforço, na deformação por carregamento ousolicitação, das estruturas. Como ambos materiais tem coeficientes de dilataçãosensivelmente diferentes é graças a essa condição de características não elásticasque os transformam em um sólido único. A retração do concreto tende a manter asarmaduras de aço comprimidas, restando ao aço responder pela tração. Adeformação lenta do conjunto nunca atinge rupturas perigosas desde que os apoios,ancoragens, recobrimentos das barras de aço e demais detalhes se mantenhamdentro de limites que a prática e a experimentação tenham estabelecido para formar atécnica atual, específica do concreto armado, técnica esta em constante evolução,universalmente.É a liberdade de sua conformação que faz com que as estruturas de concretoarmado sejam as mais comuns e prolixas ao serem projetadas, porque nelas existem
  2. 2. UNIVERSIDADE PRESBITERIANA MACKENZIEFaculdade de Arquitetura e UrbanismoPlanejamento de Aulas de Materiais e Técnicas de Construção IV2mais condições de eleição de soluções e pormenorização na busca daspossibilidades e facilidades de execução, tanto no que contempla às variações dasformas, como nas soluções das armaduras e a própria condição físico - química doconcreto.Concreto protendido
  3. 3. UNIVERSIDADE PRESBITERIANA MACKENZIEFaculdade de Arquitetura e UrbanismoPlanejamento de Aulas de Materiais e Técnicas de Construção IV3Nos últimos cinqüenta anos vem-se estendendo o uso do concreto armado emelementos pré-fabricados para diminuir o custo econômico de formas e cimbramentosnecessários durante a execução de obras, com essas técnicas industriais combina-seas soluções de concreto protendido nas soluções de pré e pós-tensionamento.Essas soluções técnicas permitem antecipar os esforços a que a peçaestrutural será submetida e introduzir no seu interior um esforço contrário as ações decarga que deverão ser distribuídos na estrutura, geralmente vigas e lajes. Noprocesso de protenção o concreto é comprimido antes da viga ser submetida acarregamentos, portanto a pressão da carga é contrabalançada por essa compressãoinicial, nas bordas externas das vigas. Obtém-se a protenção por meio de cabos oubarras de aço de alta resistência que são tencionadas contra placas de aço inseridasnas bordas externas de uma viga. Depois que o concreto endurece as barras oucabos são soltos das placas e o concreto da viga é comprimido pela tensão dos fiosde aço que buscam voltar a sua condição inicial. A tensão e a compressão secontrabalançam e se tornam tensões internas que trabalham ao inverso das forças aque a peça será submetida. No processo de pós-tensão, os cabos se aço sãoinseridos em tubos plásticos previamente fundidos juntamente com a viga ou laje, demodo que não tenham contato com o concreto. Depois do endurecimento do concretoos fios ou cabos são tensionados contra ele, na face de topo (seção) das vigascausando a compressão do concreto de acordo com as forças a que será solicitada apeça tensionada. Após essa tração, os tubos plásticos são preenchidos com nata decimento sob pressão, para exclusão de todo ar de seu interior a fim de aumentar ascondições de manutenção dos cabos ao longo do tempo, praticamente selando-oscontra qualquer forma de oxidação. Atualmente há um grande aumento do uso deconcreto protendido devido a crescente qualidade dos aços de alta resistência e asvantagens 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 dadécada de 1950, na Europa e nos Estados Unidos e Canadá, permite oferecergrandes vantagens técnicas bem como econômicas na construção de estruturas eseus acabamentos. O emprego de materiais perfeitamente uniformes, desde oconcreto até as barras e peças de aço, permite alcançar desde a redução de pesodas estruturas, até texturas superficiais de acabamento que oferecem ótimo aspectoàs conclusões de obras. A industrialização contemporânea da construção, oferece apossibilidade da compactação da massa de concreto por meio de vibradoresmecânicos, o uso de formas porosas e leves para a manutenção de vazios no interiorde peças e a possibilidade do uso da cura a vapor, inclusive em autoclaves parapeças de dimensões específicas. As formas de concreto polido implantadas em pistasde produção de elementos estruturais, asseguram uma precisão de dimensões queos cimbramentos não conseguem garantir com igual eficiência no canteiro de obra. Asrestrições que a economia impõe às formas que se pretende edificar passam adesaparecer, desde que exista uma prolongada reutilização dos seus moldes o quepermite sua amortização. As vantagens técnicas e econômicas que permitem ostrabalhos executados em uma usina de pré-fabricação, com a dispensa do uso deformas, cimbramentos e andaimes, faz com que se desenvolvam cada vez mais oemprego de grandes elementos fabricados no canteiro ou na usina, para que depoissejam transportados, montados, agregados ou conectados no canteiro de obra, como
  4. 4. UNIVERSIDADE PRESBITERIANA MACKENZIEFaculdade de Arquitetura e UrbanismoPlanejamento de Aulas de Materiais e Técnicas de Construção IV4se pode fazer analogamente com madeira, desde há muito tempo e aço, maisrecentemente, desde a estrutura das edificações até pequenos elementos funcionaiscomo janelas, marcos de portas e mesmo instalações prediais. Facilmente secompreende 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 constituídode elementos pré-fabricados e posteriormente agregados, montados de formacontínua e hierárquica, entre si. A normalização e o desempenho dos materiais, suatipificação e coordenação modular devem ser as amplas metas dessa indústria emprogresso.Suas únicas limitações de uso são as dimensões destes elementos e a relaçãodestes com os meios de transporte, elevação, colocação e montagem na obra, de quese dispõe. A maior vantagem do emprego da pré-fabricação é a maior rapidez que sepode obter na edificação de quaisquer estruturas para os mais diversos usos, aodividir e fazer com que a simultaneidade de produção ocorra entre a fabricação e amontagem. A pré-fabricação só ocorre de forma continuada em paises ou áreas deforte desenvolvimento industrial e técnico aliado a grandes volumes de construção,com pessoal treinado, tanto no plano acadêmico e gerencial, como no operariadobem treinado e capacitado que manipula e edifica as encomendas da sociedade.Construção industrializada em geralÉ a composição de uma obra com elementos pré-fabricados em indústriasespecializadas que garantem a qualidade dos componentes e transformam o canteiroem 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 baixíssimosíndices de desperdícios são vantagens importantes oferecidas pela construçãoindustrializada.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 dispensamescoramentos, permitem um bom nivelamento, podem eliminar a necessidade deforros e permitem o trabalho conjunto com as vigas, inclusive as metálicas (vigasmistas).Para fechamento, os painéis com estrutura metálica e de gesso acartonado permitemrapidez de instalação, fácil embutimento de tubulações, boa qualidade deacabamento e adequação variada de arranjos espaciais.Painéis de fachada permitem melhor previsão de detalhes nas interfaces comestrutura e caixilhos, na estanqueidade e na padronização dos acabamentos.Banheiros prontos resolvem problemas de acabamento, instalações eimpermeabilização.A utilização de tubos flexíveis para instalações elimina problemas de conexão ecaminhamento das tubulações.A composição destes elementos proporciona muito mais rapidez na conclusão daobra e retorno financeiro mais rápido.

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