O concreto é definido como a mistura íntima e homogênea com
um material composto que consiste em um meio contínuo aglomerante, no qual
estão mergulhadas partículas de agregados. O aglomerante normalmente utilizado,
especialmente no Brasil, é o cimento Portland. As partículas de agregados são
divididas em dois grupos: o dos agregados graúdos (britas, com partículas
maiores que 4.8mm) e o dos agregados miúdos (basicamente, a areia). O concreto
também é conhecido por uma mistura de argamassa com o agregado graúdo.
Atualmente, são adicionados ao concreto aditivos, que modificam algumas
características do concreto, para facilitar a aplicação e melhorar a
trabalhabilidade do mesmo.
O concreto é o material mais utilizado para realização de
construções no Brasil (90%) e no mundo. Mesmo assim, ele não chega a ser tão
resistente, nem tão firme quanto o aço, embora alguns fatores principais
possibilitem essa fama. Dentre estes fatores, podem ser citados: a
versatilidade (facilidade na produção e no manejo, uma vez que o concreto é uma
substância plástica - que pode ser moldada.), a durabilidade, a economia (é um
dos materiais mais baratos e comumente disponível em todo o mundo) e a alta
resistência à água, o que faz dele o material ideal para resistir à ação da
água (os romanos já conheciam o mecanismo de manufatura do concreto, e o
utilizava em seus aquedutos).
·
CONCRETO ARMADO
O concreto armado é um material composto, constituído por
concreto simples e barras ou fios de aço. Os dois materiais constituintes
(concreto e aço) devem agir solidariamente para resistir aos esforços a que
forem submetidos e devem ser dispostos de maneira a utilizar econômica e
racionalmente as resistências próprias de cada um deles.
A armadura é composta de barras de aço, também chamadas de ferro
de construção ou vergalhões. Eles têm a propriedade de se integrar ao concreto
e de apresentar elevada resistência à tração. Por isso, são colocados nas
partes da peça de concreto que vão sofrer esse esforço. Por exemplo, numa viga
apoiada nas extremidades, a parte de cima sofre compressão e a de baixo,
tração. Nesse caso, os vergalhões devem ficar na parte debaixo das vigas.
Os vergalhões que compõem a armadura são amarrados uns aos
outros com arame recozido.
Existem também armaduras pré-fabricadas, que já vêm com os
vergalhões unidos entre si: são as telas soldadas, que servem de armadura para
lajes e pisos.
A maioria dos vergalhões tem saliências na superfície.
As Normas Técnicas Brasileiras classificam os vergalhões para
concreto de acordo com a sua resistência e padronizam as bitolas. Há 3
categorias no mercado: aço CA 25, aço CA 50, aço CA 60.
Os números 25, 50 e 60 referem-se á resistência do aço: quanto
maior o número, mais resistente será o vergalhão.
Os vergalhões são vendidos em barras retas ou dobrados, com 10m
a 12m de comprimento. Eles são cortados e dobrados no formato necessário, no
próprio local da obra. O uso de telas soldadas em lajes e pisos reduz a
mão-de-obra e elimina as perdas do método de montagem da armadura no local da
obra (pontas cortadas que sobram).
O material concreto armado apresenta as seguintes propriedades:
1.
Elevada resistência à compressão do concreto e elevada
resistência à tração do aço;
2.
Trabalho conjunto do concreto e do aço, assegurado pela
aderência entre os dois materiais;
3.
Coeficiente de dilatação térmica quase igual - ac = (0,9 a 1,4)x10-5/°C, aa = 1,2x10-5/°C;
4.
Praticamente não existem tensões internas entre o aço e o
concreto;
5.
O concreto protege a armadura de oxidação, garantindo a
durabilidade da estrutura;
6.
Proteção física (cobrimento) e química (ambiente alcalino).
O princípio básico das peças de concreto armado é combinar o
concreto e o aço de maneira tal que, em uma mesma peça, os esforços de tração
sejam absorvidos pelo aço e os esforços de compressão pelo concreto. As barras
da armadura devem absorver os esforços de tração que surgem nas peças
submetidas à flexão ou à tração, já que o concreto possui alta resistência à
compressão, porém pequena resistência à tração. Devido à aderência, as
deformações das barras de aço e a do concreto que as envolve devem ser iguais.
Tendo em vista que o concreto tracionado não pode acompanhar as grandes
deformações do aço, a concreta fissura na zona de tração; os esforços de tração
são, então, absorvidos apenas pelo aço. A armadura deve, portanto, ser colocada
na zona de tração das peças estruturais.
VANTAGENS DE DESVANTAGENS DO CONCRETO ARMADO
VANTAGENS
1.
Economia - mais econômico que estruturas de aço;
2.
Moldabilidade - adaptação a qualquer tipo de forma e facilidade
de execução;
3.
Estruturas monolíticas (sem ligações), hiperestáticas –
segurança;
4.
Manutenção e conservação quase nulas e grande durabilidade;
5.
Boa resistência à compressão variável entre 10 a 120 Mpa;
6.
Resistência a efeitos térmicos, atmosféricos e a desgastes
mecânicos;
7.
Possibilidade de trabalhar com pré-fabricados.
Desvantagens:
1.
Peso próprio alto - 2,5t/m3 = 25KN/m3;
2.
Dificuldade de reformas e demolições;
3.
Transmissão de calor e som.
É o material estrutural mais aplicado em obras civis no mundo,
devido à facilidade de criação de qualquer seção, mão-de-obra barata e não
especializada para a confecção e materiais que o compõem disponíveis em
qualquer região do planeta. Além do critério resistência, as peças formadas por
concreto armado devem atender aos limites de deformações, e aí se situa a
fronteira de sua aplicação: vãos maiores pedem seções estruturais maiores, e o
peso próprio das peças com grandes áreas transversais acabam tornando a nova
seção inviável. As principais características do uso do concreto armado são:
obtenção de peças monolíticas, durabilidade, alta resistência a choques e vibrações,
bom condutor de calor e som, necessidade de escoramentos durante a fabricação,
dificuldade de adaptação e reformas.
Exemplos de alguns edifícios que foram construídos em concreto
armado:
·
CONCRETO PROTENDIDO
A protensão pode ser definida como o artifício de introduzir,
numa estrutura, um estado prévio de tensões, de modo a melhorar sua resistência
ou seu comportamento, sob a ação de diversas solicitações.
As resistências de concreto, utilizadas em concreto protendido,
são duas a três vezes maiores que as utilizadas em concreto armado. Os aços
utilizados nos cabos de protensão têm resistência três a cinco vezes superiores
às dos aços usuais do concreto armado.
O sentido econômico do concreto protendido consiste no fato de que
os aumentos percentuais de preço são muito inferiores aos acréscimos de
resistência utilizáveis, tanto para o concreto quanto para o aço de protensão.
Em relação ao concreto armado, o concreto protendido apresenta
as seguintes vantagens:
1.
Reduz as tensões de tração provocadas pela flexão e pelos
esforços cortantes;
2.
Reduz a incidência de fissuras;
3.
Reduz as quantidades necessárias de concreto e de aço, devido ao
emprego eficiente de materiais de maior resistência;
4.
Permite vencer vãos maiores que o concreto armado convencional;
para o mesmo vão, permite reduzir a altura necessária da viga;
5.
Facilita o emprego generalizado de pré-moldagem, uma vez que a
protensão elimina a fissuração durante o transporte das peças;
6.
Durante a operação de protensão, o concreto e o aço são
submetidos a tensões em geral superiores às que poderão ocorrer na viga sujeita
às cargas de serviço. A operação de protensão constituído, neste caso, uma
espécie de prova de carga da viga;
Uma das vantagens mais importantes do concreto protendido é a da
alínea ‘d’ acima. Para ilustrá-la pode-se criar o fato de que as pontes com
vigas retas de concreto armado têm seu vão livre limitado a 30 m ou 40 m,
enquanto as pontes com vigas protendidas já atingiram vãos de 250 m.
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