CONCRETO (CONSTRUÇÃO CIVIL)

CONCRETO (NO BRASIL)

BETÃO (EM PORTUGAL)

CONCRETO ARMADO

CONCRETO PROTENDIDO

CONCRETE (EM INGLÊS)

BÉTON (EM FRANCÊS)

CALCESTRUZZO (EM ITALIANO)

BETON (EM ALEMÃO)

INTRODUÇÃO

O concreto é uma mistura e uma combinação de materiais de construção, de aspecto heterogêneo ou homogêneo, dependendo de cada caso, formada de agregados graúdos e agregados miúdos, geralmente ou na maioria das vezes areia, pedra brita e/ou pedregulho ou seixo, aglomerante inorgânico ou mineral e água, contendo ou não aditivos ou adições, com propriedades de aderência e endurecimento, podendo ser preparado no canteiro de obras, em veículos próprios para esse trabalho (caminhão betoneira, por exemplo) ou em instalação própria e então levado imediatamente ao canteiro de obras. Ele é usado sobretudo para a construção das partes principais e mais robustas das estruturas dos imóveis de alvenaria e das obras de infraestrutura.

Ele é um aglomerado (não confundir com aglomerante, que, por sua vez, é um dos materiais que compõem o aglomerado) preparado com areia, pedra brita e/ou pedregulho ou seixo, cimento e/ou cal e água, usado na formação das partes principais e mais robustas dos imóveis de alvenaria e da obras de infraestrutura, como, por exemplo, fundações, vigas, pilares e colunas de edifícios, casas, pontes, viadutos, túneis, usinas hidrelétricas e reservatórios de água de grande, médio e pequeno portes. Mas é possível também preparar ou obter-se, em vários casos, concretos para aplicações mais específicas, como, por exemplo, fabricação de blocos de concreto para construção de paredes e fabricação de dormentes usados na construção de ferrovias.

PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS

O concreto é um material de aparência heterogênea ou homogênea, dependendo de sua composição, de função essencialmente ou predominantemente estrutural. Ele é usado basicamente na construção de imóveis dos mais variados tipos e na construção de obras de infraestrutura, inclusive pontes, viadutos, túneis, usinas hidrelétricas e reservatórios de água. Geralmente ou na maioria das vezes ele é preparado com areia, pedra brita ou britada, cascalho e/ou seixo ou pedregulho, água e cimento, com ou sem cal, contendo ou não aditivos ou adições, em determinadas proporções.

O concreto armado é mais resistente / robusto que o concreto comum ou concreto convencional e, atualmente, é o elemento estrutural mais utilizado na construção civil em praticamente todo o mundo, exceto nos países muito pobres.

Geralmente, o concreto é uma mistura ou combinação de pastas de cimento e materiais inertes, composta de aglomerante e água, misturada a materiais inertes, como a areia e pedra brita ou britada, por exemplo, para diminuir a contração ou retração e expansão causadas pelas alterações da temperatura ambiente, torná-la mais robusta ou mais resistente e torná-la mais econômica.

O concreto (português brasileiro) ou betão (português europeu) é um dos materiais mais utilizados na construção civil e é, certamente, o mais importante, já que entre suas principais funções está a função fundamental e essencial de suportar os esforços estruturais e o peso das demais partes da estrutura do imóvel ou da obra de infraestrutura.

O cimento é o aglomerante principal do concreto que une os agregados. Aliás, em vários casos ele é único aglomerante. Os agregados devem ser agregados miúdos, como as areias naturais ou artificiais, por exemplo, e devem ser agregados graúdos, como as pedras britadas ou seixos, por exemplo.

Associando esses materiais de diferentes maneiras pode-se ter:

Pasta, nata ou calda: cimento + água;
Argamassa: pasta + agregado miúdo;
Concreto: argamassa + agregado graúdo;

A essas associações podem ser acrescidos aditivos e adições.

Contrariando o que é comumente difundido, a adição de agregados de maiores dimensões para compor o concreto não tem a finalidade, apenas, de diminuir o custo do seu volume unitário. As razões vão além da redução do custo, são também os ganhos significativos relacionados à sua funcionalidade e vida útil, uma vez que tais agregados garantem menos retração na cura, podendo ser até 10 vezes menor que a retração apresentada pela pasta de cimento pura, evitando assim fissurações (pequenas rachaduras), e garantindo menor fluência, também podendo chegar a ser 10 vezes menor que a fluência apresentada pela pasta de cimento pura.

CRIAÇÃO E DESENVOLVIMENTO

Não há consenso entre historiadores sobre a origem exata do que pode ser considerado um concreto. Alguns autores mencionam o uso de um material antigo semelhante ao concreto usado por egípcios e assírios, séculos antes do nascimento de Jesus Cristo.

Posteriormente, os romanos melhoraram ou modernizaram, digamos, esse material com o uso de aglomerantes mais eficientes, entre eles as cales hidráulicas e as pozolanas, usadas para assentar seus tijolos cerâmicos maciços. Embora essa segunda geração do concreto, de origem romana, seja muito antiga, o cimento e, portanto, o concreto, ficaram esquecidos por conta da ruralização da Europa na idade média. O material só veio a ser novamente desenvolvido e pesquisado no século XIX.

Embora ainda seja possível usar as cales hidráulicas e as pozolanas na composição do concreto, o uso desses dois materiais foi praticamente abandonado no século XX em razão do surgimento do cimento moderno, que é bem mais eficiente, com qualidade superior, com pega mais rápida e de elevada resistência, inclusive.

Com a invenção do concreto armado o seu uso se generalizou rapidamente e, hoje em dia, é praticamente impossível pensar até na construção de uma simples residência térrea de alvenaria sem o seu uso.

O CONCRETO ARMADO

O concreto comum ou simples possui uma razoável resistência à compressão ou esmagamento, no entanto ele possui uma baixa resistência à tração, cerca de 10% do valor da compressão. Como na maioria das estruturas é comum se encontrar os dois tipos de esforços, a compressão e a tração, então o uso do concreto se dá normalmente junto com outro material, na maioria das vezes aço carbono, na forma de vergalhões de aço usados na composição do concreto armado.

O tipo de armadura empregado no concreto armado caracteriza o concreto. Usualmente, chama-se concreto armado quando o aço é disposto nos locais apropriados, a armadura passiva. Quando o aço colocado na estrutura sofre a aplicação de um alongamento, tracionado antes ou depois de concretado, recebe o nome de concreto protendido.

Além disso, existem vários tipos de concretos especiais, como o concreto autoadensável, concreto leve, concreto pós-reativo, concreto translucido, concreto colorido, concreto com fibras, que são utilizados de acordo com necessidades especificas de cada projeto.

PROPRIEDADES DOS CONCRETOS

PESO

O peso por m³ dos concretos está diretamente relacionado ao peso dos seus componentes, exceto a água usada na sua composição, que é tratada de forma diferente, já que tende a evaporar com o passar do tempo.

PESO DO CONCRETO COMUM CONSIDERANDO A SUA COMPOSIÇÃO (m³)
AGREGADO GRAÚDO	FAIXA	PESO MÉDIO
Seixo arenoso	de 2.000 a 2.300 kg	2.200 kg
Brita basáltica	de 2.200 a 2.800 kg	2.400 kg
Brita granítica	de 2.000 a 2.500 kg	2.300 kg
Brita calcária	de 2.000 a 2.200 kg	2.100 kg
Tijolos britados	de 1.700 a 2.000 kg	1.800 kg
Escórias de altos fornos	2.200 kg

Fonte: Pianca

Logicamente, o concreto armado possui o peso um pouco diferente do que apresentado no quadro acima, com os vergalhões de aço assumindo também a função de dar resistência / robustez ao concreto.

O peso do concreto pode ser calculado somando o peso dos seus componentes, mas, ressaltando, a água que tem um tratamento diferenciado no cálculo do peso.

VOLUME

Considerando somente os imóveis mais simples, como casas térreas, sobrados residenciais e salões comerciais pequenos, por exemplo, é possível definir com um grau razoável de acerto uma proporção padronizada dos elementos que compõem o concreto, considerando traço volumétrico:

PROPORÇÃO VOLUMÉTRICA DOS COMPONENTES DO CONCRETO COMUM
10%	Cimento
20%	Água e ar
30%	Areia
40%	Pedras (brita, seixo e outras)

Cerca de 70% do volume total do concreto comum é formado por areia e pedras, sendo que as pedras assumem a função principal de dar resistência / robustez ao concreto, enquanto o cimento assume a tarefa de colar os componentes do concreto.

Logicamente, o concreto armado possui uma proporção volumétrica um pouco diferente da proporção apresentada no quadro acima, com os vergalhões de aço assumindo também a função de dar resistência / robustez ao concreto.

DILATAÇÃO TÉRMICA

Assim como uma parte dos elementos e materiais existentes na natureza e fabricados pelo ser humano, o concreto também se dilata ou se contrai conforme a variação da temperatura do ambiente em que está inserido. O chamado coeficiente de dilatação térmica, por exemplo, está diretamente relacionado com a proporção de cimento usada para formar o concreto, lembrando que o cimento é mais sensível às mudanças de temperatura, para mais ou para menos, que os demais componentes do concreto.

Em média, usando números aproximados, considerando as temperaturas compreendidas entre –15º Celsius ou centígrados e +50º Celsius ou centígrados, a contração ou dilatação, respectivamente, do concreto de brita ou seixo é de cerca de 0,01 milímetro por metro linear para cada grau de temperatura.

As contrações ou dilatações causadas no concreto pelas variações da temperatura ambiente, por exemplo, podem, eventualmente, provocar trincas. Entretanto, elas não devem ser confundidas com as gretas causadas pela variação do grau higrométrico do ar, que, aliás, são apenas deformações superficiais, sem consequências graves.

RESISTÊNCIA E ROBUSTEZ

A resistência, a durabilidade e a robustez do concreto dependem da proporção e da qualidade dos materiais que o constituem. A mistura entre os materiais constituintes é chamada de dosagem ou traço. Na mistura para a composição do concreto, o cimento é o elemento fundamental de ligação (cola) entre os agregados. Essas três propriedades ou características do concreto aos esforços de compressão, torção, pressão, distensão, flexão e cisalhamento estão diretamente relacionados à qualidade e proporção dos componentes do concreto, do seu amassamento, do seu adensamento, da temperatura ambiente e da temperatura dos componentes, da cura, da idade e do estado de conservação do concreto, neste caso quando o imóvel ou obra de infraestrutura já tem anos de uso.

Depois de pronto, após 28 dias, a resistência do concreto pode ser avaliada, medida ou determinada por meio de amostragem, por meio de ensaios com corpos de prova com provetes cilíndricos, de altura dupla do diâmetro, no caso do método americano, ou cúbico, no caso do método alemão.

A água utilizada contribui para a reação química que transforma o cimento portland em uma pasta aglomerante. Se a quantidade de água for muito pequena, a reação não ocorrerá por completo e também a facilidade de se adaptar às formas ficará prejudicada, porém se a quantidade for superior à adequada a resistência diminuirá em função dos poros que ocorrerão quando este excesso evaporar. A porosidade, por sua vez, tem influência na impermeabilidade e, consequentemente, na resistência / robustez e durabilidade das estruturas confeccionadas em concreto. A proporção entre a água e o cimento utilizados na mistura é chamada de fator água / cimento. As proporções entre areia e pedra brita ou britada na mistura tem influência na facilidade do concreto se adaptar às formas e na sua resistência.

As características ou qualidades de resistência e robustez do concreto são mais exigidas nos casos de concretos empregados na construção de pisos e lajes, colunas e pilares, escadas, vigas e passeios de imóveis residenciais, comerciais e industriais e obras de infraestrutura nos quais há circulação frequente de pessoas e/ou de veículos ou armazenamento de objetos ou mercadorias pesados. Essas propriedades estão diretamente relacionadas à qualidade dos componentes usados no concreto e à experiência, ao conhecimento, à seriedade, à competência, à honestidade e à habilidade das pessoas, empresas, conselhos / autarquias e governos diretamente envolvidos nos trabalhos de planejamento, execução e fiscalização das obras, respectivamente.

POROSIDADE E PERMEABILIDADE

De modo geral, os concretos possuem mais ou menos porosidade, dependendo de vários fatores, entre eles a proporção de areia, cimento e água usada na sua composição. Além disso, quanto maior a porosidade de um concreto também maior é a sua permeabilidade.

Pra quem não sabe, crianças ou adolescentes em idade escolar, por exemplo, a porosidade é a característica de um material possuir poros, que, por sua vez, são pequenos orifícios pelos quais passam mais ou menos água e/ou ar. Já a permeabilidade é a característica de um material permitir a passagem de água. Apenas para efeito didático, a nossa pele, por exemplo, contém poros. Você não os vê porque eles são muitos pequenos, mas eles estão ali, permitindo a passagem de um volume muito pequeno de água, de fora pra dentro (na piscina, por exemplo), ou suor, de dentro pra fora.

Voltando ao contexto da construção civil, a porosidade de um concreto depende da dosagem e do adensamento dele. Se ele tiver água demais e/ou cimento de menos em sua composição haverá vários problemas de qualidade do concreto, entre eles o excesso de porosidade. Por isso e por outros motivos, é importante que o engenheiro civil e o mestre de obras acompanhem a obra periodicamente, com visitas técnicas e orientações semanais, no caso do engenheiro, e presença constante e orientações diárias, no caso do mestre de obras, aos pedreiros e seus ajudantes.

Dentro da construção civil, fala-se que o concreto é gordo quando o cimento usado em sua composição enche os vazios dos ou entre os agregados graúdos e os agregados miúdos, e fala-se que o concreto é magro caso ocorra o contrário. Mas sabe-se que até mesmo os concretos gordos não são completamente impermeáveis. Aliás, não existe, pelo que se sabe, concretos comuns ou concretos armados totalmente impermeáveis, sendo necessário lançar mão de outros recursos tecnológicos para alcançar 100% de impermeabilidade, como as argamassas industrializadas de impermeabilização, por exemplo.

EXPANSÃO E RETRAÇÃO

Depois de pronto o concreto aumenta de volume durante o processo químico de pega, mas alguns dias depois ele passa a se contrair, literalmente, a encolher, até completar o processo químico de endurecimento. Esse processo químico de expansão e retração é inevitável e não há muito o que os engenheiros e mestres de obras possam fazer para evitá-lo, restando a eles apenas fazer o acompanhamento regular para se certificar de que os processos de pega e endurecimento foram concluídos com sucesso, sem nenhum dano estrutural grave e sem prejudicar a qualidade e estética da obra.

Esses fenômenos de expansão e retração, que têm origem química, durante o processo de pega e endurecimento, não devem ser confundidos com o fenômeno de dilatação térmica, que por sua vez tem origem física e está diretamente relacionado à temperatura ambiente.

COMPOSIÇÃO DO CONCRETO

De modo geral, os materiais constituintes do concreto são:

Aglomerante, geralmente cimento portland;
Agregado miúdo, geralmente areia natural ou artificial, neste caso pó de pedra beneficiado;
Agregado graúdo, geralmente pedra britada ou seixo natural;
Água, que pode ter parte ou totalidade substituída por gelo em alguns casos;
Aditivo, geralmente plastificante e retardador de pega;
Adições, geralmente metacaulim, cinza volante, pozolanas, cal e pó de pedra;

Os aglomerantes usados na construção civil, na composição dos concretos e argamassas, são as cales hidráulicas, as pozolanas e, principalmente, o cimento. O profissional da construção civil deve dar uma atenção especial à qualidade e procedência desses materiais, principalmente do cimento. Já a qualidade dos agregados também tem influência sobre a qualidade ou características do concreto, principalmente a areia, a pedra brita ou seixo. Se possível, dê preferência aos agregados procedentes da decomposição ou trituração de rochas resistentes. Além disso, evite agregados contaminados com substâncias terrosas e orgânicas.

TIPOS DE CONCRETOS

CONCRETO CONVENCIONAL

Hoje em dia, o concreto convencional ou concreto comum é um dos tipos de concretos mais utilizados nas obras de engenharia civil. A resistência do concreto convencional ou concreto comum pode variar de 5,0 em 5,0 MPa, a partir de 10,0 até 40,0 MPa e seu abatimento (Slump) varia de 40 milímetros a 70 milímetros.

CONCRETO USINADO

O concreto usinado é dosado e preparado em instalações apropriadas, ele é produzido com rigoroso controle de qualidade e rigoroso controle de peso e volume dos materiais usado na sua composição (cimento, brita, areia, água e aditivos), definidos a partir da necessidade do cliente.

Esse tipo de concreto tem entre suas principais vantagens a precisão da mistura e a garantia por parte do fornecedor quanto à segurança e à obtenção da resistência característica do concreto solicitado para os elementos da obra.

CONCRETO ARMADO

Atualmente, o concreto armado é o tipo mais comum no nosso dia a dia. A sua mistura é semelhante à mistura do concreto comum, mas a sua composição original é combinada com barras de aço, geralmente vergalhões, que aumentam a rua robustez estrutural e resistência. A inserção dessas barras de aço é necessária para aumentar a sua resistência à tração, pois o ponto forte do concreto comum é a resistência à compressão.

CONCRETO PROTENDIDO

O concreto protendido, conhecido em Portugal como betão pré-esforçado, é semelhante ao concreto armado, mas com a inserção de cabos de aço de alta resistência (ancoramento) ao concreto que está sendo trabalhado, com a aplicação de tensões em partes do material. A técnica de uso do concreto protendido é mais adequada para construção de obras de infraestrutura e grandes imóveis, como, por exemplo, pontes e andares de edifícios.

Entre as razões para o uso da técnica de construção com o concreto protendido está a necessidade de uma estrutura resistente aos esforços de flexão. A vantagem desse tipo de concreto é a necessidade reduzida de manutenção ao longo da vida útil do imóvel ou da obra de infraestrutura. Além disso, o uso da tecnologia de concreto protendido possibilita construções de obras com grandes vãos, a utilização do concreto em ambientes agressivos, a fabricação de elementos pré-moldados, como, por exemplo, as lajes pré-moldadas, reforços de estruturas, entre outros.

CONCRETO ESTRUTURAL LEVE

De modo geral, o concreto estrutural leve possui componentes leves, de modo que sua massa específica é de aproximadamente dois terços da densidade de um concreto comum ou concreto armado.

Ele é mais usado na fabricação de elementos pré-moldados e painéis pré-fabricados.

CONCRETO DE ALTA RESISTÊNCIA

De modo geral, o concreto de alta resistência é aquele com resistência maior que a resistência do concreto convencional ou concreto comum, com resistência de 149 Mpa ou mais aos 28 dias. Obtém-se o concreto de alta resistência com o uso de agregados graúdos de menor tamanho que os agregados comumente usados na composição do concreto comum. Assim aumenta-se a resistência do concreto com o fortalecimento da chamada zona de transição ou área de contato entre aglomerante ou pasta e o agregado.

Portanto, quanto maior a necessidade de resistência menor deve ser a dimensão dos agregados graúdos. Entre os inconvenientes do concreto de alta resistência estão a forte retração do material durante o processo de endurecimento e o alto consumo de cimento.

O concreto de alta resistência é usado principalmente na construção de fundações, lajes de piso, pilares e vigas de edifícios altos, porém é um tipo de concreto sujeito às mudanças de temperatura ambiente.

CONCRETO AUTO ADENSÁVEL

O concreto auto adensável foi criado a partir da necessidade de uso de um tipo de concreto com características de alta fluidez durante a aplicação, com baixo risco de exsudação ou segregação e possível de ser moldado no local de aplicação sem o uso de vibradores para eliminação dos vazios, com abatimento superior a 200 milímetros e capacidade de preenchimento dos vazios sem necessidade do uso de vibradores.

Assim, ele pode ser utilizado em concretagens submersas e fábricas de pré-moldados. Por outro lado, entre seus pontos negativos estão o alto custo de fabricação e a alta retração durante a secagem e endurecimento, por causa do alto teor de cimento, o que pode ser amenizado com a mistura de aditivos como goma hidrolisada, sílica ativa e nanossílica.

CONCRETO DE ALTO DESEMPENHO

O concreto de alto desempenho é um tipo de concreto formulado para ser mais durável ou duradouro e, se possível, mais resistente ou robusto do que o concreto convencional ou concreto comum. De modo geral, as misturas de concreto de alto desempenho são compostas essencialmente pelos mesmos materiais que as misturas de concretos convencionais. Mas as proporções dos componentes usados são diferentes, para fornecer a melhor combinação de durabilidade e resistência possível, necessária para atender os requisitos ambientais e estruturais do projeto.

Portanto, pode-se considerar que o concreto de alto desempenho é o que possui um conjunto de características que o torna superior ao concreto convencional ou concreto comum para determinadas utilizações.

CONCRETO PARA BLINDAGEM DE RADIAÇÃO

Como o próprio nome diz, é um tipo de concreto usado para a construção de instalações industriais, instalações científicas, instalações militares e bunkers (abrigos subterrâneos de emergência) capazes de se manterem mais ou menos protegidos de vários tipos de radiação, entre elas as radiações por raios X, raios gama e radiação por nêutrons.

O peso desse tipo de concreto pode variar entre 3.300 kg / m³ e 3.800 kg / m³. Nesse caso, os agregados naturais pesados são os principais responsáveis pelo aumento de aproximadamente 50% do peso específico quando comparado com o concreto convencional ou concreto comum.

Embora não consiga prevenir completamente a passagem de radiação, ele consegue reduzir a passagem de alguns tipos de raios e mostra-se uma alternativa mais econômica nesses casos. Os tipos de radiação que normalmente são observados para se fabricar esse tipo de material são os raios X, os raios gama e a radiação por nêutrons. Dessa forma, o concreto possui características satisfatórias para atenuação de nêutrons e raios gama.

Uma das dificuldades encontradas durante a construção com esse tipo de concreto é o seu bombeamento, que só é possível a curtas distâncias, pois ele tem a tendência de segregar.

CONCRETO ROLADO

O concreto rolado é um tipo de concreto usado principalmente como uma camada de sub-base em obras de infraestrutura, incluindo projetos de pavimentação urbana, pisos de estacionamentos e em barragens de grande porte. Durante seu emprego nessas obras é realizada a compactação dessa camada de concreto com o uso de rolos compressores.

Os materiais usados na composição do concreto rolado são os mesmos usados na composição do concreto convencional ou comum, portanto, na maioria dos casos, o seu custo não é muito mais alto que o custo do concreto comum.

CONCRETO CELULAR

O concreto celular é um tipo de concreto de massa relativamente leve, com massa específica entre 300 kg / m³ e 1.850 kg / m³, com a adição de uma espuma especial para alcançar as propriedades necessárias. Geralmente, ele é utilizado em projetos em que há necessidade de combinar alguma resistência razoável com certa leveza, como em casos específicos de paredes, divisórias, nivelamento de pisos, painéis pré-fabricados e pré-moldados.

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