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UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB UNEB INTRODUÇÃO UNEB – UNIVERSIDADE DO ESTADO DA BAHIA CURSO: ENGENHARIA DE PRODUÇÃO CIVIL DISCIPLINA: MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO II PROFA: ANA GABRIELA SARAIVA DE AQUINO LIMA UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB O QUE É CONCRETO? Fonte: Aurélio Mistura em proporções pré-fixadas de um aglutinante (cimento) com água e um agregado constituído de areia e pedra, de sorte que venha a formar uma massa compacta, de consistência plástica, e que endurece com o tempo. UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB MATERIAIS CONSTITUINTES DO CONCRETO agregados cimento água areia brita aglomerante pasta argamassa concreto aditivo (opcional) ou a “receita do bolo” adições (opcional) UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB MATERIAIS CONSTITUINTES ou a “receita do bolo” Traço 1:2:3:0,5 (c:a:b:a/c) UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB EVOLUÇÃO Há milhares de anos o concreto já participava da história da humanidade, e através dos tempos evoluiu com o desenvolvimento das civilizações e tem sido utilizado para os mais diversos tipos de construções. Na maioria das obras de nossa sociedade ele foi testado e aprovado como um dos materiais dos mais versáteis e confiáveis.(Levy e Helene, 2002). UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB •Concreto Antigo: 5000 a.C. – 100 a.C. O concreto mais antigo encontrado até hoje data de 5600 a.C., confeccionado em Lepenski Vir Iugoslávia, foi o piso de um casebre, tinha 250 mm de espessura. Era constituído de uma mistura de cal, argila e agregados. Já em 2500 a.C. a primeira das pirâmides Egípcias na cidade de Gisé foi parcialmente construída em concreto. Mural egípicio retratando mistura manual de concreto (1950 a. C.) EVOLUÇÃO UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB EVOLUÇÃO • Concreto Romano: 100 a.C. – 400 d.C. É creditado aos romanos o desenvolvimento do uso do concreto em construções civis em grande escala e o uso de concreto em sistemas de drenagem e água. Vista geral do anfitearto de Pompeia com paredes circulares construídas em concreto (75 a.C) Vista geral do Colisseum em Roma fundações e paredes internas em concreto (80 d.C.) UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB EVOLUÇÃO Vista do Panteão em Roma (127 d.C.) Sistema de abastecimento de água construído pelos romanos UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB EVOLUÇÃO • Concreto Medieval: 1200 d.C. – 1600 d.C.; Depois da queda do Império Romano, as construções de concreto na Europa tiveram um grande declínio. Somente 800 anos mais tarde, por volta do ano 1200 d.C. os construtores reabilitaram o concreto como material de construção, utilizando-o em fundações e estruturas. O concreto utilizado durante esta época ficou conhecido por concreto medieval, existem diversos exemplos de obras edificadas com este material, e uma das mais notáveis foi a construção da Catedral de Salisbury na Inglaterra. UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB EVOLUÇÃO • Concreto da Revolução Industrial: 1600 d.C. – 1800 d.C. Na Europa, a partir da segunda metade do século XVIII, pesquisadores iniciaram diversos experimentos com o intuito de fabricar um cimento que possibilitasse maior resistência e durabilidade ao concreto. Por volta de 1763, James Parker, acidentalmente preparou uma mistura de rochas vulcânicas e cal criando um tipo de cimento, o qual seria conhecido mais tarde por cimento romano, pois acreditava-se erroneamente que aquele cimento era o mesmo usado 1800 anos atrás pelos romanos. Em 1812, o Engenheiro Civil Louis Vicat de origem francesa, foi designado para projetar uma nova ponte sobre o Rio Dordogne em Souillac, França. UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB EVOLUÇÃO Vista geral da ponte projetada por VICAT em 1812 UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB Materiais e construção II – Prof. Jorge Lima EVOLUÇÃO • Concreto Moderno: 1800 d.C em diante A partir do desenvolvimento do Cimento Portland, foi possível utilizar o concreto com mais freqüência, a partir de então, engenheiros e arquitetos passaram a ter um importante material que lhes permitiu dar forma às suas idealizações, o que levou a métodos construtivos inovadores e novas formas arquitetônicas, demonstrando dessa forma como o concreto tem colaborado com as civilizações, contribuindo com o meio ambiente, ajudando as comunidades a melhorar suas infra- estruturas, dando suporte a construções de edifícios, áreas de lazer, casas e fábricas. UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB EVOLUÇÃO • 1817 - Invenção do Cimento Portland por Luis Vicat. • 1824 – Patente do Cimento Portland por Josef Aspdin • 1848 - Invenção do Concreto Armado por Lambot. • 1898 - Intervenção do arq. Auguste Perret (o concreto armado na arquitetura moderna). UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB EVOLUÇÃO • Concreto de Alto Desempenho 1990 d.C. A utilização criteriosa dos agregados, do cimento somadas ao surgimento dos aditivos redutores de água, e um rigoroso controle de produção do concreto possibilitou nas últimas décadas do século XX o surgimento do concreto de alto desempenho (maior durabilidade). Complexo Olímpico Barcelona -1992 Torre de comunicações, Barcelona com 268 m de altura. UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB EVOLUÇÃO Novo Rumo à Construção no Século XXI: • Material mais consumido pelo homem no mundo - só ultrapassado pela água. • Consumo estimado total de 5,5 bilhões de toneladas/ano. (+ 2,3 bilhões de m3). UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB IMPORTÂNCIA CONSUMO DE CONCRETO O concreto é o segundo produto mais consumido pela humanidade UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB IMPORTÂNCIA do CONCRETO Participação no custo da estrutura: 20 a 30% Concr eto Aço Fôr mas Ci mbr amento M ovi mentação e Equi pamentos M ater i al M ão de obr a 0% 5% 10% 15% 20% 25% Distribuição de Custos - Estrutura de Concreto UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB IMPORTÂNCIA do CONCRETO UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB O cimento e o concreto estão presentes no desenvolvimento do país Estradas Casas popularesPontes / Viadutos Edifícios Corredores urbanos Praças / Centros de Lazer Barragens Saneamento Hospitais Shoppings / Hotéis Presídios CrechesEscolas Estádios Portos Aeroportos Favelas Ferrovias Materiais de construção II – Prof. Jorge Lima UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB Primeiramente, o concreto possui excelente resistência à água.Ao contrário da madeira e o aço comum, a capacidade do concreto de resistir à ação da água, sem deterioração séria, faz dele um material ideal para estruturas destinadas a controlar, estocar e transportar água. POR QUE É O MATERIAL MAIS LARGAMENTE USADO NA ENGENHARIA? UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB A segunda razão, é a facilidade com que elementos estruturais de concreto podem ser executados, numa variedade de formas e tamanhos. Isso por que o concreto fresco tem uma consistência plástica, o que permite ao material fluir nas fôrmas pré-fabricadas (formas definidas). POR QUE É O MATERIAL MAIS LARGAMENTE USADO NA ENGENHARIA? UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB A terceira razão, é que o concreto é normalmente o material mais barato e mais facilmente disponível no canteiro de obras. Os principais ingredientes para execução do concreto – cimento Portland e agregados – são relativamente baratos e comumente disponíveis na maior parte do mundo. POR QUE É O MATERIAL MAIS LARGAMENTE USADO NA ENGENHARIA? UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB Concreto simples: peso específico da ordem de 2400 kg/m3; utilizado principalmente nas fundações, como os blocos de concreto Ciclópico, os tubulões e as estacas de concreto; Concreto armado: peso específico da ordem de 2500 kg/m3, a existência do concreto armado se dá, principalmente, pela aderência entre os dois materiais; é utilizado em praticamente todo tipo de estrutura; TIPOS DE CONCRETO + = UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB Concreto protendido: apresenta uma durabilidade maior, já que a fissuração é bem menor. Utilizado em grandes vãos. TIPOS DE CONCRETO UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB TIPOS DE CONCRETO Concreto protendido: apresenta uma durabilidade maior, já que a fissuração é bem menor. UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB TIPOS DE CONCRETO 26 Concreto protendido: UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB Argamassa armada: possui basicamente a mesma composição do concreto, porém sem a utilização do agregado graúdo (pedra), e possui uma armadura difusa, de pequeno diâmetro, normalmente em tela soldada; é muito utilizada em peças pré-moldadas leves; TIPOS DE CONCRETO UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB Concreto leve: é um concreto mais leve que o convencional, feito, na maioria das vezes, com agregados leves celulares, podendo seu peso específico seco ao ar ser da ordem de dois terços do peso do concreto convencional, e não ultrapassando o valor de 18,5 kN/m3; é muito utilizado nas peças de pré-moldados leves e em estruturas onde se pretende reduzir o peso próprio; TIPOS DE CONCRETO UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB Concreto pesado: é um concreto feito com minerais de alta massa específica, e é cerca de 50% mais pesado que o concreto convencional; é usado para blindagem em usinas nucleares ou outros tipos de radiação; TIPOS DE CONCRETO UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB Concreto massa: é a denominação dada ao concreto utilizado em estruturas que apresentam um grande volume de concreto, como as barragens, onde atenção especial deve ser dada às elevadas temperaturas que ocorrem no seu interior, durante a concretagem; TIPOS DE CONCRETO Materiais de construção II – Prof. Jorge Lima UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB Concreto projetado: é o concreto que é projetado em alta velocidade, por uma bomba pneumática, sobre uma superfície; é muito utilizado em obras de reparo, túneis, canais, paredes finas, etc; Concreto moldado in loco: TIPOS DE CONCRETO UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB Concreto pré-moldado: é o concreto que é produzido fora do local onde a estrutura permanecerá; pode ser no próprio canteiro da obra ou em fábricas de pré- fabricados; a grande vantagem é a possibilidade de reutilização das fôrmas quando há grande repetição das peças e a rapidez na montagem; porém, deve-se tomar cuidado especial com o seu transporte e o içamento das peças; TIPOS DE CONCRETO UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB Concreto bombeado: é o concreto que é transportado por pressão através de tubos rígidos ou mangueiras flexíveis e descarregado diretamente nos pontos onde deve ser aplicado; muito utilizado nas obras de grandes edificações, onde o concreto, normalmente, chega em caminhões betoneiras e é então bombeado; TIPOS DE CONCRETO UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB Concreto de alta resistência (CAR): no Brasil baixa resistência: até 25MPa; média resistência: de 25 à 50MPa; alta resistência: de 50 à 90MPa; ultra- alta resistência: acima de 90MPa; TIPOS DE CONCRETO UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB Concreto de alto desempenho (CAD): segundo o CEB-FIP CM 90 citado por DUMÊT (2004), é o concreto com fator a/c inferior a 0,40, ou seja, com baixa permeabilidade; é um concreto que tem desempenho diferenciado, em relação ao convencional, para determinadas propriedades, como a resistência e a durabilidade; é um concreto que possui na sua composição, além dos materiais usados no concreto comum, algum material com propriedades pozolânicas, como por exemplo a sílica ativa ou a cinza volante, e aditivos superplastificantes para melhorar a sua trabalhabilidade, que fica prejudicada com a adição dos finos; é utilizado em estruturas sujeitas à compressão elevada (como os pilares), em peças protendidas, em estruturas submetidas a desgastes mecânicos e erosão, como rodovias, pisos industriais, pistas de aeroportos, obras marítimas, etc; TIPOS DE CONCRETO UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB Concreto compactado com rolo: é um concreto seco, de consistência dura e trabalhabilidade tal que lhe permite receber compactação por rolo compressor, vibratório ou não; empregado como base e revestimento de pavimentos sujeitos a tráfego pesado e em obras hidráulicas; TIPOS DE CONCRETO UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB Concreto com fibras: concreto contendo fibras de aço, de vidro, polipropileno, cimento amianto, vegetais, etc., que aumentam a rigidez, ductilidade e durabilidade; diminuem a permeabilidade e as tensões nos estribos; controlam melhor a fissuração; muito utilizado em estruturas pré- moldadas e em concreto projetado, lajes e pisos, túneis, etc; TIPOS DE CONCRETO UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB 38 Concreto com polímeros: concreto com permeabilidade muito baixa e excelente resistência química; utilizado como revestimento de proteção de armaduras, contra corrosão, em pisos industriais e tabuleiros de pontes. Existem ainda outros tipos de concretos especiais, como por exemplo: concretode alta densidade, concreto com alta trabalhabilidade, concreto auto-adensável, concreto com baixa retração, etc. Cada um com uma característica própria, visando atender melhor a um determinado tipo de estrutura. TIPOS DE CONCRETO UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB 39 Concreto auto-adensável: Concreto com capacidade de preenchimento nas formas e passagem entre os obstáculos, por ação exclusiva do seu peso próprio, ou seja, sem aplicação de forças externas para o seu adensamento. Assim considera-se que o CAA garante o preenchimento das formas de maneira uniforme e com o mínimo de vazios, não prejudicando o seu desempenho. TIPOS DE CONCRETO Materiais de construção II – Prof. Jorge Lima UNEB – Engenharia de Produção Civil - Materiais de construção civil II – Profa Ana Gabriela Saraiva de A. Lima UNEB 40 CONCRETO MATERIAL UNIVERSAL "Ninguém pensaria em usar madeira em uma barragem, aço em pavimentação ou asfalto em estruturas de edifícios, mas o concreto é usado para cada uma dessas e em muitas outras utilizações em lugar de outros materiais de construção. Ele é usado para suportar, para vedar, para revestir e para preencher. Mais pessoas precisam conhecer melhor o concreto que outros materiais especializados." (J. Kelly)