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23/10/2013 1 MATEC 01 _ AULA 8 O concreto é o material mais utilizado na construção ....POR QUÊ? -EXCELENTE RESISTÊNCIA À ÁGUA -FACILIDADE COM QUE ELEMENTOS ESTRUTURAIS DE CONCRETO PODEM SER EXECUTADOS, NUMA VARIEDADE DE FORMAS E TAMANHOS -MATERIAL MAIS BARATO E MAIS DISPONÍVEL NO CANTEIRO 23/10/2013 2 O CONCRETO AGLOMERANTE + AGREGADOS INERTES AGLOMERANTE: é um material que tem a finalidade a aglutinação de outros materiais: Adesivo, cola, cimento AGREGADOS INERTES: São insumos minerais que não reagem entre si. É um material granular, tal como areia, pedregulho, pedra britada ou escória de alto forno CARACTERÍSTICAS Formas e volume indefinidos Custo baixo Geralmente inerte (não sofre variação) -AGREGADO GRAÚDO - partículas maiores que 4,8mm (peneira nº4) -AGREGADOS MIÚDOS – partículas menores que 4,8mm porém maiores que 0,75mm (peneira nº200) AGREGADO 23/10/2013 3 NBR 7217 Produto ativo em forma de pó que quando é adicionado água, entram na composição das pastas, argamassas e concretos. Muitos aglomerantes têm registros históricos que indicam suas utilizações nas construções há mais de 4.000 anos. Ex: Pirâmides Egípcias, Muralha da China. Construções cujas fundações eram feitas de pedras grandes, terra e cal. AGLOMERANTE 23/10/2013 4 Propriedades: - Pega- processo de solidificação da pasta - Endurecimento - aumenta de resistência - Durabilidade - Resistência - Isolamento térmico e acústico Tipos: - Aéreos ◦Não resistem a água. (cal aéreo e gesso) - Hidráulicos ◦Cuja reação química com a água provoca endurecimento. (cimento portland). AGLOMERANTES Pozolanas - Cinzas vulcânicas ou solos - foram usadas por gregos e romanos em argamassas de cal e areia para aumentar sua resistência mecânica 23/10/2013 5 FORNO ROTATIVO O CONCRETO AREIA PEDRACIMENTO ÁGUA AGREGADOS AGREGADO MIÚDO AGREGADO GRAÚDO CONCRETO 23/10/2013 6 TIPOS DE CIMENTO CP I – Cimento portland comum CP II-E– Cimento portland composto com escória (estruturas que exijam um desprendimento de calor moderadamente lento). CP II-Z – Cimento portland composto com pozolana (menor permeabilidade - obras subterrâneas) CP II-F – Cimento portland composto com fíler (adição de material carbonático) - concreto armado e argamassas de revestimento) CP III – Cimento portland de alto-forno (adição de escória - obras de grande porte e agressividade CP IV – Cimento portland pozolânico (alta impermeabilidade e maior durabilidade). CP V-ARI – Cimento portland de alta resistência inicial (alta resistência inicial do concreto em suas primeiras idades). RS – Cimento portland Resistente a Sulfatos. APLICAÇÕES DO CONCRETO Estruturas de pontes e viadutos; Millau Bridge – Norman Foster 23/10/2013 7 Obras em concreto protendido; 23/10/2013 8 APLICAÇÕES DO CONCRETO Pisos de alta resistência; Pisos de rodovias; Recuperação de estruturas; Pré-moldados CURIOSIDADE O concreto é o segundo produto mais consumido pela humanidade O consumo projetado de concreto no ano 2000, igual a 2.664 kg / habitante, somente será superado pelo da água, com 10.950 kg / habitante 23/10/2013 9 HISTÓRIA DO CIMENTO Romanos - 300 a.C. a 476 d.C HISTÓRIA DO CIMENTO John Smeaton (1756) – Inglaterra Série de experimentos de modo a obter uma cal que possuísse propriedades hidráulicas Cimento Romano de James Parker (1796) – Inglaterra James Parker patenteia um cimento hidráulico natural 23/10/2013 10 HISTÓRIA DO CIMENTO Joseph Aspdin (1824) – Inglaterra - inventa o cimento Portland Fábrica em subúrbio de Leeds A primeira aplicação de cimento Portland foi no preenchimento de uma fenda no Túnel do Tâmisa. Produção de Cimento Portland (via seca) moagem final Cimento Portland ~0,8 Calcário ~0,2 Argila moagem ~0,95 clínquer ~0,05 Gipsita Adições pré-aquecedor Forno >1450 oC 23/10/2013 11 HISTÓRIA DO CIMENTO Johnson aperfeiçoa (1845) – Inglaterra - clínquer. 1850 a 1900 – Alemanha Joseph Louis Lambot (1850 a 1855) – França A primeira publicação sobre Cimento Armado foi do francês Joseph Louis Lambot Em 1954, Lambot já executava construções de "cimento armado" com diversas finalidades. HISTÓRIA DO CIMENTO - Anos 20 – Introdução do Concreto Pré-Misturado A qualidade do mistura do concreto passa a ser muito melhor controlada após a introdução do concreto preparado em usina. - Década de 70 Introdução do concreto reforçado com fibras e de concretos de alta resistência. - Década de 80 Superplastificantes são introduzidos nas misturas. - Presente e Futuro do Concreto 23/10/2013 12 O CONCRETO ARMADO: INSPIRAÇÃO PARA A GERAÇÃO MODERNA O concreto armado foi uma inovação na arquitetura, pois através dele mudanças nas formas de se projetar e de pensar o ambiente e o espaço foram desenvolvidas. Auguste Perret foi o arquiteto que iniciou essas transformações através de construções como o edifício da Rue Franklin e da Rue Ponthieu. O concreto armado com toda sua flexibilidade deu inspiração para os arquitetos do movimento moderno. Edifício da Rue Franklin 23/10/2013 13 SUSTENTABILIDADE 1 TONELADA DE CLÍNQUER = 1 TONELADA DE CO2 NA ATMOSFERA INDÚSTRIA DO CIMENTO > 2 BILHÕES DE TONELADAS ANUAIS> 7% DO TOTAL DO DIOXIDO DE CARBONO LANÇADO ANUALMENTE NA ATMOSFERA E NO MUNDO TODO SUSTENTABILIDADE Impacto ambiental Produção de CO2 pela indústria de cimento (% do CO2 total gerado) 23/10/2013 14 SUSTENTABILIDADE -AREIA + BRITA + ADITIVOS MINERAIS 12 bilhões de toneladas anuais desses materiais. exploração + processamento + transporte -CONSUMO DE MAIS DE 01 TRILHÃO DE TONELADAS DE ÁGUA POR ANO - A redução da durabilidade das estruturas de concreto provoca o aumento do consumo de matérias primas, produção de poluentes, gastos energéticos e custos adicionais com reparos, renovação e manutenção das construções. - As construções em concreto armado geralmente são projetadas para ter uma vida útil de 50 anos. Alguns estudos demonstram que em grandes centros, devido a inúmeros fatores, as construções não resistem aos 20 primeiros anos sem começarem processos de deterioração, sendo esse um processo mundial. SUSTENTABILIDADE Aumentado a vida útil das estruturas em concreto, de maneira geral, se mostra uma boa solução a longo prazo para a preservação de recursos naturais, redução de impactos, economia de energia e aumento do potencial de extração das reservas naturais. Porém, para se obter esses resultados, é necessário a reestruturação do processo construtivo, que prega a produtividade acelerada, tornando-o propenso à preservação dos recursos, previsão de necessidades a longo prazo e maior durabilidade estrutural.
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