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Aula 01 – Estruturas de Concreto I Histórico da Evolução do Concreto Armado O Cimento Moderno *John Smeaton, engenheiro inglês, ao analisar, em 1758, materiais aglomerantes para a construção de um farol, verificou que o cimento hidráulico, obtido da mistura de calcário e argilas, era melhor que o calcário puro. *James Parker, engenheiro inglês, inventou, em 1792, um cimento, patenteado, em 1796, com o nome de cimento Romano e muito utilizado por suas excelentes qualidades; após a patente expirar, 14 anos depois, alguns engenheiros e químicos misturaram pedras calcárias com uma quantidade de 1/3 de argila e com pequena porção de óxido de ferro, obtendo um cimento Romano similar ao de Parker. *Louis Vicat, engenheiro francês, considerado o inventor do cimento, publicou, em 1817, um trabalho no qual mostrou os resultados de uma pesquisa na qual queimava uma mistura de calcário e argila, obtendo um cimento; em 1818, a Academia das Ciências de Paris aprovou a descoberta de Vicat e autorizou utilizá-lo na construção de uma ponte; o cimento criado por Vicat tornou-se muito popular. *Joseph Aspdin, químico inglês, solicitou, em 1824, a patente para o aperfeiçoamento de um método para produzir uma pedra artificial à qual denominou cimento Portland, por sua semelhança com uma pedra calcária branco-prateada extraída, há mais de três séculos, de pedreiras da península de Portland, na Inglaterra; a pedra artificial era um concreto simples, trabalhando à compressão. *Grisell e Peto, empreiteiros ingleses, fizeram, em 1843, as primeiras análises comparativas entre o cimento Romano e o cimento Portland, demonstrando a superioridade do último. *Antonio Proost Rodovalho, comendador, foi quem iniciou, no Brasil, em 1888, a fabricação do cimento Portland, em uma usina de Sorocaba, SP, operando até 1907 e extinguindo-se em 1918; o governo do Espírito Santo fundou, em 1912, uma fábrica de cimento Portland que funcionou até 1924, paralisando suas atividades; após modernizar suas instalações, voltou a produzir em 1936; em 1924, a Companhia Brasileira de Cimento Portland instalou uma fábrica em Perus, SP, cuja construção pode ser considerada como o marco inicial da implantação da indústria brasileira de cimento. A Descoberta do Concreto Armado *O descobrimento do concreto armado data de 1849, quando o agricultor francês, Joseph-Louis Lambot, que fabricava tanques de cimento reforçados com ferro, resolveu construir um barco, usando esta técnica, testando-o em lagoas de sua propriedade; no início do século 20, o tipo de concreto usado no barco, foi denominado por ferro-cimento ou cimento armado, conhecido no Brasil como argamassa armada. O barco de Lambot despertou a atenção de um rico comerciante de plantas ornamentais, chamado Joseph Monier, que passou a construir seus vasos de madeira ou cerâmica com cimento armado, mais resistente e durável; com o sucesso obtido, passou a produzir vários outros artefatos e algumas estruturas com cimento armado, como tubos, tanques, painéis decorativos para fachadas de edifícios, reservatório, pontes, passarelas e vigas. *A importância de Monier foi observar as características, as vantagens e desvantagens dos materiais, combinando-os adequadamente. Monier percebeu que o concreto era obtido e moldado facilmente e era muito resistente aos esforços de compressão e esmagamento e pouco resistente aos esforços de tração e cisalhamento; porém, notou que o aço tinha grande resistência aos esforços de tração e era facilmente encontrado como barras longas. Sua grande colaboração foi descobrir, mesmo que de forma empírica e intuitiva, que, ao dispor as barras de aço junto ao concreto, de forma adequada, obtinha um produto resistente à compressão, à tração e ao cisalhamento. *Com o decorrer, percebeu-se que o concreto armado, como material compósito, requeria uma utilização mais racional, fundamentada em estudos teóricos e experimentais, situação inovadora para a época. Por isto, surgiram pesquisadores como os empreiteiros Grisell & Peto que realizaram estudos para demonstrar a superioridade do cimento Portland sobre o cimento Romano. *François Coignet, engenheiro químico francês, um dos pioneiros mais importantes para o desenvolvimento do concreto armado, construiu, em 1851, em Paris, sua segunda fábrica, usando um concreto clinker, verificando que substituía a pedra natural; dedicou-se ao estudo do concreto para a construção de edifícios, em Paris; executou várias obras de vulto, usando um tipo de concreto similar ao dos antigos romanos, com areia, cal, cimento, água e armadura. *William E. Ward, engenheiro mecânico americano, construiu, em 1871, o primeiro prédio em concreto armado, em Nova Iorque. *François Hennébique, engenheiro francês, destacou-se ao fazer experimentos para reforçar o concreto com ferragens. *Koenen, engenheiro alemão, escreveu, em 1886, a primeira publicação sobre o cálculo de concreto armado. *Rabut, engenheiro francês, ministrou a primeira disciplina de concreto armado, em Paris. *Emil Morsch, engenheiro alemão, foi um dos principais pioneiros no estudo do concreto armado; desenvolveu os estudos de Koenen e fundamentou suas pesquisas em ensaios de laboratório; publicou, em 1901, a primeira edição de um livro que estabeleceu as bases científicas do concreto armado; seus apontamentos tornaram-se referência no assunto, por mais de meio século; tornou- se professor da Universidade de Stuttgart, em 1916, dando aulas sobre teoria das estruturas, construções em concreto armado e pontes de alvenaria em arco; o modelo de treliça que inventou ainda é utilizado, para o entendimento e fundamentação do comportamento de vigas de concreto armado, submetidas à flexão e à torção, tornando-se um método confiável e prático para a análise, o dimensionamento e o detalhamento de elementos de concreto armado, previsto pelas principais normas de projeto de estruturas de concreto (CEB-FIP de 1990, Eurocode 2 de 1992, DIN 1045-1 de 2003, ACI 318-2 e NBR 6118 de 2003); a NB5 6118/2003 denomina o método de Morsch de modelo biela-tirante e recomenda o seu uso na análise e dimensionamento de elementos especiais de concreto armado. *A primeira referência sobre concreto no Brasil data de 1904; Antonio de Paula Freitas, professor da Escola Politécnica do Rio de Janeiro, publicou um trabalho no qual comenta a execução das obras de seis prédios e de um reservatório de água em Petrópolis.
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