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Introdução ao Concreto nos Estados Unidos

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Capitulo 01
Introdução sobre o concreto
O concreto tem versatilidade, durabilidade, sustentabilidade e econômico , tem sido utilizado no mundo do material de construção. Aparentemente quatro toneladas de concreto é produzido por pessoa ao ano, e cerca de 1,7 % é produzido por pessoa nos Estados Unidos da América. O termo concreto refere-se a mistura de agregados, que são geralmente areia, cascalho ou brita , que são unidos por aglutinante de pasta de cimento. A pasta é tipicamente feita do cimento Portland, agua e também de matérias de suplemento cimentício, assim como cinzas de cimento de escoria e aditivos químicos. Entender os fundamentos do concreto é necessário para uma boa produção de qualidade do mesmo. Está publicação fala sobre os materiais usados no concreto e os requerimentos essenciais para projetar e controlar misturas para variáveis estruturas. 
Tendência da indústria 
Os Estados Unidos usa cerca de 230 milhões de m³ de concreto pronto por ano. É usado em rodovias, ruas, estacionamentos, garagem,pontes, arranha-céus,barragens, casas, pisos, calçadas, calçadas e várias outras aplicações.
Consumo do cimento
A industria de cimento é essencial para a industria de contrução das nações . Poucos projetos de construção são viável sem utilizar produtos à base de cimento. Os Estados unidos consome cerca de 86,5 milhões de toneladas metricas do cimento Portlando em 2014. A prução de cimento nos Estados Unidos está dispersa com a operação de 91% de cimento em 33 estados. As cinco principais empresas operam coletivamente cerca de 59% da capacidade de clínquer dos Estados Unidos.
O cimento varai de consumo baseado na epoca do ano e as condiçoes climaticas do ambiente. Quase dois terços do consumo de cimento nos Estados unidos ocorre em seis meses, propriamente dito entre Maio e Outubro. A natureza sazonal doindústria pode resultar em grandes oscilações no cimento e no clínquer inventários em fábricas de cimento ao longo de um ano. Os produtores de cimento normalmente acumulam estoques durante o inverno e depois enviam eles durante o verão,
A maioria dos cimentos são enviados para produtores de concreto. O restante é enviado para os fabricantes de produtos relacionados concreto, empreiteiros, concessionários de materiais, poço de petróleo / mineração / perfuração empresas, bem como entidades governamentais.
A industria de cimento domestico é de natureza reginal.A logística do transporte de cimento limita a distribuição por longosdistâncias. Como resultado, os clientes normalmente compram o cimento de fontes locais. Aprixomadamente 97% do cimento dos Estados unidos é enviado aos cliente por caminhão. Barca e trilho tambem é um meio de transporte de distribuição do prouto. 
O conreto é usado como material em edificios nas aplicaçoes de listagem da tabela 1-1. O consumo do cimento Portland nos Eatdaos Unidos dos grupos de usuários são definidos na figura 1-7. O uso aparente de cimento Portland no mercado éprevisto para 2014 na figura 1-8. Os principais mercado são descritos mais detalhadamente nas seções seguintes.
Pavimentos
Pavimentos de concreto têm sido um dos pilares da infra-estrutura dos Estados Unidos desde a década de 1920. Primeiro país a utilizar o conreto em rua (construído em Bellefontaine, Ohio, em 1891), ainda está em serviço hoje. O concreto poder ser utilizado para novos pavimentos como, recosntrução, resurfacing, restauração ou reabilitação.Pavimentos de concreto geralmente fornecem maior vida útil, menor manutenção e menor custo de ciclo de vida de todas as alternativas.
Uma variedade de produtos à base de cimento pode ser usada em aplicações de pavimentos, incluindo cimento-solo, concreto compactado a rolo, lajes moldadas, concreto permeável e revestimento de chuva. Todos eles contêm os trêsmesmos componentes básicos do cimento Portland, solos / agregados e água.
Enquanto pavimentos de concreto são mais conhecidos como a superfície de pilotagem para rodovias interestaduais, o concreto também é um solução durável, econômica e sustentável para estradas rurais, ruas residenciais e urbanas, interseções, pistas de pouso, instalações intermodais, bases militares, estacionamentos e muito mais.
Pontes
Mais de 70% das pontes nos Estados Unidos são feitas de concreto.Essas pontes executam o ano inteiroem uma ampla variedade de climas e localizações geográficas. Com uma longa vida util e baixa manutenção, o concreto supera consistentemente outros materiais como uma opção para a construção de pontes. Um metodo popular para acelerar a construção de pontes é usar sistemas e elementos pré-fabricados.São fabricados fora do local ou adjacentes aosite da ponte real antes do tempo e, em seguida, mudou-se para o local conforme necessário, resultando em uma duração mais curta paraconstrução. Estes sistemas são construídos com concreto reforçado, pré-tensionado ou pós-tensionado (o sua combinação).Projetado para atender necessidades específicas, concreto de alto desempenho é frequentemente usado para aplicações em pontes, incluindo: misturas de alta durabilidade, misturas de alta resistência, concreto auto-consolidado e concreto de altíssimo desempenho.
Edificios 
A construção de concreto armado para arranha-céus oferece rigidez, massa e ductilidade inerentes.Ocupantes de torres de concreto são menos propensos a perceber movimentos de construção do que ocupantes de altura comparáveledifícios com sistemas estruturais não concretos. A maior consideração econômica importante na construção de arranha-céus éreduzindo o chão à altura do chão. Usando um sistema de placa plana de concreto armado, a altura do piso pode serminimizado enquanto ainda fornece alturas elevadas do chão ao teto. Como resultado, o concreto tornou-se o material deescolha para muitas torres altas e esguias.O primeiro edifício de concreto armado foi o Edifício Ingalls, de 16 andares, concluído em Cincinnati em 1903.A altura do edifício tornou-se possível à medida que a força do concreto aumentava. Na década de 1950, 34 MPa foi considerado força elevada; em 1990, dois prédios altos foram construídos em Seattle usando concreto com forças de até 131 MPa (19.000 psi). Concreto de ultra-alta resistência é agora fabricado com resistências acima de 150 MPa (21,750 psi).
Pouco mais da metade de todos os prédios baixos nos Estados Unidos são construídos em concreto. Designersselecionados de concreto para lojas de um, dois e três andares, restaurantes, escolas, hospitais, armazéns comerciais,terminais, e edifícios industriais por causa de sua durabilidade, excelentes propriedades acústicas, fogo inerenteresistência e facilidade de construção. Além disso, o concreto é frequentemente a escolha mais econômica:paredes exteriores de betão servem não só para encerrar os edifícios e manter os elementos de fora, mas tambémcargas de telhado, vento e sísmica, eliminando a necessidade de erguer sistemas separados. Quatro, concreto, construçãoOs métodos são comumente usados ​​para criar paredes de sustentação de carga para construções de baixo crescimento: inclinação, pré-moldado, concretoalvenaria e moldado no local.
O começo de uma Industria
O concreto mais antigo descoberto data de aproximadamente 7000 aC. Foi encontrado em 1985, quando um piso de concreto foi descoberto durante a construção de uma estrada em Yiftah El na Galiléia, Israel. Consistia de um concreto de cal, feito da queima de calcário para produzir cal viva, que quando misturada com água e pedra, endureceu para formar concreto (Brown 1996 e Auburn 2000).
Um material de cimentação foi usado entre os blocos de pedra na construção da Grande Pirâmide de Gizé no Egito antigo por volta de 2500 aC. Alguns relatórios dizem que era um almofariz de cal, enquanto outros dizem que o material de cimentaçãofoi feito de gesso queimado. Em 500 aC, a arte de fabricar argamassa à base de cal chegou à Grécia antiga. oOs gregos usavam materiais à base de cal como aglutinante entre pedra e tijolo e como material de revestimento sobrecalcários comumente usados ​​na construção deseus templos e palácios.
Pozolanas naturais têm sido usadas há séculos. O termo “pozolana” vem de uma cinza vulcânica extraídaPozzuoli, uma aldeia perto de Nápoles, na Itália, após a erupção de 79 dC do Monte Vesúvio. Algum tempo durante osegundo século aC os romanos extraíam uma cinza vulcânica perto de Pozzuoli. Acreditando que o material era areia, elesmisturou com limão e achou a mistura para ser muito mais forte que previamente produziu. Esta descoberta foi paratem um efeito significativo na construção. O material não era areia, mas uma cinza vulcânica fina contendo sílica ealumina. Quando combinado quimicamente com cal, este material produziu o que ficou conhecido como pozolânicocimento. No entanto, o uso de cinzas vulcânicas e argila calcinada remonta a 2000 aC e mais cedo em outras culturas.Muitas das estruturas de concreto pozolanas romanas, gregas, indianas e egípcias ainda podem ser vistas hoje. oA longevidade dessas estruturas atesta a durabilidade desses materiais.
Exemplos de concreto romano precoce foram encontradosremonta a 300 aC. A própria palavra concreta éderivado da palavra latina "concretus" significadocultivados juntos ou compostos. Os romanosaperfeiçoou o uso de pozolana como cimentaçãomaterial. Este material foi utilizado pelos construtores dofamosas muralhas romanas, aquedutos e outrosestruturas, incluindo o Teatro de Pompéia,Panteão e Colliseum em Roma (Figura 1-10).As práticas de construção eram muito menos refinadas noIdade Média e a qualidade da cimentaçãomateriais deteriorados.
A prática de queimar cal e o uso de pozolana foi perdida até os anos 1300. No século 18, John Smeatonconcentrou seu trabalho para determinar por que alguns limes possuem propriedades hidráulicas, enquanto outros (aqueles feitosde calcários essencialmente puros) não. Ele descobriu que um calcário macio e impuro contendo minerais de argilafez o melhor cimento hidráulico. Este cimento hidráulico, combinado com uma pozolana importada da Itália, foiusado na reconstrução do Farol Eddystone no Canal da Mancha, a sudoeste de Plymouth,Inglaterra (fgura 1-11).
O projeto levou três anos para ser concluído e começou a operar em 1759. Foi reconhecido como um ponto de virada nodesenvolvimento da indústria cimenteira. Uma série de descobertas seguidas como esforços dentro de um crescimento naturalindústria de cimento foram agora direcionados para a produção de um material de qualidade consistente. Cimento natural foifabricado em Rosendale, Nova Iorque, no início de 1800 (White 1820). Um dos primeiros usos do cimento naturalfoi construir o Canal Erie em 1818 (Snell e Snell 2000).
O desenvolvimento do cimento Portland foi o resultado de investigação persistente pela ciência e indústriaproduzir um cimento natural de qualidade superior. A invenção do cimento Portland é geralmente creditada a JosephAspdin, um pedreiro inglês. Em 1824, ele obteve uma patente para um produto que ele chamou de cimento Portland. Quandoconjunto, o produto da Aspdin assemelhava-se à cor do calcário natural extraído na ilha de Portland, na Inglaterra.Canal (Aspdin 1824). O nome já passou e agora é usado em todo o mundo, com muitosfabricantes adicionando seus próprios nomes comerciais ou de marca.
	1759 - J. Smeaton começou a construção do Farol Eddystone construído com cal hidráulica
	1818- O cimento natural é usado para construir o Canal Erie
	1824- Joseph Aspdin recebe uma patente de cimento hidráulico e nomeia-o depois de uma pedra calcária de primeira qualidade extraída da Ilha de Portland, no Canal da Mancha.
	1845- I. C. Johnson, da White and Sons, Swanscombe, Inglaterra, produz um cimento Portland com propriedades melhoradas
	1868- O cimento Porlant é o primeiro a ser importado para os Estados Unidos.
	1871- O cimento Portland é produzido pela primeira vez nos Estados Unidos em Coplay, Pensilvânia.
	1885- Ransome inventou o forno rotativo
	1890- Navarro levou o forno rotativo para os Estados Unidos.
	1897- Feret desenvolve uma relação entre a força e o volume de cimento, água e ar no concreto
	1902
	A associação America da fabrica de cimento Portaland é fundada.
	1904
	" A Sociedade Americana de Testes e Materiais publica a Especificação Padrão ASTM C-1 para Cimento Natural e Portland"
	1904
	" O cimento Portland de todo os Estaodos Unidos destaque na Feira Mundial de St. Louis como o pó mágico que revolucionará o século"
	1905
	" Associação Nacional de Usuários de Cimento (NACU) realiza sua primeira convenção em Indianápolis"
	1908
	" Thomas Edison inventa sistema de habitação de concreto moldado no local"
	1913
	NACU muda de nome para Instituiçaõ de Concreto Americano
	1916
	A Associação de Cimento Portland é fundada em Chicago; anteriormente chamado de Associação dos Fabricantes Americanos de Cimento Portland.
	1916
	" PCA publica misturas de concreto proporcional e mistura e colocação de concreto"
	1918
	" Abrams (Instituto Lewis - agora IIT) publica a relação entre a relação água / cimento e a resistência do concreto (LS001)"
	1921
	PCA inicia estudo a longo prazo em campo e em laboratório sobre a resistência do concreto a solos sulfatados
	1925
	" Abrams publica estudos de ligação entre concreto e aço (LS017)"
	1925
	" O laboratório de pesquisa da PCA mudou-se para a avenida West Grand nº33"
	1926
	Bolsa na PCA para Estudos naturais boreais
	1930
	" Associação Nacional de Concreto Misto Pronta é fundada"
	1931-1936
	" Construção de Hoover Dam"
	1938
	" Poderes (PCA) descobrem que o ar entra dá resistência ao gelo de concreto"
	1941
	" Um estudo de campo de longo prazo do desempenho do cimento no concreto usando 27 cimentos de várias propriedades é estabelecido (RX026)"
	1946
	Influência do gesso na hidratação e propriedades da pasta de cimento portland (RX012)
	1947
	Métodos de pressão e volumetria para determinar o teor de ar em betão fresco (RX019)
	1948
	Laboratórios de Pesquisa e Desenvolvimento da PCA constroem um laboratório de pesquisa central em Skokie, Illinois
	1948
	" Estudos das propriedades físicas da pasta de cimento portland endurecida (RX022)"
	
	
	1949
	" Requisitos de ar de concreto resistente a geada (RX033)"
	1951
	" Estrada de teste de Nova Iorque demonstra a importância do arrastamento de ar"
	1951
	" Técnica de deslocamento linear para medir o ar em concreto endurecido (RX035)"
	1952
	" Efeito do ar na durabilidade do concreto feito com vários tamanhos de agregado (RX040)"
	1955
	" Distribuição de tensões de concreto na resistência final"
	1955
	" Permeabilidade da pasta de cimento portland (RX053)"
	1955
	" Observações da reatividade de agregados alcalinos (RX054)"
	1956
	" Comitê ACI 318 aceita projeto de força final como uma alternativa à teoria de linha reta"
	1956
	Estrutura de poros de concreto endurecido (RX073
	
	
	1956
	" Efeito de vários agentes na salinização do concreto (RX083)"
	1957
	 Encolhimento de plástico e fissuração por contração (RX081)
	1957
	Requisitos de cura para concreto resistente a incrustações (RX082)
	1957
	O PCA Structural Laboratory é construído com aço de alta resistência usando concreto moldado, pré-moldado e tilt-up e inclui um piso de teste capaz de resistir mais de 4,5 milhões de kg (10 milhões de libras) para lidar com elementos de tamanho completo 
	1958
	O Laboratório de Pesquisa de Incêndio da PCA é construído para estudar as propriedades resistentes ao fogo do concreto 
	1958
	Carbonation of hydrating portland cement (RX087) 
	1958
	 Estrutura física e propriedades de engenharia do concreto (RX090) 
	1958
	Configuração do cimento portland (RX098
	1959
	Critérios para o projeto de resistência máxima são desenvolvidos (DX031)
	
	
	1960
	Pureza da água da mistura de betão (RX119)
	1960
	Química da hidratação do cimento portland (RX153)
	1962
	 Gel de tobermorite - o coração do betão (RX138)
	1963
	Ótimacura a vapor do betão pré-fabricado (DX062) 
	1965
	Brewer estabelece a migração da humidade das lajes de betão no solo DX089)
	1965
	Fadiga de barras de reforço é avaliada (DX093) 
	1966
	Propriedades sísmicas de concreto armado (DX107)
	1967
	Propriedades de cimento de escória de alto forno portland (RX218)
	
	
	1968
	Corte e transferência de momento entre lajes de concreto e colunas (DX129)
	1971-1973
	Ensaios de fogo em pisos e vigas de concreto são conduzidos (RD004 a RD009, RD016) 
	1977
	Relação tensão-deformação de concreto de alta resistência (RD051) 
	1979
	 Efeitos de redutores de água de alta faixa no concreto (RD061)
	1981
	 Whiting desenvolveu teste rápido de permeabilidade ao cloreto (RD81 / 191)
	1983
	Efeito da cinza volante na estabilidade do ar vazio (RD085) 
	1985
	Efeito da cinza volante nas propriedades do concreto (RD089 e RD090)
	1986
	Efeito da vibração no sistema vazio de ar e durabilidade de concreto (RD092)
	1988
	Comportamento de flexão e cisalhamento de vigas de concreto durante o incêndio (RD091)
	
	
	1989
	Influência do projeto e materiais na resistência à corrosão do aço no concreto (RD098)
	1992
	Desempenho a longo prazo de concreto de campo (RD102)
	1992
	Resistência ao fogo e classificação de incêndio para colunas de concreto (RD101) 
	1992
	Otimização da forma e conteúdo de sulfato (RD105)
	1992
	Efeitos de redutores de água convencionais e de alta amplitude sobre propriedades de concreto (RD107) de concreto de alta resistência comercialmente disponível 
	1995
	Otimizando a textura da superfície de pavimentos de concreto (RD111)
	1996
	A influência das temperaturas de fundição e cura em concreto fresco e endurecido (RD113)
	1996
	Uso de calcário em cimento portland (RP118)
	2000
	Fundação do Centro Nacional de Tecnologia de Colocação de Concreto 
	2001
	Avalia-se o desempenho a longo prazo do concreto na água do mar (RD119)
	2001
	Resistência ao degelo e geada do concreto de alta resistência (RD122)
	2002
	Desempenho de 40 anos do concreto na instalação de testes ao ar livre (RD124) concreto em ambientes de sulfato (RD129)
	2004
	Resistência ao gelo de pavimentos de concreto compactado (RD135)
	2004
	Concreto translúcido patenteado
	2005
	Desempenho de longo prazo de painéis arquitetônicos (RD133)
	2005
	Percurso químico da formação de etringita em argamassa curada por calor e sua relação com a expansão (DEF) (SN2526)
	
	
	2006
	Efeito de elementos secundários no desempenho de cimento (RD130) 
	2007
	 Projeto hidráulico de concreto permeável (EB303)
	2007
	Inventário de ciclo de vida de concreto portland (SN3011)
	2007
	Diagnóstico e controle de reações alcaliaggregadas no concreto (IS413)
	2008
	Fatores que afetam a formação de aglomeração de ar vazio (SN2789a)
	2009
	Design resistente a explosões para estruturas de concreto (EB090)
	2009
	Fundado o MIT Concrete Sustainability Hub
	2010
	O edifício mais alto do mundo, Burj Khalifa, Dubai EAU é concluído Avaliação de ciclo de vida de pavimentos em 2010 (SN3119a) 
	2011
	Uso de calcário em cimentos em níveis de até 15% (SN3148) Avaliação de ciclo de vida de edifícios de concreto (SN3119)
	2013
	Teste rápido determinar reatividade álcali-sílica de agregados utilizando prismas de concreto autoclavado (SN3235)
	2014
	ACI 318-14 reorganizado
	2014
	Regras de categoria de produto desenvolvidas para cimento 
	2016
	Declaração ambiental de produto desenvolvida para cimento (média do setor) 
	2016
	PCA Centennial
A Aspdin foi a primeira a prescrever uma fórmula para o cimento Portland e a primeira a ter seu produto patenteado. No entanto, em 1845, a. C. Johnson, de White and Sons, Swanscombe, Inglaterra, alegou ter “queimado as matérias-primas do cimento com um calor excepcionalmente forte até que a massa fosse quase vitrificada”, produzindo um cimento portland como o conhecemos agora. Este cimento tornou-se a escolha popular em meados do século XIX e foi exportado da Inglaterra para todo o mundo. A produção também começou na Bélgica, França e Alemanha aproximadamente na mesma época e a exportação desses produtos da Europa para a América do Norte começou em 1865. O primeiro carregamento registrado de cimento portland para os Estados Unidos foi em 1868. O primeiro cimento Portland fabricado na Estados Unidos foi produzido em uma fábrica em Coplay, Pensilvânia, em 1871. fornece um cronograma de realizações significativas na indústria de concreto.
Desenvolvimento Sustentavel 
O concreto é a base de grande parte da infraestrutura da civilização e de muito do seu desenvolvimento físico. O dobro de concreto é usado em todo o mundo do que todos os outros materiais de construção combinados. É um material de construção fundamental para a infraestrutura municipal, infra-estrutura de transporte, edifícios de escritórios e residências. E, embora a fabricação de cimento seja intensiva em recursos e energia, as características do concreto fazem dele um material de construção de muito baixo impacto, de uma perspectiva ambiental e de sustentabilidade. De fato, a maioria das aplicações de concreto contribuem diretamente para a obtenção de edifícios e infraestrutura sustentáveis.
Qualidades essencias do concreto 
O desempenho do concreto está relacionado à mão de obra, proporções de mistura, características do material e adequação da cura. A produção de concreto de qualidade envolve uma variedade de materiais e vários processos diferentes, incluindo: a produção e teste de matérias-primas; determinar as propriedades desejadas do concreto; Proporção de constituintes de concreto para atender aos requisitos de projeto; dosagem, mistura e manuseio para obter consistência; colocação adequada, acabamento e consolidação adequada para garantir a uniformidade; manutenção adequada das condições de umidade e temperatura para promover ganho de força e durabilidade; e finalmente, testes de controle de qualidade e avaliação.
Muitas pessoas com diferentes habilidades entram em contato com o concreto em toda a sua produção. Em última análise, a qualidade do produto final depende do seu acabamento. É essencial que a força de trabalho seja adequadamente treinada para esse fim. Quando esses fatores não são cuidadosamente controlados, eles podem afetar adversamente o desempenho das propriedades novas e endurecidas.
Materiais Sustentaveis 
O concreto é basicamente uma mistura de dois componentes: agregados e pasta. A pasta, composta de cimento portland e água, liga os agregados (geralmente areia e cascalho ou brita) a uma massa rochosa, pois a pasta endurece a partir da reação química entre cimento e água (Figura 1-14). Materiais complementares de cimento e aditivos químicos podem também ser incluídos na pasta.A pasta também pode conter ar retido ou ar propositadamente arrastado. A pasta constitui cerca de 25% a 40% do volume total de concreto. A Figura 1-15 mostra que o volume absoluto de cimento é geralmente entre 7% e 15% e a água entre 14% e 21%. O teor de ar no concreto arrastado por ar varia de cerca de 4% a 8% do volume.
Os agregados são geralmente divididos em dois grupos: fino e grosso. Agregados finos consistem em areia natural ou manufaturada com tamanhos de partícula variando até 9,5 mm (3/8 in.); Agregados grosseiros são partículas retidas na peneira de 1,18 mm (n ° 16) e com um tamanho de até 150 mm (6 pol). O tamanho máximo do agregado graúdo é tipicamente 19 mm ou 25 mm (3/4 in. Ou 1 in.). Um agregado de tamanho intermediário, em torno de 9,5 mm (3/8 pol.), Às vezes é adicionado para melhorar a gradação geral do agregado.Como os agregados representam cerca de 60% a 75% do volume total de concreto, sua seleção é importante. Os agregados devem consistir em partículas com resistência adequada e resistência às condições de exposição e não devem conter materiais que causem deterioração do concreto. Uma gradaçãocontínua de tamanhos de partículas agregadas é desejável para o uso eficiente da pasta.As propriedades recém-misturadas (plásticas) e endurecidas do concreto podem ser alteradas pela adição de aditivos químicos ao concreto, geralmente na forma líquida, durante a dosagem. Aditivos Químicos são comumente usados ​​para: (1) ajustar o tempo de endurecimento, (2) reduzir a demanda de água, (3) aumentar a trabalhabilidade, (4) intencionalmente arrastar ar e (5) ajustar outras propriedades de concreto fresco ou endurecido.
A qualidade do concreto depende da qualidade da pasta e do agregado e do vínculo entre os dois. No concreto feito adequadamente, cada partícula de agregado é completamente revestida com pasta e todos os espaços entre as partículas agregadas são completamente preenchidos com pasta, conforme ilustrado na Figura 1-16.As especificações para materiais concretos estão disponíveis na ASTM International, anteriormente conhecida como Sociedade Americana para Testes e Materiais (ASTM) e na Associação Americana de Autoridades Rodoviárias e de Transporte do Estado (AASHTO). Guias de materiais e padrões de construção estão disponíveis no American Concrete Institute (ACI).
Rácio Materiais Cimentícios-Água
Em 1918, Duff Abrams publicou dados que mostraram que, para um dado conjunto de materiais de concretagem, a resistência do concreto depende da quantidade relativa de água em comparação com o cimento. Em outras palavras, a força é uma função da relação água / cimento (w / c) onde w representa a massa de água e c representa a massa de cimento. No entanto, na prática atual, w / cm é usado e cm representa a massa de materiais cimentantes, que inclui o cimento portland mais quaisquer materiais suplementares de cimentação, tais como cinzas volantes, cimento de escória ou sílica ativa.O teor de água desnecessariamente alto dilui a pasta de cimento (a cola do concreto) e aumenta o volume do concreto produzido (Figura 1-17). Algumas vantagens da redução do teor de água incluem: • Aumento da resistência à compressão e à flexão • Menor permeabilidade e maior estanqueidade • Maior durabilidade e resistência às intempéries • Melhor ligação entre concreto e reforço • Redução do encolhimento e rachaduras de secagem • Menor volume de troca por molhar e secarQuanto menos água utilizada, melhor a qualidade do concreto, desde que a mistura ainda possa ser consolidada adequadamente. Quantidades menores de água de mistura resultam em misturas mais rígidas; Com vibração, misturas mais duras podem ser facilmente colocadas. Assim, a consolidação por vibração permite melhorar a qualidade do concreto.Reduzir o teor de água do concreto e, com isso, reduzir o peso por cm, leva a um aumento de força e rigidez e redução da fluência. A contração de secagem e o risco associado de rachadura também serão reduzidos. O concreto terá uma menor permeabilidade ou maior impermeabilidade que o tornará mais resistente ao intemperismo e à ação de produtos químicos agressivos. A menor proporção de água para materiais cimentícios também melhora a ligação entre o concreto e o reforço de aço embutido.
Design-Obra-Ambiente
As estruturas de concreto são construídas para suportar uma variedade de cargas e podem ser expostas a muitos ambientes diferentes, como a exposição à água do mar, sais de degelo, solos com sulfato, abrasão e umedecimento e secagem cíclicos. Os materiais e as proporções utilizadas para produzir o concreto dependerão das cargas que ele deve transportar e do ambiente ao qual será exposto. Estruturas de concreto adequadamente projetadas e construídas são fortes e duráveis ao longo de sua vida útil. Após a conclusão da dosagem adequada, doseamento, mistura, colocação, consolidação, acabamento e cura, o concreto endurece em um material de construção forte, não combustível, durável, resistente à abrasão e à prova d'água que requer pouca ou nenhuma manutenção. Além disso, o concreto é um excelente material de construção porque pode ser formado em uma ampla variedade de formas, cores e texturas para uso em um número ilimitado de aplicações.

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