Aula 05 - Concreto Visão Geral

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Materiais de Construção II -
CONCRETO - VISÃO GERAL E 
PRICIPIOS BÁSICOS
Engº Luiz Gustavo Laval 1
1
Prof. Eng. Luiz Gustavo Laval
MATERIAIS DE CONSTRUÇÃO II
CONCRETO
VISÃO GERAL E PRINCIPIOS BÁSICOS
luiz.gustavo@imed.edu.br
CONCRETO
INTRODUÇÃO:
� É uma rocha não natural;
� É um material de construção heterogêneo;
� Composto de aglomerante hidráulico + materiais inertes + água;
� O aglomerante mais comum usado é o cimento;
� Os materiais inertes são designados agregados, e classificados
como agregado graúdo e miúdo, conforme sua granulometria.
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CONCRETO
INTRODUÇÃO:
� É um material milenar (pelo menos 2.500
anos);
� Foi redescoberto na 2ª metade do século
XIX;
� Matérias primas em abundância;
� Vantagens e propriedades adequadas;
� É o carro-chefe da construção no mundo
atual;
� É um material que mais se adapta ao
conceito atual de sustentabilidade
� Razões: materiais de baixo custo e efeito
da escala de consumo.
OBRAS NA ANTIGUIDADE:
CONCRETO
Panteão de Roma (27 a.C.)
69 e 79 d.C. Capacidade para 50 mil espectadores –
Fundação em radier c/24.000 m³ de concreto-massa.
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OBRAS RELEVANTES NO BRASIL:
CONCRETO
Congresso Nacional
Catedral de Brasília
Supremo Tribunal Federal
A arquitetura da Catedral é
apenas a estrutura de
concreto ligada a vitrais.
São 16 pilares que se
engastam a 20 m de altura,
transmitindo o empuxo de
compressão.
OBRAS RELEVANTES NO BRASIL:
CONCRETO
Cristo Redentor –
Estrutura Interna
Ponte sobre o rio das Antas Recorde mundial 
em 1952 de ponte em arcos paralelos, com 
vão de 186 m.
Edifício do MASP, em
São Paulo, SP. Recorde
mundial em 1968 de
viga reta protendida,
simplesmente apoiada,
com 70 m de vão.
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OBRAS RELEVANTES NO BRASIL:
CONCRETO
Usina hidrelétrica de Itaipu, em Foz
do Iguaçú, PR. Estrutura de
gravidade aliviada, com 190 m de
altura (1982).
Ponte Otávio Frias de Oliveira, em São
Paulo, SP. Concluída em 2008, é única
ponte estaiada do mundo com duas pistas
curvas ligadas a um mesmo pilar em
forma de X
OBRAS RELEVANTES NO BRASIL:
CONCRETO
Hotel Unique, em São Paulo, SP,
projeto de Ruy Ohtake
Museu de Arte Contemporânea de 
Niterói, RJ, projeto de Niemeyer
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CARACTERÍSTICAS DO CONCRETO COMO MATERIAL
ESTRUTURAL:
� Disponibilidade de matéria prima de baixo custo ;
� Versatilidade de formas e dimensões geométricas;
� Segurança = hiperestaticidade;
� Facilidade de execução;
� Boa durabilidade;
� Relação custo/benefício elevada;
� Sustentabilidade: uso de resíduos na fabricação do cimento e do 
concreto, baixo consumo de energia comparado ao aço, baixa 
emanação de gases para o efeito estufa.
CONCRETO
TENDÊNCIAS ATUAIS CONCRETO DE ALTO DESEMPENHO –
EDIFÍCIOS ALTOS:
CONCRETO
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SUSTENTABILIDADE DO CONCRETO:
� Durabilidade e segurança;
� Boa resistência ao fogo;
� Maior rigidez a esforços laterais em edifícios altos;
� Maior resistência contra agentes naturais em situações extremas:
inundações, furacões, terremotos;
� Drenagem do solo com concreto permeável;
� Uso de materiais cimentícios suplementares (resíduos);
� Uso de materiais reciclados: entulhos de construção e demolição
(RCD).
CONCRETO
CONCRETOS ESPECIAIS:
� Concreto com aditivos especiais: superplastificantes,
modificadores de viscosidade, anticorrosivos, retração reduzida,
expansores;
� Concreto com fibras: de aço, poliméricas;
� Concreto compactado a rolo;
� Concreto leve estrutural;
� Concreto branco;
� Concreto arquitetônico e decorativo;
� Concreto de pós reativos.
CONCRETO
Ponte para pedestre em Seonyu, na Coréia do 
Sul, executada com concreto de pós-reativos 
Ductal® (Dimensão da seção transversal em 
mm)
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CONCRETO DO FUTURO:
� Estudo da estrutura da pasta cimentícia em escala manométrica:
ressonância nuclear magnética (RNM), radiação Sincroton (entre
IF e Raio-X);
� Estudo da nanoestrutura do C-S-H para melhor compreensão dos
produtos de hidratação;
� Inclusão de nanopartículas de C-S-H como locais de nucleação
para concretos com parâmetros específicos de durabilidade e
meio ambiente. Por ex.: nanocarbonatos de cálcio, compósitos a
base de nanotubos de carbono;
� Concretos com gradação funcional (variação das propriedades ao
longo de uma mesma peça).
CONCRETO
CONSTITUINTES:
É a mistura de:
• Cimento Portland;
• Água Potável;
• Agregados:
• Miúdo: Areia e pó-de-pedra;
• Graúdo: pedra britada, seixos rolados, argila
expandida;
• Aditivos químicos;
• Ar.
OBS: Os agregados devem ser limpos, sem impurezas como lixos,
terra, matéria orgânica (madeiras, folhas, galhos, etc.)
CONCRETO
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CONSTITUINTES:
Esta mistura deve ser feita de modo que proporcione condições de
plasticidade, a fim de facilitar o manuseio (trabalhabilidade) e
moldagem e adquirir, ao longo do tempo COESÃO E RESISTÊNCIA:
� A mistura de cimento e água formam a pasta que une os
agregados quando endurecida.
DEFINIÇÕES IMPORTANTES:
� Pega - período inicial de solidificação pasta;
� Início de pega – Momento que a pasta começa a endurecer;
� Fim de pega – Momento que a pasta já está completamente
sólida;
� Endurecimento – Período de tempo em que o material ganha
resistência, mesmo após o final de pega.
CONCRETO
CONSTITUINTES:
� PASTA = MISTURA DE AGLOMERANTE + ÁGUA;
� ARGAMASSA = MISTURA DE AGLOMERANTE + AGREGADO
MÍUDO + ÁGUA;
� CONCRETO = AGLOMERANTE + AGREGADO MÍUDO + AGREGADO
GRAÚDO + ÁGUA;
� CONCRETO ARMADO = CONCRETO + ARMADURA PASSIVA;
� CONCRETO PROTENDIDO = CONCRETO + ARMADURA PASSIVA +
ARMADURA ATIVA;
Argamassa e concreto podem conter aditivos na sua composição.
CONCRETO
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PRINCIPIOS BÁSICOS DE PROJETO:
Civilizações antigas: a preocupação com a segurança das estruturas
levou a construí-las com peças de dimensões equivalentes às
empregadas em construções existentes que haviam dado certo
(tudo se copiava). Esta técnica vigorou até o terceiro quarto do
século XIX, com o desenvolvimento industrial, passou-se comparar
as tensões máximas com tensões admissíveis.
De forma ainda subjetiva foram adotadas as primeiras normas:
� Coeficiente de segurança para o concreto igual à 3 (criou-se a
metodologia do ensaio em corpos de prova à 28 dias);
� Coeficiente de segurança para o aço igual à 2 (na época com
resistência ao escoamento de 240Mpa);
CONCRETO
PRINCIPIOS BÁSICOS DE PROJETO:
Método de tensões admissíveis: admite-se que a segurança da
estrutura fique garantida com o emprego de tensões limites iguais
às tensões admissíveis.
Conceito da estrutura segura:
� Manutenção das características da construção a um custo
razoável de manutenção.
� Em utilização, apresentar evidentes sinais de advertência da
possível existência de potenciais estados de colapso.
� Em utilização normal, não deve apresentar falsos sinais de
alarme sobre sua integridade.
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DIRETRIZES DO PROJETO DE ESTRUTURA:
� Estruturas de concreto representam de 14%a 23% do custo
de um edifício;
� Responsável pela solidez e a segurança do edifício.
CONCRETO
DIRETRIZES DO PROJETO DE ESTRUTURA:
ABNT NBR 6118: 2007 Projetos de estruturas de concreto -
Procedimento.
� Grupo 1 – requisitos relativos à sua capacidade resistente ou de
seus elementos, correspondendo à segurança contra a ruptura
relacionada ao estado limite último (E.L.U.);
� Grupo 2 – requisitos relativos a um bom desempenho em serviço,
referindo-se a danos (prejuízos) na utilização da obra, como:
fissuração excessiva, deformações inconvenientes e vibrações
indesejáveis, relacionados ao estado limite de serviço (E.L.S.) –
consiste na capacidade da estrutura manter-se em condições
plenas de utilização;
� Grupo 3 – requisitos relativos à sua durabilidade sob as influências
ambientais previstas, tendo como referência a conservação da
estrutura, sem necessidade de reparos de alto custo ao longo de
sua vida útil.
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REQUISITOS DA QUALIDADE DO PROJETO E SUAS INFLUÊNCIAS:
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REQUISITOS DA QUALIDADE DO PROJETO E SUAS INFLUÊNCIAS:
Conceituação:
� Método construtivo – Tipo de estrutura (laje, pré-fabricação, etc. ).
� Definição do fck – Em função da durabilidade, altura do edifício,
velocidade de construção, custo, etc.
� Vida útil.
� Dimensão das peças de concreto – padronização, modulação,
“construtibilidade”, desempenho.
� Sobre cargas.
� Equipamentos – na fase de construção e os que ficarão
incorporados ao edifício.
� Exeqüibilidade/ “construtibilidade”.
� Segurança do trabalhador.
� Fachadas – esforços transmitidos pelo tipo de fachada.
� Deformações – limites de deformações das peças estruturais;
� Detalhes especiais – detalhes da boa técnica.
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REQUISITOS DA QUALIDADE DO PROJETO E SUAS INFLUÊNCIAS:
Variáveis que influenciam o custo de execução:
� Geometria – consequência do projeto arquitetônico e das
características do formato do projeto - altura, perímetro, pé-
direito, índice de compacidade (perímetro divido pela área do
� pavimento), repetitividade, etc.
� Características do projeto – sobrecargas de serviço e permanente,
tipos de vedação, materiais de acabamento, tipo de fachada, etc.
� Método construtivo – velocidade de execução, tipo de fôrma
utilizada e sua repetitividade, a existência de pré-moldados e
equipamentos de montagem.
� Local de execução da obra – solicitações do meio externo e
condições de exposição: ventos predominantes e agressividade
atmosférica - influem respectivamente nas ações que atuam no
edifício e na durabilidade da estrutura.
CONCRETO
REQUISITOS DA QUALIDADE DO PROJETO E SUAS INFLUÊNCIAS:
Variáveis que influenciam o custo de execução:
� Preços dos insumos e serviços – engenharia de valor.
� Soluções adotadas no projeto da estrutura – concepção do projeto,
determinação do fck, formato das peças estruturais, racionalização,
aspectos relacionados à exequibilidade, detalhamento, inclusive a
qualidade da apresentação.
A aplicação de um conjunto de diretrizes no desenvolvimento do projeto
de estrutura de concreto visa basicamente aprimorar o desempenho da
estrutura nas condições de utilização, buscar a compatibilidade com o
processo executivo e garantir um custo adequado de construção. Por
conseguinte, tem como outro objetivo relevante evitar patologias
construtivas oriundas de desvios de desempenho causados por projetos
de estruturas inadequados. Patologias são indesejáveis, não só por
representarem custos para sua reparação, mas também por gerarem
desgastes na imagem da empresa construtora junto aos seus clientes.
CONCRETO