ARTIGO CIENTIFICO - O CONCRETO

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CENTRO UNIVERSITÁRIO CATÓLICA DE SANTA CATARINA 
CURSO DE ARQUITETURA E URBANISMO 
DISCIPLINA: TECNOLOGIA - INTRODUÇÃO À CONSTRUÇÃO  
PROFESSORA: FABIANA MENDES 
 
 
 
 
 
 
 
PAULA DELAI RIEDI 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CONCRETO: ​Revolução na arte de projetar 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
JOINVILLE 
2020 
 
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SUMÁRIO 
 
 
 
1 INTRODUÇÃO ...................................................................................................................... 5 
2 OBJETIVOS ........................................................................................................................... 9 
3.1 OBJETIVOS ESPECÍFICO ........................................................................................... 8 
3 REFERENCIAL TEÓRICO E CONCEITUAL ............................................................................ 9 
3.1 As origens e a evolução do concreto …………….…………….………..…………...……… 10 
3.2 Definições e composição ...................................................................................... 10 
3.3 Generalidades e propriedades …………………….................................................... 10 
3.4 Possibilidades e aplicações do concreto …......................................................... 10 
4 CONSIDERAÇÕES FINAIS .................................................................................................. 12 
5 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .......................................................................................13 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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1 INTRODUÇÃO 
Em uma breve abordagem, pode-se afirmar que o concreto, proveniente da                     
inventividade construtiva do homem, é um material composto artificial, que depois de                       
endurecido apresenta resistência semelhante às das rochas naturais, e em estado                     
fresco é um material de extrema plasticidade, possibilitando inúmeras formas e                     
tamanhos. (PEDROSO, 2009). 
Duas características que diferenciam o concreto dos outros materiais são a                     
resistência à água, que diferente dos compostos como aço e madeira o concreto sofre                           
menor deterioração quando exposto à água, tornando viável sua utilização em diversos                       
tipos de obras, e o outro fator bastante diferencial do concreto em relação aos outros                             
materiais é a grande disponibilização de seus elementos constituintes por um preço                       
acessível.  
Como material mais utilizado na construção civil, o concreto trata-se                   
basicamente da composição entre pelo menos um aglomerante, no caso o cimento e,                         
também, água, pedra e areia, além de outros materiais eventuais, denominados como                       
aditivos. O cimento, que atua como aglomerante, ao ser hidratado com a água, dá                           
origem a uma espécie de pasta, que deverá aderir aos agregados graúdos e miúdos da                             
mistura, formando um material de alta plasticidade e resistência à compressão.                     
(ALMEIDA, 2002). 
Pode-se citar concretos específicos para diferentes tipos de finalidade,                 
garantindo eficácia integral nos serviços do setor construtivo. Diante de todas as                       
possibilidades propostas pelo concreto e seus derivados, e do desenvolvimento                   
alavancado pelo seu surgimento, reconhece-se a sua importância para a humanidade,                     
conforme corrobora Toraya: 
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”Não estará a humanidade passando por uma era que no futuro será conhecida                         
como a Idade de Cimento? Talvez seja muito cedo para tal afirmação, mas é                           
legítimo perguntar sobre a existência de uma Era ou até mesmo de uma Idade  
marcada pelo cimento.” (TORAYA, 2002). 
 
2 OBJETIVOS 
 
Considera-se como objetivo geral desta pesquisa realizar um estudo científico a                     
respeito do concreto estrutural de classe de resistência C25 e traço 1:2:3, identificando                         
sua origem, composição, propriedades e aplicações. 
 
2.1 OBJETIVOS ESPECÍFICOS 
● Realizar uma pesquisa histórica a respeito do concreto, demonstrando as                   
circunstâncias que conduziram a sua elaboração.   
● Estabelecer relações entre o concreto e a construção civil, elencando seus usos e                         
possibilidades. 
● Detalhar as propriedades e características do material, a fim de compreender a                       
sua performance. 
● Elaborar uma análise crítica sobre o tema, ponderando a relevância do concreto                       
para o desenvolvimento da sociedade. 
 
3 REFERENCIAL TEÓRICO/CONCEITUAL 
 
Este tópico abrange quatro capítulos principais, como fundamentação teórica                 
necessária para a elucidação do tema e embasamento do trabalho a ser desenvolvido.                         
O capítulo ​As origens e a evolução do concreto, ​denota as circunstâncias e o impulsos que                               
levaram o homem a desenvolver o material construtivo mais utilizado no Brasil e no                           
mundo. Em ​Definições e composição​, faz-se uma abordagem técnica, discorrendo sobre                     
definições básicas e os elementos constituintes do concreto. Em seguida, o capítulo ​As                         
propriedades do concreto aborda conceitos como resistência e trabalhabilidade,                 
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realizando uma análise mais apurada a respeito do concreto específico a ser estudado,                         
neste caso, o concreto C25, de traço 1:2:3. Por fim, o capítulo ​Possibilidades e aplicações                             
do concreto demonstra a multiplicidade de usos, relacionando uma série de aplicações                       
na construção civil. 
 
3.1 AS ORIGENS E A EVOLUÇÃO DO CONCRETO 
Em um panorama amplo, para se compreender o surgimento do concreto, é                       
preciso investigar as primeiras manifestações que induziram o homem a desenvolver                     
tecnologias na arte de projetar e construir estruturas. 
Segundo Andrade e Helene (2010), por volta de 48 séculos atrás, os egípcios                         
desenvolveram métodos e procedimentos para a utilização de rochas como material de                       
construção de estruturas estáveis e duráveis, substituindo materiais como madeira e                     
argila que até então eram os mais utilizados. O político e alquimista Imhotep, foi                           
considerado e nomeado o primeiro Arquiteto da história da humanidade - já que a                           
denominação de Engenheiro somente seria adotada muitos séculos depois - após                     
projetar e construir em blocos de rocha a primeira pirâmide durável do planeta, a                           
Pirâmide escalonada de Djoser (Figura 1). 
F​igura 1: Pirâmide escalonada de Djoser, considerada a primeira pirâmide projetada e construída 
pelo homem. 
 
F​onte: Wikipedia, 2010. 
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Percebeu-se então que o novo material empregado se mostrou muito mais                     
durável e competente para proteger os restos mortais dos imperadores egípcios, dando                       
origem às obras de engenharia mais resistentes ao tempo na história da humanidade, e                           
denotando o poder criativo e o desenvolvimento desta civilização. Posteriormente,                   
grandes civilizações como os gregos, romanos, incas e astecas, fizeram uso da rocha,                         
escrevendo a história por meio da construção civil. (ANDRADE; HELENE, 2010). 
Historicamente, quem começou a utilizar o concreto em grande escala como                     
material de construção foi o povo da Roma Antiga. O Antigo Império Romano, aplicouconcreto simples em centenas de quilômetros de rodovias e pavimentos (Figura 2),                       
além de construir a cúpula de maior vão livre da antiguidade, o Panteão de Roma, com                               
44m de diâmetro, feita em caixotões de concreto. 
F​igura 2: Via Ápia, uma das principais estradas da antiga Roma. 
 
F​onte: Wikipedia, 2008. 
Andrade e Helene (2010) explicam que o concreto romano tratava-se de um                       
concreto primitivo, obtido da mistura de cal hidratada com argila pozolânica, abundante                       
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na região de Pozzuoli, que o transformava em um material muito durável mas, ainda,                           
com resistências baixas, comparadas às de hoje.  
Milhares de séculos mais tarde, em 1756, o inglês John Smeaton descobre a                         
mistura calcinada de calcário e argila, retomando o desenvolvimento do material. Na                       
sequência, em 1818, o químico francês Louis Vicat apresenta o resultado de seus                         
estudos sobre a criação de um tipo de cimento artificial, composto de calcário e argila.                             
Finalmente, em 1824, o inglês John Aspdin cria e patenteia o cimento Portland, principal                           
elemento de composição do concreto atual. (ENGEMIX, [20??], ​web​). 
Aspdin queimou conjuntamente pedras calcárias e argila e, a seguir, moeu-as,                     
transformando-as num pó fino. Percebeu então que obtinha uma mistura que, após                       
secar, tornava-se tão dura quanto as pedras empregadas nas construções, e que a                         
mesma não se dissolvia em água, a patenteando com o nome de cimento Portland, em                             
função da cor e das propriedades de durabilidade e solidez semelhantes às rochas da                           
ilha britânica de Portland. O cimento portland, misturado com água e outros materiais                         
de construção, tais como a areia, a pedra britada, o pó-de-pedra, a cal e outros, resulta                               
nos concretos e nas argamassas usadas na construção de casas, edifícios, pontes,                       
barragens etc. (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE CIMENTO PORTLAND, 2002, ​web​). 
No Brasil, os primeiros estudos relativos à fabricação do cimento Portland                     
iniciaram em 1888, quando o comendador Antônio Proost Rodovalho instalou uma                     
fábrica em sua fazenda, situada em Santo Antônio - SP, que operou por anos                           
extinguindo-se definitivamente em 1918. Várias iniciativas esporádicas de fabricação de                   
cimento foram desenvolvidas nessa época. (BATTAGIN, 2010). 
Apesar das tentativas que se seguiram, o marco da implantação da indústria                       
brasileira de cimento se deu em 1924, com a construção de uma fábrica em Perus                             
(Figura 3), Estado de São Paulo, pela Companhia Brasileira de Cimento Portland. As                         
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primeiras toneladas foram produzidas e colocadas no mercado em 1926, sendo                     
gradativamente elevada com a implantação de novas fábricas. (CARVALHO, 2010). 
F​igura 3: Fábrica de cimento Portland em Perus, São Paulo. 
 
F​onte: São Paulo in Foco, 2017. 
 
3.2 DEFINIÇÕES E COMPOSIÇÃO 
Em uma definição breve sobre o concreto pode-se dizer que é um material                         
empregado na construção civil, proveniente da mistura, em proporção adequada, de:                     
aglomerantes, agregados, água e possíveis aditivos. Segundo Mehta e Monteiro (2008),                     
em uma definição mais científica “o concreto é um material composto que consiste                         
essencialmente de um meio contínuo aglomerante, dentro do qual estão mergulhados                     
partículas ou fragmentos de agregados”. Neste contexto, compreende-se que: 
● O aglomerante é o cimento em presença de água; 
● O agregado é qualquer material granular, como areia, pedregulho, seixos, rocha                     
britada, escória de alto-forno e resíduos de construção e de demolição;  
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● Os aditivos e adições são substâncias químicas adicionadas ao concreto em seu                       
estado fresco que lhe alteram algumas propriedades, adequando-as às                 
necessidades construtivas. 
Com relação aos elementos que compõe o concreto, elaborou-se uma imagem                     
esquemática: 
 
 
F​onte: Engemix, adaptado pela autora. 
 
Elaborou-se também um organograma demonstrando as etapas de mistura dos                   
elementos que compõem o concreto, organizados por ordem: 
 
F​onte: Engemix, adaptado pela autora. 
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a) Pasta: Resulta das reações químicas do cimento com a água. Quando há água                           
em excesso, denomina-se nata. 
b) Argamassa: Provém da pela mistura de cimento, água e agregado miúdo, ou                         
seja, pasta com agregado miúdo. 
c) Concreto simples: É formado por cimento, água, agregado miúdo e agregado                       
graúdo, ou seja, argamassa e agregado graúdo. 
Ao se fazer a mistura do concreto, deve-se atentar as etapas, pois elas deverão                           
influenciar na qualidade do concreto. Portanto, para obterem-se as características                   
essenciais do concreto, como a facilidade de manuseio quando fresco, boa resistência                       
mecânica, durabilidade e impermeabilidade quando endurecido, faz-se necessário o                 
conhecimento destes fatores: uso de materiais de boa qualidade; a proporção correta                       
dos componentes; a manipulação adequada do concreto e a cura cuidadosa. (ALMEIDA,                       
2002). 
Como material estrutural, o concreto apresenta várias vantagens em relação a 
outros materiais, que estão diretamente relacionadas ao processo e aos seus                     
componentes. Dentre as principais vantagens estão a alta maleabilidade, que permite                     
grande variabilidade de formas e de concepções, a boa resistência à maioria dos tipos                           
de solicitação, desde que seja feito um correto dimensionamento, o baixo custo dos                         
materiais - água e agregados graúdos e miúdos -, o baixo custo de mão-de-obra, pois                             
em geral não exige profissionais com elevado nível de qualificação, a durabilidade do                         
material e outros. PINHEIRO (2007). 
Ainda sobre a sua composição, também podem ser adicionados ao concreto                     
aditivos, que modificam algumas características do concreto, para facilitar a aplicação e                       
melhorar a trabalhabilidade do mesmo. Dentre os mais comuns pode-se citar: o aditivo                         
plastificante (Figura 4), que reduz em 6% a quantidade de água a ser adicionada,                           
mantendo a resistência e elevando a trabalhabilidade (ou vice-versa); os aditivos                     
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retardadores, que aumentam o tempo para aplicação, Evitando a perda de consistência                       
e reduzindo o calor de hidratação (a perda de água é menos intensa, evita rachaduras e                               
segregação); e o aditivo acelerador, que permite a utilização do concreto a baixas                         
temperaturas, diminuindo o tempo de desforma do concreto (pré-moldados).                 
(UNICAMP, [20??], ​web​). 
F​igura 4: Aditivo plastificante CEMIX, um dos tipos de aditivos para concreto. 
 
F​onte: VEDACIT, 2019. 
 
CIMENTO CP I - Classe de resistência: 25 MPa. 
O cimento de classificação CP I (Figura 5), é o primeiro cimento portland lançado                           
no mercado brasileiro. Se diferencia por não conter nenhuma adição além de gesso,                         
como retardador de pega.É considerado o cimento referência e base para o                         
desenvolvimento dos outros tipos de cimento, que levam na composição outros                     
aditivos. 
Apesar do cimento CP I atender às necessidades da maioria das aplicações                       
comuns, apenas 1% de todo o cimento consumido no Brasil faz parte desta categoria.                           
Em sua composição, utiliza uma grande quantidade de clínquer, fator que faz com que                           
o produto ocasione maior prejuízos ao meio ambiente. 
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Enquanto ao traço ​1:2:3​, é considerado a fórmula básica, pois atende à maior 
parte das estruturas comuns em obras de pequeno porte. Neste caso, a proporção 
significa: 
● 1: ​o primeiro número diz respeito ao cimento. 
● 2:​ o segundo diz respeito ao agregado miúdo (areia). 
● 3:​ o terceiro diz respeito ao agregado graúdo (brita). 
Isto significa que, ao se usar um saco de 100kg de cimento, pesando                         
aproximadamente 80 litros, será necessário utilizar 160 litros de areia e por fim 300                           
litros de brita, ou seja, 1 parte de cimento por 2 partes de areia e 3 partes de brita.                                     
Lembrando que a água deve ser muito bem dosada pois implicará na trabalhabilidade                         
do produto final.  
 
3.3 GENERALIDADES E PROPRIEDADES 
Os parâmetros de classificação do concreto podem variar, entretanto, ao se falar                       
de um modo mais amplo a respeito dos tipos de concreto, geralmente classifica-se                         
com base no processo produtivo e/ou seus componentes. Dentro disso, pode-se citar                       
os tipos como o concreto armado, concreto protendido, concreto leve, concreto de                       
alto desempenho, concreto usinado entre outros. 
Entretanto, também é possível classificá-lo conforme massa específica e a                   
resistência: 
Classificação conforme massa específica: 
1. Concreto pesado = 2,8 a 5,0 tf/m³ 
2. Concreto normal = 2,0 a 2,8 tf/m³ 
3. Concreto leve = 1,2 a 2,0 tf/m³ 
Classificação conforme resistência: 
1. Concreto de baixa resistência: resistência menor que 20MPa 
2. Concreto de resistência convencional: resistência entre 20MPa e 40MPa 
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3. Concreto de alta resistência (CAD): resistência superior a 40MPa 
O concreto possui propriedade de resistência tração e compressão, neste último                     
caso, Almeida (2002) afirma que a resistência à compressão simples é a característica                         
mais importante de um concreto. É determinada em corpos de prova padronizados                       
para possibilitar que resultados de diferentes concretos possam ser comparados. 
É necessário também compreender que as propriedades do concreto podem                   
diferir do estado fresco para o estado molhado, como detalha Almeida (2002): 
 
PROPRIEDADES DO CONCRETO FRESCO 
Consistência e trabalhabilidade: ‘’​A consistência traduz as propriedades intrínsecas                 
da mistura fresca relacionada com a mobilidade da massa e a coesão entre os                           
elementos componentes, tendo em vista a uniformidade e a compacidade do                     
concreto. Já a trabalhabilidade não é apenas uma característica inerente ao próprio                       
concreto, mas envolve também as considerações relativas à natureza da obra e aos                         
métodos de execução adotados, neste caso, as operações de transporte, lançamento e                       
adensamento do concreto devem ser cuidadosas, permitindo a obtenção de uma                     
massa homogênea e sem vazios.’’ 
Exsudação: ‘’​Exsudação é a tendência da água de amassamento de vir à superfície                         
do concreto recém lançado. Em conseqüência, a parte superior do concreto torna-se 
excessivamente unida, produzindo um concreto poroso e menos resistente. A água, ao                       
subir à superfície, pode carregar partículas finas de cimento, formando uma pasta,                       
que impede a ligação de novas camadas de material e deve ser removida                         
cuidadosamente.’’ 
PROPRIEDADES DO CONCRETO ENDURECIDO 
Massa específica:​ ver ​Classificação conforme massa específica. 
Deformações: ​‘’As deformações do concreto podem ser causadas por variação das                     
condições ambientes - incluindo retração e deformações provocadas por variações de                     
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umidade e temperatura ambiente, e as deformações causadas pela ação de cargas                       
externas - deformação imediata, deformação lenta, deformação lenta recuperável e                   
fluência.’’ 
 
3.4 POSSIBILIDADES E APLICAÇÕES DO CONCRETO 
Como já foi mencionado, o concreto possui um papel de destaque na construção                         
civil, como o principal e mais consumido material construtivo. Pode-se considerar que                       
alguns fatores principais possibilitaram a popularidade do concreto, dentre estes                   
fatores podem ser mencionados:  
● Versatilidade: ​É um material de fácil produção e manejo, com                   
plasticidade notável, que possibilita ser moldado.  
● Durabilidade: ​O concreto é um material de alta resistência a diversos                     
fatores, inclusive a água.   
● Economia: ​É considerado um dos materiais mais baratos do mercado, e                     
de grande disponibilidade. 
De forma mais direta, pode-se relacionar a aplicação do concreto nos seguintes                       
casos: Estruturas – Como os edifícios e pontes; Pavimentos – Como estradas e passeios;                           
Peças pré-moldadas – Como tijolos, postes , tubos, etc. A seguir, elenca-se um exemplo                           
para cada uma destas aplicações. 
 
ESTRUTURAS 
Os edifícios são compostos por um conjunto de elementos estruturais (Figura 5)                       
responsáveis por atribuir rigidez ao mesmo, e esta resistência desses elementos está                       
diretamente relacionada ao material que os compõe. Em uma abordagem geral,                     
pode-se elencar os principais elementos: 
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1. Lajes: Responsáveis por receber, além das cargas permanentes, as ações de uso,                       
transmitindo-as para os apoios; travam os pilares e distribuem as ações                     
horizontais entre os elementos de contraventamento; 
2. Vigas: elemento horizontal que delimita as lajes, suportam paredes e recebem                       
ações das lajes ou de outras vigas e as transmitem para os apoios; 
3. Pilares: elemento vertical que recebe as ações das vigas ou das lajes e dos                           
andares superiores as transmitem para os elementos inferiores ou para a                     
fundação; 
4. Fundação: Podem ser de diversos tipos, dentre eles: blocos, lajes, sapatas, vigas,                       
estacas etc., e são responsáveis por transferir os esforços para o solo. 
 
F​igura 5: Vigas e pilares em concreto. 
 
Fonte: Viva Decora, [201?]. 
 
PAVIMENTOS 
Conforme já abordado, desde a roma antiga já se utilizava o concreto simples na                           
pavimentação de vias. Na construção civil moderna, tornou-se crescente o emprego do                       
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concreto em pisos industriais (Figura 6) e em pavimentos de vias urbanas e rodoviárias,                           
principalmente nos casos de tráfego intenso e pesado. (ALMEIDA, 2002). 
F​igura 6: Piso em concreto polido. 
 
Fonte: Lages Esteves, [201?]. 
 
PEÇAS PRÉ MOLDADAS 
Um exemplo simples de peça pré-moldada em concreto são os blocos de                       
concreto (Figura 7). Este setor tem experimentado grande crescimento nos últimos                     
anos, fruto dos investimentos dos empresários e da organização da cadeia produtiva.Os blocos de concreto têm como principais características a elevada resistência                     
mecânica, dimensões modulares e serem vazados na posição vertical. Estas                   
características minimizam o índice de perdas por quebras, a necessidade de cortes para                         
modulação e passagem de instalações elétricas, e reduzem o uso de argamassa de                         
assentamento e de revestimento, diminuindo o consumo de materiais e a geração de                         
resíduos. (SILVA, 2014). 
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F​igura 7: Bloco comum de concreto. 
 
Fonte: Balaroti, [201?]. 
 
4 CONSIDERAÇÕES FINAIS 
Diante do que foi pesquisado, conclui-se que a construção civil no Brasil e no                           
mundo vem apresentando um crescimento vertiginoso, assim como um forte                   
desenvolvimento tecnológico, atribuindo destaque para o concreto - principal                 
componente do âmbito -, que proporciona facilidade e agilidade na construção. 
Constatou-se que a versatilidade deste material gera uma porção de vantagens,                     
mas da mesma forma é importante mencionar que existem algumas desvantagens,                     
como o seu peso próprio que é elevado. Entretanto, o maior problema do concreto                           
trata das reformas e demolições, que são trabalhosas e geram uma grande quantidade                         
de resíduos poluentes a natureza. 
A sustentabilidade no século XXI também é fator fundamental a ser considerado,                       
visto que a construção civil causa excessivo impacto ambiental. Neste contexto, o                       
concreto vem se remodelando para atender os requisitos do mercado, criando opções                       
sustentáveis que substituem os agregados e aglomerantes por materiais                 
complementares como cinzas de casca de arroz e cinzas de bagaço de cana, ou                           
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simplesmente realizam a reutilização de resíduos da construção civil em sua                     
composição, como forma de mitigar a poluição e gerar economia de recursos naturais.  
A respeito da vida útil do concreto observou-se que ela depende de fatores como                           
a compactação, a cura, a qualidade dos materiais utilizados e a realização correta dos                           
procedimentos envolvidos, lembrando que existem critério de projeto para que se evite                       
a deterioração do material. 
Por fim, concluiu-se que deve-se considerar o investimento no estudo das                     
estruturas de concreto como sendo um importantes investimentos na ciência e                     
tecnologia, influenciando diretamente na qualidade de vida da população. Além disso,                     
sua variabilidade permite este constante desenvolvimento, como denota o surgimento                   
de tecnologias como o concreto de alto desempenho, o concreto de ultra-alta                       
resistência, concreto translúcido, o concreto autolimpante e tantas outras                 
possibilidades que surgiram e continuam a surgir, conduzindo o constante movimento                     
do setor.  
 
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em:[​https://www.balaroti.com.br/bloco-concreto-115x19x24cm-valleblock-101536/p​]. 
Acesso em: 28 abr. 2020.  
 
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https://www.balaroti.com.br/bloco-concreto-115x19x24cm-valleblock-101536/p