Apostila Concreto

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Concreto 
 
 
 
 
SCHOLA DIGITAL 
2018 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Material Didático de Leitura 
Obrigatória utilizado na 
Disciplina de Concreto – 
Revisão 00 de Janeiro de 
2018 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ÍNDICE 
 
UNIDADE 1 – CONCEITOS DO CONCRETO 
Aula 1: Introdução ao Concreto..................................................................................................1 
Aula 2: Contexto e Cuidados.....................................................................................................17 
Aula 3: Composição e Protensão..............................................................................................30 
UNIDADE 2 – PROOPRIEDADES DO CONCRETO 
Aula 4: Dimensões Gerais.........................................................................................................44 
Aula 5: Características Mecânicas I...........................................................................................51 
Aula 6: Características Mecânicas II..........................................................................................64 
UNIDADE 3 – PRODUÇÃO DE CONCRETOS 
Aula 7: Dosagens dos Concretos...............................................................................................74 
Aula 8: Logística: Mistura..........................................................................................................95 
Aula 9: Características do Aço.................................................................................................102 
UNIDADE 4 – COMPORTAMENTO DO CONCRETO ARMADO E PROTENDIDO 
Aula 10: Junção Aço-Concreto................................................................................................116 
Aula 11: Sistemas de Protensão.............................................................................................127 
Aula 12: Concreto Dosado em Centrais..................................................................................139 
 
 
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Aula 1 – Introdução ao Concreto 
 
UNIDADE 1 – CONCEITOS DO CONCRETO 
 
 
 
 
 
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Unidade 1 – Conceitos do Concreto 
 
Aula 1: Introdução ao Concreto 
 
No texto da disciplina encontram-se os conceitos e diversas informações que são a base para o 
entendimento do projeto e características do Concreto. O conhecimento dos fundamentos do 
Concreto é primordial para o aprendizado nas disciplinas posteriores existentes no curso 
Técnico em Edificações. Em linhas gerais o texto segue as prescrições contidas na norma NBR 
6118/2014 (“Projeto de estruturas de concreto – Procedimento”), para o projeto e 
dimensionamento dos elementos de Concreto Armado e Concreto Protendido. 
 
1. Introdução 
A história do uso das cores e da pintura se confunde com a própria história da 
humanidade. O ser humano na pré-história, possuidor de limitados recursos verbais para 
transmitir suas experiências, viu-se obrigado a desenvolver alternativas que 
complementassem sua comunicação e que perpetuasse a informação. 
1.1. Definição 
O concreto é um material composto, constituído por cimento, água, agregado miúdo 
(areia) e agregado graúdo (pedra ou brita). O concreto pode também conter adições e 
aditivos químicos, com a finalidade de melhorar ou modificar suas propriedades básicas. 
O concreto é obtido por um cuidadoso proporcionamento dos materiais, que define a 
quantidade de cada um dos diferentes materiais, a fim de proporcionar ao concreto 
diversas características desejadas, tanto no estado fresco quanto no estado endurecido. 
De modo geral, na construção de um elemento estrutural em Concreto Armado, as 
armaduras de aço são previamente posicionadas na fôrma (ou molde), em seguida o 
concreto fresco é lançado para preencher a fôrma, quando simultaneamente vai-se 
realizando o adensamento do concreto, que deve envolver e aderir às armaduras. Após a 
Aula 1 – Introdução ao Concreto 
 
CONCRETO 
 
 
 
 
 
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cura e outros cuidados e com o endurecimento do concreto, a fôrma pode ser retirada e 
assim origina-se a peça de Concreto Armado. 
As estruturas de concreto são comuns em todos os países do mundo, caracterizando-
se pela estrutura preponderante no Brasil. Comparada a estruturas com outros materiais, a 
disponibilidade dos materiais constituintes do concreto (cimento, agregados e água) e do 
aço e a facilidade de aplicação, explicam a larga utilização das estruturas de concreto, nos 
mais variados tipos de construção, como edifícios de múltiplos pavimentos, pontes e 
viadutos, portos, reservatórios, barragens, pisos industriais, pavimentos rodoviários e de 
aeroportos, paredes de contenção, etc. 
Sendo o concreto um material de construção heterogêneo resultante da mistura de 
um aglomerante hidráulico com materiais inertes e água, definem-se de modo técnico: 
• O aglomerante usualmente empregado é o cimento Portland, embora possam 
ser empregados outros tipos de cimento; 
• Os materiais inertes do concreto são designados por agregados, que quando 
classificados conforme granulometria (dimensões) recebem as denominações 
de agregados graúdos e agregados miúdos; 
• O agregado graúdo mais freqüente é a pedra britada. No entanto para a 
concretagem por bombardeamento do concreto, o pedregulho é o material 
mais adequado; 
• O agregado miúdo mais freqüente é a areia natural. Também pode ser 
utilizado o pó de pedra. 
As misturas dos elementos constituintes dos concretos podem ser assim designadas: 
• Pasta: cimento + água; 
• Argamassa: pasta + agregado miúdo; 
• Concreto: argamassa + agregado graúdo; 
• Concreto Armado: concreto + armadura passiva; 
• Concreto Protendido: concreto + armadura passiva e ativa. 
 
Aula 1 – Introdução ao Concreto 
 
UNIDADE 1 – CONCEITOS DO CONCRETO 
 
 
 
 
 
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A tecnologia do concreto busca a proporção ideal entre os diversos constituintes, 
procurando atender simultaneamente as propriedades mecânicas, físicas e de durabilidade 
necessárias, além de apresentar a trabalhabilidade que possibilite o transporte, lançamento 
e adensamento do concreto para cada caso de aplicação. 
Como mostrado na Figura, pode-se indicar esquematicamente que a pasta é o cimento 
misturado com a água, a argamassa é a pasta misturada com a areia, e o concreto é a 
argamassa misturada com a brita. A pasta preenche os espaços vazios entre as partículas de 
agregados, e com as reações químicas de hidratação do cimento, a pasta endurece, 
formando, em conjunto com os agregados, um material sólido. 
2. Princípios Fundamentais da Sensibilidade Estrutural 
Antes de se aprofundar nos conceitos do Concreto, é necessária a conceitualização e 
contexto das suas origens, que é a demanda da engenharia. Para isso, estudar-se-á a 
própria. 
Na engenharia estrutural existem basicamente duas fases: a fase de concepção do 
projeto, e a fase do desenvolvimento propriamente dito. O objetivo principal é obter 
soluções adequadas, simples e econômicas para o problema proposto, exigindo do 
engenheiro experiência e sensibilidade para encontrar estas respostas. Deve-se lembrar 
que: 
“Engenharia é a arte de tratar de maneira simples e adequada o complexo. A 
qualidade de um projeto se mede pela adequação da sua solução, pelo seu método 
construtivo, pela qualidade do detalhamento com vistas à facilidade executiva, e pelo seu 
dimensionamento através de modelos que simulem corretamente a estrutura, propiciando 
um grau de segurança adequado”. 
2.1. Análise Conceitual 
A análise conceitual é formada por várias etapas, como: 
Aula 1 – Introdução ao Concreto 
 
CONCRETO 
 
 
 
 
 
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• Visualização do caminhamento das cargas nos diversos elementos estruturais; 
• Desenho esquemático em escala adequada; 
• Indicação das cargas atuantes; 
• Análise dos diversos caminhos que as cargasatuantes devem percorrer até 
chegar à fundação. Isto depende da disposição e rigidez dos vários 
elementos que compõe a estrutura, lembrando-se que a estrutura que 
permite o menor caminhamento das cargas até a fundação é a mais 
econômica; 
• Visualização da sequência construtiva. 
2.2. Pré-dimensionamento 
Nesta etapa é feita uma análise simplificada em seções críticas, para que se tenha ideia 
das ordens de grandeza envolvidas. Depois de definidas as dimensões dos elementos 
estruturais, é feito um cálculo detalhado da estrutura envolvendo muitas vezes programas 
computacionais. Aconselha-se não prosseguir o cálculo se houver muita discrepância entre 
o pré-dimensionamento e o definitivo, pois é nesta fase que muitos engenheiros se sentem 
confiantes demais por disporem de um programa teoricamente muito eficaz, podendo 
acontecer muitos erros. 
2.3. Regras Úteis 
Lembrando-se que projetar não é calcular, e sim prever e resolver problemas, deve-se: 
• Entender o projeto como um todo (arquitetura, implantação, estrutura, 
elétrico, hidráulico, etc); 
• Prever os problemas ao longo de todas as etapas construtivas, ou seja, 
procurar uma solução de fácil execução; 
• Separar o principal do secundário; 
• Pensar no problema, levantar todos os aspectos possíveis, gerar um modelo 
simplificado levando em conta os aspectos essenciais, etc. 
2.4. Memorial de Cálculo, Desenhos e Especificações 
O produto final de um projeto estrutural é constituído por memorial de cálculo, 
desenhos e especificações. O memorial de cálculo é um documento de auxílio e 
esclarecimento de dúvidas sobre um determinado projeto, contendo descrição da 
concepção, do cálculo e do detalhamento do mesmo. Ele deve ser autoexplicativo, claro 
(bom entendimento) e conter todos os dados que irão para o desenho final, uma vez que é 
Aula 1 – Introdução ao Concreto 
 
UNIDADE 1 – CONCEITOS DO CONCRETO 
 
 
 
 
 
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o documento fundamental para o controle da qualidade. A estrutura da memória de cálculo 
deve conter: 
• Índice: utilização de regras para os diversos itens (letras maiúsculas, 
minúsculas, números) e paginação; 
• Conteúdo: 
✓ Hipóteses preliminares (carregamentos, características dos materiais 
empregados; características do solo de fundação, condicionantes 
construtivas, método executivo, etc); 
✓ Memorial justificativo e descritivo (descrever a obra e justificar a 
solução adotada em comparação com outras alternativas); 
✓ Sistema estrutural (desenho esquemático); 
✓ Implantação e geometria; 
✓ Cálculo principal (lajes, vigas, pilares, fundação, detalhes gerais); 
✓ Desenhos gerados (anexos); 
Por outro lado, as informações dos desenhos e especificações devem também ser 
completas, claras, 5em escalas apropriadas, consistentes entre si e corretas. 
2.5. Qualidade no Projeto Estrutural 
A NBR 6118:2003 procura inserir novos conceitos de qualidade dentro do projeto 
estrutural, muito além do que simplesmente a garantia da estabilidade da obra. Assim, uma 
estrutura deve apresentar requisitos relativos à sua capacidade resistente, bom 
desempenho em serviço (não pode haver fissuração excessiva, deformações inconvenientes 
e vibrações indesejáveis) e durabilidade. 
A vida útil de projeto deve ser de 50 anos, e a qualidade passa pela sistematização 
segundo padrões internacionais de qualidade, proporcionalmente ao porte e ao risco da 
construção em análise. Isto exige constante atualização do nível de conhecimento do 
projetista e cuidados com os processos de automatização envolvidos no projeto. 
Todas as normas técnicas internacionais apresentam uma grande preocupação com a 
qualidade, englobando economia na execução da obra, melhor aproveitamento da 
tecnologia dos materiais, da metodologia da análise numérica, da garantia de durabilidade e 
vida útil das construções e da segurança, não apenas imediata das estruturas, mas também 
em longo prazo, evitando-se acidentes desnecessários. O projeto deve ser compatível desde 
o atendimento ao projeto arquitetônico até o ajuste com as instalações, apresentando uma 
garantia de uma execução correta daquilo que foi projetado. 
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CONCRETO 
 
 
 
 
 
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Ainda dentro dos conceitos de qualidade de um projeto estrutural, evitando 
envelhecimento prematuro da estrutura e garantindo sua durabilidade, devem ser 
observados: 
• Drenagem eficiente; 
• Formas arquitetônicas e estruturais adequadas; 
• Garantia de concreto com qualidade apropriada; 
• Garantia de cobrimentos de concreto apropriados para proteção da 
armadura; 
• Detalhamento adequado das armaduras; 
• Controle de fissuração; 
• Uso de revestimentos protetores nas peças sob condições ambientais 
agressivas; 
• Definição de um plano de inspeção e manutenção preventiva; 
• Análise cuidadosa e atenta do projeto arquitetônico; 
• Contatos com os proprietários para saber dos objetivos da obra, durabilidade 
estimada, padrão de revestimentos e acabamentos; 
• Conhecimento do construtor e suas obras anteriores; 
• Lançamento de um sistema estrutural compatível com a arquitetura, com o 
projeto de instalações, com a tecnologia executiva disponível, etc.; 
• Pré-dimensionamento da estrutura com verificação da compatibilidade dos 
esforços e deformações do sistema criado; 
• Desenvolvimento do projeto propriamente dito, incluindo detalhamento de 
cada elemento da estrutura, combinando os resultados obtidos das análises e 
dos programas utilizados com a experiência profissional; 
• Desenhos claros e detalhados; 
• Implementação nos desenhos de informações complementares 
(resistência dos materiais utilizados, módulos de elasticidade, hipóteses 
consideradas, etc.); 
• Supervisão da execução da obra pelo projetista, com visitas eventuais à obra 
nas fases críticas da execução dos projetos, como por exemplo, antes das 
concretagens. 
Deve-se lembrar de ainda que as condições de equilíbrio e de compatibilidade devem 
ser sempre respeitadas, e podem ser estabelecidas com base na geometria indeformada da 
estrutura (teoria de primeira ordem), ou com base na geometria deformada (teoria de 
segunda ordem), nos casos em os deslocamentos alterem de maneira significativa os 
esforços internos. 
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3. Qualidade do Concreto 
Basicamente, a qualidade é medida pelos seguintes parâmetros: 
• Adequação ao uso; 
• Atendimento às especificações; 
• Satisfação do cliente; 
• Satisfação de todos. 
 
A qualidade do concreto dependerá primeiramente da qualidade dos materiais 
componentes. Necessário se faz uma seleção cuidadosa desses materiais, evidenciando o 
fator uniformidade. Contando com materiais de boa qualidade, é preciso misturá-los nas 
proporções adequadas, considerando então, a relação entre cimento e agregado, a 
granulometria (miúdo e graúdo) e principalmente a relação entre a água empregada e o 
cimento. Necessária ainda se torna, na massa do concreto, a mistura íntima do cimento com 
a água e a distribuição uniforme da pasta resultante nos vazios dos agregados miúdo e 
graúdo, que, por sua vez, também devem ser convenientemente misturados. 
Após a mistura, deve o concreto ser transportado, lançado nas fôrmas e adensado 
corretamente. Como a hidratação do cimento continua por um tempo considerável é 
preciso que as condições ambientes favoreçam as reações que então se processam. É a cura 
do concreto. 
Em suma, para obter as qualidades essenciais ao concreto: facilidade de emprego 
quando fresco, resistência mecânica, durabilidade, impermeabilidade e constância de 
volume depois de endurecido, sempre tendo em vista o fator econômico, são necessários: 
• Seleção cuidadosa dos materiais (cimento, agregados e aditivos) quanto a: 
✓ Tipo e qualidade; 
✓ Uniformidade.• Proporcionamento correto: 
✓ Do aglomerante em relação ao inerte; 
✓ Do agregado miúdo em relação ao graúdo; 
✓ Da quantidade de água em relação ao material seco; 
✓ Da quantidade de água em relação ao aglomerante; 
✓ Do aditivo em relação ao aglomerante ou à água utilizada. 
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CONCRETO 
 
 
 
 
 
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• Manipulação adequada quanto à: 
✓ Mistura; 
✓ Transporte; 
✓ Lançamento; 
✓ Adensamento. 
• Cura cuidadosa. 
Abaixo apresentam-se os objetivos a serem lançados na produção do Concreto. 
 
4. Insumos Constituintes do Concreto 
Tendo-se por base que os aglomerantes e agregados foram objetos de estudos 
aprofundados nas disciplinas de Materiais de Construção I e II, pré-requisitas a esta, serão 
vistos os materiais faltantes, a água neste momento e o aço em aula posterior. 
4.1. Água de Amassamento 
Tendo fundamental atuação na obtenção de um concreto adequado às suas 
finalidades, a água de amassamento demanda especial atenção no que diz respeito à 
qualidade, uma vez que a ideia geral parte da premissa de que "se a água é boa para beber 
também será boa para o uso na fabricação do concreto", o que nem sempre traduz a 
verdade. A presença de pequenas quantidades de açúcar e de citratos não tornam a água 
imprópria para o consumo, mas podem torná-la insatisfatória como água de amassamento. 
Este tópico irá discutir os aspectos principais da influência dos tipos e quantidades de 
impurezas carreadas pela água na qualidade do concreto e apresentar dados práticos, 
baseados na experiência nacional e estrangeira, sobre as características básicas da água de 
amassamento capazes de conduzir aos resultados desejáveis especificamente no caso de 
pavimentos: concreto de alta qualidade, resistência ao desgaste e de grande resistência 
mecânica principalmente à tração na flexão. 
4.1.1. Impurezas e sua Influência 
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A respeito da adequação da água à fabricação do concreto algumas especificações 
requerem apenas que ela seja limpa e livre de substâncias deletérias. Outras especificações 
estabelecem que, se a água não provém de fonte de qualidade comprovada devem ser 
feitos ensaios comparativos de resistência à compressão em corpos de prova de argamassa 
ou de concreto. No entanto, a possibilidade de uma água ser ou não empregada como água 
de amassamento fica condicionada a duas questões fundamentais: 
• Como e quais as impurezas que, carreadas pela água, afetam negativamente 
o concreto; 
• Qual o teor máximo permissível de impureza. 
4.1.1.1. SUBSTÂNCIAS EM SUSPENSÃO 
Normalmente, as substâncias que se encontram em suspensão na água são o silte e a 
argila, caracterizando-se sua existência pela turbidez do líquido. O Bureau of Reclamation 
estabelece o índice máximo de turbidez em 2000 partes por milhão, para águas de 
amassamento. A prática corrente brasileira limita a ocorrência máxima de resíduo sólido em 
5.000 mg/l. 
Quanto à influência dessas partículas, observa-se que uma pequena quantidade de 
argila bem dispersa, de dimensões coloidais (iguais ou inferiores a 2.10-6m) poderá fechar os 
poros capilares do cimento endurecido ou os que existem entre o cimento e o agregado, 
contribuindo para o aumento de compacidade da massa. 
Apesar disso, a presença de maior quantidade desse material impede a cristalização 
perfeita dos produtos de hidratação, interpondo-se entre os cristais de crescimento e em 
vias de colagem e comprometendo a coesão interna do meio resultante. 
Quantidade de substâncias em suspensão superiores à mencionada podem não afetar 
as resistências mecânicas do concreto, mas sim, outras propriedades da mistura. 
4.1.1.2. SUBSTÂNCIAS EM SOLUÇÃO 
As substâncias em solução encontradas nas águas naturais são compostas 
principalmente de sais cuja influência se manifesta pela ação dos seus íons. Na água natural 
os íons mais comuns são os seguintes, cuja ação pode ser classificada em três tipos: 
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CONCRETO 
 
 
 
 
 
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• Íons que alteram as reações de hidratação do cimento; 
• Íons que podem levar à expansão em longo prazo (como por exemplo, os 
sulfatos de álcalis); 
• Íons capazes de provocar a corrosão das armaduras. 
No primeiro caso, a pega e o endurecimento podem ser prejudicados pela combinação 
com o cálcio que elimina ou reduz o teor de hidróxido de cálcio livre alterando a hidratação 
dos componentes, em especial dos aluminatos. As águas mais enquadráveis nessa situação 
são as magnesianas e as que contém matéria orgânica sob a forma de ácidos húmicos. 
No segundo caso, dentre os íons capazes de agir prejudicialmente a longo prazo, 
encontram-se os cátions Na+ e K+, e o ânion SO4-2, podendo atuar diretamente sobre o 
cimento (íon SO4--) ou sobre o agregado (íons SO4--, Na+, K+), uma vez que o cimento, meio 
altamente alcalino, favorece as reações expansivas; daí resulta a necessidade de limitar a 
concentração desses íons. 
Normalmente, os álcalis (expressos em Na2O), se superiores a 0,6% da massa de 
cimento, são perigosos quando o agregado contém sílica criptocristalina, devendo limitar-se 
o teor de álcalis da água, nessa proporção. Também o teor permissível de sulfatos (expresso 
em íons SO4-2) é limitado, tolerando-se uma concorrência máxima de 600 mg/l. 
Quanto aos íons que agem na corrosão das armduras os mais importantes são os 
cloretos, os sulfetos, os nitratos e o amônio, com danos, principalmente quando se trata de 
concretos protendidos, nos quais, por estar a armadura submetida a tensões muito 
elevadas, a energia interna é grande, facilitando o desenvolvimento das reações químicas. 
No caso do concreto para pavimentos, a única restrição feita é quanto à concentração 
de cloretos, expressa em íons Cl-2, permitindo-se uma taxa máxima de 1000mg/l. 
Há ainda outros sais comumente encontrados nas águas naturais, como o carbonato 
de sódio (Na2CO3) e o bicarbonato de sódio (NaHCO3) que, segundo resultados de ensaios, 
exercem influência que depende do tipo de cimento empregado. Grandes quantidades de 
carbonato de sódio aceleram a pega, ao passo que o bicarbonato de sódio pode funcionar 
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como acelerador ou retardador de pega, conforme o tipo de cimento; assim, torna-se 
aconselhável a execução de ensaios para a determinação do tempo de pega e de resistência 
à compressão aos 28 dias, sempre que a soma das concentrações de carbonato e 
bicarbonato de sódio ultrapasse a 1000 p.p.m (partes por milhão). 
4.1.1.3. A INFLUÊNCIA DO PH 
Embora o pH das águas naturais praticamente não tenha influência nas propriedades 
dos concretos, algumas considerações merecem destaque. 
Raramente tais águas apresentam valores de pH inferiores a 4 sendo o ácido contido 
rapidamente neutralizado pelo contato com o cimento. A acidez das águas naturais é 
comumente atribuída à concentração de dióxido de carbono (CO2) em solução, que 
raramente excede a 10 p.p.m de CO2. O ácido clorídrico (HCl) e o ácido sulfúrico (H2SO4) são 
outros indicadores de acidez do meio funcionando como retardadores de pega do cimento, 
cuidando-se, no entanto, que os teores de íons SO4-2 e Cl- não se elevam acima dos limites 
permitidos. 
A alcalinidade das águas é conferida pelos carbonatos e bicarbonatos alcalinos. Os 
bicarbonatos, conforme já mencionado, retardam ligeiramente a pega. Em proporções 
superiores a 0,2 % (conforme a composição química do cimento) aceleram-se, diminuindo, 
no entanto as resistências em idades elevadas. 
4.1.1.4. A INFLUÊNCIA DAS SUBSTÂNCIAS ORGÂNICAS 
Dentre as substâncias orgânicas que, presentes na água, podem alterar as 
características dos concretos, os óleos minerais,hidratos de carbono e os açúcares 
merecem especial atenção. 
Os óleos minerais, numa concentração de até 2% da massa do cimento, não afetam a 
resistência mecânica do concreto. O aumento dessa concentração - por exemplo, 10% - 
provoca reduções que podem exceder cerca de 30%. 
A natureza da matéria orgânica determina a influência mais provável: se composta de 
ácidos húmicos ou hidratos de carbono, normalmente retarda a pega, mas não tem 
qualquer outro efeito prejudicial ao longo prazo, o que não se verifica quando a matéria 
orgânica provém de certas algas podendo nesse caso ocasionar sensíveis variações, para 
menos, na resistência à compressão. 
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CONCRETO 
 
 
 
 
 
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Quanto aos açúcares, tidos como agentes retardadores da pega e redutores da 
resistência do concreto, requerem um estudo mais aprofundado, pois nem sempre ele se 
comporta de maneira mencionada. 
Os estudos de laboratório têm mostrado que pequenas quantidades de açúcar 
retardam quantidade de açúcar, observa-se um retardo muito grande da pega e uma 
redução acentuada das resistências nas primeiras idades (entre 2 a 7 dias), sendo que nas 
idades posteriores as resistências se não melhoram, também não são prejudicadas. 
Concentrações maiores tornam ultra-rápidas as pegas, reduzindo efetivamente as 
resistências finais do concreto. 
A quantidade de açúcar que causa esses diferentes efeitos depende, entre outros 
fatores, do tipo de cimento. Tuthill, Adams & Hemme verificaram que a sacarose, em 
concentrações entre 0,03% e 0,06% da massa de cimento, provoca atraso na pega do 
concreto e aumenta as resistências mecânicas nas idades de 2 e 3 dias. 
Bloem verificou que as concentrações de 0,1% em relação à massa de cimento 
retardam consideravelmente a pega, mas aumentam a resistência aos 3 dias de idade da 
argamassa, e concluiu que parece ocorrer aceleração da pega quando a concentração de 
açúcar está em torno de 0,15%. 
A mesma referência mostra que essa concentração e a de 0,2% reduz a resistência aos 
7 dias mas melhora a de 28 dias. 
Os trabalhos desenvolvidos por Burchatz & Wrochem, Dautreband, Brocard e Vaicum 
mostram resultados de ensaios de laboratório que analisam detalhadamente o 
comportamento dos concretos em função da concentração de açúcar, fornecendo bons 
subsídios para estudos posteriores. 
4.1.1.5. SUBSTÂNCIAS INORGÂNICAS 
Dentre as substâncias inorgânicas carreadas pelas águas, algumas merecem especial 
atenção: os iodatos, os fosfatos, os arseniatos e os boratos de sódio, os cloretos e sulfatos 
de zinco e cobre os óxidos de zinco, os sulfetos de sódio e potássio, que, dependendo da 
concentração em que se encontram na água de amassamento podem causar sérios 
distúrbios tanto na pega, como nas resistências do concreto. 
 
 
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4.1.1.6. GASES DISSOLVIDOS 
As quantidades de gases dissolvidos na água de amassamento são em geral, bem 
pequenas, e de influência quase nula no concreto fresco ou endurecido. A ASTM indica que 
os gases mais comuns e as suas concentrações mais prováveis nas águas naturais são: 
• Dióxido de carbono livre (CO2) que raramente excede 10 p.p.m; 
• Oxigênio, cujo teor varia de 2 p.p.m a 8 p.p.m; 
• Ácido sulfídrico (H2S), com teores de até 15 p.p.m; 
• Amônia, cujo teor pode atingir até 4 p.p.m. 
4.1.2. Água do Mar 
As águas marítimas, que contém por volta de 3,5% de sais dissolvidos, não apresentam 
inconvenientes quando usadas como água de amassamento dos concretos simples. Os sais 
dissolvidos são compostos principalmente pelo cloreto de sódio (cerca de 78%) e os cloretos 
e sulfatos de magnésio (cerca de 15%); os teores de carbonatos são variáveis, mas 
seguramente baixos (cerca de 75 p.p.m de CO3). 
Quanto às resistências do concreto com água do mar, Narver verificou um decréscimo 
de apenas 6% na resistência à compressão aos 90 dias, em relação às obtidas com a água 
doce; Mather constatou decréscimo de 8% a 15%, na mesma idade. 
De modo geral, a experiência tem mostrado que, no concreto simples, a água do mar 
apresenta resultados praticamente iguais àqueles obtidos com água doce padrão, 
verificando-se, às vezes, ligeira aceleração da pega, aumento das resistências iniciais e leve 
diminuição das resistências finais, dependendo do tipo de cimento empregado. 
No concreto armado, a opinião geral é a favor da não utilização da água do mar, uma 
vez que, provavelmente, ocorrerá a corrosão do aço. 
Alguns autores atentam para o inconveniente das eflorescências, ocorridas nas 
superfícies dos concretos em função do emprego da água do mar como água de 
amassamento, e de condições propícias para a sua formação: existência de uma certa 
umidade no interior do concreto e uma taxa lenta de evaporação. 
Coutinho assim resume as recomendações sobre o emprego das águas marítimas no 
concreto: podem ser utilizadas sem qualquer precaução no concreto simples; só deverão 
ser usadas no concreto armado quando a relação água/cimento for menor ou igual a 0,7; 
não deverão e empregadas quando se tratar de concreto protendido. 
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CONCRETO 
 
 
 
 
 
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4.1.3. Águas Residuais de Indústrias 
Em se tratando de água residual cada caso deve ser tratado separadamente, pois é 
impossível generalizar os tipos de impurezas carreadas, uma vez que são função do próprio 
processo industrial e do tipo de serventia da água. 
Abrams analisou o comportamento de concretos executados com água contendo 
diversos tipos de resíduos industriais, obtendo bons resultados na maioria dos casos. 
4.1.4. O Efeito das Impurezas na Água de Mistura (segundo Abrams) 
Uma grande série de experimentos sobre esse tema foi realizada por Abrams. 
Aproximadamente 6.000 corpos de prova de argamassa e concreto e 68 tipos diferentes de 
água foram ensaiados durante a pesquisa. Dentre os tipos de águas testadas - marítimas, 
alcalinas, minerais, residuais e de pântano - foram incluídos ensaios com água potável de 
qualidade comprovada, para fins de comparação dos resultados. Determinaram-se os 
valores dos tempos de pega do cimento e da resistências à compressão do concreto, nas 
idades compreendidas entre 3 dias e cerca de dois anos e meio, para cada tipo de água 
empregada. 
Algumas das principais conclusões baseadas nos resultados finais dos ensaios: 
• O tempo de pega do cimento Portland praticamente não sofre grandes 
alterações, exceto em poucos casos; as amostras com baixos valores de 
resistência à compressão, na maioria das vezes, tiveram pega bem lenta. 
Verificou-se, ainda, que o tempo de pega não é indicativo satisfatório da 
conveniência ou não da água para fins de uso no concreto; 
• A despeito da grande variação quanto ao tipo e à origem das águas, a maioria 
das amostras proporcionaram concretos de boa qualidade, porque a 
quantidade de substâncias prejudiciais constatadas foi relativamente 
pequena; 
• A qualidade de água é melhor avaliada pela comparação das resistências à 
compressão de corpos de prova feitos com a água suspeita e com a de 
qualidade comprovada. São consideradas insatisfatórias as que mostrarem 
uma relação entre as resistências inferiores a 85%; 
• Nem o cheiro nem a cor representam a qualidade da água para fins de uso 
nos concretos. Observou-se que águas de aparência desagradável originaram 
concretos de qualidade aceitável. Águas destiladas e potáveis compuseram 
concretos com praticamente os mesmos valores de resistência; 
Aula 1 – Introdução ao Concreto 
 
UNIDADE 1 – CONCEITOS DO CONCRETO 
 
 
 
 
 
15 
 
 
• Tomando como base um valor mínimo de 85% para a relação entre as 
resistências foram consideradas insatisfatórias as seguintes águas: 
✓ Águas ácidas; 
✓ Águas residuaisde curtumes; 
✓ Águas minerais carbonatadas; 
✓ Águas contendo mais de 3% de cloreto de sódio, ou mais de 3,5% de 
sulfatos; 
✓ Águas contendo açúcares ou compostos similares; 
• Foram dadas como satisfatórias, para emprego como água de amassamento 
do concreto: 
✓ Águas de pântanos e brejos; 
✓ Águas mostrando concentração máxima de 1% do íon SO4-2; 
✓ Águas alcalinas, contendo até 0,15% de sulfato de sódio (Na2SO4) e 
até 0,15% de cloreto de sódio (NaCl); 
✓ Águas provenientes de minas de carvão e gesso; 
✓ alguns tipos de águas servidas, como as provenientes de 
matadouros, cervejarias, fábricas de tintas e sabão. 
4.1.5. A Prática Corrente para a Verificação da Qualidade da Água Empregada no 
Amassamento dos Concretos para Pavimentos 
É usual dizer-se que toda água que serve para beber pode ser utilizada na confecção 
de concretos. A água utilizada no amassamento do concreto não deve conter impurezas que 
possam vir a prejudicar as reações entre ela e os compostos do cimento. Deve-se notar que 
as águas com agentes agressivos, utilizadas para amassar concretos, têm uma ação muito 
menos intensa do que a mesma água agindo permanentemente sobre o concreto 
endurecido. 
Na realidade, os maiores defeitos provenientes da água de amassamento tem maior 
relação com o excesso de água empregada do que propriamente com os elementos que ela 
possa conter. 
Antes de ser iniciada uma obra de concreto, ou quando houver dúvidas a respeito da 
água a ser empregada na mistura do concreto, deve-se proceder à análise química e aos 
ensaios comparativos de comportamento executados em pastas e argamassas padrão 
(conforme MB-1). 
A NBR- 6118, no ítem 8.1.3, presume como satisfatórias as águas potáveis e as que 
tenham pH entre 5,8 e 8,0 e respeitam os seguintes limites máximos: 
Aula 1 – Introdução ao Concreto 
 
CONCRETO 
 
 
 
 
 
16 
 
 
• Matéria orgânica (expressa em oxigênio consumido): 3 mg/dm³; 
• Resíduos sólidos: 5000 mg/dm³; 
• Sulfatos (expressos em íons SO4-2): 300 mg/dm³; 
• Cloretos ( expressos em íons Cl-2): 500 mg/dm³; 
• Açúcar: 5 mg/dm³. 
Os limites acima incluem as substâncias trazidas ao concreto pelo agregado. Nos 
ensaios comparativos de pega e de resistências à compressão, executados de acordo com o 
método MB - 1, adotando como comparação uma água de boa qualidade, os resultados 
obtidos com a pasta e argamassa executadas com a água suspeita deverão apresentar: 
• O tempo de início de pego deverá ser igual, no mínimo, ao tempo de início de 
pega da pasta confeccionada com água de boa qualidade menos 30 minutos; 
• o tempo de fim de pega deverá ser igual, no máximo, ao tempo de fim de 
pega da pasta confeccionada com água de boa qualidade mais 30 minutos; 
• A redução da resistência da argamassa executada com a água suspeita, em 
relação à argamassa executada com a água considerada satisfatória, não 
poderá ser maior que 15%, em qualquer das idades de ensaio. 
A diferença na composição química do cimento pode comprometer suas qualidades 
com certos tipos de águas. Águas que contenham ácidos não podem ser utilizadas com 
cimentos pobres de cal, porém podem ser utilizadas, sem risco, com cimento Portland 
comum ou de alto-forno. As águas minerais não podem ser utilizadas para amassamento ou 
cura do concreto. 
As recomendações relativas à água de amassamento nem sempre se aplicam à água 
destinada à cura do concreto. A qualidade da água de cura deve ser estimada por critérios 
ainda mais rígidos que os usados para analisar as águas consideradas agressivas ao concreto 
endurecido. 
Baseado e adaptado de Cezar 
Augusto Romano, Paulo Sérgio 
dos Santos Bastos , Sandra Denise 
Kruger Alves . Edições sem 
prejuízo de conteúdo.
Aula 2 – Contexto e Cuidados 
 
UNIDADE 1 – CONCEITOS DO CONCRETO 
 
 
 
 
 
17 
 
 
Aula 2: Contexto e Cuidados 
 
A pedra é empregada nas construções desde a antiguidade. Egípcios, gregos e romanos 
utilizaram largamente a pedra como material de construção, em obras que até hoje são 
monumentos como as pirâmides egípcias, os templos gregos e os arcos romanos. Porém, o 
emprego do concreto armado já é bem mais recente, cerca de pouco mais de um século. 
 
1. Histórico 
Um material de construção deve apresentar duas qualidades principais: resistência e 
durabilidade. A pedra tem durabilidade muito grande, praticamente ilimitada e oferece 
elevada resistência aos esforços de compressão, mas baixa resistência à tração. 
A madeira e o aço, materiais largamente utilizados na construção, apresentam por seu 
lado deficiências particulares, a saber, a madeira com resistência de tração e compressão 
pouco elevadas e durabilidade limitada e o aço, apesar da excelente resistência aos esforços 
de tração e compressão, está sujeito a deteriorar-se com o tempo. 
Pode-se imaginar que o concreto armado tenha surgido com o desejo de gerar um tipo 
de construção que utilizando uma "pedra" artificial apresentasse a durabilidade da pedra 
natural, tivesse a vantagem de ser fundido nas dimensões desejadas e associando o aço a 
essa "pedra" artificial, aproveitasse a alta resistência deste material, ao mesmo tempo que, 
protegendo-o , aumentasse sua durabilidade. 
A utilização do concreto, diferente do atual, mas com características semelhantes, 
perde-se na Antiguidade: já era conhecido e aplicado nos tempos do Império Romano. Os 
assírios e babilônios, pioneiros da construção, usaram argila como aglomerante, mas a sua 
fraca resistência não permitiu um maior desenvolvimento das construções. 
Os egípcios conseguiram uma ligação mais rígida com argamassa de cal e gesso, como 
atestam suas pirâmides e seus templos. Os romanos criaram um aglomerante de grande 
durabilidade adicionando ao calcário determinada cinza vulcânica do Vesúvio, chamada 
“Pozzolana”. 
Aula 2 – Contexto e Cuidados 
 
CONCRETO 
 
 
 
 
 
18 
 
 
Em 1824, o escocês Josef Aspdin desenvolveu um cimento bem semelhante ao atual, 
dando-lhe o nome de “Portland”, nome de uma cidade do litoral sul da Inglaterra, onde 
existem rochedos com a mesma cor cinza esverdeado do cimento descoberto. Em 1845, 
Johnson produziu um cimento do mesmo tipo que o moderno portland. 
Apesar de descoberto o aglomerante ideal, nenhum desenvolvimento notável se 
verificou em estruturas de concreto, devido principalmente a fraca resistência do material 
aos esforços de tração. 
Somente em meados do século XIX, quando surgiu a ideia de se adicionar ao concreto 
um material de elevada resistência à tração, é que progressos relevantes se fizeram sentir. 
Nascia assim um material composto: “cimento armado”, e posteriormente, “concreto 
armado”. 
Em 1849, o francês Lambot construiu o primeiro objeto de concreto armado: um 
barco, exibido na exposição de Paris em 1855. Na verdade o barco de Lambot era feito de 
“argamassa armada”, material de muita utilização nos dias atuais. 
Porém, a invenção do concreto armado é muitas vezes atribuída ao francês Monier 
(horticultor e paisagista) que baseando-se na idéia de Lambot, em 1861 construiu vasos de 
flores com argamassa de cimento e areia e armadura de arame, de maneira bem empírica. 
Em 1867 obteve a sua primeira patente para a construção de vasos; em 1868 a patente se 
estendeu a tubos e reservatórios; em 1869 a placas; em 1873 a pontes e em 1875 a escadas. 
Visando resgatar o mérito de Lambot, em 1949, um século após a criação do barco, a 
França comemorou o centenário do concreto armado. 
Em 1902, o alemão Mörch, a pedido da firma Wayss e Freitag que comprou os direitos 
das patentes de Monier, publica com bases científicas uma primeira teoria sobre concreto 
armado. Apesar de tantos anos se terem passado desde a sua apresentação as ideias 
fundamentais de Mörsch ainda continuam válidas. 
No Brasil, Emílio Baumgart pode ser considerado o “pai” da Engenharia EstruturalBrasileira, tendo projetado várias obras com diversos recordes mundiais de tamanho ou 
originalidade, como: 
• Ponte Herval (Santa Catarina) sobre o Rio do Peixe, em 1928, recorde mundial 
de vão em viga reta de concreto armado (68 m.), e que pela primeira vez usou 
a construção em “balanços sucessivos”; 
Aula 2 – Contexto e Cuidados 
 
UNIDADE 1 – CONCEITOS DO CONCRETO 
 
 
 
 
 
19 
 
 
• Edifício “A Noite” no Rio de Janeiro, em 1928, com 22 pavimentos, na época, 
o maior edifício em concreto armado do mundo. 
2. Concreto Armado 
O concreto armado é composto de concreto simples mais um material de boa 
resistência à tração, como por exemplo, aço ou bambu, que devem estar convenientemente 
colocados (armadura passiva). O concreto por sua vez, é formado por um material 
aglomerante (cimento Portland, cimento de pega rápida, etc.), materiais inertes (agregados 
graúdos ou miúdos), água e eventualmente aditivos. 
2.1. Viabilidade do Concreto Armado 
Devido à baixa resistência à tração, procurou-se adicionar ao concreto outros materiais 
mais resistentes à tração, melhorando suas qualidades de resistência. A utilização de barras 
de aço juntamente com o concreto, só é possível devido às seguintes razões: 
2.1.1. Trabalho conjunto do concreto e do aço, assegurado pela aderência entre os 
dois materiais 
• Na região tracionada, onde o concreto possui resistência praticamente 
nula, ele sofre fissuração, tendendo a se deformar, o que graças à 
aderência, arrasta consigo as barras de aço forçando-as a trabalhar e 
consequentemente, a absorver os esforços de tração; 
• Nas regiões comprimidas, uma parcela de compressão poderá ser 
absorvida pela armadura, no caso do concreto, isoladamente, não ser 
capaz de absorver a totalidade dos esforços de compressão. 
2.1.2. Os coeficientes de dilatação térmica do aço e do concreto são praticamente 
iguais 
• Concreto: (0,9 a 1,4) x 10-5 / oC (mais frequente 1,0 x 10-5 / oC) 
• Aço: 1,2 x 10-5 / oC (Esta diferença de valores é insignificante); 
• Adota-se para o concreto armado = 1,0 x 10-5 / oC. 
2.1.3. O concreto protege de oxidação o aço da armadura garantindo a 
durabilidade de estrutura 
O concreto exerce dupla proteção ao aço: 
Aula 2 – Contexto e Cuidados 
 
CONCRETO 
 
 
 
 
 
20 
 
 
• Proteção física: através do cobrimento das barras protegendo-as do 
meio exterior; 
• Proteção química: em ambiente alcalino que se forma durante a pega 
do concreto, surge uma camada quimicamente inibidora em torno da 
armadura. 
2.2. Vantagens do Uso do Concreto Armado 
As principais vantagens em se utilizar estruturas de concreto armado são: 
• Facilidades e rapidez na construção, principalmente no caso de se utilizar 
peças pré-moldadas; 
• Economia em função do baixo custo dos materiais e da mão-de-obra 
envolvida; 
• Adaptabilidade a qualquer forma construtiva, em função da boa 
trabalhabilidade; 
• Processos construtivos bastante conhecidos em qualquer lugar do país; 
• Boa resistência a diversas solicitações, incluindo-se a resistência ao fogo e ao 
choque; 
• Materiais de fácil obtenção; 
• Conservação fácil e de baixo custo, desde que a estrutura tenha sido 
convenientemente projetada e construída; 
• Boa transmissão de esforços, em função da obtenção de estruturas 
monolíticas (concretagem in loco); 
• Boa aderência entre os materiais. 
2.3. Desvantagens do Uso do Concreto Armado 
Da mesma forma, as principais desvantagens são: 
• Encarecimento das fundações (peso próprio elevado); 
• Reformas e demolições trabalhosas; 
• Exigências construtivas (escoramento, concreto bem executado, cura, etc.); 
• Baixa resistência à tração do concreto, havendo a necessidade de colocação 
de armadura corretamente posicionada; 
• Problemas de fissuração e de corrosão das armaduras. 
 
Aula 2 – Contexto e Cuidados 
 
UNIDADE 1 – CONCEITOS DO CONCRETO 
 
 
 
 
 
21 
 
 
2.4. Normatização 
As principais normas brasileiras relacionadas ao projeto estrutural são: 
• NBR 6118/2003 – Projeto de estruturas de concreto – procedimento (revisão 
da NBR 6118/80, sendo conhecida como nova NB1); 
• NBR 6120/1980 – Cargas para o cálculo de estruturas de edificações – 
procedimento; NBR 6123/1987 – Forças devido ao vento em edificações – 
procedimento; 
• NBR 8681/2003 – Ações e segurança nas estruturas – procedimento; 
• NBR 7187/1987 – Cálculo e execução de pontes de concreto armado; 
• NBR 14931/2003 – Execução de estruturas de concreto – procedimento. 
Também relacionadas ao concreto armado tem-se as seguintes normas: 
• NBR 7808 – Símbolos gráficos para projetos de estruturas; 
• NBR 5732/1991 – Cimento Portland comum – especificação; 
• NBR 5733/1991 – Cimento Portland de alta resistência inicial – especificação; 
• NBR 5735/1991 – Cimento Portland de alto forno – especificação; 
• NBR 5736/1991 – Cimento Portland pozolânico – especificação; 
• NBR 5738/1994 – Moldagem e cura de corpos de prova cilíndricos ou 
prismáticos de concreto – método de ensaio; 
• NBR 5739/1994 – Concreto – ensaio de compressão de corpos de prova 
cilíndricos – método de ensaio; 
• NBR 6004/1984 – Arames de aço – ensaio de dobramento alternado – 
método de ensaio; 
• NBR 6122/1996 – Projeto e execução de fundações – procedimento; 
• NBR 6152/1992 cinco Materiais metálicos – determinação das propriedades 
mecânicas à tração – método de ensaio; 
• NBR 6153/1988 – Produto metálico – ensaio de dobramento semi5guiado – 
método de ensaio; NBR 6349/1991 – Fios, barras e cordoalhas de aço para 
armaduras de pretensão – ensaio de tração – método de ensaio; 
• NBR 7190/1977 – Projeto de estruturas de madeira – procedimento; 
• NBR 7222/1994 – Argamassa e concreto – determinação da resistência à 
tração por compressão diametral de corpos de prova cilíndricos – método de 
ensaio; 
Aula 2 – Contexto e Cuidados 
 
CONCRETO 
 
 
 
 
 
22 
 
 
• NBR 7477/1982 – Determinação do coeficiente de conformação superficial de 
barras e fios de aço destinados a armaduras de concreto armado – método de 
ensaio; 
• NBR 7480/1996 – Barras e fios de aço destinados a armaduras para concreto 
armado – especificações; 
• NBR 7482/1991 – Fios de aço para concreto protendido – especificação; 
• NBR 7483/1991 – Cordoalhas de aço para concreto protendido – 
especificação; 
• NBR 7484/1992 – Fios, barras e cordoalhas de aço destinado a armaduras de 
protensão – ensaios de relaxação isotérmica – método de ensaio; 
• NBR 8522/1984 – Concreto – Determinação do módulo de deformação 
estática e diagrama – tensão - deformação – método de ensaio; 
• NBR 8548/1984 – Barras de aço destinadas a armaduras para concreto 
armado com emenda mecânica ou por solda – determinação da resistência à 
tração – método de ensaio; 
• NBR 8953/1992 – Concreto para fins estruturais – classificação por grupos de 
resistência –classificação; 
• NBR 8965/1985 – Barras de aço CA 42S com características de soldabilidade 
destinadas a armaduras para concreto armado – especificação; 
• NBR 9062/1985 – Projeto e execução de estruturas de concreto pré-moldado 
– procedimento; NBR 11578/1991 – Cimento Portland composto – 
especificação; 
• NBR 11919/1978 – Verificação de emendas metálicas de barras de concreto 
armado – método de ensaio; 
• NBR 12142/1992 – Concreto – determinação da resistência à tração na flexão 
em corpos de prova prismáticos método de ensaio; 
• NBR 12519/1991 – Símbolos gráficos de elementos de símbolos, símbolos 
qualitativos e outros símbolos de aplicação geral; 
• NBR 12654/1992 – Controle tecnológico de materiais componentes do 
concreto – procedimento; 
• NBR 12655/1996 – Concreto: preparo controle e recebimento – 
procedimento; 
Observações: 
• Como toda norma está sujeita a revisões, deve-se verificar qual é norma 
vigente (vide www.abnt.gov.br ou entre emcontato com algum órgão 
representante da ABNT); 
Aula 2 – Contexto e Cuidados 
 
UNIDADE 1 – CONCEITOS DO CONCRETO 
 
 
 
 
 
23 
 
 
• Desde que seja devidamente justificado, pode-se também utilizar alguns 
regulamentos internacionais, sendo os principais: 
✓ Builiding Code Requirements for Reinforced Concrete (ACI – 
American Concrete Institute); 
✓ CEB5PIP Model Code (Comitê Euro5Internacional du Beton); 
✓ EUROCODE. 
2.5. Unidades 
São utilizadas unidades do Sistema Internacional (SI), e em virtude do grande problema 
que alguns profissionais ainda têm ao lidar com diversos sistemas de unidades, mostra-se a 
seguir as equivalências mais comuns com o sistema MKS: 
 
3. Durabilidade das Estruturas 
“As estruturas de concreto devem ser projetadas e construídas de modo que, sob as 
condições ambientais previstas na época do projeto e quando utilizadas conforme 
preconizado em projeto, conservem sua segurança, estabilidade e aptidão em serviço 
durante o prazo correspondente à sua vida útil.” (NBR 6118, item 6.1). 
“Por vida útil de projeto, entende-se o período de tempo durante o qual se mantêm as 
características das estruturas de concreto, sem intervenções significativas, desde que 
atendidos os requisitos de uso e manutenção prescritos pelo projetista e pelo construtor, 
conforme 7.8 e 25.3, bem como de execução dos reparos necessários decorrentes de danos 
acidentais.” (item 6.2.1). Determinadas partes das estruturas podem possuir vida útil 
diferente do conjunto, como aparelhos de apoio e juntas de movimentação (item 6.2.2). 
O que está estabelecido na NBR 12655[1] deve ser seguido para se alcançar a 
durabilidade da estrutura, com atitudes coordenadas de todos os envolvidos no projeto, na 
construção e na utilização (item 6.2.3). 
No projeto visando a durabilidade das estruturas devem ser considerados, ao menos, 
os mecanismos de envelhecimento e deterioração da estrutura, relativos ao concreto, ao 
aço e à própria estrutura. 
Aula 2 – Contexto e Cuidados 
 
CONCRETO 
 
 
 
 
 
24 
 
 
3.1. Mecanismos de Deterioração do Concreto 
Os principais mecanismos de deterioração do concreto são: 
• Lixiviação: “É o mecanismo responsável por dissolver e carrear os compostos 
hidratados da pasta de cimento por ação de águas puras, carbônicas 
agressivas, ácidas e outras. Para prevenir sua ocorrência, recomenda-se 
restringir a fissuração, de forma a minimizar a infiltração de água, e proteger 
as superfícies expostas com produtos específicos, como os hidrófugos”; 
• Expansão por Sulfato: “É a expansão por ação de águas ou solos que 
contenham ou estejam contaminados com sulfatos, dando origem a reações 
expansivas e deletérias com a pasta de cimento hidratado. A prevenção pode 
ser feita pelo uso de cimento resistente a sulfatos, conforme a ABNT NBR 
5737”; 
• Reação Álcali-Agregado: “É a expansão por ação das reações entre os álcalis 
do concreto e agregados reativos. O projetista deve identificar no projeto o 
tipo de elemento estrutural e sua situação quanto à presença de água, bem 
como deve recomendar as medidas preventivas, quando necessárias, de 
acordo com a ABNT NBR 15577-1”. 
3.2. Mecanismos de Deterioração da Armadura 
Os principais mecanismos de deterioração do aço da armadura são (NBR 6118, item 
6.3.3): 
• Despassivação por Carbonatação: “É a despassivação por carbonatação, ou 
seja, por ação do gás carbônico da atmosfera sobre o aço da armadura. As 
medidas preventivas consistem em dificultar o ingresso dos agentes 
agressivos ao interior do concreto. O cobrimento das armaduras e o controle 
da fissuração minimizam este efeito, sendo recomendável um concreto de 
baixa porosidade”. A carbonatação é um fenômeno que ocorre devido as 
reações químicas entre o gás carbônico presente na atmosfera, que penetra 
nos poros do concreto, e o hidróxido de cálcio e outros constituintes 
provenientes da hidratação do cimento. A carbonatação inicia-se na superfície 
da peça e avança progressivamente para o interior do concreto, ocasionando 
a diminuição da alta alcalinidade do concreto, de pH próximo a 13, para 
valores próximos a 8. A alta alcalinidade do concreto origina a formação de 
um filme passivante de óxidos, resistente e aderente à superfície das barras 
de armadura existentes no interior das peças de concreto armado, que 
Aula 2 – Contexto e Cuidados 
 
UNIDADE 1 – CONCEITOS DO CONCRETO 
 
 
 
 
 
25 
 
 
protege a armadura contra a corrosão. A frente de carbonatação, ao atingir a 
armadura, destrói o filme protetor, possibilitando o início da corrosão da 
armadura, que ocorre com expansão de volume e leva ao surgimento de 
fissuras, descolamento do concreto de cobrimento aderente à armadura, e 
principalmente a redução da área de armadura. A corrosão obriga à 
necessidade de reparos nas peças, com sérios prejuízos financeiros aos 
proprietários. A espessura do cobrimento de concreto é o principal fator para 
a proteção das armaduras, ao se interpor entre o meio corrosivo e agressivo e 
a armadura, evitando que a frente de carbonatação alcance as armaduras; 
• Despassivação por Ação de Cloretos: “Consiste na ruptura local da camada de 
passivação, causada por elevado teor de íon-cloro. As medidas preventivas 
consistem em dificultar o ingresso dos agentes agressivos ao interior do 
concreto. O cobrimento das armaduras e o controle da fissuração minimizam 
este efeito, sendo recomendável o uso de um concreto de pequena 
porosidade. O uso de cimento composto com adição de escória ou material 
pozolânico é também recomendável nestes casos”. 
3.3. Mecanismos de Deterioração da Estrutura 
“São todos aqueles relacionados às ações mecânicas, movimentações de origem 
térmica, impactos, ações cíclicas, retração, fluência e relaxação, bem como as diversas 
ações que atuam sobre a estrutura.” (NBR 6118, item 6.3.4). 
As movimentações de origem térmica são provocadas pelas variações naturais nas 
temperaturas ambientes, que causam a variação de volume das estruturas e fazem surgir 
consequentemente esforços adicionais nas estruturas. As variações de temperatura podem 
ser também de origem não natural, como aquelas que ocorrem em construções para 
frigoríficos, siderúrgicas, metalúrgicas, etc., como fornos e chaminés. 
As ações cíclicas são aquelas repetitivas, que causam fadiga nos materiais. Podem ou 
não variar o esforço de tração para compressão e vice-versa. 
A retração e a fluência são deformações que ocorrem no concreto e que levam a 
diminuição do seu volume, o que pode induzir esforços adicionais nas estruturas. Esses dois 
fenômenos serão estudados com maiores detalhes nos itens 7.1.10 e 7.1.11. 
Alguns exemplos de medidas preventivas são (item 6.3.4): 
Aula 2 – Contexto e Cuidados 
 
CONCRETO 
 
 
 
 
 
26 
 
 
• Barreiras protetoras em pilares (de viadutos, pontes e outros) sujeitos a 
choques mecânicos; 
• Período de cura após a concretagem (para estruturas correntes, ver ABNT 
NBR 14931); 
• Juntas de dilatação em estruturas sujeitas a variações volumétricas; 
• Isolamentos isotérmicos, em casos específicos, para prevenir patologias 
devidas a variações térmicas. 
3.4. Agressividade do Ambiente 
“A agressividade do meio ambiente está relacionada às ações físicas e químicas que 
atuam sobre as estruturas de concreto, independentemente das ações mecânicas, das 
variações volumétricas de origem térmica, da retração hidráulica e outras previstas no 
dimensionamento das estruturas.” (item 6.4.1). 
Nos projetos das estruturas correntes, a agressividade ambiental deve ser classificada 
de acordo com o apresentado na Tabela e pode ser avaliada, simplificadamente, segundo as 
condições de exposição da estrutura ou de suas partes. 
 
Conhecendo o ambiente em que a estrutura será construída, o projetista estruturalpode considerar uma condição de agressividade maior que aquelas mostradas na Tabela. 
 
Aula 2 – Contexto e Cuidados 
 
UNIDADE 1 – CONCEITOS DO CONCRETO 
 
 
 
 
 
27 
 
 
3.5. Qualidade do Concreto de Cobrimento 
Segundo a NBR 6118 (item 7.4), a “... durabilidade das estruturas é altamente 
dependente das características do concreto e da espessura e qualidade do concreto do 
cobrimento da armadura”. 
“Ensaios comprobatórios de desempenho da durabilidade da estrutura frente ao tipo e 
classe de agressividade prevista em projeto devem estabelecer os parâmetros mínimos a 
serem atendidos. Na falta destes e devido à existência de uma forte correspondência entre 
a relação água/cimento e a resistência à compressão do concreto e sua durabilidade, 
permite-se que sejam adotados os requisitos mínimos expressos” na Tabela: 
 
O concreto utilizado deve cumprir com os requisitos contidos na NBR 12655 e diversas 
outras normas (item 7.4.3). Para parâmetros relativos ao Concreto Protendido consultar a 
Tabela 7.1 da NBR 6118. 
3.6. Espessura do Cobrimento da Armadura 
Define-se cobrimento de armadura a espessura da camada de concreto responsável 
pela proteção da armadura num elemento. Essa camada inicia-se a partir da face mais 
externa da barra de aço e se estende até a superfície externa do elemento em contato com 
o meio ambiente. Em vigas e pilares é comum a espessura do cobrimento iniciar na face 
externa dos estribos da armadura transversal, como mostrado na Figura: 
 
Aula 2 – Contexto e Cuidados 
 
CONCRETO 
 
 
 
 
 
28 
 
 
A NBR 6118 (item 7.4.7.1) define o cobrimento mínimo da armadura como “o menor 
valor que deve ser respeitado ao longo de todo o elemento considerado.” 
Para garantir o cobrimento mínimo (cmín), o projeto e a execução devem considerar o 
cobrimento nominal (cnom), que é o cobrimento mínimo acrescido da tolerância de execução 
(∆c). As dimensões das armaduras e os espaçadores devem respeitar os cobrimentos 
nominais. 
𝑐𝑛𝑜𝑚 = 𝑐𝑚í𝑛 + ∆𝑐 
Nas obras correntes o valor de ∆c deve ser maior ou igual a 10 mm. Esse valor pode ser 
reduzido para 5 mm quando “houver um controle adequado de qualidade e limites rígidos 
de tolerância da variabilidade das medidas durante a execução” das estruturas de concreto, 
informado nos desenhos de projeto. 
A Tabela abaixo (NBR 6118, item 7.4.7.2) apresenta valores de cobrimento nominal 
com tolerância de execução (∆c) de 10 mm, em função da classe de agressividade 
ambiental. 
 
Para concretos de classe de resistência superior ao mínimo exigido, os cobrimentos 
definidos na Tabela acima podem ser reduzidos em até 5 mm. 
A NBR 6118 (itens 7.4.7.5 e 7.4.7.6) ainda estabelece que o cobrimento nominal de 
uma determinada barra deve sempre ser: 
Aula 2 – Contexto e Cuidados 
 
UNIDADE 1 – CONCEITOS DO CONCRETO 
 
 
 
 
 
29 
 
 
𝑐𝑛𝑜𝑚 ≥ 𝜙𝑏𝑎𝑟𝑟𝑎 
𝑐𝑛𝑜𝑚 ≥ 𝜙𝑓𝑒𝑖𝑥𝑒 = 𝜙𝑛 = ϕ√𝑛 
A dimensão máxima característica do agregado graúdo (dmáx) utilizado no concreto não 
pode superar em 20 % a espessura nominal do cobrimento, ou seja: 
𝑑𝑚á𝑥 = 1,2𝑐𝑛𝑜𝑚 
3.7. Cuidados na Drenagem 
Para a adequada drenagem das estruturas devem ser tomados os seguintes cuidados 
(NBR 6118, item 7.2) como o acúmulo de água de chuva ou de limpeza e lavagem, 
disposição de ralos e condutores, selagem de juntas de movimento ou de dilatação, 
proteção de topos de platibandas e paredes, pingadeiras em beirais e rufos em encontros a 
diferentes níveis. 
A NBR 6118 (item 7.3) ainda preconiza que devem ser evitadas “Disposições 
arquitetônicas ou construtivas que possam reduzir a durabilidade da estrutura” e “Deve ser 
previsto em projeto o acesso para inspeção e manutenção de partes da estrutura com vida 
útil inferior ao todo, como aparelhos de apoio, caixões, insertos, impermeabilizações e 
outros.” E prever também aberturas para drenagem e ventilação quando poder ocorrer 
acúmulo de água. 
3.8. Detalhamento das Armaduras 
A NBR 6118 (item 7.5) preconiza: “As barras devem ser dispostas dentro do 
componente ou elemento estrutural, de modo a permitir e facilitar a boa qualidade das 
operações de lançamento e adensamento do concreto. Para garantir um bom 
adensamento, é necessário prever no detalhamento da disposição das armaduras espaço 
suficiente para entrada da agulha do vibrador”. 
3.9. Controle da Fissuração 
“O risco e a evolução da corrosão do aço na região das fissuras de flexão transversais à 
armadura principal dependem essencialmente da qualidade e da espessura do concreto de 
cobrimento da armadura. Aberturas características limites de fissuras na superfície do 
concreto, dadas em 13.4.2, em componentes ou elementos de concreto armado, são 
satisfatórias para as exigências de durabilidade.” (NBR6118, item 7.6). 
 
Baseado e adaptado NBR 6120, 
ABNT, Sandra Denise Kruger Alves . 
Edições sem prejuízo de 
conteúdo.
Aula 3 – Composição e Protensão 
 
CONCRETO 
 
 
 
 
 
30 
 
 
Aula 3: Composição e Protensão 
 
Neste capítulo estudar-se-á de forma resumida o material “concreto”, analisando seus 
materiais componentes, suas principais propriedades, dosagens e cuidados para uma 
adequada utilização. Por se tratar de assunto das disciplinas de “Materiais de Construção I e 
II”, a abordagem dos insumos será feita de forma superficial, objetivando apenas destacar os 
conceitos básicos necessários ao conhecimento deste material, “o concreto”, devendo aos 
interessados em rememorar detalhes, recorrerem aos ensinamentos daquelas disciplinas. 
 
1. Materiais Componentes (Revisão) 
1.1. Cimento 
Cimento Portland, como já estudado, é um aglomerante obtido pela moagem do 
clínquer, ao qual são adicionados durante a moagem, quantidades de sulfato de cálcio - 
gesso. As matérias-primas empregadas na fabricação são o calcário, a argila e o gesso. 
Os sacos de cimento vendidos no comércio, além da sigla de letras e algarismos 
romanos que caracterizam o tipo do cimento, devem apresentar um número em algarismo 
arábico: 25, 32 ou 40, indicando a mínima resistência à compressão aos 28 dias de idade em 
argamassa normal, ou seja, 25 MPa, 32 MPa ou 40 MPa. Exceção aos cimentos de alta 
resistência inicial cujas resistências devem ser medidas aos 7 dias de idade. 
As normas brasileiras apresentam nove tipos diferentes de cimento, através de seis 
normas. Além da diferenciação por tipo, alguns são subdivididos em classes de resistência. A 
seguir serão apresentados os quadros resumos das especificações dos cimentos conforme a 
Norma: 
a) Cimento Portland Comum (EB1 / NBR 5732): 
 
 
Aula 3 – Composição e Protensão 
 
UNIDADE 1 – CONCEITOS DO CONCRETO 
 
 
 
 
 
31 
 
 
b) Cimento Portland Composto (EB 2138 / NBR 11578): 
 
c) Cimento Portland de Alto-Forno (EB 208 / NBR 5735): 
 
d) Cimento Portland Pozolânico (EB 758 / NBR 5736): 
 
e) Cimento Portland de Alta Resistência Inicial (EB 2 / NBR 5733): 
• Sigla: CP V - ARI 
• Deve apresentar o mínimo de resistência à compressão aos 7 dias de idade de 
34 MPa. 
f) Cimento Portland Resistente a Sulfatos (EB 903 / NBR 5737): 
• Estes cimentos são designados pela sigla original acrescida de “BC”. Exemplo: 
CP IV-32 BC 
g) Cimento Portland Branco (NBR 12989): 
• Estrutural: CPB – 32; 
• Não Estrutural: CPB. 
* Observação: As classes 25, 32, e 40 representam os mínimos de resistência à compressão 
aos 28 dias de idade, em MPa. 
Nas estruturas e construções comuns, geralmente é utilizado o Cimento Portland 
Composto com Escória, da classe 32, ou seja: CP II - E - 32. Normalmente o cimento é 
vendido no comércio em sacos de 50 kg, protegidos com folhas de papel impermeável, 
devendo estar impresso na embalagem o tipo e a classe do cimento. O volume 
correspondente ao saco de 50 kg é de 35,3 litros (o queleva a uma massa específica 
Aula 3 – Composição e Protensão 
 
CONCRETO 
 
 
 
 
 
32 
 
 
aparente de 1420 kg/m³). Especial atenção deve ser dada ao armazenamento do cimento 
visando, principalmente, evitar que a umidade venha a deteriorá-lo. 
A NB 1 / NBR 6118 no item 8.1.1.3, faz as seguintes recomendações quanto ao 
armazenamento do cimento: 
• Local protegido da ação das intempéries, da umidade e de outros agentes 
nocivos (barracões cobertos, fechados lateralmente, assoalho de madeira 
afastado do chão e as pilhas de sacos de cimento afastadas das paredes); 
• Pilhas no máximo com 10 sacos, podendo atingir 15 sacos se o tempo de 
armazenagem for no máximo de 15 dias; 
• Não misturar lotes recebidos em épocas diferentes; 
• Consumo na ordem cronológica de recebimento. 
1.2. Agregados 
Agregados são materiais geralmente inertes (não reagem com o cimento) que entram 
na composição do concreto com as finalidades de: - aumentar a resistência - reduzir a 
retração - reduzir custos. Como pelo menos 70% do volume do concreto é ocupado pelos 
agregados, as suas qualidades são de grande importância. 
A EB 4 / NBR 7211 fixa as características exigíveis na recepção de agregados: faixas 
recomendáveis de composição granulométrica, teor máximo de substâncias nocivas e 
impurezas orgânicas e outros dados de importância prática. 
Segundo o tamanho, os agregados são classificados em graúdos e miúdos. Agregado 
miúdo é a areia natural quartzosa, ou a artificial resultante do britamento de rochas 
estáveis, de diâmetros máximos iguais ou inferiores a 4,8 mm. 
Agregado graúdo é o pedregulho natural, ou a pedra britada, de diâmetros máximos 
superiores a 4,8 mm. 
De acordo com a procedência, os agregados são classificados em naturais e artificiais: 
• Agregados naturais: areia, cascalho lavado do rio, britas. Pedra-pomes e 
escória de lava são agregados naturais para concreto leve (~1800 kg/m³) e os 
fragmentos de magnetita e de barita são utilizados para concreto pesado 
(~3700 kg/m³); 
• Agregados artificiais: escória de alto-forno e argila expandida (para concreto 
leve). 
Aula 3 – Composição e Protensão 
 
UNIDADE 1 – CONCEITOS DO CONCRETO 
 
 
 
 
 
33 
 
 
Para a dosagem de concretos, especial atenção deve ser dada a umidade nos 
agregados, o que exigirá uma correção das proporções da mistura (diminuição da 
quantidade de água a ser adicionada e acréscimo da massa do agregado de igual valor). No 
caso da areia aparece outro efeito: o “inchamento”. É o aumento de volume causado pelas 
películas de água que tendem a afastar as partículas de areia. Valores de umidade em torno 
de 3% chegam a produzir na areia, inchamento da ordem de 30%. A determinação do 
inchamento de agregados miúdos é feita pelo método MB 215 / NBR 6467. 
A NB 1 / NBR 6118 nos itens 6.3.2.2. e 8.1.2.3 recomenda que o diâmetro máximo do 
agregado deve ser menor que 1/4 da menor distância entre as faces das fôrmas e menor 
que 1/3 da espessura das lajes. A distância entre armaduras não deve ser menor que 1,2 
vezes a dimensão máxima do agregado. Uma classificação de acordo com suas dimensões 
nominais é dada a seguir: 
• Brita 0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4,8 - 9,5 mm; 
• Brita 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9,5 - 19 mm; 
• Brita 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 - 25 mm; 
• Brita 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 - 50 mm; 
• Brita 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 - 76 mm; 
• Brita 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 - 100 mm. 
A brita 0 é utilizada no capeamento de lajes pré-fabricadas e em alguns casos em 
concretos bombeados, e as britas 1 e 2 nos concretos usuais. 
1.3. Água 
A água destinada ao amassamento do concreto deverá ser isenta de impurezas que 
possam vir a prejudicar as reações entre ela e o cimento. Normalmente as águas potáveis 
são satisfatórias para o uso em concreto. 
O item 8.1.3 da NB 1 / NBR 6118 especifica os teores máximos toleráveis de 
substâncias nocivas para a água. 
A água do mar não é recomendada. Pode levar a resistências iniciais mais elevadas que 
os concretos normais, mas as resistências finais são sempre menores, além da possibilidade 
de corrosão da armadura. As águas minerais também não são recomendadas. 
Na prática, quase todas as águas naturais são utilizáveis. Os maiores defeitos 
provenientes da água têm maior relação com o excesso de água empregada do que 
propriamente com os elementos que ela possa conter. 
Aula 3 – Composição e Protensão 
 
CONCRETO 
 
 
 
 
 
34 
 
 
A reação química do cimento com a água é fundamental para dar ao concreto as 
propriedades mais importantes: resistência, durabilidade, trabalhabilidade, 
impermeabilidade, etc. 
Atualmente, pesquisadores e tecnologistas do concreto, afirmam que todas 
propriedades do concreto melhoram com a redução da água aplicada (desde que a massa 
continue plástica e trabalhável). Deve-se portanto, procurar-se refrear a tendência na obra, 
de se fazer um concreto muito fluido para facilitar os trabalhos de concretagem. 
A relação entre o peso da água e o peso do cimento é chamada “fator água-cimento”. 
Considerando-se apenas a água quimicamente necessária à hidratação do cimento, seria 
suficiente um fator água-cimento da ordem de 0,28. 
A trabalhabilidade do concreto exige, entretanto, fatores água-cimento muito maiores, 
usualmente entre 0,45 a 0,65. 
1.4. Aditivos 
Aditivos são substâncias adicionadas intencionalmente ao concreto, com a finalidade 
de reforçar ou melhorar certas características, inclusive facilitando seu preparo e utilização. 
Eis alguns casos de utilização de aditivos: 
• Acréscimo de resistência; 
• Aumento da durabilidade; 
• Melhora na impermeabilidade; 
• Melhora na trabalhabilidade; 
• Possibilidade de retirada de fôrmas em curto prazo; 
• Diminuição do calor de hidratação - retardamento ou aceleração da pega; 
• Diminuição da retração; 
• Aditivos plastificantes e superplastificantes; 
• Aditivos incorporadores de ar; 
• E diversas outras aplicações que podem ser verificadas nos manuais técnicos 
dos fabricantes de aditivos. Pode-se citar os laboratórios da Sika e do Otto 
Baumgart . 
2. Concreto Protendido 
A utilização de armaduras protendidas em estruturas de concreto se consagrou no 
Brasil, nas últimas décadas, como técnica construtiva. Esse fato pode ser comprovado 
Aula 3 – Composição e Protensão 
 
UNIDADE 1 – CONCEITOS DO CONCRETO 
 
 
 
 
 
35 
 
 
através do grande número de obras civis realizadas, desde silos e tanques, passando por 
pontes e viadutos, até edifícios de todos os tipos, incluindo obras com mais de 40 anos. 
2.1. Conceito de Protensão 
No dicionário Aurélio encontra-se a seguinte definição para a palavra protensão: 
"Processo pelo qual se aplicam tensões prévias ao concreto." A definição está correta, 
entretanto o significado de protensão é bem mais amplo. 
A palavra protensão ou pré-tensão (presstressing em inglês, precontrainte em francês) 
expressa a ideia da instalação de um estado prévio de tensões em alguma coisa. Na 
engenharia a protensão é aplicada a peças estruturais e materiais de construção. 
Antes de abordar a protensão no concreto propriamente, pode-se ilustrar o princípio 
da protensão através de alguns exemplos clássicos bastante significativos. 
Imagine-se, por exemplo, a situação em que uma pessoa carrega um conjunto de livros 
na forma de uma fila horizontal. Para que os livros sejam levantados, sem que caiam, é 
necessária a aplicação de uma força horizontal que os comprima uns contra os outros, 
produzindo assim forças de atrito capazes de superar o peso próprio do conjunto. 
 
A aplicação da força normal pode ser entendida como uma forma de protenderum 
conjunto de elementos estruturais, no caso uma fila de livros, com o objetivo de se criar 
tensões prévias contrárias àquelas que podem inviabilizar ou prejudicar a operação ou o uso 
desejados. 
Uma roda de carroça é também um exemplo de estrutura protendida. Ao contrário do 
que se pode imaginar, não se trata de uma peça única. A roda é constituída de várias partes 
de madeira, devidamente preparadas, montadas apenas por encaixes. Em torno da roda de 
madeira é colocado um aro de aço cuja função é, além de proteger as partes de madeira do 
desgaste, solidarizar o conjunto. No momento da colocação, o aro de aço é aquecido, de 
forma que seu diâmetro original aumenta devido à dilatação do material. Depois de 
colocado, o aro se resfria, voltando à temperatura ambiente, e seu diâmetro tende a 
Aula 3 – Composição e Protensão 
 
CONCRETO 
 
 
 
 
 
36 
 
 
diminuir até ao valor inicial. Não obstante, a roda de madeira se opõe ao movimento de 
contração do aro e este, consequentemente, aplica esforços sobre ela, solidarizando-a, 
protendendo-a. 
Pode-se citar ainda o caso de um barril composto por gomos de madeira apertados por 
cintas metálicas. A compressão produzida pelas cintas se opõe às tensões causadas pela 
pressão interna do líquido dentro do barril. 
Uma roda de bicicleta também é uma estrutura tensionada. Um aro externo é ligado a 
um anel interno por meio de fios de aço sob tensão. As tensões de tração previamente 
aplicadas aos raios garantem a estabilidade do aro externo sob carga. 
Esses exemplos elucidam uma potencialidade importante da protensão, qual seja, a 
possibilidade de promover a solidarização de partes de uma estrutura, como por exemplo 
nas estruturas de concreto pré-moldado. 
 
Fica evidente, portanto, que a protensão pode ser aplicada aos mais diversos tipos de 
estruturas e materiais. Nesse sentido, Pfeil (1984) propõe a seguinte definição: "Protensão é 
um artifício que consiste em introduzir numa estrutura um estado prévio de tensões capaz 
de melhorar sua resistência ou seu comportamento, sob diversas condições de carga”. 
2.2. Protensão no Concreto – Histórico 
O desenvolvimento do concreto armado e protendido deu-se a partir da criação do 
cimento Portland, na Inglaterra, em 1824. Nos anos que se seguiram, os franceses e os 
alemães também começaram a produzir cimento e a criar várias formas de melhorar a 
capacidade portante do concreto. 
Em meados do século 19, já se conhecia mundialmente a possibilidade de reforçar 
elementos de concreto através de armaduras de aço. Em 1855, foi fundada a primeira 
fábrica de cimento Portland alemã. Como estudado em aulas passadas, no mesmo ano o 
francês Lambot patenteou uma técnica para a fabricação de embarcações de concreto 
armado. A partir de 1867, outro francês, Monier, começou a fabricar vasos, tubos, lajes e 
Aula 3 – Composição e Protensão 
 
UNIDADE 1 – CONCEITOS DO CONCRETO 
 
 
 
 
 
37 
 
 
pontes, utilizando concreto com armadura de aço. Nessa época as construções em concreto 
armado eram desenvolvidas em bases puramente empíricas. Ainda não se conhecia 
claramente a função estrutural da armadura de aço no concreto. Foi em 1877 que o 
americano Hyatt reconheceu claramente o efeito da aderência entre o concreto e a 
armadura, após executar vários ensaios com construções de concreto. A partir de então, 
passou-se a colocar a armadura apenas do lado tracionado das peças. 
A primeira proposição de pré-tensionar o concreto foi anunciada em 1886, por P. H. 
Jackson, de São Francisco (EUA). No mesmo ano, o alemão Matthias Koenen desenvolveu 
um método de dimensionamento empírico para alguns tipos de construção de concreto 
armado, baseado em resultados de ensaios segundo o sistema Monier. 
No final do século 19, seguiram-se várias patentes de métodos de protensão e ensaios, 
sem êxito. A protensão se perdia devido à retração e fluência do concreto, desconhecidas 
naquela época. No começo do século 20, Mörsch desenvolveu a teoria iniciada por Koenen, 
endossando suas proposições através de inúmeros ensaios. Os conceitos desenvolvidos por 
Mörsch constituíram, ao longo de décadas e em quase todo o mundo, os fundamentos da 
teoria do concreto armado, e seus elementos essenciais ainda são válidos. Por volta de 
1912, Koenen e Mörsch reconheceram que o efeito de uma protensão reduzida era perdido 
com o decorrer do tempo, devido à retração e deformação lenta do concreto. 
Em 1919 K. Wettstein fabricou, na Alemanha, painéis de concreto, protendidos com 
cordas de aço para piano (cordas de alta resistência). Em 1923, R. H. Dill, do estado de 
Nebraska nos EUA, reconheceu que se deveriam utilizar fios de alta resistência sob elevadas 
tensões para superar as perdas de protensão. 
Em 1924, Eugene Freyssinet (França) já havia empregado a protensão para reduzir 
alongamento de tirantes em galpões com grandes vãos. Em 1928, Freyssinet apresentou o 
primeiro trabalho consistente sobre concreto protendido, reconhecendo a importância da 
protensão da armadura nas construções civis. Freyssinet pesquisou as perdas de protensão, 
produzidas pela retração e deformação lenta do concreto, reconhecendo que só é possível 
assegurar um efeito duradouro da protensão através da utilização de elevadas tensões no 
aço. Foi uma das figuras de maior destaque no desenvolvimento da tecnologia do concreto 
protendido. Inventou e patenteou métodos construtivos, equipamentos, aços especiais, 
concretos especiais, etc., contribuindo de forma muito expressiva para o desenvolvimento 
do concreto protendido. 
Em vários países começaram a surgir Comissões, Comitês, Institutos, etc., para 
concreto armado, envolvendo representantes dos serviços públicos, da indústria da 
Aula 3 – Composição e Protensão 
 
CONCRETO 
 
 
 
 
 
38 
 
 
construção civil e de entidades científicas. Esses órgãos contribuíram muito para a evolução 
da construção com concreto armado e protendido, através da pesquisa e do 
desenvolvimento de novas formas de construção. 
A partir de 1949, o desenvolvimento do concreto protendido se acelerou. Em 1950, 
realizou-se em Paris a primeira conferência sobre concreto protendido. Surgiu a FIP 
(Federation Internationale de la Precontrainte). No mesmo ano, Finster Walder executou a 
primeira ponte em balanços sucessivos. O método espalhou-se por todo o mundo. Na 
mesma época surgiram as cordoalhas de fios. O sistema de colocar os cabos de protensão 
em bainhas, no interior da seção transversal de concreto, de modo a possibilitar a 
protensão dos cabos com apoio no próprio concreto endurecido, estabelecendo-se, 
posteriormente, a aderência por meio da injeção de uma argamassa adequada de cimento, 
se impôs definitivamente. Esse sistema formou a base para a execução de estruturas 
protendidas de grandes vãos. 
A primeira obra em concreto protendido no Brasil foi a ponte do Galeão, no Rio de 
Janeiro, construída em 1948 utilizando o sistema Freyssinet. Para essa obra tudo foi 
importado da França: o aço, as ancoragens, os equipamentos e até o projeto. Em 1952 a 
Companhia Siderúrgica Belgo-Mineira iniciou a fabricação do aço de protensão. A segunda 
obra brasileira, a ponte de Juazeiro, já foi feita com aço brasileiro. 
Em 1953, foi publicada a DIN 4227, norma alemã de concreto protendido. A partir de 
1956, seguiu-se um aumento da capacidade das unidades de protensão e a racionalização 
dos métodos construtivos, principalmente na construção de pontes. 
Na década de 1970, consagrou-se a preferência por cabos protendidos internos, 
constituídos por cordoalhas ancoradas individualmente por meio de cunhas. Este sistema 
tornou-se o mais competitivo por permitir a construção de cabos de grande capacidade, 
com protensão da ordem de 200 tf a 600 tf. 
O Comité Euro-Internacional du Betón (CEB/FIP) publicou, em 1978, o Código Modelo