O Concreto de alto desempenho

1 INTRODUÇÃO

        O concreto é um material construtivo amplamente disseminado devido a sua versatilidade, durabilidade e resistência. Ele está entre os materiais de construção mais largamente utilizados e é possível encontra-lo desde obras mais simples como as casas de alvenaria, até as mais complexas, como torres de resfriamento, usinas hidrelétricas, barragens e etc.

        No Brasil, o concreto comumente utilizado nas construções tem resistência à compressão (fck) em torno de 20MPA a 25MPA. Ao longo dos anos, estudos de estruturas em concreto vêm sendo feitos e mostrou a necessidade de fazer reforços, recuperações e, em situações mais críticas, demolição e reconstrução. Assim houve a necessidade de utilizar um concreto mais resistente estruturalmente e às agressões sofridas no ambiente. Surge então o Concreto de Alto Desempenho - CAD.

        O Concreto de Alto Desempenho é o concreto com resistência característica à compressão superior a 40MPA. Projetos estruturais que empregam concretos com resistências mais elevadas são cada vez mais utilizados não só para um desempenho mais satisfatório ser obtido, mas também obter construções mais duráveis e menos vulneráveis a meios agressivos.

        As propriedades deste concreto são diferentes daqueles concretos considerados convencionais, necessitando-se ainda estudos que visem, principalmente, mensurar a realidade dentro dos materiais disponíveis em nosso país.

        O objetivo deste trabalho é mostrar as propriedades, características dos concretos de alto desempenho, aplicados usualmente na construção civil.

        

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2 DESENVOLVIMENTO

2.1 Considerações iniciais

        A escolha do limite de 40MPA no Brasil se deve ao fato de as normas de projeto e as regras de detalhamento de armaduras estarem baseadas na análise experimental de concretos com resistência não superior a 40MPA.

        O concreto de alta resistência já se encontra em várias obras, como por exemplo, o Museu de Arte Contemporânea no Rio de Janeiro, o Superior Tribunal de Justiça em Brasília.

2.2 Características do Concreto de Alto desempenho

        As principais características do concreto de alto desempenho estão, em geral, associadas diretamente a benefícios propiciados com o seu emprego. Suas principais características após o endurecimento são a baixa permeabilidade, a resistência ao meio agressivo e sua durabilidade. E no seu estado plástico, destaca-se sua trabalhabilidade, elevada coesão (efeito chiclete) e a ausência de segregação.

        O concreto de alto desempenho tem tido uma larga aceitação na indústria de construção, principalmente no que visa à obtenção de obras com maior durabilidade, dispensando os gastos com manutenção de estruturas.

        Até agora o concreto de alto desempenho tem sido usado principalmente em aplicações onde a alta resistência é o parâmetro principal. Ele tende a ser mais recomendado e utilizado pela sua durabilidade do que especificamente, pela sua alta resistência a compressão.

2.2.1 Vantagens e Desvantagens do CAD

        Dentre as causas principais do acentuado interesse despertadas pelo concreto de alta resistência, podem ser relacionadas às seguintes:

• Aumento da capacidade resistente dos elementos estruturais para uma dada seção transversal, (principalmente em elementos comprimidos, como pilares). Quanto às características mecânicas, o CAD é superior ao concreto de baixa resistência nos seguintes aspectos: resistência à compressão e à tração, módulo de elasticidade, entre outros.
• Redução da área da seção transversal dos elementos de suporte para uma dada força, como consequência da elevada resistência do concreto;
• Redução do peso próprio permitindo aumento dos vãos e da altura dos edifícios;
• Redução da força na fundação;
• Possibilidade de redução de custos, fator ligado especialmente à redução de fôrmas e do volume de concreto;
• Boa trabalhabilidade, apesar do baixo fator água/ cimento, em decorrência da adição do superplastificante;
• Reduzida segregação;
• Pequena exsudação;
• Menor fluência que os concretos de baixa resistência;
• Baixa porosidade. Enquanto nos concretos comuns a porosidade fica em torno de 25 a 30% do volume do concreto, no CAD a porosidade é de aproximadamente 5%;
• Baixa permeabilidade;
• Alta resistência mecânica com pouca idade;
• Maior durabilidade: resistência à abrasão, ciclos de congelamento e descongelamento, ataque de cloretos e sulfatos, etc.

        Entretanto algumas desvantagens também são apontadas para a utilização do CAD:

• Comprometimento da trabalhabilidade em razão do emprego de relação água-cimento reduzida. Esta desvantagem é contornada com o uso de superplastificantes;
• Rigoroso controle de qualidade em todas as etapas de produção do concreto. Este fator praticamente obriga que concretos desse tipo sejam executados por concreteiras, desencorajando a produção no canteiro de obras;
• Desconhecimento, pela maioria dos projetistas, das características, propriedades e metodologia de cálculo do concreto de alta resistência. Isto se agrava por não existir, até o momento, normalização nacional sobre o assunto;
• Ruptura frágil do material (sem aviso). O comportamento dúctil do CAD pode ser obtido através do emprego de armadura transversal adequada que garanta o confinamento do concreto (no caso de elementos comprimidos) ou da adição de fibras ao concreto.
• Perda de consistência. Isto se deve ao fato de que a consistência adquirida pelo concreto com superplastificante se manter por um período de 30 minutos a 60 minutos, voltando gradativamente à consistência inicial. Este problema também está sendo contornado através da produção de aditivos com tempo de eficiência superior ao dos superplastificantes atualmente em uso.

2.3 Onde o CAD é usado

        A utilização de concretos de maior durabilidade deverá fazer com que obras de arte como pontes, viadutos, pavimentos e respectivas estruturas portantes possam ter, pelo menos, o dobro da durabilidade, sendo este o maior desafio: a implementação de todos os conhecimentos para a disponibilização de recursos para novos projetos, em vez de gastos com manutenção das estruturas já existentes.

        Por suas propriedades já citadas o CAD é encontrado em vários tipos de construções, dentre os quais se destacam:

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