concreto armado

uma combinação de reforço de concreto e aço que são unidos em uma peça e trabalham juntos em uma estrutura. O termo “concreto armado” é freqüentemente usado como um nome coletivo para membros e produtos estruturais de concreto armado. A ideia de combinar em concreto armado dois materiais que são extremamente diferentes em Propriedades baseia-se no fato de que a resistência à tração do concreto é significativamente menor (por um fator de 10-20) do que sua resistência à compressão. Portanto, o concreto em uma estrutura de concreto armado destina-se a suportar tensões de compressão, e o aço, que tem alta resistência à tração final e é introduzido no concreto como hastes de reforço, é usado principalmente para suportar tensões de tração. A interação de materiais tão diferentes é extremamente eficaz: quando o concreto endurece, ele adere firmemente ao reforço de aço e o protege da corrosão, uma vez que um meio alcalino é produzido durante o processo de hidratação do cimento. A natureza monolítica do concreto e do reforço também resulta da proximidade relativa de seus coeficientes de expansão linear (7,5 × 10-6 a 12 × 10-6 para concreto e 12 × 10-6 para reforço de aço). As propriedades físico-mecânicas básicas do reforço de concreto e aço são praticamente inalteradas durante variações de temperatura dentro de uma faixa de -40° a 60°C, O que possibilita o uso de concreto armado em todas as zonas climáticas.

a base da interação entre reforço de concreto e aço é a presença de adesão entre eles. A magnitude de adesão ou de resistência ao deslocamento do reforço em concreto depende da mecânica do envolvimento em betão de especial saliências irregulares ou áreas de reforço, as forças de atrito de compressão do reforço de concreto como resultado de seu encolhimento (redução de volume após a têmpera no ar), e as forças de interação molecular (aglutinação) do reforço com concreto. O Fator de engajamento mecânico é decisivo. O uso de reforço de barra recuada e armações e redes soldadas, bem como o arranjo de ganchos e âncoras, aumenta a adesão do reforço ao concreto e melhora sua operação conjunta.

danos estruturais e redução notável da resistência do concreto ocorrem em temperaturas acima de 60°C. A exposição a curto prazo a temperaturas de 200°C reduz a resistência do concreto em 30% e a exposição a longo prazo reduz em 40%. Uma temperatura de 500°-600 ° C é a temperatura crítica para o concreto comum, na qual o concreto se rompe como resultado da desidratação e da ruptura do esqueleto da Pedra de cimento. Portanto, o uso de concreto armado comum a temperaturas superiores a 200°C não é recomendado. O concreto resistente ao calor é usado em unidades térmicas que operam em temperaturas de até 1700°C. Uma camada protetora de concreto de 10-30 mm de espessura é fornecida em estruturas de concreto armado para proteger o reforço da corrosão e do aquecimento rápido (por exemplo, durante um incêndio), bem como para garantir sua adesão confiável ao concreto. Em um ambiente agressivo, a espessura da camada protetora é aumentada.

o encolhimento e a fluência do concreto são de grande importância no concreto armado. Como resultado da adesão, o reforço impede o encolhimento livre do concreto, levando ao surgimento de tensões de tração iniciais no concreto e tensões de compressão no reforço. A fluência no concreto causa a redistribuição dos ofertados em sistemas estaticamente indeterminados, um aumento nas afundamentos em componentes que estão sendo dobrados e a redistribuição de tensões entre concreto e reforço em componentes comprimidos. Essas propriedades do concreto são levadas em consideração no projeto de estruturas de concreto armado. O encolhimento e baixa extensibilidade limitante do concreto (0.15 mm/m) causam o aparecimento inevitável de rachaduras na área expandida de estruturas sob cargas de serviço. A experiência mostra que, em condições normais de operação, rachaduras de até 0,3 mm de largura não reduzem a capacidade de suporte e a durabilidade do concreto armado. No entanto, a baixa resistência ao craqueamento limita a possibilidade de melhoria adicional do concreto armado e, particularmente, o uso de aços de alta resistência mais econômicos como reforço. A formação de fissuras no concreto armado pode ser evitada através do método de protensão, por meio do qual o concreto em áreas expandidas da estrutura sofre compressão artificial através de protensão mecânica ou eletrotérmica da armadura. Estruturas de concreto armado auto-estressadas, nas quais a compressão do concreto e a expansão da armadura são alcançadas como resultado da expansão do concreto (fabricado com o chamado cimento de alongamento) durante o tratamento específico de temperatura e umidade, é um desenvolvimento adicional do concreto armado protendido. Devido aos seus altos índices técnicos e econômicos (uso lucrativo de materiais de alta resistência, ausência de rachaduras e redução de gastos com reforço), o concreto armado protendido é usado com sucesso em estruturas de suporte de edifícios e estruturas de engenharia. Uma deficiência básica de concreto armado, alto peso por volume, é eliminada em grande medida pelo uso de concreto leve (com cargas porosas Artificiais e naturais) e concreto celular.

o uso extensivo de concreto armado na construção moderna resultou de suas vantagens técnicas e econômicas em comparação com outros materiais. As estruturas de concreto armado são à prova de fogo e duráveis e não requerem medidas de proteção especiais contra influências atmosféricas destrutivas. A resistência do concreto aumenta com o tempo; e o reforço não está sujeito à corrosão, porque é protegido pelo concreto circundante. O concreto armado tem uma alta capacidade de suporte e carrega cargas estáticas e dinâmicas, incluindo cargas sísmicas, bem. Estruturas e membros estruturais com formas extremamente diversas e grande expressividade arquitetônica são relativamente fáceis de criar com concreto forçado. O conteúdo básico do concreto armado consiste em materiais comuns—brita, cascalho e areia. O uso de concreto armado pré-moldado possibilita um aumento significativo no nível da industrialização da construção. Os membros estruturais são fabricados com antecedência em plantas bem equipadas, e apenas a montagem de componentes acabados com equipamentos mecanizados é realizada nos canteiros de obras. Assim, altas taxas de construção de edifícios e estruturas, bem como economias em despesas monetárias e trabalhistas, são garantidas.

o início do uso de concreto armado é geralmente associado ao jardineiro parisiense J. Maunier, que obteve uma série de patentes na França e em outros países para invenções usando concreto armado. Sua primeira patente, para uma banheira de flores feita de uma grade de arame coberta com argamassa de cimento, data de 1867. Na verdade, estruturas de concreto com reforço de aço foram construídas ainda mais cedo. O concreto armado começou a desempenhar um papel notável na tecnologia de construção da Rússia, Europa Ocidental e América apenas no final do século XIX. Um grande crédito para o desenvolvimento de concreto forçado na Rússia é devido professor N. A. Beleliubskii, sob cuja direção uma série de estruturas foram construídas e testes foram realizados de vários membros estruturais de concreto armado. No início do século 20, proeminentes cientistas russos-professores I. G. Maliuga, N. A. Zhitkevich, S. I. Druzhinin e N. K. Lakhtin-trabalhou em questões da tecnologia de concreto, de operações de concreto e concreto armado e do projeto de estruturas usando concreto armado. Projetos originais propostos pelos engenheiros N. M. Abramov e A. F. Loleit apareceram. A Usina Hidrelétrica de Volkhov foi a primeira grande estrutura da União Soviética a ser feita com concreto e concreto armado; serviu como uma importante escola prática para especialistas soviéticos em concreto armado. Nos anos seguintes, o concreto forçado foi usado em quantidades cada vez maiores. Realizações significativas no desenvolvimento da teoria do projeto estrutural usando este novo material de construção contribuíram para a produção expandida de concreto armado. O método progressivo de projeto estrutural de concreto armado em termos de estágio de colapso, desenvolvido pelos cientistas soviéticos A. A. Gvozdev, la. V. Stoliarov, V. I. Murashev e outros com base nas propostas de A. F. Loleit, começaram a ser usados na URSS em 1938. Este método foi desenvolvido de forma abrangente no projeto de estruturas de concreto reforçado para Estados limitantes. As realizações da escola soviética da teoria do concreto armado receberam reconhecimento universal e são usadas na maioria dos países estrangeiros. A melhoria adicional do concreto armado e a expansão das esferas de sua aplicação estão relacionadas à condução de uma ampla gama de operações de pesquisa científica. Aumentos significativos no nível técnico de concreto armado, são antecipadas por meio da redução de seu peso por unidade de volume, o uso de alta resistência, concreto e reforço, o desenvolvimento de métodos de projeto estrutural de concreto armado, para o complexo de influências externas, e um aumento na durabilidade do concreto armado sob a influência de um meio corrosivo.