Como avaliar a tenacidade do concreto?

tenacidade do concreto

A tenacidade é uma propriedade que diz respeito à absorção de energia. Ao mensurar essa característica, é possível tomar algumas medidas para aumentar a sua resistência pós-fissuração.

O concreto é, de longe, o material de construção civil mais utilizado no mundo e o aumento da sua tenacidade é uma prioridade do setor. Por isso, desde a invenção do cimento, em 1824, a tecnologia tem sido empregada para aperfeiçoar a qualidade dos materiais e entregar obras mais seguras e eficientes.

Diversos elementos podem ser adicionados à massa, para elevar a sua resistência, bem como as dosagens ideais de cada componente. Igualmente, a maneira como se faz a mistura também influencia na homogeneidade do material. Esses fatores determinam o modo como às características dos ingredientes se somarão para resultar em um concreto de excelência.

Mas o que define a resistência de um material? Como saber se o concreto é suficientemente resistente e seguro? Como aumentar a sua tenacidade? Thiago Fioravanti, coordenador técnico da unidade de construção civil da Belgo Bekaert nos ajuda a entender melhor essas questões. Acompanhe!

O que é tenacidade e por que utilizar essa técnica no concreto?

As substâncias apresentam diferentes características na natureza — são o que chamamos de Propriedades Específicas da Matéria e entre elas está a tenacidade.

Ela corresponde à energia mecânica, ou seja, ao impacto necessário para romper um material. É a energia que ele pode absorver antes de acontecer a ruptura. Em outras palavras, a tenacidade diz respeito à capacidade que um elemento tem de “resistir ao chocar com outro material.”

Uma vez entendido isso, fica fácil compreender porque a mensuração dessa característica é tão importante quando o assunto é concreto, não é mesmo? Visto que, em obras frequentemente solicitadas (pisos industriais, túneis e tubos de concreto, por exemplo), o concreto utilizado deve resistir à força de tração, que é constantemente aplicada sobre ele. Por esse motivo, é crucial que se avalie a sua tenacidade.

Como muito bem lembrado por Thiago, aquilo que não é mensurado não pode ser melhorado e, ao quantificar a resistência desse material, é possível tomar medidas para aumentá-la.

Qual é a importância de realizar ensaios e como mensurar a tenacidade do material?

Nesse contexto, realizar testes que quantifiquem as propriedades dos materiais é o que conduz equipes especializadas a pesquisarem métodos para melhorar o desempenho das estruturas. Além disso, essa é uma prática de norma de segurança.

A fissura do concreto pode ocorrer em decorrência da combinação das tensões residuais do processo de cura ou de hidratação, dos efeitos de fluência e de retração e, também, dos efeitos da temperatura. Nesse contexto, os ensaios são de suma importância, pois neles se mede o coeficiente de tenacidade.

Laboratórios especializados, com equipamentos específicos para realizar essas medidas dentro das normas estipuladas fazem ensaios aplicando forças de tração diversas ao concreto usinado. Contudo, é preciso destacar que as fichas técnicas dos materiais são repassadas ao projetista da obra, que dimensionará a estrutura ideal para a construção específica, bem como os requisitos mínimos para o traço do concreto.

Isso se deve, principalmente, ao fato de que materiais de diferentes fabricantes também têm características diferentes. Porém, como recém-mencionamos, os esforços de tração de tração sobre o concreto variam conforme a sua utilidade.

Thiago Fioravanti comenta, por exemplo, que o resultado de ensaios para pisos com 14 cm de espessura podem não ser satisfatórios, dependendo do tipo de carga que o pavimento recebe.

Quais materiais podem ser utilizados para aumentar a tenacidade do concreto?

Como dissemos no início do artigo, a combinação de diferentes materiais resulta em estruturas com outros valores das mesmas propriedades — é o que chamamos de compósitos. Dessa forma, o grande objetivo de incorporar os produtos ao concreto é aumentar a sua resistência, bem como a sua durabilidade.

Um dos materiais amplamente utilizados para isso é o aço. O metal tem propriedades específicas de maleabilidade e dureza e, por se comportarem muito bem junto ao concreto, a adição de telas soldadas e as chamadas armaduras tradicionais são muito comuns em construções civis de grande porte.

As fibras de aço também são amplamente utilizadas, pois aumentam consideravelmente a tenacidade do concreto. Isso porque as fibras são incorporadas de forma homogênea à mistura, conferindo aumento da ductibilidade do elemento, consequentemente melhoria em sua resistência pós fissuração. Isso é o que chamamos de resistência residual.

Ou seja, o concreto continua com a sua propriedade tenaz natural, mas é somada a ele a tenacidade das fibras de aço — igualmente distribuídas pelo concreto. Essa mistura proporciona um ganho significativo na ductilidade do concreto, ou seja, um aumento na capacidade que ele tem de se deformar sem se romper.

Quais são as tecnologias e as tendências do mercado para o setor?

A engenharia deve acompanhar o progresso dos diversos setores da sociedade para que sejam entregues soluções de qualidade à população. Nesse cenário, é recomendável que os profissionais envolvidos na construção de um empreendimento se mantenham atualizados tanto sobre as técnicas desenvolvidas quanto sobre os novos materiais disponíveis no mercado.

A adição de fibras de aço ao concreto é uma forte tendência no setor da construção civil e devem, dessa forma, ter a sua aplicação avaliada pelos fornecedores, arquitetos e engenheiros. Elas propiciam uma série de vantagens aos empreendimentos, tais como:

  • a substituição das armaduras convencionais e/ou o uso de solução combinada;
  • maior tenacidade do concreto
  • maior otimização do volume de concreto utilizado;
  • mais rapidez e agilidade na execução da obra;
  • redução dos materiais auxiliares necessários quando se usa telas convencionais;
  • diminuição dos custos gerais de execução da obra;
  • redução com gastos de manutenção em longo prazo;
  • aumento da produtividade na construção.

No que se refere à tecnologia empregada nas fibras de aço, existem fibras 4D e 5D, por exemplo, que apresentam uma maior resistência do arame e têm uma ancoragem mais eficiente no concreto, destaca Thiago.

Afinal, de nada adianta ter um concreto extremamente tenaz e resistente, se ele não atende a todos os outros requisitos, — como trabalhabilidade, homogeneidade, fluidez —, e não responda adequadamente à sua finalidade.

Um concreto reforçado com fibras de aço (CRFA) pode ser utilizado para diversos fins, com destaque aos pisos estaqueados, pisos jointless (com placas de 30 a 40 m ou sem nenhuma junta), concreto submerso, túneis, pontes e aplicações estruturais no geral para prédios, fundações, punção de laje etc.

Desde a invenção do cimento no final do século XIX, muitos avanços foram realizados na engenharia para entregar melhores soluções às edificações de grande solicitação. Entre as inovações tecnológicas do setor, estão as fibras de aço que aumentam a ductilidade bem como a tenacidade do concreto, maximizando o seu desempenho e elevando a produtividade nas mais variadas construções civis.

Para acompanhar as mudanças e as exigências do mercado, é essencial se manter atualizado. Por isso, continue aprofundando o seu conhecimento e saiba, agora, quais são as vantagens de usar fibra de aço para concreto!

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