Composto por cimento, areia (agregado miúdo), pedra britada (brita, agregado graúdo) e água, o concreto é o material mais utilizado na construção civil em todo o mundo!
Sua utilização em tal escala se dá devido a três fatores básicos:
1 – É um material com excelente resistência à água e umidade, quando comparado com outros materiais, como o aço, por exemplo.
2 – Pode ser moldado em basicamente qualquer forma, devido à sua consistência e tempo de endurecimento.
3 – É um material extremamente barato, custando em torno de R$ 350,00 por metro cúbico. O custo pode aumentar ou diminuir dependendo da região, da resistência desejada e do fabricante.
Apesar da existência de diversas estruturas moldadas em concreto puro, como blocos de fundação e barragens, a maior parte do concreto consumido no mundo é para compor elementos estruturais em concreto armado, largamente utilizados em edificações de todos os tipos e portes.
Figura 1 – Executado em concreto armado e com 828 metros de altura, o Burj Khalifa, Dubai, Emirados Árabes, é o maior edifício já construído pelo homem. Sua construção consumiu cerca de 330 mil metros cúbicos de concreto e 39 mil toneladas de aço. (Fonte: burjkhalifa.ae).
O concreto é um material com excelente resistência a esforços de compressão, porém possui baixa resistência à tração (da ordem de 10 a 15% da resistência à compressão). Como não é possível inibir esforços de tração em diversas estruturas, optou-se por aliar seções de concreto com barras de aço (material que possui boa resistência à qualquer tipo de esforço). O resultado dessa combinação é o Concreto Armado, um material barato, facilmente exequível e moldável, resistente à água e com possibilidade de dimensionamento para resistir qualquer tipo de esforço.
Ao analisar a seção transversal de um elemento estrutural em concreto armado, em geral, encontramos 3 tipos de armaduras:
- Armadura negativa: armadura longitudinal, com diâmetro mínimo de 6,3 mm, capaz de resistir esforços de tração em pontos de momento fletor negativo; capaz de auxiliar na resistência à compressão quando não se deseja aumentar a seção transversal; também serve como porta-estribos caso não haja necessidade de armação para nenhum dos casos anteriores.
- Armadura positiva: armadura longitudinal, com diâmetro mínimo de 6,3mm, capaz de resistir esforços de tração em pontos de momento positivo e, consequentemente, auxilia na resistência à compressão em pontos de momento negativo.
- Estribo: armadura transversal, com diâmetro mínimo de 5,0mm, tem a função de resistir parte dos esforços de cisalhamento e de suporte para o posicionamento das armaduras.
Figura 2 – Seção transversal típica de viga em concreto armado. (Fonte: O autor).
Obviamente, dependendo do tipo de estrutura e dos esforços atuantes, a configuração da armação pode mudar, além de serem adotados outros tipos de armaduras com funções distintas.
A norma que rege o dimensionamento da maioria das estruturas de concreto no Brasil é a NBR 6118:2014 (Projeto de estruturas de concreto – Procedimento). Ainda assim, existem diversas normas que estabelecem critérios para elementos estruturais ou procedimentos em específico, como a NBR 6122:2010 (Projeto e execução de fundações), a NBR 14859:2016 (Lajes pré-fabricadas de concreto, dividida em 3 partes), entre várias outras.
Apesar das inúmeras vantagens, a utilização do concreto armado apresenta algumas desvantagens que devem ser citadas: elevado peso próprio (em torno de 2,5 toneladas por metro cúbico) e alto impacto ambiental, devido à alta geração de resíduos no processo construtivo, da impossibilidade de reciclagem e do alto consumo de água. Ainda sobre o impacto ambiental, também é válido citar que o cimento, principal matéria prima do concreto, possui alta emissão de CO2 em seu processo de fabricação.