Apost 01 Histria

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<ul><li><p>Universidade Estadual de MaringCentro de Tecnologia</p><p> Departamento de Engenharia Civil</p><p>Um pouco sobre a histria do concreto </p><p>Joo Dirceu N. Carvalho </p><p>Maring, DEC/UEM, 2008</p></li><li><p> i</p><p>Sumrio </p><p>1 A pr-histria do concreto............................................................................................... 1 </p><p>2 O cimento moderno ............................................................................................................ 6 </p><p>3 A descoberta do concreto armado ...................................................................................... 9 </p></li><li><p> 1</p><p>1 A pr-histria do concreto </p><p>O concreto armado como o conhecemos um material novo. At o final do sculo XIX os </p><p>sistemas construtivos usuais eram as estruturas em madeira e em alvenaria. Como a </p><p>madeira, embora abundante na poca, apresentasse os problemas de durabilidade e </p><p>combusto (muitas cidades sofreram sinistros de grandes propores) a alvenaria pedras ou </p><p>de tijolos foi o sistema estrutural empregado nas obras mais importantes. </p><p>De uma maneira geral, a alvenaria pode ser definida como um sistema construtivo que </p><p>consiste na moldagem de unidades (pedras, tijolos ou blocos) unidas por um ligante (a </p><p>argamassa). </p><p>A alvenaria de pedras, sem dvida, um dos mais antigos sistemas construtivos utilizados </p><p>pelo homem. Historicamente, o tijolo foi um produto de substituio, utilizado </p><p>primeiramente em regies onde havia escassez da pedra natural e da madeira. Atribui-se </p><p>aos caldeus o invento do tijolo cozido, ainda que o tijolo cru j fosse empregado na </p><p>alvenaria em vrias regies do Oriente. Desde as primeiras experincias com a alvenaria de </p><p>pedras, estas civilizaes buscaram um material que unisse e desse coeso a essas pedras. </p><p>Inicialmente usaram a argamassa de barro (os assrios e babilnios usaram a argila como </p><p>material ligante) e posteriormente, uma argamassa mais resistente e durvel, a argamassa </p><p>de cal. </p><p> nesse contexto que se inicia a histria da cal, do cimento e do concreto: como </p><p>aglomerantes para argamassas de alvenarias. Guimares (1997) observa vrios indcios de </p><p>que o homem conheceu a cal provavelmente nos primrdios da Idade da pedra (perodo </p><p>Paleoltico). Malinowski, R.G, apud Guimares (1997) refere-se a misturas de cal e </p><p>pozolanas encontradas em stios arqueolgicos neolticos (8 mil a 10 mil anos a.C.). A </p><p>mais antiga aplicao da cal como aglomerante foi encontrada na Srvia, ex-Iugoslvia, </p><p>nas runas de uma casa datada de 5600 a.C., com o piso feito de uma cal vermelha, areia, e </p><p>pedregulho, mas o produto comea a aparecer com freqncia nas construes a partir da </p><p>civilizao egpcia. O material de vedao da Pirmide de Quops (Khufu) (2.700 a.C.) </p><p>demonstrou que os egpcios eram prticos na utilizao de argamassa. Na pirmide do </p><p>fara egpcio Tutancmon (1.450 a.C.), h uma porta construda com enormes pedras </p><p>rebocadas com argamassa, e na antecmara havia um recipiente com argamassa utilizada </p></li><li><p> 2 </p><p>para rebocar porta. De certa forma a argamassa egpcia de 2500 a.C. constituda por uma </p><p>mistura de gesso calcinado a origem do cimento. </p><p>Esse conhecimento difundiu-se pelos povos do oriente e posteriormente pelo mediterrneo, </p><p>Grcia e Roma. No Palcio de Knossos (2.000 a.C.), em Creta, foram encontrados locais </p><p>revestidos com duas camadas de argamassa com cal e fibras de cabelo, utilizadas como </p><p>telas para afrescos. Uma extensa muralha foi construda em torno de Jeric (1000 a.C.), a </p><p>23 km de Jerusalm, para proteo da cidade. Em O Nome da Rosa, Umberto Eco, cita </p><p>uma ampola com amostra de argamassa usada na construo da muralha entre as relquias </p><p>e tesouros guardados na abadia (Guimares, 1997). </p><p>No sc. III a.C. a regio do Mediterrneo era dominada por duas cidades estado, Roma na </p><p>Europa e Cartago na frica. Aps mais de um sculo de guerras (guerras pnicas, 264-146 </p><p>a.C.) Roma conquistou Cartago dominando toda a regio do Mediterrneo e da pennsula </p><p>Ibrica. Assim os romanos criaram um Imprio que se estendia do Tamisa at o Nilo, </p><p>transformando o Mediterrneo em um grande lago romano, o Mare Nostrum. </p><p>Os romanos foram um povo pragmtico, com uma mentalidade aberta e receptiva. </p><p>Copiavam e adaptavam s suas necessidades, melhorando seu uso, tudo que consideravam </p><p>til dos povos conquistados. Essa mentalidade teve como resultado o surgimento de uma </p><p>poderosa indstria da construo, com legislao especfica para regular alguns aspectos da </p><p>construo, normas de servios obrigatrios de mo de obra (similares s do servio </p><p>militar) e regulamentaes especficas para o controle da qualidade dos materiais, </p><p>podendo-se citar entre elas a obrigatoriedade, a partir do sc. II a.C., do uso de marcas nas </p><p>unidades de alvenaria, tijolos e blocos de pedra, que identificassem o fabricante. </p><p>Conseguiram, dessa forma, unificar as tcnicas construtivas em todo o imprio, porm </p><p>sempre respeitando as vantagens dos sistemas construtivos locais. </p><p>Roma, a capital do Imprio, chegou a ter mais de um milho de habitantes. E existiam </p><p>muitas outras grandes cidades que funcionavam como cidades de lazer para a elite romana </p><p>ou como ncleos administrativos nos territrios conquistados e, assim como Roma, </p><p>necessitavam de uma grande variedade de tipologias e solues construtivas. Essas cidades </p><p>precisavam de armazns, aquedutos, portos, circos, moradias, templos, termas, pontes, </p><p>acampamentos militares etc., alm de estradas que as ligassem a Roma. </p><p>Os romanos j usavam a cal desde 600 a.C., mas essa revoluo na construo civil romana </p><p>s foi possvel graas ao descobrimento de um novo material de construo: o Opus </p></li><li><p> 3</p><p>Caementicium, cujo componente principal era uma cinza pozolnica que misturada </p><p>argamassa de cal produzia um material de caractersticas semelhantes ao cimento atual. </p><p>Essa argamassa com caementum foi usada para construir o Pantheon, grande parte das </p><p>construes do Frum Romano, o Coliseu, as famosas Termas e Banhos Romanos (as </p><p>Termas de Diocleciano, a maior de todas, tinha 140000 m2), a Baslica de Constantino, </p><p>alm de vrias estradas, aquedutos e prdios. Como exemplo da engenharia dos romanos, </p><p>na Figura 1.1 so apresentadas imagens do Aqueduto - Ponte du Gard e das runas da </p><p>Baslica de Constantino e, na Figura 1.2 planta esquemtica e detalhes do Pantheon </p><p>Romano. </p><p>Figura 1.1 Aqueduto - Pont du Gard e runas da Baslica de Constantino. </p><p>Figura 1.2 Pantheon Romano. </p><p>A Pont du Gard parte de um aqueduto construdo na Frana, no segundo quarto do sculo </p><p>II, com 49 quilmetros de extenso e um declive total de 17 metros. Com um comprimento </p></li><li><p> 4 </p><p>de 275 m e 49 m de altura essa obra foi executada em trs estgio, sendo o inferior </p><p>composto de 6 arcos (142,35 m de comprimento, 6,36 m de espessura e 21,87 m de altura), </p><p>o intermedirio composto de 11 arcos (242,55 m, 4,56 m de espessura e 19,50 m de altura) </p><p>e o superior com 35 arcos (275 m, 3,06 m de espessura e 7,40 m de altura). </p><p>A Baslica de Constantino (de Magncio ou Baslica Nova - 308 - 312 d.C.) foi um dos </p><p>edifcios mais impressionantes no Foro Romano. Com uma rea de 10065 m, sua planta </p><p>retangular dividia-se em uma nave central, dois corredores laterais e um trio na lateral </p><p>leste onde era a entrada original. Do edifcio original permanecem s os trs arcos do </p><p>corredor Norte (foi destruda por um terremoto em 847 d.C.), mas o piso claramente </p><p>visvel, e as estruturas restantes do uma impresso vvida da grandeza do edifcio original. </p><p>O Pantheon foi construdo em 27 a.C. como um templo para todos deuses Romanos (pan = </p><p>todos, theos = deus), o nico edifcio construdo na poca greco-romana que, atualmente, </p><p>se encontra em perfeito estado de conservao. famoso pela sua cpula que est a uma </p><p>altura igual ao dimetro (43 m) de sua base cilndrica, tornando o espao interior </p><p>virtualmente uma esfera. O interior da cpula apresenta uma srie de alvolos em direo a </p><p>um culo central em seu topo ( 8,7 m de dimetro) utilizados como elementos estticos e para reduo da espessura de concreto. </p><p>O cimento foi muito usado pelos romanos como aglomerante para argamassas (nos </p><p>aquedutos, nos banhos romanos etc.) e em muitos casos como aglomerante para concreto, </p><p>como no caso da cpula do Pantheon (os alvolos) e nas estradas Romanas. </p><p>No auge do Imprio existiam cerca de 85.000 km de estradas1, sendo a via pia, que se </p><p>estendia por 660 km, a mais conhecida. A famosa Via pia, iniciada em 312 a. C., foi feita </p><p>com uma camada (base) de pedras compactadas, uma camada de cascalho misturados com </p><p>cal hidratada, outra camada de cascalho e areia grosseira, misturados com cal e cimento e, </p><p>sobre essa argamassa, uma capa ou camada de rolamento (com altura variando entre 90 e </p><p>150 cm). Em vrios trechos foi usado o caementum romano (pedra spera, dura), um </p><p>1 A largura de uma estrada comum variava entre 2,5 e 4,0 m (em alguns trechos a via pia chega a ter dez metros de largura) e a espessura do revestimento ficava entre 1 e 1,5m, com camadas superpostas de pedra. Empregavam pedras largas e chatas na camada inferior e outras cada vez menores nas camadas subseqentes, unidas por argamassa. Aps 2000 anos, muitos trechos das estradas romanas continuam transitveis. http://www.cepa.if.usp.br/energia/energia1999/Grupo4A/rodovias.htm </p></li><li><p> 5</p><p>cimento pozolnico2 que proporcionava materiais mais resistentes e com maior resistncia </p><p> ao da gua. s pedras ligadas por esse caementum os romanos deram o nome de </p><p>concretus ou concretum (composto, solidificado, compacto) que foi o concreto romano. </p><p>Figura 1.3 Via Apia e esquema das camadas das estradas romanas. </p><p>Evidentemente esse concreto desenvolvido pelos romanos pouco tem a ver com os </p><p>concretos simples ou armado atuais, pois sua grande utilizao foi como argamassa de </p><p>assentamento nas alvenarias de pedras, mas nas estradas e em algumas obras de coberturas </p><p>o tamanho dessas pedras foi sensivelmente reduzido tornando-as muito semelhantes </p><p>argamassa de concreto atual. </p><p>O desenvolvimento tecnolgico desses materiais durante o Imprio Romano foi notvel. </p><p>Desenvolveram o concreto com o uso de agregados leves como o usado na cobertura do </p><p>Pantheon, e o concreto reforado com barras metlicas3. Os romanos usaram esse cimento </p><p>na construo de suas pontes, estradas, docas, drenos pluviais e aquedutos. Os romanos </p><p>edificaram aquedutos que levavam gua limpa at as cidades e tambm desenvolveram </p><p>complexos sistemas de esgoto para dar vazo gua servida e aos dejetos das casas. </p><p>Mas esse conhecimento romano perdeu-se durante a Idade Mdia e somente foi resgatado </p><p>em meados do sculo XVIII. </p><p>2 A Pozzolana um material com grandes concentraes de slica e alumnio sem propriedades aglomerantes, porm quando modo (pulverizado) e hidratado reage com o hidrxido de clcio (da argamassa de cal) para formar um composto com propriedades cimentcias. 3 Esse concreto armado romano apresentou muitos problemas de fissurao, pois usaram barras de bronze, ou seja, materiais com propriedades trmicas muito diferentes. </p></li><li><p> 6 </p><p>2 O cimento moderno </p><p>Em 1758 o engenheiro ingls John Smeaton, investigando materiais </p><p>aglomerantes para a construo de um farol prximo a Plymouth, </p><p>concluiu que o cimento hidrulico obtido de uma mistura de calcrio </p><p>e argilas era muito superior ao calcrio puro. </p><p>Figura 2.1 Eng. John Smeaton </p><p>Em 1791 James Parker descobriu um cimento (patenteado em 1796 com o nome de </p><p>Cimento Romano) que teve uma grande aceitao por suas excelentes qualidades. Expirada </p><p>a patente (na poca vlida por 14 anos) qumicos e engenheiros chegaram concluso de </p><p>que com a mistura de pedras calcrias com aproximadamente um tero de argila e uma </p><p>pequena quantidade de xido de ferro, se conseguia um cimento similar ao cimento de </p><p>Parker. </p><p>Louis Vicat (1786 - 1861) engenheiro francs formado pela cole Polytechnique (1804) e </p><p>pela cole des Ponts et Chausses (1806) considerado o inventor do cimento artificial. </p><p>Em 1817 publicou o trabalho Recherches exprimentales sur les chaux de construction, les </p><p>btons et les mortiers ordinaires onde mostrava que com a queima de uma mistura de </p><p>calcrio e argila obtinha-se um cimento. Em 1818 a Academia das Cincias de Paris </p><p>aprovou sua descoberta e o autorizou a aplic-la na construo da ponte de Souil-lac. Seu </p><p>se tornou muito popular, mas foi substitudo pelo cimento Portland, inventado e patenteado </p><p>por Aspdin. </p><p>Figura 2.2 Louis Vicat (1786 - 1861), Pont de Souillac (1812 a 1824). Fonte: Structurae. </p></li><li><p> 7</p><p>Em 1824 Joseph Aspdin solicitou e obteve a Patente para um aperfeioamento no mtodo </p><p>de produzir pedra artificial. Aspdin deu-lhe o nome de Cimento Portland por sua </p><p>semelhana, com a famosa pedra calcria branco-prateada que se extraa h mais de trs </p><p>sculos de algumas pedreiras existentes na pequena pennsula de Portland no Condado de </p><p>Dorset. Com a patente, associou-se com William Beverly e </p><p>montaram em 1828 uma fbrica em Wakefield, prxima de </p><p>Leeds, Aspdin &amp; Beverly Patent Portland Cement Manufacturers. </p><p>Figura 2.3 Joseph Aspdin </p><p>O sucesso imediato do cimento Portland produzido por Aspdin deveu-se em grande parte a </p><p>um acidente em uma obra importante e complexa. Em 1825 o engenheiro francs Marc </p><p>Isambard Brunel, iniciou a construo de um tnel sob o rio Tamisa, em Londres, com 406 </p><p>m de comprimento. Esse foi o primeiro tnel construdo sob um rio navegvel e o primeiro </p><p>a usar paredes com revestimento de proteo (patente de Brunel). Durante a construo </p><p>houve um acidente quando parte do teto desabou, matando trabalhadores e inundando o </p><p>tnel. Aps a drenagem do tnel, Brunel substituiu o cimento romano que estava usando </p><p>pelo cimento Portland produzido por Aspdin para refazer a parte danificada e vedar a </p><p>entrada de gua, conseguindo concluir a obra com sucesso em 1843. Na poca foi saudado </p><p>como a oitava maravilha do mundo e encontra-se em uso at hoje (The Brunel Museum). </p><p>Figura 2.4 Tnel sob o rio Tamisa - 1825 a 1843 eng. Marc I. Brunel. </p></li><li><p> 8 </p><p>Em 1843, Grisell &amp; Peto, empreiteiros ingleses, fizeram as primeiras anlises comparativas </p><p>entre o cimento Portland e o Romano e ficou demonstrada a superioridade do primeiro. Em </p><p>1850 oito fbricas o produziam na Inglaterra, porm a variao na qualidade do produto </p><p>trousse dvidas quanto a sua eficcia. Nos anos subseqentes vrias fbricas comearam a </p><p>produzir o cimento Portland em pequenas quantidades na Inglaterra e em 1850, na Frana, </p><p>a Dupont comeou a operar uma fbrica com uma produo verdadeiramente significativa. </p><p>Nesse mesmo ano de 1850, Vicat e Companhia fundaram outra fbrica em Grenoble, </p><p>Frana, que foi a primeira a usar tecnologia por via seca em fornos cclicos verticais e em </p><p>1855, foi montada a primeira na Alemanha. Assim o cimento Portland comeou a se </p><p>popularizar expandir-se pelos pases europeus (Toraya, 1999). </p><p>No Brasil, a fabricao do cimento Portland foi iniciada em 1888, quando o comendador </p><p>Antnio Proost Rodovalho instalou uma usina em Sorocaba-SP, operando de forma </p><p>intermitente at 1907 e extinguindo-se definitivamente em 1918. Posteriormente, vrias </p><p>iniciativas espordicas de fabricao de cimento foram desenvolvidas. Em Cachoeiro do </p><p>Itapemirim, o governo do Esprito Santo fundou, em 1912, uma fbrica que funcionou at </p><p>1924, sendo ento paralisada, voltando a funcionar em 1936, aps modernizao. Em 1924 </p><p>a Com...</p></li></ul>