O reforço de aço foi uma invenção revolucionária do século XIX. As barras de aço proporcionam resistência, permitindo estruturas longas e em balanço e lajes mais finas e menos apoiadas. E como é necessário menos concreto para despejar essas lajes, os tempos de construção são reduzidos significativamente. Mas você sabe quanto tempo dura o concreto armado?
Os engenheiros do início do século XX previram que as estruturas de concreto armado durariam muito tempo, talvez 1,000 anos. Na realidade, eles têm uma vida útil de 50 a 100 anos, às vezes menos.
O que é concreto armado?
O concreto é um material compósito, uma matriz de cimento reforçada com agregados, que funciona bem em compressão, mas não em tração. Esse problema pode ser resolvido despejando concreto úmido em torno de barras de aço sólidas amarradas para formar uma gaiola.
Quando o concreto endurece ao redor das barras, obtemos um novo material compósito chamado concreto armado, também conhecido como concreto de cimento armado ou CCR, que funciona bem em tração ou compressão: o concreto resiste à compressão, o que proporciona resistência à compressão. Em contraste, o aço resiste à flexão e ao alongamento, o que proporciona resistência à tração. O concreto armado, em essência, usa um material compósito dentro de outro: o concreto serve como matriz, enquanto as barras ou fios de aço fornecem o reforço.
Barras de aço, também conhecidas como vergalhões, abreviação de barras de reforço, são tipicamente feitas de fios torcidos com nobres ou cumes que os ancoram firmemente dentro do concreto sem escorregar.
Em teoria, poderíamos usar qualquer material para reforçar o concreto. O aço é comumente usado porque se expande e se contrai aproximadamente tanto quanto o concreto no calor e no frio, o que significa que não rachará o concreto ao seu redor como outro material poderia se expandir mais ou menos. Outros materiais, como vários plásticos, são usados ocasionalmente. (Fonte: Explique essas coisas)
Rachaduras no concreto
Rachaduras são a última coisa que você quer ver em um edifício ou ponte de concreto, especialmente um relativamente novo. Mas, se as estruturas de concreto datam da época romana, como algumas pontes de concreto, arranha-céus e outras estruturas construídas apenas algumas décadas atrás, no final do século XX, já estão caindo aos pedaços?
Existem múltiplas explicações possíveis. O concreto pozolânico mais antigo, do tipo romano, feito de cinzas vulcânicas racha menos do que as formas mais modernas de concreto, e foi usado principalmente na compressão, portanto, mesmo que as rachaduras se formassem, elas eram menos propensas a se espalhar. Como o concreto armado é mais provável de ser usado em tração, ele contém vergalhões de aço. No entanto, como vimos, ele ainda pode rachar, a menos que seja pré-esforçado.
O concreto moderno falha devido a uma condição conhecida coloquialmente como câncer de concreto ou doença concreta, que envolve três questões interconectadas. Primeiro, os álcalis do cimento reagem com a sílica nos agregados usados para fazer o concreto. Isso faz com que novos cristais cresçam muito lentamente dentro do concreto, ocupando mais espaço do que o original. cristais, fazendo com que o concreto rache de dentro para fora ou lasque para longe da superfície, permitindo a entrada de água de fora.
Qualquer água que entre em uma estrutura, como uma ponte rodoviária, pode ser alcalina devido aos sais usados para tratar a estrada no inverno. A segunda questão é que a água que entra acabará por entrar em contato com as barras de reforço de aço internas, fazendo com que enferrujem e se deteriorem, potencialmente se expandindo e causando fraquezas estruturais fatais.
As manchas marrons sujas no concreto rotulado Câncer são frequentemente causadas por água enferrujada que escoa através de rachaduras. Uma terceira questão é que a água que penetra no concreto através de rachaduras pode congelar no inverno, fazendo com que ele se expanda e cause novos danos através dos quais ainda mais água pode penetrar, resultando em um círculo vicioso de degeneração e deterioração. (Fonte: Explique essas coisas)
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