O concreto protendido é um tipo de concreto que foi estrategicamente pré-carregado com forças de compressão para melhorar sua resistência estrutural e desempenho. O concreto protendido é um dos materiais de construção mais inovadores dos últimos anos e revolucionou a tecnologia moderna de construção e design.
As técnicas envolvidas na criação de concreto protendido envolvem o uso de tendões de aço de alta resistência que são tensionados dentro do concreto. Este método aumenta a capacidade de carga do concreto e melhora sua resistência à fissuração e à deflexão, tornando-o uma solução versátil e popular na construção e design modernos.
O que é concreto protendido?
A criação de concreto protendido envolve comprimi-lo ou “pré-esforçar” durante a produção, para que possa neutralizar melhor as forças externas quando for colocado no lugar. A compressão do concreto acontece com cabos de aço que os fabricantes colocam dentro ou adjacentes ao concreto para melhorar seu desempenho. Os fabricantes usam dois tipos principais de tendões de aço: tendões pré-tensionados e tendões pós-tensionados.
Com tendões pré-tensionados, os cabos ou fios de aço usados como tendões são tensionados antes da concretagem do concreto. Os fabricantes esticam os tendões entre as ancoragens e depois aplicam tensão neles. Depois de aplicarem força aos tendões, eles despejam o concreto ao redor deles. À medida que o concreto seca, ele adere aos tendões. O concreto pré-tensionado é comum em elementos de concreto pré-moldado, como vigas, paredes e lajes.
Os tendões pós-tensionados são tensionados após o endurecimento do concreto. Depois que o concreto seca, os cabos são adicionados em um duto dentro do concreto e tensionados com macacos hidráulicos. Os tendões são ancorados para manter a tensão. Tendões pós-tensionados são mais comuns para estruturas de concreto moldadas no local e oferecem mais flexibilidade de projeto.
Inovações em concreto protendido
As primeiras técnicas de reforço do concreto com aço ocorreram ao longo do final do século XIX e início do século XX. Alguns dos primeiros projetos de protendido surgiram através do trabalho do engenheiro civil francês Eugene Freysinnet, que muito fez para promover as ideias de concreto protendido. O engenheiro belga Gustave Magnel e o engenheiro alemão Eugen Morsch mais tarde introduziram e desenvolveram de forma independente o conceito de concreto protendido na década de 1930.
O Prestressed Concrete Institute foi fundado nos Estados Unidos em 1954. Esta organização desempenhou um papel importante no avanço do conhecimento e das técnicas na indústria do concreto protendido. Hoje, existem organizações semelhantes em todo o mundo, no Canadá, no Reino Unido, na Austrália, na África do Sul e na Europa.
Ao longo dos anos, avanços importantes em materiais e produção criaram inovações na tecnologia de concreto protendido. O desenvolvimento de tendões de aço de alta resistência e sistemas de ancoragem aprimorados aumentaram a resistência do concreto protendido. O projeto auxiliado por computador e a tecnologia aprimorada também melhoraram a precisão e a otimização das estruturas protendidas.
Usos do concreto protendido
Existem inúmeras e amplas aplicações para o concreto protendido devido às suas vantagens.
Pontes
O concreto protendido é popular na construção de pontes devido à sua capacidade de percorrer longas distâncias e à sua imensa resistência. Pontes protendidas podem abranger longas distâncias, mantendo a integridade estrutural e minimizando o número de pilares de suporte necessários.
Edifícios
Os arquitetos usam extensivamente concreto protendido em projetos de edifícios altos, especialmente em elementos como lajes, colunas e vigas. A maior carga de suporte do concreto protendido significa que permite vãos mais longos e reduz a necessidade de apoio intermediário, o que também representa uma economia significativa de custos. É popular tanto para edifícios residenciais como comerciais.
Instalações Nucleares e de Explosão
Os engenheiros passaram a confiar na resistência do concreto protendido em estruturas de contenção de alta pressão, como usinas nucleares e estruturas de tanques de explosão petroquímicos. Para esses usos, os fabricantes criam componentes protendidos especializados para aumentar sua resistência a trincas e vazamentos.
Estruturas e Pavimentos de Estacionamento
Garagens de estacionamento e pavimentos estão sujeitos a tensões de carga constantes, por isso os engenheiros usam regularmente concreto protendido para minimizar fissuras e garantir desempenho a longo prazo. Essa resistência à fissuração permite que os construtores despejem lajes maiores do que conseguiriam com concreto armado normal. Isto permite um espaçamento maior entre juntas para reduzir custos de união e manutenção de juntas.
Estruturas Relacionadas à Água
A água exerce enorme pressão e fricção, portanto as aplicações de água são ideais para concreto protendido. O concreto protendido é comum para uso em barragens e estruturas off-shore, como plataformas de petróleo, parques eólicos e infraestrutura off-shore. É vital nessas aplicações que a proteção contra corrosão seja aplicada a quaisquer tendões de aço expostos para garantir durabilidade a longo prazo.
Estádios e Instalações Esportivas
O longo vão e a alta capacidade de resistência do concreto protendido significam que ele é ideal para arenas, estádios e outras instalações esportivas. Como o concreto protendido não requer tanto suporte, os arquitetos podem permitir mais espaço aberto para visualização desobstruída e layouts abertos para arranjos flexíveis de assentos.
Qualidades do concreto protendido
O concreto protendido tem muitas qualidades valiosas que o tornam um material de construção ideal para projetos específicos, mas também há desvantagens que os construtores também devem considerar ao decidir o material de construção ideal a ser usado.
Força
O concreto protendido oferece maior resistência em comparação com outros tipos de concreto armado. A protensão introduz forças comprimidas que neutralizam as forças externas permitindo construções com vãos maiores e maiores capacidades de carga.
Maior durabilidade
A protensão deste tipo de concreto ajuda a minimizar fissuras, flambagem e deformações devido a cargas pesadas. Isso significa maior durabilidade e resistência a fatores externos que deteriorariam a integridade de sua estrutura, incluindo encolhimento, fluência e fadiga. O concreto protendido com manutenção adequada tem uma vida útil mais longa do que outros concretos.
Eficiência Estrutural
A resistência do concreto protendido significa que os construtores podem usar menos desse material para realizar as mesmas tarefas que outros concretos. A resistência do concreto protendido também permite menor suporte estrutural. Essa qualidade economiza tempo e dinheiro aos construtores e permite aos arquitetos mais flexibilidade em seus projetos.
Versatilidade de design
Arquitetos e construtores utilizam concreto protendido em uma ampla gama de aplicações. É versátil o suficiente para que os projetistas o utilizem na construção de pontes, edifícios, estruturas de estacionamento, aplicações relacionadas à água e instalações industriais. Ele acomoda muitos estilos de design e permite designs criativos e inovadores.
Sustentabilidade
A produção de betão está indiretamente relacionada com a acumulação de gases com efeito de estufa, uma vez que a produção de clínquer no cimento consome muita energia, mas de todos os tipos de betão, o betão protendido é um dos mais sustentáveis. Os construtores podem utilizar menos deste material e a sua durabilidade significa que não têm de reconstruir estas estruturas com tanta frequência como com o betão normal.
Resistência ao fogo
Em geral, o concreto é um material resistente ao fogo, mas as armaduras de aço do concreto protendido podem ser suscetíveis ao fogo se o concreto não as proteger. O fogo ou mesmo temperaturas elevadas podem enfraquecer o pré-esforço nos tendões comprometendo a sua resistência. Revestimentos ou invólucros resistentes ao fogo podem ajudar a melhorar o desempenho da resistência ao fogo.
Projeto e construção complexos
Projetos que utilizam concreto protendido são mais complexos do que outros projetos de concreto. Este tipo de concreto requer conhecimento especializado para projeto e construção para garantir a colocação, tensionamento e ancoragem adequados dos tendões.
Proteção de tendão
A chave para a durabilidade e resistência do concreto protendido são os tendões de aço. As empresas de concreto estão fazendo melhorias constantes nas formas de proteger os tendões de aço, incluindo rejuntamento de tendões, revestimento de tendões, encapsulamento de camada dupla e proteção de ancoragem.
Modificação limitada do projeto
Projetos de concreto protendido são complexos. Uma vez que os tendões tenham sido tensionados e ancorados, há poucas opções para alterações. Quaisquer modificações devem ser analisadas estruturalmente e realizadas por engenheiros treinados e construtores altamente qualificados.
Se você gosta da nossa página compartilhe com seus amigos & Facebook
