HistoriadoConcreto

8/8/2019 HistoriadoConcreto

1/43

PEF 5707 Concepo, Projeto e Realizao das estruturas: aspectos histricos 1998.3

A Evoluo do Concreto Armado

Lus Fernando Kaefer

So Paulodezembro - 1998


2/43

2

1. In t rodu o

Este trabalho tinha por intuito inicialmente resumir a evoluo do concretoarmado. Entretanto, ao coletar material, verificamos que a histria do concretoarmado no pode ser tratada de maneira estanque. O concreto moderno, utilizadoatualmente para a construo dos mais diversos tipos de estrutura fruto dotrabalho de inmeros homens, que durante milhares de anos observaram a naturezae se esmeraram por aperfeioar materiais, tcnicas, teorias e formas estruturais.

Desta forma, constatamos que a histria do concreto armado no comeou nosculo passado, mas com a prpria civilizao humana, pois a partir do momentoque o homem existe sobre a terra, ele tem a necessidade bsica de morar e morarmelhor a cada dia, desenvolvendo novas tecnologias para isto.

Mas podemos ir mais longe que isto, a milhes de anos atrs, seconsiderarmos que os primeiros cimentos e concretos foram gerados pela natureza.Podemos at considerar as rochas sedimentares como concretos naturais.

Desta forma, resolvemos reestruturar este trabalho como um breve histricosobre a arte de construir, tendo como enfoque principal a utilizao do concreto.Para isto, organizamos o texto em forma de linha cronolgica e coletamos fatosdiversos que consideramos relevantes para a evoluo da idia de se construir com

concreto.


3/43

3

2. Concret o, Concret o Arm ado e Simi lares

Concreto: em sua natureza bsica

Material plstico, que moldado de maneira a adquirir a formadesejada antes que desenvolva um processo de endurecimento, adquirindoresistncia suficiente para resistir sozinho aos esforos que o solicitam.

Fig. 1 Desenho publicado em 1859mostrando a utilizao do concreto

12.000.000 a.C. Israel

Reaes entre calcrio e argila xistosa durante combusto espontneaformaram um depsito natural de compsitos de cimento. Estes depsitos foramcaracterizados por gelogos israelenses na dcada de 70.

Este o cimento natural, o primeiro cimento que os homens primeiro


4/43

4

utilizaram.

Cimento

Mistura finamente moda de compsitos inorgnicos que quando

combinados com gua endurecem por hidratao.

Origem do Homem

Os primeiros Homo Sapiens refugiaram-se nos lugares que a natureza lhesoferecia. Esses locais poderiam ser aberturas nas rochas, cavernas, grutas ao pde montanhas ou at no alto delas. Mais tarde eles comeariam a construir abrigoscom as peles dos animais que caavam ou com as fibras vegetais das rvores dasimediaes, que aprenderam a tecer, ou ento combinando ambos os materiais.

8.000 a 4.000 a.C. Europa

somente no final do neoltico e incio da idade do bronze que surgem asprimeiras construes de pedra, principalmente entre os povos do Mediterrneo e osda costa atlntica. No entanto, como esses monumentos colossais tinham a funode templo ou de cmaras morturias, no se tratando de moradias, seu advento nomelhorou as condies de habitao. Pelo peso dessas pedras, acredita-se que nopoderiam ter sido transportadas sem o conhecimento da alavanca.

Existem trs tipos de formaes megalticas: as galerias cobertas, oudolmens, espcie de corredor que possibilita o acesso a uma tumba; os menires,que so pedras gigantes cravadas verticalmente no solo encontrados isoladamenteou em fileiras (alinhamentos); e os cromlech, que so meniresdispostos em crculo.As construes megalticas mais famosas so as de Stonehenge, em Salisbury, naInglaterra; as da ilha de Malta e as de Carnac, na Frana. Todos esses monumentostem uma funo ritual, j que no serviam de habitao.

Fig. 2Alinhamento de Menires de Carnac -Morbihan, Bretanha, Frana


5/43

5

Fig. 3Cromlech de Stonehenge - Wiltshire,

Inglaterra

Fig. 4Interior de uma Habitao Neoltica - SkaraBrae, Ilhas rcadas

Apesar de rudimentares vemos nestas edificaes o desenvolvimentode estruturas aporticadas (dolmens), onde dois pilares de pedra apoiam umaviga tambm de pedra.

4.000 a.C. Iraque

Escavaes arqueolgicas revelaram vestgios de uma construo deaproximadamente 4000 a.C. executada parcialmente em concreto.

3.500 a.C Sumria

Os sumrios constituram a civilizao mais antiga do Oriente Prximo, quepor volta do ano 3500 a.C. havia se estabelecido nas terras da Mesopotmia e erigiuuma das civilizaes mais esplendorosas do mundo antigo.


6/43

6

Fig. 5 Mesopotmia

A arquitetura da Mesopotmia empregou nos seus estgios iniciais tijolos debarro cozido, maleveis, mas pouco resistentes, o que explica o alto grau de

desgaste das construes encontradas. As obras mais representativas daconstruo na Mesopotmia - os zigurates ou templos em forma de torre - so dapoca dos primeiros povos sumrios e sua forma foi mantida sem alterao pelosassrios. Na realidade, tratava-se de edificaes superpostas que formavam um tipode pirmide de faces escalonadas, dividida em vrias cmaras.

Fig. 6Porta de Ishtar

Fig. 7Runas do Zigurate de

Aqarqui

Fig. 8Zigurate de Ur ( Detalhe da Escadaria ) -Mesopotmia


7/43

7

Pela escassez de outros materiais de construo na regio (pedra,madeira) os povos desta regio desenvolveram a fabricao de tijolos debarro e a construo sobre solos com pouca capacidade de suporte. Estespovos j sabiam da natureza frgil dos tijolos, como podemos observar pela

forma de suas construes, como por vestgios do uso de esteiras de fibrasvegetais para reforar a estrutura de zigurates, combatendo os esforos detrao que tendem a desmoronar o macio.

A idia de combinar materiais frgeis e dcteis lanada.

3.000 a.C. a 2.500 a.C. Egito

Uso de barro misturado com palha para fabricao de tijolos (secos ao arlivre) e de argamassas de gipsita e de cal na construo das pirmides.

Fig. 9Pirmides de Giz Antigo Imprio - Giz

Argamassa

Pasta de um aglomerante misturado a areia.

Cal

Cal o nome genrico de um aglomerante simples, resultante dacalcinao de rochas calcrias, que se apresentam sob diversas variedades,com caractersticas resultantes da natureza da matria-prima empregada e doprocessamento conduzido.

A calcinao da rocha calcria pura resulta na produo de xido declcio puro. Nas rochas calcrias naturais, comum a associao do


8/43

8

carbonato de clcio com o carbonato de magnsio, que no constituiimpureza propriamente dita, mas altera algumas propriedades da cal. A slica,os xidos de ferro e de alumnio so as impurezas que acompanham oscarbonatos, em maior ou menor grau, na constituio das rochas calcrias.Observa-se que na fabricao da cal estas impurezas podem alterar bastante

as propriedades da cal produzida.

Reao de Calcinao

2C9003COCaOCaCO o + CaO = Cal viva

A cal viva no ainda o aglomerante utilizado em construo. O xidodeve ser hidratado, transformando-se em hidrxido, que o constituintebsico do aglomerante cal. A operao de hidratao recebe o nome deextino (reao fortemente exotrmica), e o hidrxido resultante denomina-se cal extinta.

Extino da Cal Viva( )

22OHCaOHCaO +

A cal extinta utilizada em mistura com gua e areia, em proporesapropriadas na elaborao de argamassas. Estas tm consistncia mais oumenos plstica, e endurecem por recombinao do hidrxido com o gscarbnico presente na atmosfera, reconstituindo o carbonato original, cujoscristais ligam-se de maneira permanente aos gros de agregado utilizado.Esse endurecimento se processa com lentido e ocorre, evidentemente de

fora para dentro, exigindo uma certa porosidade que permita, de um lado, aevaporao da gua em excesso e, de outro, a penetrao do gs carbnicodo ar atmosfrico. Devido a este processo, este aglomerante chamadofreqentemente de cal area. A cal no endurece debaixo da gua e depoisde endurecida dissolve-se lentamente debaixo da gua.

Endurecimento da cal

( ) OHCaCOCOOHCa23OH22 2

+ +

A calcinao do calcrio pode ser realizada em instalaesrudimentares, de forma similar qual os nossos antepassados a fabricavamdispondo camadas de calcrio e carvo vegetal ou atravs de fornosmodernos, de produo ininterrupta e de alto padro de qualidade como osfornos rotativos.


9/43

9

Fig. 10 Forno de campanha para cal Fig. 11 Forno contnuo horizontal para cal

Gipsita

constituda por sulfato bi-hidratado de clcio (CaSO4!H20) geralmenteacompanhado de uma certa proporo de impurezas, como slica, alumina,xido de ferro, carbonatos de clcio e magnsio. Da sua calcinao obtm-seo gesso, um aglomerante que endurece por hidratao, mas que se dissolvelentamente na gua, inclusive pela ao da chuva. O gesso obtido porprocesso semelhante ao empregado na fabricao da cal

800 a.C. Grcia: Creta e Cyprus

Uso de argamassas de cal mais resistentes que as argamassas romanas.

Construo de muros e paredes de baixo custo compostas por tijolos debarro (secos ao sol) ou pedras, assentados diretamente uns sobre os outrosou com argila e reforados com madeira apareceram cedo na Grcia e foramcomuns mesmo na era clssica para edificaes modestas.

Nas construes monumentais gregas, ao invs de argamassa,grampos ou tarugos de ferro foram geralmente usados para manter juntos osblocos de pedra.

Fig. 12 Grampos usados em construes gregas


10/43

10

500 a.C. Atenas

Apesar de o cimento e a argamassa no terem sido usados na Grcia, tantopara a construo de paredes ou fundaes, o cimento hidrulico j era conhecidodesde o comeo do sculo V a.C. e foi comumente utilizado para revestir fontes

atenienses deste perodo.

437 a.C. Atenas

Uma surpreendente tcnica usando ferro para aumentar a confiabilidade daspeas estruturais de pedra encontrada no Propylaeaem Atenas, construdo entre437 e 432 a.C. pelo arquiteto Mnesikles. A cobertura de mrmore suportada poruma srie de vigas que se apoiam sobre arquitraves jnicas. As vigas que coincidemcom colunas que sustentam as arquitraves, transmitem seu carregamentodiretamente aos pilares, por compresso. Entretanto, as vigas posicionadas na

metade do vo das arquitraves produzem uma flexo significante e originamconsequentemente esforos de trao nas arquitraves. Para reduzir esta flexo,transferindo a carga do meio do vo para um ponto mais prximo das colunas,barras de ferro foram embutidas da face superior das arquitraves, deixando-seabaixo delas uma fenda com 2,5cm de altura para permitir a deflexo das barras deferro sem que estas entrem em contato com as arquitraves. Em efeito, as barras deferro agem como vigas independentes de alvio.

Fig. 13 Propylaea, Atenas Barra de ferro inserida na viga sobre os pilares

Estas barras de ferro no podem ser interpretadas como pertencendo auma forma similar armadura utilizada no moderno concreto armado,entretanto podemos considerar outra forma incipiente de se associar ummaterial dctil a um material frgil, de modo a permitir o uso do material frgilsob trao.


11/43

11

Cal Pozolnica

Os romanos descobriram que, misturando uma cinza vulcnicaencontrada nas proximidades do Vesvio chamada pozolana com calhidratada (que entra em proporo varivel, de 25 a 45%), obtinham um

aglomerante que endurecia sob a gua. Esse material, atualmente encontra-se em desuso.Sua reao de endurecimento se d por processo qumico e produz um

material resistente sob a gua.

Cal Hidrulica

O nome cal hidrulica aplicado a uma famlia de aglomerante decomposio variada, obtidos pela calcinao de rochas calcrias que, naturalou artificialmente, contenham uma poro aprecivel de materiais argilosos. O

produto goza da propriedade de endurecer sob a gua, embora, pelaquantidade de hidrxido de clcio que contm, sofra tambm ao deendurecimento pela carbonatao proveniente da fixao de CO2 do ar.

A cal hidrulica fabricada por processos semelhante ao da fabricaoda cal comum. A matria-prima calcinada em fornos e o produto obtidosubseqentemente extinto.

Apesar de endurecer sob a gua (reao de hidratao) e resistirquando imerso, no um produto apropriado para construes sob a gua,pois usa pega muito lenta.

300 a.C. a 476 d.C Imprio Romano

O concreto foi usado na construo dos muros de uma cidade romana nosculo IV a.C. situada a 64km de Roma e no sculo II a.C. este novo materialcomeou a ser usado em edificaes em Roma.

A pozolana de Pozzuoli, Itlia, localidade prxima ao Monte Vesvio foiutilizada em argamassas utilizadas para construir a Via pia, os banhos romanos, oColiseu e o Pantheonem Roma e aquedutos, como Pont du Gardno sul da Frana.Os romanos usaram a cal como material cimentceo. Plnio relata uma argamassa

com proporo 1:4 de cal e areia. Vitruviusreporta uma argamassa com proporo1:2 de cal e pozolana. Gordura animal, leite e sangue foram usados como aditivospara incorporar ar mistura.

Arquitetura romana, comeando no ltimo perodo republicano, diferenciou-sedos precedentes gregos pelo uso de novos materiais e novas formas. Tijolos(cozidos) e concreto foram utilizados na criao de edifcios pblicos comespaosos, abobadados interiores. Para dar sustentamento a estes experimentosarquitetnicos, construtores romanos similarmente introduziram novas soluestcnicas.

A mais importante inovao nas fundaes romanas foram as plataformas deconcreto. A capacidade hidrulica do cimento pozolnico (ou mais corretamente cal

pozolnica) utilizado pelos romanos permitiu que as fundaes pudessem ser


12/43

12

lanadas mesmo sob a gua, como por exemplo em Ostia, a cidade porturia deRoma.

Roma se situa sobre uma regio onde predominam solos arenosos de origemvulcnica. Deste fato resultou a necessidade de que as valas abertas para aconstruo das edificaes fossem revestidas com madeira para evitar

desmoronamentos e prover uma frma para o concreto.

Fig. 14 Detalhe de frma de madeira utilizada em construes romanas

Estes solos possuem pouca capacidade de suporte. A soluo adotada paradistribuir as enormes cargas dos edifcios pblicos, evitando recalques diferenciais ereduzir a presso aplicada sobre o solo foi a adoo de espessos radiers, sob toda aestrutura.

Alm disso, como o peso da fundao grande quando comparado com o dasuperestrutura, muitos dos problemas resultantes do adensamento do solo podem

ser corrigidos antes de que uma significante poro da superestrutura tenha sidoconstruda.Apesar de caros, os radiersforam uma soluo tecnicamente muito adequada

utilizada pelos romanos.

Fig. 15 Coliseu (80 d.C.) superestrutura e fundaes

A fundao do Coliseuconsiste de um anel com12m de profundidade,construdo com concreto

ciclpico. Similarmente, oPantheon se assenta sobreum anel de concreto com4,5m de profundidade e 7mde largura.

No norte da Europa, aonde densos siltes e argilas prevalecem, as fundaesromanas sofreram alteraes. Valas eram cavadas de maneira a acomodarfundaes lineares construdas em pedra e concreto. Caractersticas destas regies

so os espessos muros construdos nos ltimos anos do Imprio. Muitos deles so


13/43

13

construdos em largas e profundas fundaes construdas com grades blocos depedra de cantaria retiradas de monumentos sacrificados para as campanhasdefensivas.

Fig. 16 Fundao romana de um muro em Beauvais (sc. IV d.C.)

Na construo de muros, o concreto romano era em alguns aspectossimplesmente argamassa, utilizada para assentar tijolos nas faces externas dosmuros e preencher os vazios entre pedaos de pedra ou tijolos quebrados que eramcolocados no espao entre as faces de alvenaria.

Diferentemente da prtica moderna, que emprega frmas metlicas ou demadeira temporrias para suportar o concreto fresco at que ele endurea, osromanos freqentemente empregaram na construo de seus muros e pilares

frmas de pedras ou tijolos, classificadas de acordo com o padro do revestimentousado. Os trs principais tipos foram opus incertum, um revestimento irregular depequenos paraleleppedos, opus reticulatum, pedras quadradas assentadasdiagonalmente e opus testaceum, revestimento de tijolos.

Fig. 17 Revestimentos Romanos (a) Opus Incertum(b) Opus Reticulatum(c) Opus testaceum

Mas na construo de abbadas, que se tornaram dominantes na arquitetura

romana, concreto era claramente usado de acordo com sua prpria natureza, um


14/43

14

material plstico que podia ser moldado at que desenvolvesse resistncia suficientepara se manter de p sozinho. Uma vez que as paredes de alvenaria alcanavam aaltura necessria, escoramentos de madeira para a construo das cpulas eramerigidas. A escassez de madeira em grande parte do Imprio Romano demandavaeconomia na preparao das frmas, sendo o reaproveitamento de frmas e

escoramento prtica comum. Pisos alternados de edifcios eram freqentementesuportados por cpulas de concreto enquanto os pisos entre eles eram construdosem madeira. Foi a tcnica de se construir com concreto que constituiu a base para aordem espacial encontrada na arquitetura romana.

A expresso mxima do desenvolvimento da cpula durante o ImprioRomano encontrada do Pantheon de Roma, construdo entre 118 e 128. Suacpula de 43m de dimetro apoia-se num cilindro composto por um ncleo concretopozolnico revestido com tijolos e mrmore com 6m de espessura nas nervuras.

Fig. 18Pantheonde Roma Interior Fig. 19 Pantheon

O principal uso dos arcos se deu na construo de aquedutos, pontes e comoestruturas de alvio, desviando a carga de aberturas nas paredes de alvenaria.

Fig. 20 Aqueduto romano em Pont du Gard, Nimes, I d.C


15/43

15

As cidades e fortificaes do vasto Imprio Romano eram ligadas por umnotvel sistema de estradas, muitas das quais resistem at hoje. O leito dasestradas romanas representa uma obra de mestre em termos de dimensionamentode fundaes, sobrepondo camadas de resistncia crescente a uma camadadrenante de areia. O pavimento era escolhido conforme o trfego da estrada,

podendo ser de concreto ou paraleleppedos.

Fig. 21 Estrada romana: Corte transversal

A idia de associar barras metlicas pedra ou argamassa com a finalidadede aumentar a resistncia s solicitaes de servio remonta ao tempo dos

romanos. Durante a recuperao das runas das termas de Caracalla em Roma,notou-se a existncia de barras de bronze dentro da argamassa de pozolana, empontos onde o vo a vencer era maior do que o normal na poca.

Idade Mdia

Arquitetos medievais utilizaram pedras na maioria de suas construes. Paraa fundao, construtores gticos usualmente preenchiam uma vala com pedregulhose os compactavam para servir de base para a alvenaria, mas em alguns edifciosmais importantes, uma fundao melhor era feita com um resistente concreto

constitudo por pedregulhos e argamassa de cal. Muros inteiros eram feitos compedras assentadas com argamassa, mas freqentemente as faces exteriores eramcuidadosamente confeccionadas com pedras de cantaria, utilizando argamassa epedregulhos para preencher o interior do muro, similarmente como os romanosfaziam.

A Idade Mdia no trouxe inovaes expressivas no emprego deargamassas e concretos. Pelo contrrio, a qualidade dos materiaiscimentceos em geral decai, perdendo-se o uso da cal pozolnica (adio). Hevidncias de que no vale do Rio Reno, tarras, uma rocha vulcnica eraadicionada mistura. P de tijolos de barro tambm foram utilizados paraaumentar a resistncia das argamassas. Inovaes expressivas s comeama ocorrer no sculo XVIII no tocante ao uso de cimentos e argamassas.

1586 Simon Stevinus, Holanda

Os fundamentos da esttica grfica so publicados por Simon Stevinus emseu livro Mathematicorum Hipomnemata de Statica.


16/43

16

1678 Robert Hooke, Inglaterra

Hooke estabelece os fundamentos da elasticidade atravs de seusexperimentos com molas.

1678 Joseph Moxon, Inglaterra

Joseph Moxon descreve a natureza exotrmica da reao de hidratao dacal virgem, escrevendo sobre um "fogo escondido" na cal, que aparece com a adiode gua cal virgem.

Muito dos estudos iniciais do cimento foram dirigidos para melhorar asargamassas, particularmente as utilizadas na construo de estruturas

porturias no sculo XIX, visando melhorar sua estabilidade sob a gua.Entretanto, logo reconheceu-se a vantagem de se utilizar o cimento comoconcreto.

1756 a 1793 Reconstruo do Farol de Eddystone, Inglaterra

Fig. 22 Farol de Eddystone

O Farol de Eddystone se situavaem Cornwall, 9km ao sudoeste do Portode Plymouth, um dos portos inglesesmais movimentados da poca.

Aps a terceira verso do farol tersido queimada numa noite de dezembrode 1755, John Smeaton foi escolhidopara dirigir sua reconstruo.

Sob a mar alta, a rocha aonde oFarol de Eddystone deveria serreconstrudo era coberta pelo mar, o queconstitua um ambiente bastanteagressivo. Ciente deste fato, Smeaton

sabia que a escolha da argamassa a serutilizada seria decisiva para o sucesso daconstruo e para a durabilidade do farol.Por isso, ele empreendeu uma srie deexperimentos de modo a obter uma calque possusse propriedades hidrulicas(endurecesse e resistisse sob a gua) eque tambm fosse econmica.

Smeaton iniciou uma srie de experimentos para determinar o cimento quepoderia ser utilizado, chegando a vrias concluses. Primeiro ele descobriu que ouso de cal produzida a partir de "uma queima imperfeita" do calcrio era intil, ou


17/43

17

seja, de que a cal comum no resistia sob a gua. Segundo, ele descobriu que adureza da rocha a partir da qual a cal era produzida no influa na dureza daargamassa produzida a partir de testes com uma grande variedade de rochascalcrias que poderiam fornecer matria-prima para a produo de cal.

Testes foram feitos com argamassas contendo pedra pomes, cinzas volantes,

resduos de tijolos e escria de forjas de ferreiros e vrias outras substncias quealgumas vezes tenham sido utilizadas para conferir propriedades hidrulicas argamassa. As substncias que provaram ser mais eficientes foram a pozolana euma rocha vulcnica chamada tarras. Depois de testar diferentes misturas dosingredientes da argamassa, Smeaton estimou seu custo por volume. A adio deTarrasfoi ento escolhida com base em seu custo.

Entretanto o destino mudou a escolha de Smeaton. Uma grande quantidadede pozolana havia sido importada da Itlia por um mercador de Plymouth queintencionava comercializ-la a um alto preo para a construo da Ponte deWestminster. Entretanto, tendo a especulao do mercador falhado, elecomercializou esta pozolana para a construo do Farol de Eddystonea um preo

mais baixo que o orado para tarras.Em suas experincias Smeaton descobriu que o cimento hidrulico dependia

de uma considervel quantidade de argila existente na rocha calcria (e queportanto era queimada junto com a cal), embora argila adicionada posteriormente cal no resultasse em qualidades hidrulicas. Sem conhecimento algum dacomplexa qumica dos cimentos, Smeaton havia determinado as caractersticasfundamentais do cimento hidrulico natural a partir de um dos primeiros estudosexaustivos de um material de construo.

O tempo mostrou que as investigaes de Smeaton resultaram em umaglomerante de excelente qualidade, pois sua verso do farol durou mais de umsculo.

1757 Leonhard Euler

O matemtico suo Euler publica um trabalho estabelecendo uma frmulapara determinao da mxima carga que podia ser aplicada a uma coluna antesdela flambar.

1770 Pantheonde Paris

A associao do ferro com a pedra natural modernamente aparece pelaprimeira vez na estrutura da Igreja de Santa Genoveva, hoje Pantheon, em Paris,1770). Segundo seu arquiteto, Jacques Germain Soufflot, a inteno era de reunirnesta obra a leveza do gtico com a pureza da arquitetura grega. Existindo poucascolunas na fachada, era necessrio executar grandes vigas capazes de efetuar atransferncia das elevadas cargas da superestrutura para as fundaes. Com osenso admirvel de Rondelet foram executadas em pedra lavrada, verdadeiras vigasmodernas de concreto armado, com barras longitudinais retas na zona de trao ebarras transversais de cisalhamento. As barras longitudinais eram enfiadas em furosexecutados artesanalmente nas pedras e os espaos vazios eram preenchidos com

uma argamassa de cal.


18/43

18

Fig. 23 Alvenaria de pedra armada, Pantheonde Paris

Analisando a figura acima percebemos que j havia um grande

entendimento do caminhamento das cargas na estrutura e da natureza destesesforos, combinando-se ferro e pedra para resistir os esforos. Faltavaapenas um meio mais fcil e barato de empregar esta idia largamente, queviria com a inveno do cimento. O cimento que permitiu inverter-se oprocesso de fabricao, executando-se primeiro a armao.

1775 Frana

Reorganizao do currculo de engenharia da Ecole des Ponts et Chausesem Paris.

1775 Charles Augustin Coulomb, Frana

Coulomb, um fsico e engenheiro militar francs, estabelece os fundamentosda teoria de vigas: a linha neutra de uma seo retangular homognea se situa nametade da sua altura, a resultante das foras de trao atuantes de um lado do eixoneutro igual resultante de compresso do outro lado e a resistncia dos esforosinternos da viga deve equilibrar o momento introduzido pelas cargas externas.

1779 Stuccode Bryan Higgins, Inglaterra

Por alguma razo, as investigaes de Smeaton no chegaram BryanHiggins, um fsico irlands, que lecionava em uma escola de qumica em Londres.Aps uma srie de cuidadosos estudos laboratoriais ele patenteou uma forma destucco(espcie de cimento hidrulico) contendo cal, areia e cinzas de ossos que elehavia utilizado no reboco externo de vrias casas. Entretanto o stuccode Higginsno resistia bem ao do clima e desapareceu com a competio do cimentoromano de James Parker.


19/43

19

1780 Bryan Higgins, Inglaterra

Bryan Higgins publica "Experimentos e Observaes Realizados com o Intuitode Melhorar a Arte de Compor e Aplicar Cimentos Calcrios e PrepararArgamassas".

1796 Cimento Romano de James Parker, Inglaterra

James Parker patenteia um cimento hidrulico natural, obtido da calcinaode ndulos de calcrio impuro contendo argila. Este cimento chamado Cimento deParker ou Romano.

Este material, primeiramente conhecido como cimento de Parker e depoiscomo cimento romano era feito a partir de "ndulos" encontrados em vrios lugaresna Inglaterra. Conhecidos localmente como pedras de cimento e tecnicamente comoseptaria, estas pedras de forma arredondada continham veios e um ncleo de

material argiloso. Para produzir cimento romano, estes ndulos eram despedaadospor meninos munidos de marretas e carregados para fornos em forma de garrafacom capacidade para at 30t, aonde carvo necessrio para queim-los eraadicionado. Aps trs dias, a rocha que j havia sido suficientemente queimadapodia ser retirada por uma abertura na parte de baixo do forno e mais rocha ecarvo eram adicionados no topo do forno. A rocha calcinada era ento moda epeneirada antes de ser acondicionada em barris para expedio.

Pouco tempo depois de Parker receber sua patente, os diretores da "BritishSociety for Extending the Fisheries and Improving the Sea Coasts of This Kingdom"autorizou que o seu produto fosse testado por um engenheiro desta sociedade,Thomas Telford, que possua considervel experincia na construo de canais eestruturas porturias. O relatrio de Telford foi to favorvel que Parker rapidamentepublicou-o em panfletos promocionais. Por alguma razo, aps dois anos, Parkervende sua patente a Samuel Wyatt e seu sobrinho Charles Wyatt. A fbrica de Wyattprosperou at pelo menos 1810, quando a patente de Parker expirou. Sucessivosmembros da famlia Wyatt herdaram a direo da companhia e o desenvolvimentode outros produtos aps 1810 sugere que as vendas do cimento romano de Parkerdeclinaram em face competio que havia se materializado.

1802 Frana

Uso de um processo de fabricao de cimento romano similar ao de Parker.

1810 Edgar Dobbs, Inglaterra.

Edgar Dobbs recebe uma patente para argamassas hidrulicas, stucco ereboco, embora este material possua baixa qualidade em virtude falta deprecaues com o forno de calcinao.


20/43

20

1818 Louis Joseph Vicat, Frana

Desde os experimentos de Smeaton pouco havia sido feito para odesenvolvimento de uma teoria que explicasse o comportamento e as propriedadesfsicas do cimento at que Vicat publica Recherches exprimentales sur les chaux

de construction, le bton et les mortiers, que reune seus estudos e concluses sobreseus ensaios realizados sobre cimentos.Nesta poca ele estava dirigindo a construo de uma ponte sobre o Rio

Dordogne, o primeiro grande projeto em que as fundaes de concreto foram feitassem o uso de pozolana, o que o levou a investigar as propriedades do cimento.

Vicat investigou os fatores que poderiam resultar em uma argamassa capazde endurecer abaixo da gua. Misturando cal, gesso e argilas de diferente tipos eem diferentes propores, Vicat preparou pequenos blocos dos materiais testados.De maneira bastante simples, ele concluiu que "no h argamassa hidrulicaperfeita sem slica e que toda cal que pode ser denominada hidrulica contm certaquantidade de argila. Onde Smeaton procurou pelo mais vantajoso material natural

para a produo de cimento hidrulico, a concluso de Vicat implicava que a chaveestava no planejamento das misturas, que poderiam resultar em tipos de cimentomuito mais resistentes que os naturalmente encontrados.

Vicat desenvolveu um mtodo que utilizado at hoje para determinar otempo de pega e de endurecimento do cimento, baseado na penetrao de umaagulha numa amostra de pasta de cimento fresco.

Fig. 24 Aparelho de Vicat

1820 Canvass White, Estados Unidos

Canvass White obtm a primeira patente de um cimento hidrulico natural nosEstados Unidos, a partir de testes realizados sobre rochas calcrias utilizadas paraproduzir cal para a construo do Erie Canal(conectando Lake Eriee o Atlntico viao Rio Hudson).

A patente de White foi subsequentemente comprada pelo Estado de NovaIorque, resultando na retirada de todas as restries de fabricao deste cimento.


21/43

21

1824 Cimento Portland de Joseph Aspdin, Inglaterra

Joseph Aspdin inventa o cimento Portland, queimando calcrio e argilafinamente modos e misturados a altas temperaturas at que o gs carbnico (CO2)fosse retirado. O material obtido era ento modo. Aspdin denomina este cimento

como cimento Portland em meno s jazidas de excelente pedra para construoexistentes em Portland, Inglaterra.A definio moderna de cimento Portland no poderia ser aplicvel ao produto

que Aspdin patenteou. O cimento Portland hoje em dia "feito a partir da queima aaltas temperaturas at a fuso incipiente do material de uma mistura definida derocha calcria e argila finamente modas resultando no clnquer. duvidoso que ocimento produzido sob a patente de Aspdin de 1824 tenha sido queimado a umatemperatura suficiente para produzir clnquer e alm disso, sua patente no defineas propores dos ingredientes empregados. Desta forma, Aspdin no produziucimento portland como conhecemos atualmente.

Em 1825 Aspdin estabeleceu uma fbrica de cimento em um subrbio deLeeds. Os fornos utilizados para queimar o material cru foram construdos emalvenaria com a forma de uma garrafa, com aproximadamente 12m de altura e 5,6mde dimetro prximo base. Entretanto, estes fornos eram bastante precrios, poishavia um grande desperdcio de combustvel (cada fornada necessitava que amassa inteira de tijolos fosse reaquecida e certas velocidades e direo do ventopodiam resultar num consumo de coque acima da metade do peso de clnquerproduzido) e uma grande percentagem do produto era queimado imperfeitamente, oque requeria um tedioso e custoso trabalho de inspeo e classificao manual.

Fig. 25 Forno em forma de garrafa para produo de cimento Portland

1828 Inglaterra

I. K. Brunel creditada a primeira aplicao de cimento Portland, que foiutilizado para preencher uma fenda no Tnel do Tmisa.


22/43

22

1836 AlemanhaTm incio os primeiros ensaios sistemticos para determinao da

resistncia a trao e compresso do cimento.

1836 George Godwin, Inglaterra

Uso do concreto descrito por um artigo de George Godwin para o Institute ofBritish Architects. Segundo ele, para fundaes uma mistura de cal, gua e pedraspodia ser utilizada, colocando-se numa trincheira camadas alternadas de pedra eargamassa, compactando-se a mistura aps o lanamento da argamassa. interessante notar que hoje em dia so utilizados mtodos parecidos a este para aconstruo de pavimentos flexveis. Godwin descreve tambm que a cal e as pedraspodiam ser lanadas secas em uma escavao coberta por gua.

Observa-se na dcada de 1830 um desenvolvimento incipiente do usodo concreto, principalmente em fundaes, estabelecendo-se o termoconcretopara uma massa slida em que cimento, areia, gua e pedras socombinadas.

1845 Isaac Johnson, Inglaterra

Isaac Charles Johnson, da J.B. White and Sonsafirma ter queimado argila ecalcrio a uma temperatura suficiente a produzir clnquer.

1847/1848 Controvrsias sobre o Cimento, Inglaterra

Na dcada de 1840, controvrsias sobre a resistncia dos cimentosproduzidos na regio de Londres levaram a um grande desenvolvimento do cimento.J.B. White and Sonse a Aspdin and Companytiveram amostras de seus cimentostestados em prensas hidrulicas de 75t em 1847 e 1848. Os resultados obtidosforam bastante semelhantes a ensaios parecidos conduzidos em 1862 com

amostras de um cimento reconhecidamente Portland (em sua concepo moderna),o que nos leva a crer que desde 1848, cimento Portland tenha sido produzido porambas as companhias ou talvez pelas quatro empresas existentes na Inglaterra.


23/43

23

Fig. 26 Instalaes da Aspdin, Ord and Companyem Newcastle, Inglaterra.

1850 a 1900 Alemanha

Na segunda metade do sculo XIX, a Alemanha foi o principal centro dedesenvolvimento de mtodos e testes para o cimento.

A melhoria da qualidade do cimento decorreu principalmente a avanos noprojeto dos fornos que aumentaram a uniformidade do clnquer e da introduo em

1871 de anlises qumicas sistemticas de toda matria-prima utilizada. Uma maiorproporo de calcrio e fornos capazes de suportar temperaturas mais altasresultaram num clnquer mais duro. Em 1875 foi reconhecido que os maiores grosdo clnquer modo faziam pouco pela resistncia do cimento e em dois anossomente 3 a 4% das partculas do cimento alemo eram retidas na peneira no 6000(6000 furos por polegada quadrada). Todas estas melhorias tcnicas foramassistidas pelo governo alemo, seus laboratrios e instalaes das UniversidadesTcnicas.

1850 B. P. E. Clapeyron, Frana

Clapeyron, um engenheiro francs comea a utiliza um novo mtodo pararesolver o problema de vigas contnuas, o "Teorema dos Trs Momentos".

1850 a 1855 Joseph Louis Lambot, Frana

A primeira publicao sobre Cimento Armado (denominao do concretoarmado at mais ou menos 1920) foi do francs Joseph Louis Lambot. Presume-seque em 1850 Lambot efetuou as primeiras experincias prticas do efeito daintroduo de ferragens numa massa de concreto. Em 1954, Lambot j executava

construes de "cimento armado" com diversas finalidades.


24/43

24

Imerso em estudos sobre o concreto armado e motivado por problemas com amanuteno de canoas de madeira utilizadas para lazer em um pequeno lagoexistente em sua propriedade em Miraval, no Var sul da Frana Lambot tem a idiade construir um barco de concreto. Nada mais lgico, pois o concreto durvel,requer pouca manuteno e resistente bem em meios aquticos. Lambot empregou

para a construo de sua canoa uma malha fina de barras finas de ferro (ou arame),entrelaadas, entremeadas com barras mais grossas, usando essa malha fina aomesmo tempo como gabarito para se obter o formato adequado do barco , parasegurar a argamassa, dispensando a confeco de moldes e para evitar problemascom fissuras.

Em 1855 Lambot expe seu barco na Exposio Mundial de Paris e solicita apatente de seu projeto. No documento representativo do pedido de patente existealm da placa que corresponde armao do barco tambm o desenho de algoparecido com um pilar de seo retangular com quatro barras longitudinais de ferro.

Fig. 27 Remanescente de uma das canoas de Lambot

O barco exposto media aproximadamente 4m de comprimento por 1,30m delargura com paredes de aproximadamente 4cm de espessura.

Apesar de ser considerado por muitos como o pai do concreto armado, osexperimentos de Lambot no tiveram muita repercusso por si s, mas segundoalguns autores, serviu de inspirao para Joseph Monier difundir sua utilizao.

1854 William Boutland Wilkinson, Inglaterra

Em 1854, um fabricante de gesso de paris e cimento romano chamadoWilkinson obtm a patente de um sistema de lajes nervuradas que demonstra odomnio dos princpios bsicos de funcionamento do concreto armado ao disporbarras (ou cabos) de ao nas regies tracionadas das vigas ou viguetas.


25/43

25

Fig. 28 Desenho moderno do sistema de piso de Wilkinsonexecutado 11 anos aps a sua patente.

Wilkinson percebeu que a rigidez da laje pode ser aumentada atravs dainsero de vazios (atravs de moldes) regularmente espaados e separados pornervuras, aonde cabos de ao eram colocados na sua poro inferior no meio dovo e subiam para a parte superior da viga nas proximidades dos apoios. A laje

possua um vo de aproximadamente 4m em cada direo e uma malha de barrasde ao era colocada na parte inferior da camada de concreto de 4cm de espessuraque cobria as nervuras. Em uma viga maior (na mesma fig. 27) , observam-se asmesmas disposies utilizadas nas nervuras da laje.

1855 Alemanha

Incio da fabricao do cimento Portland na Alemanha.

1860

Comeo da era do cimento Portland em sua composio moderna.

1862 Blake Stonebreaker, Inglaterra

A Blake Stonebreaker introduz o triturador de mandbulas para triturar oclnquer.


26/43

26

1867 Joseph Monier, Frana

Devido similaridade entre o mtodo utilizado por Monier para construir seusvasos de concreto armado e por Lambot para a armao de sua canoa de concretolevam a crer que o primeiro sofreu influncia do segundo. Entretanto, existem

divergncias quanto a este fato.O mais certo que Monier, um jardineiro, que fabricava vasos e tubos deconcreto desde 1849 considerando seus vasos muito frgeis comea a mergulhar namassa de concreto uma malha de ao. Em 1867 Monier havia avanado tanto emseu mtodo ao ponto de patente-lo. e exibi-lo na Exposio de Paris daquele ano.

A primeira extenso de sua patente parece ter sido para a construo dereservatrios de gua. Entre 1868 e 1873 executou primeiro um reservatrio de25m3 e mais tarde outros dois com 180m3 e 200m3 (suportado por colunas).

Monier considerado um dos grandes disseminadores da tcnica de seconstruir com concreto armado.

1871 David Saylor, Estados Unidos

David Saylor, um dos proprietrios da Coplay Cement Company situada noestado da Pennsylvania, que desde 1865 produzia cimento natural, patenteia pelaprimeira vez nos Estados Unidos um mtodo de fabricao de cimento Portland.

importante salientar que no houve a princpio, interesse dosfabricantes de cimento natural dos Estados Unidos em aprender a produzircimento Portland, apesar desta tecnologia estar disponvel na Europa a muitotempo e de forma j bastante avanada.

Talvez este fato se devesse ao fato do cimento Portland importado daEuropa custasse cerca de duas vezes mais que o cimento natural nacional, oque talvez no compensasse sua fabricao nos Estados Unidos.

O cimento importado era bastante barato pelo fato do frete para aAmrica ser bastante barato, pois o cimento era utilizado como lastro para asembarcaes (de madeira) que buscavam matria-prima nos Estados Unidose de no existirem tarifas alfandegrias.

O maior desenvolvimento da fabricao de cimento Portland nosEstados Unidos s se d no comeo do sculo XX.

1872 Isaac Johnson, Inglaterra

Isaac Johnson obtm a patente para um forno a ser utilizado no processomido de fabricao do cimento, aonde os ingredientes eram misturados com gua,secos e ento queimados. Este forno consistia em uma cmara deaproximadamente 30m construda ao lado de um forno comum (em forma degarrafa). O topo do forno era fechado e a chamin era localizada no lado oposto dacmara horizontal. Nesta cmara era colocada uma quantidade suficiente da mistura

lquida para carregar o forno, quando seca. Enquanto uma carga era queimada, a


27/43

27

carga subsequente secava na cmara com o calor proveniente da exausto doforno.

Entretanto, a operao deste tipo de forno rapidamente se tornou muitoonerosa (necessidade de muita mo-de-obra e alto consumo de carvo) e caiu emdesuso, cedendo espao para fornos utilizados no processo de via seca como os

fornos verticais contnuos e posteriormente os fornos rotativos.

Fig. 29 Forno de cmara horizontal

Fig. 30 Forno vertical contnuo

1873 a 1876 Ward House, Estados Unidos

Construo da Ward Houseem Port Chester, Nova Iorque, de propriedade de

William E. Ward.A casa inteira, exceo de portas e janelas foi construda em concretoarmado, um feito revolucionrio para a poca.

Foi utilizado um concreto bastante seco. Os pisos foram armados com barrascirculares de ao dispostas ortogonalmente a perfis metlicos (perfis I) embebidosem concreto. A armadura das vigas era constituda por perfis metlicos situados nasua poro inferior resistindo os esforos de trao, formando um binrio com oconcreto comprimido na parte superior da viga segundo explicaes do prprioWilliam Ward. As paredes foram construdas com dois painis com 4cm deespessura cada um, espaados entre si de 15 a 25cm, acomodando em seu interiorum inovador sistema de calefao por irradiao. Os painis eram unidos entre si

aproximadamente a cada metro.


28/43

28

1875 W. H. Lascelles, Inglaterra

Lascelles explora a utilizao de concreto em painis pr-moldados com ointuito de utiliz-los em residncias de baixo custo.

Fig. 31 Projeto de uma Cabana de Richard N. Shawutilizando o sistema de Lascells

O sistema de Lascelles consistia numa armao de madeira (posteriormentesubstituda por peas metlicas ou de concreto) sobre as quais eram fixados painisde concreto medindo 1m por 0,66m com espessura de 4cm. Os painis do forro edas paredes eram armados por duas barras de ao de " dispostos diagonalmentee os painis de piso com uma malha de barras de ao. No telhado, as junes dospainis eram preenchidas com cimento e tudo era coberto com telhas.

1877 Thaddeus Hyatt, Inglaterra.

Hyatt publica em 1877 An Account of Some Experiments with PortlandCement Concrete Combined with Iron as a Building Material.

Na dcada de 1870, grande parte do conhecimento dos fundamentosestruturais do concreto armado pareciam recair nos estudos de Hyatt, um fabricantede grades para calada americano que por causa de problemas polticos acaba

sendo enviado para a Frana, onde toma contato com as primeiras experinciascom o concreto armado. Entusiasmado, lana-se posteriormente a experimentar oconcreto como nova maneira de construir painis para caladas em Londres. Seuartigo de 1877 rene suas concluses sobre seus ensaios.

Os testes de Hyatt so considerados um sumrio do "essencial" em que o usodo concreto armado baseado hoje em dia.

Entre as concluses que Hyatt tirou de seus ensaios importante mencionar:

1) O ao (ou ferro) no resiste bem ao fogo.2) O concreto deve ser considerado como um material de construo resistente ao

fogo.


29/43

29

3) Envolvendo-se totalmente o ao com uma camada suficientemente espessa deconcreto obtm-se um material resistente ao fogo.

4) A aderncia entre ao e concreto suficientemente forte para fazer com que aarmadura posicionada na parte inferior da viga trabalhe em conjunto com oconcreto comprimido da parte superior da viga

5) O funcionamento em conjunto do concreto com o ferro chato ou redondo perfeito e constitui uma soluo mais econmica do que com o uso de perfiscomo armadura.

6) O coeficiente de dilatao trmica dos dois materiais suficientemente igual,garantindo a resistncia da combinao ao-concreto quando submetida ao fogoou ao congelamento.

7) A relao dos mdulos de elasticidade deve ser adotada igual a 20.8) Concreto com ferro do lado tracionado presta-se no somente para estruturas de

edificaes como tambm para a construo de abrigos.

Hyatt foi efetivamente o grande precursor do concreto armado e

possivelmente o primeiro a compreender profundamente a necessidade de uma boaaderncia entre os dois materiais e do posicionamento correto (nas reastracionadas) das barras de ferro para que este material pudesse colaborareficientemente na resistncia do conjunto concreto-ao.

Apesar de toda sua genialidade a falta de patrocinadores para seus testes erestries impostas por outras patentes impediram que Hyatt se beneficiasse desuas descobertas.

Fig. 32 Vigas de ensaio de Hyatt comindicao das armadurase das trincas.

1877 Joseph Monier, Frana

Monier patenteia um mtodo para construo de vigas de concreto armadosem qualquer embasamento terico ou por experimentao sistemtica. Comoprincpio estrutural ele no diferia muito dos sistemas de piso franceses que eramcomuns j a algumas dcadas.

1878 Thaddeus Hyatt, Inglaterra.

Hyatt patenteia sua armao reticulada e peas pr-moldadas para lajes evigas.


30/43

30

Fig. 33 Patente de Hyatt de 1878

1880 J. Grant, Inglaterra

J. Grant mostra a importncia do uso das pores mais duras e densas doclnquer. Ingredientes chave so quimicamente analisados.

1884 G. A. Wayss, Alemanha

Os direitos sobre a patente de Monier so adquiridos por Wayss, umengenheiro civil e construtor alemo que rapidamente empreende uma srie deestudos experimentais, auxiliado por outro engenheiro, Matthias Koenen. Em 1887,

eles publicam Das System Monier, o primeiro livro alemo sobre os fundamentos doconcreto armado.

A Wayss e Freytag detentora da patente de Monier toma a liderana nodesenvolvimento comercial da construo em concreto armado, dominando omercado alemo e austraco e executando muitas obras na Frana at osurgimento da empresa de Hennebique, oito anos depois.

1884 a 1888 Ernest L. Ransome, Estados Unidos

O principal uso do concreto armado naquela poca se dava em fundaes eem pisos arqueados suportados por vigas I metlicas. Ransome substitui as vigas Ipor vigas de concreto com armadura de barras circulares situadas na sua poroinferior. Para contornar o problema da aderncia entre a armadura e o concreto demaneira simples e barata ele passa a utilizar barras de ao retangulares torcidas.Devido aos bons resultados alcanados, Ransome patenteia a barra retangulartorcida de ao como base para seu sistema em 1884.

Em 1888 ao comear a construir estruturas de maior responsabilidade surgem

dvidas sobre a resistncia de suas barras torcidas. Para provar a confiabilidade deseu mtodo Ransome submete a segunda laje da California Academy of Sciencesa


31/43

31

uma prova de carga, que atestou a segurana de seu sistema. No mesmo anoRansome inova novamente na ampliao de uma fbrica em Alameda, Califrnia,substituindo as lajes arqueadas por vigas T.

Na dcada de 1890, Ransome dedica-se a promover seu sistema, em grandecompetio com outros sistemas similares.

1885 Frederick Ransome, Inglaterra

Ransome patenteia o primeiro forno rotativo, que viria no futuro, aps seremresolvidas uma srie de dificuldades tcnicas, a substituir os fornos de cuba vertical.

Fig. 34 Forno Rotativo

1887 Henri Le Chatelier, Frana

Henri Le Chatelier estabelece propores de xido, utilizadas para se calculara apropriada quantia de calcrio para produzir cimento portland. Ele nomeia os

componetes: alita (silicato triclcico), belita (silicato diclcico) e celita ( aluminoferratotetraclcico). Ele propem que o endurecimento causado pela formao deprodutos cristalinos a partir da reao entre cimento e gua.

1890 a 1900

Descoberta de que a adio de gipsita ao moer o clnquer age como agenteretardador de pega do concreto. Fornos de cuba vertical so trocados por fornosrotativos e moinhos de bolas so adotados para moer o cimento.

1891 George Bartholomew, Estados Unidos

George Bartholomew executa a primeira rua de concreto dos Estados Unidosem Bellefontaine, OH.

1892 Franois Hennebique, Frana

Em 1892 Hennebique adquire patentes sobre o sistema resultante de mais deuma dcada de experincias construindo estruturas de concreto. Alm disso eleestabelece novos moldes para sua atuao. Ele licencia construtores idneos a


32/43

32

utilizarem seu sistema e passa a atuar como consultor. Construindo uma equipetcnica e apontando agentes em diferentes partes do mundo, ele desenvolve umaorganizao comercial que permitiu uma rpida expanso mesmo sob um rgidocontrole de modo a garantir a qualidade das estruturas realizadas com seu sistema.Nos primeiros sete anos a organizao de Hennebique executou aproximadamente

3000 projetos, e uma mdia de 100 pontes por ano. Comeando em 1892 com umnico escritrio, cinco anos mais tarde Hennebique tinha 17 escritrios e 55licenciados. Em 1909 sua organizao chega a 62 escritrios , 43 deles na Europa,12 nos Estados Unidos e o restante na frica e sia.

Uma grande parte do sucesso de Hennebique deveu-se mais a notveistcnicas de administrao e marketing (como a publicao de uma revista, contendoboletins tcnicos e novas realizaes e contratos da empresa) utilizadas do que porinovaes tcnicas. Pode-se dizer que o papel de Hennebique foi mais de selecionare compilar boas tcnicas j empregadas do que em inovar.

Observa-se em seus trabalhos o emprego de estribos, barras longitudinais ebarras dobradas, num arranjo bastante similar ao utilizado atualmente.

Fig. 35 Sistema patenteado por Hennebique

1893 William Michaelis

William Michaelis publica que metasilicatos hidratados formam uma massa

gelatinosa (gel) que desidrata com o tempo, endurecendo.

1897 Ecole des Ponts et Chauses, Frana

Tm incio o ensino formal do dimensionamento de estruturas de concretoarmado, por Charles Rabut.

At o final do sculo XIX os avanos da teoria e da prtica daconstruo de estruturas de concreto armado permaneciam muito restritos


33/43

33

pois haviam poucas publicaes que disponibilizassem informaes tcnicasde um modo que pudesse ser empregado prontamente por engenheiros.

Isto comea a mudar com a rpida proliferao de revistas tratando detemas relacionados com cimento e concreto entre 1890 e 1900 e na virada dosculo, a publicao de livros sobre a engenharia de concreto torna-se mais

freqente, ao mesmo tempo que os pases comeam a regulamentar o uso doconcreto armado. Muitos continham apenas a repetio de rotinas depublicaes anteriores mas muitos tornam-se livros clssicos, traduzidos paradiversas lnguas como os trabalhos de Paul Christophe, Emil Mrsch, Buel eHill.

1900 a 1910

Anlises bsicas do cimento so normalizadas.

1902 Ernest L. Ransome, Estados Unidos

Especializando-se em construes industriais Ransome patenteia em 1902um sistema em que seu piso constitudo por vigas T combinado com colunos demaneira a formar um prtico de concreto armado que viria a dominar a construode fbricas e depsitos.

Fig. 36 Casa de mquinas com quatropavimentos construda por

Ransome em 1901 emGreensburg, Pennsylvania.Pisos e deixam espao paragrandes janelas.


34/43

34

1903- Ingalls Building, Cincinnati, OH, Estados Unidos

O Ingalls Building foi o primeiro arranha-cuconstrudo em concreto armado, com 16 andares. Projetoda firma de arquitetura Elzner and Anderson teve a

estrutura de concreto feita executada com o sistema deRansome, utilizando lajes planas

Fig. 37Ingalls Building

Com a enorme expanso do uso do concreto armado proliferam-seacidentes e falhas, cujas causas mais freqentes eram divididas entre projetoinadequado, emprego de materiais de baixa qualidade e falhas de execuo.

Tendo em vista esta situao organizaes profissionais e agnciasgovernamentais movimentaram-se para trazer ordem extraordinriavariedade de teorias, frmulas e prticas empregadas.

1903 a 1906 John Brodie, Inglaterra

Construo de casas pr-fabricadas de baixo custo (populares) em Liverpoolutilizando um sistema desenvolvido por Brodie em 1901.

1904 Incio da normalizao do concreto, Alemanha

Em 1904 a Associao Germnica de Arquitetos e Engenheiros juntamentecom a Associao Alem do Concreto iniciaram o projeto preliminar de normalizaopara dimensionamento, execuo e ensaio de estruturas de concreto armado que setornaram base para a regulamentao que logo depois foi promulgada pelo governoda Prssia.

Os regulamentos determinaram a exame de projetos pelas autoridades da


35/43

35

construo, sendo que seus relatrios seriam utilizados dois anos depois para umareviso destes regulamentos.

1905 a 1908 Thomas A. Edison, Estados Unidos

Thomas Edison desenvolve um sistema de formas metlicas para construode casas. A idia era construir um molde metlico nico para toda a estrutura epreench-lo com concreto fluido despejado por cima.

1905 a 1910 Wet-Mix Era, Estados Unidos

At o final do sculo XIX eram utilizado um concreto bastante seco, difcil deser moldado, requerendo muita mo-de-obra para compactar o concreto lanadopara nem sempre obter um bom resultado, pois era difcil de preencher os vazios, o

que faz com que concretos mais plsticos (com mais gua) passassem a serutilizados.

Com o aumento do custo da mo de obra no comeo deste sculo, osconstrutores viram-se encorajados a utilizar uma maior mecanizao do lanamentodo concreto. O uso de guindastes e tubos fora mais uma vez a uma liquidificaodo concreto.

Entretanto, estudos publicados em 1912 e 1918 estabelecem a relao diretaentre o fator gua/cimento e a resistncia final do concreto, acabando com o usoindiscriminado de gua na mistura do concreto nos Estados Unidos. Passa-se a Terum cuidado maior no proporcionamento dos agregados de modo a obter-se umconcreto trabalhvel com um baixo fator gua/cimento.

1905 a 1910 C. Turner e Robert Maillart, Estados Unidos e Sua

No perodo de 1905 a 1910 Turner e Maillart desenvolvem separadamentesistemas de armao e construo de lajes cogumelo. A principal vantagem emrelao ao processo convencional de lajes apoiadas em vigas que se apoiavam empilares era a economia de frmas.

1906 Normalizao do concreto, Frana

A Frana promulga suas normalizao, bastante liberal, expressando o desejode encorajar as experincias e o avano da tecnologia . Tenses mximasadmissveis para ao, ferro e diferentes tipos de concreto so estabelecidas emvalores conservadores para a poca, gerando vrias crticas.

1907 Publicao do 1 Relatrio do Joint Committee, Inglaterra

publicado o primeiro relatrio do Joint Committeeuma junta criada em 1906

com membros do Concrete Institute, que reunia o Reinforced Concrete Committee,


36/43

36

British Fire Prevention Committee e empresas atuantes na rea. Nos quatro anosseguintes so publicadas revises deste primeiro cdigo de 1907, muito similar aocdigo de concreto armado francs.

Em 1915 quando o London County Councilpromulga a regulamentao paraa rea metropolitana, este diferia muito pouco da verso do Joint Committee.

Apesar de provas de carga terem convencido os mais cpticos sobre aresistncia do concreto, ainda pairavam dvidas sobre sua durabilidade.Havia um receio generalizado que as barras de ferro enferrujassem no interiordo concreto e perdendo resistncia levassem ao colapso da estrutura. Estetemor s superado por volta de 1910, quando vrias estruturas foramdemolidas, encontrando-se em seu interior barras com at 60 anos de idadeem perfeito estado de conservao.

1911 John E. Conzelman, Estados Unidos

Conzelman desenvolve um sistema de construo pr-fabricada entre 1910 e1916 e em 1911 constri um edifcio de cinco andares para a National LeadCompanyem St. Louis, Missouri.

Fig. 38 Fbrica construda com pr-moldados em Rogers Park, Illinois, 1911

1917 Publicao das normas norte-americanas

Normas para a utilizao do concreto armado so desenvolvidas nos EstadosUnidos por uma junta, que inclua representantes do American Society for Testingand Materials e organizaes dos engenheiros civis, engenheiros ferrovirios efabricantes de cimento. Tendo achado que os resultados e interpretaes dos testesrealizados at o momento eram inconclusivos, a junta americana decidiu instituir umprograma de pesquisa, distribuindo recursos a 11 Universidades. Em 1903 comeam

sete anos de testes de laboratrio seguidos de cinco anos de testes em edifciosreais. Apesar de todo este trabalho quando as normas so publicadas em 1917


37/43

37

sofrem duras crticas.

Anos 20 Introduo do Concreto Pr-Misturado

A qualidade do mistura do concreto passa a ser muito melhor controlada apsa introduo do concreto preparado em usina.

Fig. 38 Usina de Concreto

1929 Linus Pauling, Estados Unidos

Dr. Linus Pauling formula um conjunto de princpios para o estrutura de

silicatos complexos.

1930

Agentes incorporadores de ar so introduzidos para aumentar a resistncia doconcreto aos danos devidos ao efeito congelamento / descongelamento .

1934 Eugne Freyssinet, Frana

Freyssinet demonstra as vantagens da protenso, principalmente aps

conseguir a consolidao das fundaes da Estao Martima do Havre.Entretanto, o desenvolvimento da protenso comou verdadeiramente no final

da 2 Guerra Mundial, em 1945, com o nascimento da STUP Socit Tchniquepour l'Utilization de la Prcontrainte.

1936 Estados Unidos

So construdas as primeiras grandes barragens de concreto, Hoover DameGrand CoulleDam.


38/43

38

1956 Estados Unidos

Congresso Norte-Americano firma o Federal Interstate Highway Act

1967 Estados Unidos

Primeira estrutura esportiva em forma de domo em concreto construda naUniversidade de Illinois, em Urbana-Champaign.

Dcada de 70

Introduo do concreto reforado com fibras e de concretos de altaresistncia.

1975 Canad

Construo da CN Towerem Toronto, a mais alta torre auto-portante jamaisconstruda.

Fig. 39 CN Tower, Toronto, Canad

1975 Water Tower Place, Estados Unidos

Construo da Water Tower Place em Chicago, Illinois, na poca o maioredifcio construdo em concreto armado.


39/43

39

Dcada de 80

Superplastificantes so introduzidos nas misturas.

1985

Fumo de slica introduzido como um aditivo pozolnico. O concreto maisresistente jamais obtido usado na construo do Union Plazaem Seattle.

1996 Petronas Towers, Malsia

Completado em 1996 as torres gmeas de 88 andares possuem uma alturatotal de 452m, tornando-se o edifcio comercial mais alto do mundo construdo emconcreto armado.

Fig. 40 Petronas Towers, Kuala Lumpur, Malsia

Presente e Futuro do Concreto

O concreto evoluiu muito desde o tempo de Roma. A engenharia usa concretoatualmente em campos muito diversos, em muitos casos sob ambientesextremamente agressivos. Para se adaptar aos novos e desafiadores usos o homemcriou uma infinidade de tipos de concretos, utilizando uma enorme gama decimentos, agregados, adies, aditivos e formas de aplicao (armado, protendido,projetado,...). Encontramos concreto na fundao de plataformas petrolferas no dos

oceanos ou enterrado a centenas de metros abaixo da terra em fundaes, tneis e


40/43

40

minas a 452m acima do solo em arranha-cus.O grande desafio da tecnologia de concreto atualmente parece ser aumentar

a durabilidade das estruturas, recuperar estruturas danificadas e em entender ocomplexo mecanismo qumico e mecnico dos cimentos e concretos. Para isto, umanova gerao de concretos est sendo desenvolvida, mtodos tradicionais de

execuo e clculo de concreto esto sendo revistos, teorias no-lineares e damecnica do fraturamento esto sendo desenvolvidas.

Alguns Concretos Especiais:

- Concreto de Alto Desempenho- Concreto Compactado com Rolo- Concreto Projetado- Concreto Protendido- Concreto com adio de fibras


41/43

41


42/43

42


43/43

3. Bibl iogra f ia

3.1 L ivros e Publ ica es

Elliott, Cecil D.The Development of Materials and Systems for Buildings, The MIT Press,Cambridge, Massachusetts, 1992.

Mark, Robert.Architectural technology up to the scientific revolution: the art and structure oflarge-scale buildings, The MIT Press, Cambridge, Massachusetts, 1993.

Vasconcelos, Augusto Carlos de .

Concreto no Brasil: Recordes, Realizaes, Histria, Copiare, So Paulo,1985.

Concreto ProtendidoPublicao Tcnica da Freyssinet , Rio de Janeiro, 1996

3.2 In ternet

Toronto's CN Tower Welcomes You!http://www.cntower.ca/frame.html

THE ART - Histria da Artehttp://www.geocities.com/Broadway/Stage/4790/histarte.html

HOOVER DAMhttp://www.hooverdam.com

Materials Science and Engineering of University of Illinoishttp://matse1.mse.uiuc.edu

HAZAMA CORPORATIONhttp://

Altavistahttp://www.altavista.com

HistoriadoConcreto

Documents

Transcript of HistoriadoConcreto