Elementos de Introdução ao Betão Estrutural

Transcrição

1 Mestrado em Engenharia Civil 2011 / 2012 Elementos de Introdução ao Betão Estrutural Eduardo S. Júlio 0/46

2 Sumário 1. Notas históricas sobre a Construção em Betão 2. O cimento Portland 3. O betão de cimento Portland (OPC) 4. O futuro: sustentabilidade, durabilidade, performance 1/46

3 Sumário 1. Notas históricas sobre a Construção em Betão 2. O cimento Portland 3. O betão de cimento Portland (OPC) 4. O futuro: sustentabilidade, durabilidade, performance 2/46

4 Há exemplos notáveis de estruturas em betão com milhares de anos: PanteãodeRoma(127d.C.)comacúpula embetãoleve. 3/46

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6 Ponte de Trajanosobre o Rio Tâmega em Chaves (100 dc). 5/46

7 Com a queda do Império Romano e até ao século XVIII, a utilização do betão resume-se às fundações e interior das paredes das construções. 6/46

8 Só com Smeatonem 1758, JamesParkerem 1776, LouisVicatem 1818 desenvolve-se o estudo das propriedades do cimento. 7/46

9 Só com Smeatonem 1758, JamesParkerem 1776, LouisVicatem 1818 desenvolve-se o estudo das propriedades do cimento. 8/46

10 Em 1824 Joseph Aspdin patenteia a invenção do cimento Portland. 9/46

11 A primeira obra em betão armado é um barco realizado pelo francês Jean- Louis Lambot em /46

12 A primeira ponte em betão armado foi construída em Chazeletem 1875 com projecto de Monier. 11/46

13 Em 1885, os fornos rotativos (FrederickRansome) fazem baixar substancialmente o preço do cimento. 12/46

14 A Fábrica "Cimentos Tejo" em Alhandra, foi fundada por António Teófilo de Araújo Rato. Por Alvará Régio de 24 de Abril de 1894 obtém a concessão da patente do fabrico de cimento Portland artificial. 13/46

15 1931, Le Corbusier, Villa Savoye. 14/46

16 1936, Frank Lloyd Wright, Falling Water. 15/46

17 1956, Frank Lloyd Wright, Guggenheim. 16/46

18 1969, Rui Jervis Atouguia, Pedro Cid e Alberto Pessoa, Fundação Gulbenkian. 17/46

19 1963, Ponte da Arrábida sobre o Rio Douro. 18/46

20 1998, Ponte Vasco da Gama sobre o Rio Tejo. 19/46

21 1979, Barragem da Aguieira no Rio Mondego. 20/46

22 Sumário 1. Notas históricas sobre a Construção em Betão 2. O cimento Portland 3. O betão de cimento Portland (OPC) 4. O futuro: sustentabilidade, durabilidade, performance 21/46

23 2. O cimento Portland Processo de fabrico Etapa 1: Extracção de rocha (calcária), contendo as matérias-primas necessárias (carbonato de cálcio, sílica, alumínio e minério de ferro), e britagem até se obter um material de dimensão inferior a 9cm. 22/46

24 2. O cimento Portland Processo de fabrico Etapa 2: Moagem do material até se obter um pó de finura elevada, o cru, o qual é pré-aquecido e de seguida introduzido num forno rotativo onde é aquecido a 1500 ºC e subitamente arrefecido numa torre de ciclones, produzindo-se assim o clínquer. 23/46

25 2. O cimento Portland Processo de fabrico Etapa3:Adiçãoaoclínquerdeumapequenapercentagemdegesso(3a5%) e moagem da mistura até se obter o cimento Portland, o qual é armazenado em silos, embalado em sacos e expedido por via rodoviária, ferroviária ou marítima. 24/46

26 Sumário 1. Notas históricas sobre a Construção em Betão 2. O cimento Portland 3. O betão de cimento Portland (OPC) 4. O futuro: sustentabilidade, durabilidade, performance 25/46

27 3. O betão de cimento Portland (OPC) De acordo com a EN206, o betão é um material formado pela mistura de: -cimento; - agregados (finos e grossos); -adições; - adjuvantes; e - água de amassadura. 26/46

28 3. O betão de cimento Portland (OPC) Cimento Material inorgânico finamente moído que, quando misturado com água, forma uma pasta que fazpresa e endurece pormeiode reacções eprocessos de hidratação e que, depois de endurecer, mantém a sua resistência e estabilidade mesmo debaixo de água. Cimento 27/46

29 3. O betão de cimento Portland (OPC) Adição Material finamente dividido utilizado no betão com a finalidade de lhe melhorar certas propriedades ou alcançar propriedades especiais. Condideram-se dois tipos de adições inorgânicas: - adições quase inertes (tipo I); - adições pozolânicas ou hidráulicas latentes (tipo II). Cimento Sílicas de fumo Cinzas volantes Escórias de alto-forno Leca - pó 28/46

30 3. O betão de cimento Portland (OPC) Agregado Material mineral granular adequado para utilização no betão. Os agregados podem ser naturais, artificiais ou reciclados de materiais previamente usados na construção. Areia fina Areia média Areão Brita 1 29/46

31 3. O betão de cimento Portland (OPC) Agregado Material mineral granular adequado para utilização no betão. Os agregados podem ser naturais, artificiais ou reciclados de materiais previamente usados na construção. Leca areia 0/3 Leca estrutural 2/4 Leca estrutural 4/12 30/46

32 3. O betão de cimento Portland (OPC) Adjuvante Material adicionado, durante o processo de mistura do betão, em pequenas quantidades em relação à massa de cimento, para modificar as propriedades do betão fresco ou endurecido. 31/46

33 3. O betão de cimento Portland (OPC) Adjuvante Material adicionado, durante o processo de mistura do betão, em pequenas quantidades em relação à massa de cimento, para modificar as propriedades do betão fresco ou endurecido. 32/46

34 3. O betão de cimento Portland (OPC) A EN define requisitos para: - os materiais constituintes do betão; - as propriedades de betão fresco e endurecido; - as limitações à composição do betão; - a especificação do betão; -a entrega do betão fresco; - os procedimentos de controlo da produção; - os critérios de conformidade. 33/46

35 3. O betão de cimento Portland (OPC) 34/46