Produção e aplicações de concreto

Ciclo de vida do produto do material mais utilizado no mundo

O concreto é um elemento básico na infraestrutura urbana, desde rodovias interestaduais até imponentes arranha-céus urbanos. O concreto pode ser visto em qualquer lugar sem surpresa, pois é o material sintético mais usado no mundo. Somente nos Estados Unidos, aproximadamente 10 bilhões de toneladas de concreto são produzidas anualmente.

O concreto é um material de construção excepcionalmente versátil com propriedades maleáveis ​​ou sólidas, dependendo de seu estágio de cura. É constituído por agregados e rochas misturados com cimento fluido. Após um certo período de tempo, o concreto endurece em uma massa semelhante a uma rocha devido a uma reação química conhecida como hidratação. Uma vez endurecido, torna-se excepcionalmente forte e durável a uma resistência de 3.000 a 20.000 psi - o suficiente para sustentar pontes, arranha-céus e barragens.

Produção de concreto

O concreto é produzido em uma fábrica ou em um local de trabalho. Os equipamentos podem variar de ferramentas manuais a grandes máquinas industriais. Qualquer que seja a escala de produção, os componentes de concreto devem ser completamente misturados, moldados e moldados dentro de restrições de tempo específicas. Quaisquer interrupções podem afetar a integridade e a aparência do produto final.

Produção de concreto em grande escala

A produção de concreto em larga escala ocorre em dois tipos de usinas de concreto:usinas de mistura pronta e usinas de mistura central. As usinas de mistura pronta misturam todos os componentes do concreto, exceto a água. As usinas de mistura central misturam todos os componentes de concreto, incluindo água, e são as melhores para um controle preciso. Normalmente, o concreto é um fluido viscoso que é derramado em moldes para dar a forma desejada. No entanto, o concreto também pode estar na forma não fluida. Esta versão do secador é a preferida para a fabricação de produtos de concreto pré-moldado.

Produção de concreto em pequena escala

Quantidades menores de concreto são feitas em um local de trabalho usando um misturador volumétrico ou misturador de lote móvel. Estas betoneiras funcionam como mini centrais de betão, capazes de produzir vários tipos de betão. Eles são perfeitos para locais que requerem apenas um mínimo de concreto para a instalação de aplicativos menores. Por exemplo, um instalador usa um misturador volumétrico para fazer concreto para embutir bicicletários ou para instalar postes e tubos de aço como dispositivos de segurança no trânsito.

Tipos de concreto

Existem dezenas de tipos de concreto disponíveis no mercado para construção e necessidades de construção. Abaixo estão listados alguns tipos comuns de concreto usados ​​na infraestrutura moderna.

Concreto comum

O concreto comum é uma das formas mais populares de concreto. Uma mistura típica inclui cimento, areia e agregados graúdos misturados com quantidades específicas de água. Tem um tempo de presa de aproximadamente 30–90 minutos com valores de resistência de 1450–5800 psi. Aos 28 dias de cura, 75-80% da resistência total é alcançada, e após 90 dias, 95% é alcançado.

Concreto de alto desempenho

O concreto de alto desempenho tem maior resistência, trabalhabilidade e durabilidade em comparação com o concreto comum. Tem propriedades mecânicas de longo prazo e resistência à idade precoce. Ele pode suportar ambientes agressivos e é resistente à fluência e ao encolhimento, o que minimiza as rachaduras. A força varia de 10.000 a 15.000 psi.

Concreto armado

O concreto armado usa várias formas de aço como reforço. A combinação de concreto (com sua alta resistência à compressão) e aço (com sua alta resistência à tração) confere ao concreto armado suas propriedades de resistência únicas. O concreto armado tem a capacidade de suportar diversas formas de estresse em qualquer tipo de construção.

Concreto pré-moldado

O concreto pré-fabricado lança concreto em moldes em um ambiente controlado. Uma vez completamente endurecidos e endurecidos, são transportados para o canteiro de obras. A etapa de cura acontece em condições controladas onde a temperatura e a umidade são monitoradas. A cura a vapor às vezes é usada para produzir produtos pré-moldados com alta resistência com menos tempo de cura.

Concreto leve

Concreto leve é ​​qualquer concreto com densidade inferior a 240 kg/m³. Inclui concreto agregado leve, concreto espumado e concreto aerado autoclavado. O concreto leve geralmente melhora as habilidades térmicas e a resistência ao fogo. No entanto, é mais suscetível a fluência e encolhimento.

Concreto permeável

O concreto permeável permite que o ar ou a água circulem através de uma série de orifícios ou vazios criados dentro do concreto. A água pode escoar naturalmente, permitindo a drenagem das águas superficiais e o reabastecimento das águas subterrâneas. É um material de desenvolvimento de baixo impacto que protege a qualidade da água e utilizado na construção sustentável.

Aplicações concretas

Antes de iniciar qualquer aplicação de concreto, o tipo de concreto apropriado deve primeiro ser determinado. Por exemplo, o concreto armado é adequado para materiais de construção que exigem alta resistência à tração, como colunas e vigas. O concreto leve é ​​melhor para a construção de blocos de concreto leves para construção de casas.

O concreto é um material versátil e suas aplicações são abundantes. As características maleáveis ​​e resistentes do concreto o tornam materiais de base ideais para a construção de edifícios, infraestrutura urbana e vários produtos pré-moldados.


Edifícios de concreto são resistentes ao fogo e reduzem o uso de energia, proporcionando melhor qualidade do ar interno.

Materiais de construção

O concreto é amplamente utilizado para construir casas e edifícios comerciais, bem como acessórios relacionados, como calçadas e colunas. O concreto isolante mantém o calor dentro das paredes, reduzindo o uso de energia em mais de 40%. O concreto smog-eating pode ajudar a reduzir os óxidos nítricos em ambientes poluídos ao redor em mais de 60%. Edifícios de concreto exigem menos manutenção e duram mais, proporcionando melhor qualidade do ar interno. Outros benefícios incluem resistência ao fogo, vento e furacões.
Rodovias de concreto são resistentes o suficiente para suportar o impacto constante de veículos muito carregados.

Estradas e rodovias

Estradas e rodovias de concreto são muito duráveis ​​e requerem manutenção mínima. Eles não são suscetíveis a sulcos ou restrições de carga de degelo da mola. Eles são resistentes o suficiente para suportar o tráfego consistente de veículos muito carregados.
A construção de pontes com concreto é econômica e permite acabamentos arquitetônicos e decorativos.

Pontes

O concreto é um dos materiais mais econômicos e rápidos para a construção de pontes; é comumente usado para superestruturas de pontes (as partes superiores das pontes). Estes incluem decks, meio-fio, calçadas e paredes de barreira de tráfego lateral. Com um planejamento adequado e utilizando produtos pré-moldados de concreto, o processo pode ser concluído de forma eficiente e competitiva. Impactos visuais e recursos decorativos também podem ser adicionados.
Bollards de concreto oferecem alguma proteção contra impactos enquanto complementam a arquitetura circundante.

Bollards

O concreto pré-fabricado é usado para dispositivos de orientação de tráfego, como postes de concreto. Esses postes de concreto podem complementar a arquitetura circundante, oferecendo proteção contra impactos de veículos. Eles são normalmente reforçados com vergalhões de aço revestidos com epóxi para aumentar sua durabilidade. Os postes de concreto são ideais para áreas de alto tráfego, como entradas de prédios e estacionamentos, para ajudar a proteger pedestres e móveis.
Barragens de concreto usam reforço de aço para maior durabilidade e colocam tubos de água dentro do concreto para limitar a fissuração.

Barragens

As barragens são uma das estruturas mais exigentes e substanciais feitas de concreto. A barragem de Grand Dixence, na Suíça, levou 6 milhões de metros cúbicos de concreto para ser construída. Ele também usa reforço de aço para adicionar resistência máxima às propriedades do concreto. Para limitar qualquer rachadura, a água é circulada através de tubos dentro do concreto. Projetos de barragens requerem uma seleção cuidadosa da mistura de concreto com o tipo certo de agregados.

Manutenção

Mesmo com suas propriedades resilientes, o concreto ainda requer manutenção adequada para prolongar sua vida útil. O concreto deve ser limpo no mínimo uma vez por ano para remover sujeira e sujeira, bem como ferrugem ou outras manchas. As rachaduras também devem ser reparadas rotineiramente para uma superfície estruturalmente sólida. A falta de reparo de rachaduras pode levar à intrusão de água, causando problemas no subleito. A vedação periódica da superfície reduz a infiltração de umidade e manchas. Também evitará que sujeira e ervas daninhas se formem através dessas juntas.

Reciclagem

A indústria da construção faz parte de um movimento de desperdício zero com 140 milhões de toneladas de concreto recicladas anualmente nos EUA. Quando as estruturas de concreto são demolidas, o concreto restante é reciclado para novos projetos de construção, cascalho, pedras de paisagismo e cobertura morta. Os agregados de concreto são coletados e passam por uma britadeira. O concreto com vergalhões de aço passa pelo mesmo processo, e as peças metálicas são retiradas posteriormente com ímãs e outros dispositivos de triagem.

O objetivo da reciclagem não é apenas eliminar o concreto dos aterros, mas também economizar energia durante o reprocessamento. A britagem de concreto antigo no local elimina a necessidade de transporte, reduzindo custos e emissões. Grandes usinas portáteis rodoviárias podem triturar concreto a 600 toneladas por hora. Os britadores menores podem triturar 150 toneladas por hora, com o benefício adicional de poder se encaixar em áreas mais apertadas.

Desenvolvimentos concretos

O concreto auto-regenerativo visa solucionar uma das maiores falhas do concreto:a fissuração. Uma vez que o concreto fissura, pode resultar na corrosão das armaduras de aço utilizadas na estrutura. A rachadura também apresenta riscos imediatos – recipientes de concreto para resíduos tóxicos podem ter resultados desastrosos de rachaduras, sem mencionar o risco para os trabalhadores de manutenção. Engenheiros da Universidade de Ghent foram pioneiros em pesquisas no desenvolvimento de concreto auto-reparável. É preenchido com polímeros superabsorventes que incham e bloqueiam rachaduras de concreto para autocura. A pesquisa e o desenvolvimento de concreto continuam para um futuro na construção que promove eficiência, segurança e sustentabilidade.