Além de ser mais durável, o concreto de alta resistência também apresenta maior elasticidade em comparação ao concreto convencional (shutterstock.com / Christopher PB)

A norma ABNT NBR 12655 — Concreto de cimento Portland — Preparo, controle, recebimento e aceitação — define que o concreto de alta resistência é aquele que pertence ao grupo II, ou seja, que se enquadra entre as classes C55 (fck = 55 MPa) e C90 (fck = 90 MPa). De acordo com o engenheiro Cesar Henrique Sato Daher, diretor de eventos do Instituto Brasileiro do Concreto (Ibracon), a nomenclatura é geralmente utilizada para se referir ao concreto com resistência característica à compressão superior a 50 MPa.

Para obter o concreto de alta resistência, existem cuidados específicos que envolvem a adequada escolha dos materiais componentes, correta dosagem, controle de qualidade, entre outros. Muitas vezes, são empregadas adições cimentícias em substituição ao cimento convencional, visando diminuir a ocorrência de fenômenos como calor de hidratação, retração térmica e fissurações.

Para conquistar elevada resistência, são utilizadas menores quantidades de água. “Com isso, o concreto se torna menos fluido, e o uso de aditivos plastificantes convencionais não resolve. Por isso, é recomendável recorrer aos aditivos de terceira geração, à base de policarboxilato”, explica Daher. Esses materiais permitem uma alta repulsão entre os grãos de cimento, aumentando a fluidez do concreto que recebeu pouca água em seu preparo.

Mesmo com a especificação de aditivos de alto desempenho, se forem usadas quantidades erradas de adições cimentícias, o concreto acaba se tornando fluido, mas com aspecto viscoso. “Ele se transforma em uma espécie de chiclete, afetando um pouco sua trabalhabilidade”, destaca o especialista. O concreto de alta resistência também é menos permeável, devido à menor relação água/cimento presente em sua preparação.

DIFERENÇAS DE DESEMPENHO

Quando bem dosados, preparados e utilizados, os concretos de alta resistência acabam sendo mais duráveis do que os convencionais, por terem densidade elevada e serem menos permeáveis
Cesar Henrique Sato Daher

Quando bem dosados, preparados e utilizados, os concretos de alta resistência acabam sendo mais duráveis do que os convencionais, por terem densidade elevada e serem menos permeáveis. Na comparação, eles também apresentam um maior módulo de elasticidade. “Isso aumenta a rigidez, tornando-os menos deformáveis sob o efeito de uma mesma tensão”, comenta Daher.

QUANDO USAR?

A especificação do concreto de alta resistência é indicada, principalmente, para obras de edifícios altos. Nesses projetos, a solução permite que a seção dos elementos estruturais seja reduzida, diminuindo também o volume das armaduras. “A soma desses fatores resulta em um alívio no peso das estruturas e dos carregamentos sobre as fundações. Além de também reduzir o consumo de materiais”, destaca o engenheiro.

Quando o empreendimento está localizado em ambientes com alta agressividade, por exemplo, exposto aos respingos da maré ou em regiões com severas atividades industriais, é preciso reduzir a permeabilidade do concreto. “Assim, acaba-se obtendo uma solução de alta resistência de maneira indireta”, comenta o especialista. Nesses casos, é recomendável revisar o projeto estrutural a fim de analisar as mudanças causadas pelo ganho de resistência.

Em outras obras, é preciso avaliar o impacto gerado pela especificação da solução. “Já existem inúmeros estudos que demonstram que os ganhos de seção e a redução de aço em vigas e lajes não são significativos. O mesmo acontece com pilares no caso de edifícios de pequeno e médio porte”, informa Daher. Se usado em grandes vãos, é necessária avaliação do efeito escala da mecânica da fratura em peças estruturais devido à ruptura frágil desse tipo de concreto.

Muitas vezes, a solução também é empregada em pisos e pavimentos. A escolha se justifica pela maior aderência da matriz cimentícia aos agregados, que melhora a resistência ao desgaste superficial (abrasão).

ESPECIFICAÇÃO

Para especificar o concreto de alta resistência, o profissional responsável precisa levantar algumas informações sobre a obra. Entre os dados estão detalhes do pré-projeto, tamanho da edificação, agressividade do ambiente de entorno, velocidade de execução e materiais disponíveis. “Também é preciso conhecer as características da central dosadora, que fornecerá o concreto; do laboratório de controle; e da equipe que executará a estrutura”, enumera Daher.

Existem diferentes métodos para a dosagem do concreto de alta resistência. Porém, no geral, todos seguem alguns princípios básicos. Os agregados graúdos, por exemplo, não devem apresentar dimensão máxima característica superior a 19 mm. Já na substituição do cimento, é possível especificar adições cimentícias como sílica ativa, cinza de casca de arroz, escória de alto forno ou metacaulim.

É permitido usar agregados graúdos provenientes de rochas mais resistentes, pois se a matriz cimentícia apresentar resistência elevada, o limitante da mistura passa a ser a resistência das partículas dos agregados
Cesar Henrique Sato Daher

“É permitido usar agregados graúdos provenientes de rochas mais resistentes, pois se a matriz cimentícia apresentar resistência elevada, o limitante da mistura passa a ser a resistência das partículas dos agregados”, fala o engenheiro. Por outro lado, em casos em que são necessárias resistências bastante elevadas, os agregados de origem basáltica são os mais recomendados.

Geralmente, a relação água/materiais cimentícios (em massa) precisa ser inferior a 0,40, já incluindo o teor de líquido presente nos aditivos empregados. Por fim, para alcançar o teor ideal, é recomendada a especificação de aditivos à base de policarboxilato, testados e compatibilizados com os materiais cimentícios.

ADITIVOS

Para a especificação dos aditivos são necessários testes de compatibilidade com o cimento. Também é indispensável a avaliação prévia de como os produtos irão interferir na pega e nas propriedades desejadas/especificadas, tanto para o estado fresco quanto para o endurecido.

PREPARAÇÃO E CURA

Não existem muitas diferenças entre o preparo do concreto convencional e o de alta resistência. O ponto mais crítico do processo está no momento de inserir o aditivo na mistura, ação que precisa ser executada de maneira correta. “A atenção também deve ser redobrada na adição de água para a manutenção do abatimento. Nesses casos, não se deve empregar água, mas sim aditivos”, afirma o especialista.

A cura é similar ao concreto convencional, porém é preciso ter mais cuidado em relação à quantidade de água. Isso acontece porque a perda de água não só gera retração, mas também pode acarretar a não hidratação adequada do cimento e as reações complementares das adições cimentícias. “É recomendável que todo o procedimento seja acompanhado e orientado por um engenheiro tecnologista”, recomenda Daher.

Avanços

O mercado de concretos passa por uma grande evolução, que vai além dos produtos de alta resistência. Já são realidade no setor os concretos permeáveis, de ultra-alto-desempenho (CUAD), têxteis, autocicatrizantes, autolimpantes, flexíveis, translúcidos, fosforescentes, entre outros. Entretanto, a construção civil não consegue acompanhar esse ritmo, e a tecnologia disponível ainda está bem longe dos canteiros de obras.

“Ainda mal implementamos o concreto autoadensável em nossos projetos. No caso daqueles de alto desempenho, a tecnologia já é largamente estudada e disseminada desde a década de 1990 no Brasil. Mesmo assim, se não houver a participação do engenheiro tecnologista desde a etapa do projeto da estrutura, bem como de processos executivos e controle de qualidade adequados, o resultado será o desperdício e a insatisfação", finaliza Daher.

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Colaboração técnica

: Cesar Henrique Sato Daher – Com vasta experiência em Engenharia Civil, nas áreas de concreto, materiais, componentes de construção e patologia, é sócio-fundador da Daher Tecnologia. Já atuou com concretos convencionais/especiais, controle de qualidade, patologias das obras civis e argamassas. Foi recordista mundial no controle de concreto de alto desempenho em 2006 (fck = 90 MPa). Possui mestrado em Construção Civil, ênfase em Ambiente Construído na subárea de Patologia das Construções. É professor universitário desde 2001, atuando em cursos de graduação de Engenharia Civil, Arquitetura e Pós-Graduação. Atualmente, é vice-presidente da Associação Brasileira de Patologia das Construções (Alconpat Brasil), membro do conselho diretor e diretor regional no Paraná do Instituto Brasileiro do Concreto (Ibracon -PR), além de coordenador da Câmara Técnica de Materiais do Instituto de Engenharia do Paraná. Ocupa ainda o cargo de diretor de eventos do Instituto Brasileiro do Concreto (Ibracon).

Especificação de concreto de alta resistência deve seguir critérios rigorosos