Concreto

Uma vasta estrutura de concreto – A Barragem de Hoover

Concreto é um material composto de agregados finos e graúdos unidos com um cimento fluido (pasta de cimento) que endurece (cura) com o tempo. O concreto é a segunda substância mais usada no mundo depois da água, e é o material de construção mais utilizado. Seu uso em todo o mundo, tonelada por tonelada, é o dobro do aço, madeira, plásticos e alumínio combinados. Globalmente, a indústria de concreto pré-misturado, o maior segmento do mercado de concreto, está projetada para exceder US$ 600 bilhões em receita até 2025. Esse uso generalizado resulta em vários impactos ambientais. Mais notavelmente, o processo de produção de cimento produz grandes volumes de emissões de gases de efeito estufa, levando a 8% das emissões globais. Outras preocupações ambientais incluem a mineração ilegal de areia generalizada, impactos no meio ambiente, como aumento do escoamento superficial ou efeito de ilha de calor urbano, e potenciais implicações para a saúde pública de ingredientes tóxicos. Pesquisa e desenvolvimento significativos estão sendo feitos para tentar reduzir as emissões ou tornar o concreto uma fonte de sequestro de carbono e aumentar o conteúdo de matérias-primas recicladas e secundárias na mistura para alcançar uma economia circular. Espera-se que o betão seja um material chave para estruturas resistentes a desastres climáticos, bem como uma solução para mitigar a poluição de outras indústrias, captando resíduos como cinzas volantes de carvão ou rejeitos e resíduos de bauxite.

Concreto sendo derramado em vergalhões

Quando o agregado é misturado com cimento Portland seco e água, a mistura forma uma pasta fluida que é facilmente derramada e moldada em forma. O cimento reage com a água por meio de um processo chamado hidratação do concreto, que endurece ao longo de várias horas para formar uma matriz dura que une os materiais em um material durável semelhante a uma pedra que tem muitos usos. Este tempo permite que o concreto não seja apenas moldado em formas, mas também tenha uma variedade de processos usinados pré-formados. O processo de hidratação é exotérmico, o que significa que a temperatura ambiente desempenha um papel significativo no tempo que o concreto leva para endurecer. Freqüentemente, aditivos (como pozolanas ou superplastificantes) são incluídos na mistura para melhorar as propriedades físicas da mistura úmida, retardar ou acelerar o tempo de cura ou alterar o material acabado. A maior parte do concreto é derramado com materiais de reforço (como vergalhões) incorporados para fornecer resistência à tração, produzindo concreto armado.

No passado, aglutinantes de cimento à base de cal, como massa de cal, eram frequentemente usados, mas às vezes com outros cimentos hidráulicos (resistentes à água), como cimento de aluminato de cálcio ou com cimento Portland para formar concreto de cimento Portland (nomeado por sua semelhança visual com a pedra Portland). Existem muitos outros tipos de concreto não cimentício com outros métodos de ligação de agregados, incluindo concreto asfáltico com um aglutinante betuminoso, que é freqüentemente usado para superfícies de estradas, e concretos poliméricos que usam polímeros como aglutinante. O concreto é diferente da argamassa. Considerando que o concreto é em si um material de construção, a argamassa é um agente de ligação que normalmente une tijolos, telhas e outras unidades de alvenaria.

Etimologia

A palavra concreto vem da palavra latina "concretus" (significando compacto ou condensado), o particípio passivo perfeito de "concrescere", de "con-" (juntos) e "crescere" (crescer).

História

Tempos antigos

O concreto maia nas ruínas de Uxmal (850-925 d.C.) é mencionado em Incidents of Travel in the Yucatán de John L. Stephens. "O telhado é plano e foi coberto com cimento". "Os pisos eram de cimento, em alguns lugares duros, mas, por longa exposição, quebrados e agora desmoronando sob os pés." "Mas toda a parede era sólida e consistia em grandes pedras embutidas em argamassa, quase tão duras quanto a rocha."

A produção em pequena escala de materiais semelhantes ao concreto foi iniciada pelos comerciantes nabateus que ocuparam e controlaram uma série de oásis e desenvolveram um pequeno império nas regiões do sul da Síria e norte da Jordânia a partir do século IV aC. Eles descobriram as vantagens da cal hidráulica, com algumas propriedades autocimentantes, por volta de 700 aC. Eles construíram fornos para fornecer argamassa para a construção de casas de alvenaria de entulho, pisos de concreto e cisternas subterrâneas à prova d'água. Eles mantiveram as cisternas em segredo, pois permitiram que os nabateus prosperassem no deserto. Algumas dessas estruturas sobrevivem até hoje.

Era clássica

Exterior do Panteão Romano, terminou 128 AD, a maior cúpula de concreto não reforçada do mundo.

Interior da cúpula Panteão, vista de baixo. O concreto para a cúpula coferida foi colocado em moldes, montado em andaimes temporários.

Opus caementicium exposto em um arco romano característico. Em contraste com as modernas estruturas de concreto, o concreto usado em edifícios romanos era geralmente coberto com tijolo ou pedra.

Nas eras egípcia antiga e romana, os construtores descobriram que adicionar cinzas vulcânicas à mistura permitia que ela endurecesse debaixo d'água.

Pisos de concreto foram encontrados no palácio real de Tiryns, Grécia, que data aproximadamente de 1400-1200 AC. Argamassas de cal foram usadas na Grécia, Creta e Chipre em 800 aC. O aqueduto assírio Jerwan (688 aC) fez uso de concreto à prova d'água. O concreto foi usado para construção em muitas estruturas antigas.

Os romanos usaram concreto extensivamente de 300 aC a 476 dC. Durante o Império Romano, o concreto romano (ou opus caementicium) era feito de cal virgem, pozolana e um agregado de pedra-pomes. Seu uso generalizado em muitas estruturas romanas, um evento chave na história da arquitetura denominado revolução arquitetônica romana, libertou a construção romana das restrições de materiais de pedra e tijolo. Permitiu novos designs revolucionários em termos de complexidade estrutural e dimensão. O Coliseu de Roma foi construído em grande parte de concreto, e o Panteão tem a maior cúpula de concreto não reforçado do mundo.

Concreto, como os romanos o conheciam, era um material novo e revolucionário. Colocado na forma de arcos, abóbadas e cúpulas, rapidamente endurecido em uma massa rígida, livre de muitos dos impulsos internos e estirpes que perturbaram os construtores de estruturas semelhantes em pedra ou tijolo.

Testes modernos mostram que o opus caementicium tinha tanta resistência à compressão quanto o concreto de cimento Portland moderno (ca. 200 kg/cm² [20 MPa; 2.800 psi]). No entanto, devido à ausência de armadura, sua resistência à tração era muito menor do que o concreto armado moderno, e seu modo de aplicação também diferia:

O concreto estrutural moderno difere do concreto romano em dois detalhes importantes. Em primeiro lugar, sua consistência de mistura é fluida e homogênea, permitindo-lhe ser derramado em formas em vez de exigir a mão-camada juntamente com a colocação de agregado, que, na prática romana, muitas vezes consistia de escombros. Segundo, o aço de reforço integral dá aos conjuntos de concreto modernos grande força na tensão, enquanto o concreto romano só poderia depender da força da ligação concreta para resistir à tensão.

Descobriu-se que a durabilidade a longo prazo das estruturas romanas de concreto se deve ao uso de rochas e cinzas piroclásticas (vulcânicas), por meio das quais a cristalização da strätlingita (um hidrato de aluminossilicato de cálcio específico e complexo) e a coalescência desta e ligantes de cimentação semelhantes de cálcio-alumínio-silicato-hidrato ajudaram a dar ao concreto um maior grau de resistência à fratura, mesmo em ambientes sismicamente ativos. O concreto romano é significativamente mais resistente à erosão pela água do mar do que o concreto moderno; usou materiais piroclásticos que reagem com a água do mar para formar cristais de Al-tobermorite ao longo do tempo.

O uso generalizado de concreto em muitas estruturas romanas garantiu que muitas sobrevivessem até os dias atuais. As Termas de Caracalla em Roma são apenas um exemplo. Muitos aquedutos e pontes romanos, como a magnífica Pont du Gard no sul da França, têm revestimento de alvenaria sobre um núcleo de concreto, assim como a cúpula do Panteão.

Idade Média

Depois do Império Romano, o uso de cal queimada e pozolana foi bastante reduzido. Baixas temperaturas do forno na queima de cal, falta de pozolana e má mistura contribuíram para um declínio na qualidade do concreto e da argamassa. A partir do século 11, o aumento do uso de pedra na construção de igrejas e castelos levou a um aumento da demanda por argamassa. A qualidade começou a melhorar no século 12 através de uma melhor moagem e peneiramento. Argamassas e concretos medievais de cal não eram hidráulicos e eram usados para alvenaria de ligação, "coração" (núcleos de alvenaria de entulho de ligação) e fundações. Bartholomaeus Anglicus em seu De proprietatibus rerum (1240) descreve a fabricação de argamassa. Em uma tradução para o inglês de 1397, lê-se "lyme... é uma pedra brent; por medlynge disso com sonde e sement de água é feito". A partir do século XIV, a qualidade das argamassas voltou a ser excelente, mas só a partir do século XVII a pozolana passou a ser comum.

O Canal du Midi foi construído em concreto em 1670.

Era industrial

Torre de Smeaton

Talvez o maior avanço no uso moderno do concreto tenha sido a Smeaton's Tower, construída pelo engenheiro britânico John Smeaton em Devon, Inglaterra, entre 1756 e 1759. Este terceiro Farol de Eddystone foi pioneiro no uso de cal hidráulica em concreto, usando seixos e tijolos em pó como agregado.

Um método para produzir cimento Portland foi desenvolvido na Inglaterra e patenteado por Joseph Aspdin em 1824. Aspdin escolheu o nome por sua semelhança com a pedra Portland, que foi extraída na Ilha de Portland em Dorset, Inglaterra. Seu filho William continuou os desenvolvimentos na década de 1840, ganhando reconhecimento pelo desenvolvimento do estilo "moderno" Cimento Portland.

O concreto armado foi inventado em 1849 por Joseph Monier. e a primeira casa de concreto armado foi construída por François Coignet em 1853. A primeira ponte de concreto armado foi projetada e construída por Joseph Monier em 1875.

Composição

O concreto é um material compósito artificial, compreendendo uma matriz de aglutinante cimentício (normalmente pasta de cimento Portland ou asfalto) e uma fase dispersa ou "filler" de agregado (normalmente um material rochoso, pedras soltas e areia). O fichário "cola" o enchimento juntos para formar um conglomerado sintético. Muitos tipos de concreto estão disponíveis, determinados pelas formulações dos aglutinantes e pelos tipos de agregados usados para atender a aplicação do material de engenharia. Essas variáveis determinam a resistência e a densidade, bem como a resistência química e térmica do produto acabado.

Seção transversal de um dormente ferroviário de concreto abaixo de um trilho

Os agregados consistem em grandes pedaços de material em uma mistura de concreto, geralmente um cascalho grosso ou pedras trituradas, como calcário ou granito, juntamente com materiais mais finos, como areia.

A pasta de cimento, mais comumente feita de cimento Portland, é o tipo mais comum de aglutinante de concreto. Para ligantes cimentícios, a água é misturada com o pó de cimento seco e o agregado, que produz uma pasta semilíquida (pasta) que pode ser moldada, normalmente despejando-a em uma forma. O concreto solidifica e endurece através de um processo químico chamado hidratação. A água reage com o cimento, que une os outros componentes, criando um material robusto e semelhante à pedra. Outros materiais cimentícios, como cinzas volantes e cimento de escória, às vezes são adicionados - pré-misturados com o cimento ou diretamente como um componente do concreto - e se tornam parte do aglutinante do agregado. As cinzas volantes e a escória podem melhorar algumas propriedades do concreto, como propriedades frescas e durabilidade. Alternativamente, outros materiais também podem ser usados como aglutinante de concreto: o substituto mais comum é o asfalto, que é usado como aglutinante em concreto asfáltico.

As misturas são adicionadas para modificar a taxa de cura ou as propriedades do material. As misturas minerais usam materiais reciclados como ingredientes de concreto. Materiais conspícuos incluem cinzas volantes, um subproduto de usinas elétricas movidas a carvão; escória granulada moída de alto-forno, um subproduto da siderurgia; e sílica ativa, um subproduto dos fornos industriais de arco elétrico.

Estruturas que empregam concreto de cimento Portland geralmente incluem reforço de aço porque esse tipo de concreto pode ser formulado com alta resistência à compressão, mas sempre tem menor resistência à tração. Portanto, geralmente é reforçado com materiais resistentes à tração, geralmente vergalhões de aço.

O design de mistura depende do tipo de estrutura que está sendo construída, como o concreto é misturado e entregue e como é colocado para formar a estrutura.

Cimento

Várias toneladas de cimento embaçado, cerca de dois minutos de saída de um forno de cimento de 10.000 toneladas por dia

O cimento Portland é o tipo de cimento mais comum em uso geral. É um ingrediente básico de concreto, argamassa e muitos rebocos. O pedreiro britânico Joseph Aspdin patenteou o cimento Portland em 1824. Recebeu esse nome devido à semelhança de sua cor com o calcário Portland, extraído da ilha inglesa de Portland e amplamente utilizado na arquitetura londrina. Consiste em uma mistura de silicatos de cálcio (alita, belita), aluminatos e ferritas - compostos que combinam cálcio, silício, alumínio e ferro em formas que reagem com a água. O cimento Portland e materiais similares são feitos aquecendo o calcário (fonte de cálcio) com argila ou xisto (fonte de silício, alumínio e ferro) e moendo esse produto (chamado clínquer) com uma fonte de sulfato (mais comumente gesso).

Nos fornos de cimento modernos, muitos recursos avançados são usados para diminuir o consumo de combustível por tonelada de clínquer produzida. Fornos de cimento são instalações industriais extremamente grandes, complexas e inerentemente empoeiradas, e têm emissões que devem ser controladas. Dos vários ingredientes utilizados para produzir uma determinada quantidade de concreto, o cimento é o mais caro energeticamente. Mesmo fornos complexos e eficientes requerem de 3,3 a 3,6 gigajoules de energia para produzir uma tonelada de clínquer e depois moê-lo em cimento. Muitos fornos podem ser abastecidos com resíduos de difícil descarte, sendo o mais comum pneus usados. As temperaturas extremamente altas e longos períodos de tempo nessas temperaturas permitem que os fornos de cimento queimem de forma eficiente e completa até mesmo combustíveis difíceis de usar.

Água

A combinação de água com um material cimentício forma uma pasta de cimento pelo processo de hidratação. A pasta de cimento cola o agregado, preenche os vazios dentro dele e faz com que ele flua mais livremente.

Conforme afirmado por Abrams' Segundo a lei, uma proporção menor de água para cimento produz um concreto mais forte e durável, enquanto mais água resulta em um concreto de fluxo mais livre com uma queda maior. A água impura usada para fazer concreto pode causar problemas na pega ou na falha prematura da estrutura.

O cimento Portland consiste em cinco compostos principais de silicatos e aluminatos de cálcio variando de 5 a 50% em peso, todos submetidos à hidratação para contribuir para a resistência final do material. Assim, a hidratação do cimento envolve muitas reações, muitas vezes ocorrendo ao mesmo tempo. À medida que as reações prosseguem, os produtos do processo de hidratação do cimento unem gradualmente as partículas individuais de areia e cascalho e outros componentes do concreto para formar uma massa sólida.

Hidratação do silicato tricálcico

Notação química do cimento: C₃S + H → C-S-H + CH + calor

Notação padrão: Ca.₃SiO₅ + H₂O → (CaO)·₂(H)₂O)(gel) + Ca(OH)₂

Equilíbrio: Processo₃SiO₅ + 7H₂O → 3 (CaO)·2 (SiO)₂)₂O)(gel) + 3Ca(OH)₂ (aproximadamente; as razões exatas do CaO, SiO₂ e H₂O em C-S-H pode variar)

Devido à natureza das ligações químicas criadas nestas reações e às características finais das partículas formadas, o processo de hidratação do cimento é considerado irreversível, o que torna proibitivos os métodos de reciclagem do cimento.

Agregados

agregado de pedra triturada

Agregados finos e graúdos constituem a maior parte de uma mistura de concreto. Areia, cascalho natural e brita são usados principalmente para essa finalidade. Agregados reciclados (de resíduos de construção, demolição e escavação) são cada vez mais usados como substitutos parciais para agregados naturais, enquanto vários agregados manufaturados, incluindo escória de alto-forno refrigerada a ar e cinzas residuais também são permitidos.

A distribuição de tamanho do agregado determina quanto ligante é necessário. Agregado com uma distribuição de tamanho muito uniforme tem as maiores lacunas, enquanto a adição de agregados com partículas menores tende a preencher essas lacunas. O aglutinante deve preencher as lacunas entre o agregado, bem como colar as superfícies do agregado, e é normalmente o componente mais caro. Assim, a variação nos tamanhos do agregado reduz o custo do concreto. O agregado é quase sempre mais resistente que o ligante, portanto seu uso não afeta negativamente a resistência do concreto.

A redistribuição de agregados após a compactação geralmente cria não homogeneidade devido à influência da vibração. Isso pode levar a gradientes de força.

Pedras decorativas, como quartzito, pequenas pedras de rio ou vidro triturado, às vezes são adicionadas à superfície do concreto para criar um "agregado exposto" acabamento, popular entre os paisagistas.

Aditivos

Aditivos são materiais na forma de pó ou fluidos que são adicionados ao concreto para dar a ele certas características não obtidas com misturas de concreto simples. As misturas são definidas como adições "feitas à medida que a mistura de concreto está sendo preparada". Os aditivos mais comuns são retardadores e aceleradores. Em uso normal, as dosagens de aditivos são inferiores a 5% em massa de cimento e são adicionadas ao concreto no momento da dosagem/mistura. (Consulte § Produção abaixo.) Os tipos comuns de aditivos são os seguintes:

• Os aceleradores aceleram a hidratação do concreto. Os materiais típicos utilizados são cloreto de cálcio, nitrato de cálcio e nitrato de sódio. No entanto, o uso de cloretos pode causar corrosão no reforço de aço e é proibido em alguns países, de modo que os nitratos podem ser favorecidos, mesmo que sejam menos eficazes do que o sal de cloreto. A aceleração das admisturas são especialmente úteis para modificar as propriedades do concreto no tempo frio.
• Os agentes de entrada de ar adicionam e entram em pequenas bolhas de ar no concreto, o que reduz os danos durante os ciclos de gelo, aumentando a durabilidade. No entanto, o ar aprisionado implica um tradeoff com força, uma vez que cada 1% do ar pode diminuir a resistência compressiva em 5%. Se muito ar fica preso no concreto como resultado do processo de mistura, os desfoamers podem ser usados para incentivar a bolha de ar a aglomerar, subir à superfície do concreto molhado e, em seguida, dispersar.
• Os agentes de ligação são usados para criar uma ligação entre o betão antigo e o novo (tipicamente um tipo de polímero) com ampla tolerância à temperatura e resistência à corrosão.
• Inibidores de corrosão são usados para minimizar a corrosão de barras de aço e aço em concreto.
• As misturas cristalinas são normalmente adicionadas durante o loteamento do concreto para diminuir a permeabilidade. A reação ocorre quando exposta à água e partículas de cimento não hidratadas para formar cristais insolúveis em forma de agulha, que preenchem poros capilares e micro-cracks no concreto para bloquear vias para água e contaminados transmitidos pela água. Concreto com admistura cristalina pode esperar auto-seal como exposição constante à água iniciará continuamente a cristalização para garantir a proteção à prova d'água permanente.
• Os pigmentos podem ser usados para mudar a cor do concreto, para a estética.
• Os plásticos aumentam a capacidade de trabalho de plástico, ou "fresco", concreto, permitindo que ele seja colocado mais facilmente, com menos esforço de consolidação. Um plastificante típico é o lignosulfonate. Os plásticos podem ser usados para reduzir o teor de água de um concreto, mantendo a capacidade de trabalho e às vezes são chamados de redutores de água devido a este uso. Tal tratamento melhora suas características de resistência e durabilidade.
• Superplasticizers (também chamados de redutores de água de alta gama) são uma classe de plastificantes que têm menos efeitos deletérios e podem ser usados para aumentar a capacidade de trabalho mais do que é prático com plastificantes tradicionais. Superplasticizers são usados para aumentar a resistência compressiva. Aumenta a capacidade de trabalho do concreto e reduz a necessidade de conteúdo de água em 15–30%.
• A bombeamento ajuda a melhorar a bombeamento, engrossar a pasta e reduzir a separação e sangramento.
• Os retardadores retardam a hidratação do concreto e são usados em grandes ou difíceis vazamentos onde a configuração parcial é indesejável antes da conclusão do vazamento. Retarderes poliol típicos são açúcar, sacarose, gluconato de sódio, glicose, ácido cítrico e ácido tartárico.

Aditivos minerais e cimentos combinados

Materiais inorgânicos com propriedades pozolânicas ou hidráulicas latentes, esses materiais de granulação muito fina são adicionados à mistura de concreto para melhorar as propriedades do concreto (misturas minerais) ou em substituição ao cimento Portland (cimentos misturados). Produtos que incorporam calcário, cinza volante, escória de alto-forno e outros materiais úteis com propriedades pozolânicas na mistura estão sendo testados e utilizados. Estes desenvolvimentos são cada vez mais relevantes para minimizar os impactos causados pela utilização do cimento, notório por ser um dos maiores produtores (cerca de 5 a 10%) das emissões globais de gases com efeito de estufa. O uso de materiais alternativos também é capaz de baratear custos, melhorar as propriedades do concreto e reciclar resíduos, sendo este último relevante para os aspectos de economia circular da construção civil, cuja demanda é cada vez maior com maiores impactos na extração de matéria-prima, geração de resíduos e aterros sanitários práticas.

• cinzas de mosca: Um subproduto de usinas geradoras elétricas a carvão, é usado para substituir parcialmente cimento Portland (por até 60% em massa). As propriedades de cinzas de mosca dependem do tipo de carvão queimado. Em geral, cinza de mosca siliceous é pozzolanic, enquanto cinza de mosca calcária tem propriedades hidráulicas latentes.
• fornalha de explosão granulada de terra (GGBFS ou GGBS): Um subproduto da produção de aço é usado para substituir parcialmente o cimento de Portland (até 80% por massa). Tem propriedades hidráulicas latentes.
• Fume de sílica: Um subproduto da produção de ligas de silício e ferrosilicon. O fumo de sílica é semelhante ao cinza de mosca, mas tem um tamanho de partícula 100 vezes menor. Isso resulta em uma maior relação de superfície para volume e uma reação pozolánica muito mais rápida. O fumo de sílica é usado para aumentar a resistência e a durabilidade do concreto, mas geralmente requer o uso de superplasticizers para a capacidade de trabalho.
• Metakaolin de alta reatividade (HRM): Metakaolin produz concreto com força e durabilidade semelhante ao concreto feito com fumo de sílica. Enquanto o fumo de sílica é geralmente cinza escuro ou preto na cor, metakaolin de alta reactividade é geralmente branco brilhante na cor, tornando-se a escolha preferida para concreto arquitetônico onde a aparência é importante.
• Os nanofibras de carbono podem ser adicionados ao concreto para melhorar a resistência compressiva e obter um módulo de Young mais elevado, e também para melhorar as propriedades elétricas necessárias para o monitoramento de tensão, avaliação de danos e monitoramento de auto-saúde de concreto. A fibra de carbono tem muitas vantagens em termos de propriedades mecânicas e elétricas (por exemplo, maior resistência) e comportamento automonitoral devido à alta resistência à tração e alta condutividade elétrica.
• Os produtos de carbono foram adicionados para fazer concreto eletricamente condutor, para fins de deicing.

Produção

Planta de concreto mostrando um misturador de concreto que está sendo preenchido do ingrediente silos

Planta de mistura de concreto em Birmingham, Alabama em 1936

A produção de concreto é o processo de misturar os vários ingredientes - água, agregado, cimento e quaisquer aditivos - para produzir concreto. A produção de concreto é sensível ao tempo. Depois que os ingredientes são misturados, os trabalhadores devem colocar o concreto no lugar antes que endureça. No uso moderno, a maior parte da produção de concreto ocorre em um grande tipo de instalação industrial chamada fábrica de concreto ou, muitas vezes, fábrica de lotes.

No uso geral, as usinas de concreto vêm em dois tipos principais, usinas de mistura pronta e usinas de mistura central. Uma usina de mistura pronta mistura todos os ingredientes, exceto a água, enquanto uma usina de mistura central mistura todos os ingredientes, inclusive a água. Uma central de mistura oferece um controle mais preciso da qualidade do concreto por meio de medições melhores da quantidade de água adicionada, mas deve ser colocada mais perto da obra onde o concreto será utilizado, pois a hidratação começa na usina.

Uma usina de concreto consiste em grandes funis de armazenamento para vários ingredientes reativos como cimento, armazenamento para ingredientes a granel como agregado e água, mecanismos para a adição de vários aditivos e correções, maquinário para pesar, mover e misturar com precisão alguns ou todos esses ingredientes e instalações para dispensar o concreto misturado, muitas vezes para um caminhão betoneira.

O concreto moderno é geralmente preparado como um fluido viscoso, para que possa ser vazado em formas, que são recipientes erguidos no campo para dar ao concreto a forma desejada. A cofragem de concreto pode ser preparada de várias maneiras, como conformação deslizante e construção em chapa de aço. Alternativamente, o concreto pode ser misturado em formas não fluidas e secas e usado em configurações de fábrica para fabricar produtos de concreto pré-moldado.

Uma grande variedade de equipamentos é usada para processar o concreto, desde ferramentas manuais até máquinas industriais pesadas. Qualquer que seja o equipamento usado pelos construtores, no entanto, o objetivo é produzir o material de construção desejado; os ingredientes devem ser devidamente misturados, colocados, moldados e retidos dentro de restrições de tempo. Qualquer interrupção no vazamento do concreto pode fazer com que o material inicialmente colocado comece a endurecer antes que o próximo lote seja adicionado por cima. Isso cria um plano horizontal de fraqueza chamado junta fria entre os dois lotes. Uma vez que a mistura esteja onde deveria estar, o processo de cura deve ser controlado para garantir que o concreto atinja os atributos desejados. Durante a preparação do concreto, vários detalhes técnicos podem afetar a qualidade e a natureza do produto.

Mistura de design

mistura de design são decididas por um engenheiro após a análise das propriedades dos ingredientes específicos que estão sendo usados. Em vez de usar uma 'mistura nominal' de 1 parte de cimento, 2 partes de areia e 4 partes de agregado (o segundo exemplo acima), um engenheiro civil projetará uma mistura de concreto para atender exatamente aos requisitos e condições do local, definindo proporções de materiais e, muitas vezes, projetando uma mistura pacote para ajustar as propriedades ou aumentar o envelope de desempenho da mistura. O concreto de mistura projetada pode ter especificações muito amplas que não podem ser atendidas com misturas nominais mais básicas, mas o envolvimento do engenheiro geralmente aumenta o custo da mistura de concreto.

As misturas de concreto são divididas principalmente em mistura nominal, mistura padrão e mistura projetada.

As razões de mistura nominal são dadas em volume de Cimento: areia: agregado{displaystyle {text{Cement: Sand: Aggregar.. Misturas nominais são uma maneira simples e rápida de obter uma ideia básica das propriedades do concreto acabado sem ter que realizar testes com antecedência.

Vários órgãos reguladores (como os padrões britânicos) definem as proporções nominais de mistura em vários graus, geralmente variando de menor resistência à compressão a maior resistência à compressão. As notas geralmente indicam a força do cubo de 28 dias.

Misturando

A mistura completa é essencial para produzir um concreto uniforme e de alta qualidade.

A mistura separada da pasta mostrou que a mistura de cimento e água em uma pasta antes de combinar esses materiais com agregados pode aumentar a resistência à compressão do concreto resultante. A pasta é geralmente misturada em um misturador tipo cisalhamento de alta velocidade a uma relação a/c (relação água/cimento) de 0,30 a 0,45 em massa. A pré-mistura de pasta de cimento pode incluir aditivos como aceleradores ou retardadores, superplastificantes, pigmentos ou sílica ativa. A pasta pré-misturada é então misturada com agregados e qualquer água restante do lote e a mistura final é concluída em equipamentos convencionais de mistura de concreto.

Análise de amostra - Trabalhabilidade

Piso de concreto de uma garagem de estacionamento sendo colocado

Pouring e alisamento concreto no Palisades Park em Washington, DC

A trabalhabilidade é a capacidade de uma mistura de concreto fresco (plástico) de preencher a forma/molde adequadamente com o trabalho desejado (vazamento, bombeamento, espalhamento, compactação, vibração) e sem reduzir a qualidade do concreto. A trabalhabilidade depende do teor de água, agregado (forma e distribuição de tamanho), teor de cimento e idade (grau de hidratação) e pode ser modificada pela adição de aditivos químicos, como superplastificante. Aumentar o teor de água ou adicionar aditivos químicos aumenta a trabalhabilidade do concreto. O excesso de água leva ao aumento da exsudação ou segregação dos agregados (quando o cimento e os agregados começam a se separar), fazendo com que o concreto resultante tenha qualidade reduzida. Mudanças na gradação também podem afetar a trabalhabilidade do concreto, embora uma ampla faixa de gradação possa ser usada para várias aplicações. Uma gradação indesejável pode significar usar um agregado grande que é muito grande para o tamanho da cofragem, ou que tem muito poucos agregados menores para servir para preencher as lacunas entre os maiores, ou usar pouca ou muita areia para o mesmo razão, ou usando muito pouca água, ou muito cimento, ou mesmo usando brita irregular em vez de agregado redondo mais liso, como seixos. Qualquer combinação desses fatores e outros pode resultar em uma mistura muito dura, ou seja, que não flui ou se espalha suavemente, é difícil de entrar na cofragem e de difícil acabamento superficial.

A trabalhabilidade pode ser medida pelo teste de abatimento do concreto, uma medida simples da plasticidade de um lote fresco de concreto seguindo os padrões de teste ASTM C 143 ou EN 12350-2. A queda é normalmente medida preenchendo um "cone de Abrams" com uma amostra de um lote fresco de concreto. O cone é colocado com a extremidade larga voltada para baixo sobre uma superfície nivelada e não absorvente. Em seguida, é preenchido em três camadas de igual volume, sendo cada camada compactada com uma haste de aço para consolidar a camada. Quando o cone é levantado com cuidado, o material fechado cai um pouco, devido à gravidade. Uma amostra relativamente seca cai muito pouco, tendo um valor de queda de uma ou duas polegadas (25 ou 50 mm) de um pé (300 mm). Uma amostra de concreto relativamente úmido pode cair até 20 centímetros. A trabalhabilidade também pode ser medida pelo teste da mesa de fluxo.

Slump pode ser aumentado pela adição de misturas químicas, como plastificante ou superplastificante, sem alterar a relação água-cimento. Alguns outros aditivos, especialmente aditivos incorporadores de ar, podem aumentar o abatimento de uma mistura.

O concreto de alto fluxo, como o concreto auto-adensável, é testado por outros métodos de medição de fluxo. Um desses métodos inclui colocar o cone na extremidade estreita e observar como a mistura flui através do cone enquanto ele é gradualmente levantado.

Após a mistura, o concreto é um fluido e pode ser bombeado para o local onde for necessário.

Cura

Uma laje de concreto sendo mantida hidratada durante a cura de água por submersão (ponding)

O concreto deve ser mantido úmido durante a cura para obter resistência e durabilidade ideais. Durante a cura ocorre a hidratação, permitindo a formação de hidrato de silicato de cálcio (Ca-S-H). Mais de 90% da resistência final de uma mistura é normalmente alcançada em quatro semanas, com os 10% restantes alcançados ao longo de anos ou mesmo décadas. A conversão de hidróxido de cálcio no concreto em carbonato de cálcio da absorção de CO2 ao longo de várias décadas fortalece ainda mais o concreto e o torna mais resistente a danos. Essa reação de carbonatação, no entanto, reduz o pH da solução dos poros do cimento e pode corroer as barras de reforço.

A hidratação e o endurecimento do concreto durante os três primeiros dias são críticos. Secagem e retração anormalmente rápidas devido a fatores como a evaporação do vento durante a colocação podem levar ao aumento das tensões de tração em um momento em que ainda não ganhou resistência suficiente, resultando em maior trinca por retração. A resistência inicial do concreto pode ser aumentada se for mantido úmido durante o processo de cura. Minimizar o estresse antes da cura minimiza as rachaduras. O concreto de alta resistência inicial é projetado para hidratar mais rapidamente, muitas vezes pelo aumento do uso de cimento que aumenta a retração e rachaduras. A resistência do concreto muda (aumenta) por até três anos. Depende da dimensão da seção transversal dos elementos e das condições de exploração da estrutura. A adição de fibras de polímero de corte curto pode melhorar (reduzir) as tensões induzidas pelo encolhimento durante a cura e aumentar a resistência à compressão inicial e final.

A cura adequada do concreto aumenta a resistência e diminui a permeabilidade e evita rachaduras onde a superfície seca prematuramente. Também deve-se tomar cuidado para evitar congelamento ou superaquecimento devido ao endurecimento exotérmico do cimento. A cura inadequada pode causar descamação, resistência reduzida, baixa resistência à abrasão e rachaduras.

Técnicas

Durante o período de cura, o concreto é idealmente mantido em temperatura e umidade controladas. Para garantir a hidratação total durante a cura, as lajes de concreto são frequentemente pulverizadas com "compostos de cura" que criam uma película de retenção de água sobre o concreto. Filmes típicos são feitos de cera ou compostos hidrofóbicos relacionados. Depois que o concreto estiver suficientemente curado, o filme pode se desgastar do concreto durante o uso normal.

As condições tradicionais de cura envolvem pulverizar ou empoçar a superfície do concreto com água. A imagem ao lado mostra uma das muitas maneiras de conseguir isso, a lagoa - submergindo o concreto na água e embrulhando em plástico para evitar a desidratação. Métodos de cura comuns adicionais incluem serapilheira úmida e folhas de plástico cobrindo o concreto fresco.

Para aplicações de maior resistência, técnicas de cura acelerada podem ser aplicadas ao concreto. Uma técnica comum envolve o aquecimento do concreto vazado com vapor, que serve tanto para mantê-lo úmido quanto para aumentar a temperatura, de modo que o processo de hidratação ocorra de forma mais rápida e completa.

Tipos alternativos

Asfalto

Concreto asfáltico (comumente chamado de asfalto, asfalto ou pavimento na América do Norte e asfalto, betume macadame ou asfalto laminado no Reino Unido e na República da Irlanda) é um material composto comumente usado para pavimentar estradas, estacionamentos, aeroportos, bem como o núcleo de barragens de aterro. As misturas asfálticas têm sido utilizadas na construção de pavimentos desde o início do século XX. Consiste em agregado mineral unido com asfalto, colocado em camadas e compactado. O processo foi refinado e aprimorado pelo inventor belga e imigrante americano Edward De Smedt.

Os termos asfalto (ou asfáltico) concreto, concreto betuminoso e mistura betuminosa são normalmente usados apenas em documentos de engenharia e construção, que definem o concreto como qualquer material compósito composto de agregado mineral aderido a um aglutinante. A abreviação, AC, às vezes é usada para concreto asfáltico, mas também pode denotar conteúdo de asfalto ou cimento de asfalto, referindo-se à porção de asfalto líquido do material compósito.

Concreto aprimorado com grafeno

Concretos enriquecidos com grafeno são projetos padrão de misturas de concreto, exceto que durante a mistura de cimento ou processo de produção, uma pequena quantidade de grafeno quimicamente modificado (normalmente < 0,5% em peso) é adicionado. Esses concretos de grafeno aprimorados são projetados em torno da aplicação de concreto.

Microbiana

Bactérias como Bacillus pasteurii, Bacillus pseudofirmus, Bacillus cohnii, Sporosarcina pasteuri e Arthrobacter crystallopoietes aumentam a resistência à compressão do concreto através de sua biomassa. No entanto, algumas formas de bactérias também podem destruir o concreto. Bacillus sp. CT-5. pode reduzir a corrosão do reforço em concreto armado em até quatro vezes. Sporosarcina pasteurii reduz a permeabilidade à água e aos cloretos. B. pasteurii aumenta a resistência ao ácido. Bacillus pasteurii e B. sphaericuscan induz a precipitação de carbonato de cálcio na superfície das trincas, aumentando a resistência à compressão.

Nanoconcreto

Placa decorativa feita de concreto de Nano com mistura de alta energia (HEM)

Nanoconcreto (também conhecido como "nano concreto"' ou "nano-concreto") é uma classe de materiais que contém partículas de cimento Portland que não são maiores que 100 μm e partículas de sílica não superiores a 500 μm, que preenchem vazios que de outra forma ocorreriam no concreto normal, aumentando substancialmente a resistência do material. É amplamente utilizado em pontes pedonais e rodoviárias onde são indicadas altas resistências à flexão e à compressão.

Pérvio

O concreto permeável é uma mistura de agregado graúdo especialmente graduado, cimento, água e pouco ou nenhum agregado fino. Este concreto também é conhecido como "sem finos" ou concreto poroso. A mistura dos ingredientes em um processo cuidadosamente controlado cria uma pasta que reveste e une as partículas agregadas. O concreto endurecido contém vazios de ar interconectados totalizando aproximadamente 15 a 25 por cento. A água corre pelos vazios no pavimento para o solo abaixo. As misturas de incorporação de ar são freqüentemente usadas em climas de congelamento e degelo para minimizar a possibilidade de danos causados pelo gelo. O concreto permeável também permite que a água da chuva filtre pelas estradas e estacionamentos, para recarregar os aquíferos, em vez de contribuir para o escoamento e inundações.

Polímero

Os concretos poliméricos são misturas de agregados e qualquer um dos vários polímeros e podem ser reforçados. O cimento é mais caro do que os cimentos à base de cal, mas os concretos poliméricos apresentam vantagens; eles têm resistência à tração significativa, mesmo sem reforço, e são amplamente impermeáveis à água. Os concretos poliméricos são frequentemente usados para reparos e construção de outras aplicações, como drenos.

Vulcânica

O concreto vulcânico substitui a rocha vulcânica pelo calcário que é queimado para formar o clínquer. Ele consome uma quantidade semelhante de energia, mas não emite carbono diretamente como subproduto. As rochas/cinzas vulcânicas são usadas como materiais cimentícios suplementares no concreto para melhorar a resistência à reação de sulfato, cloreto e sílica alcalina devido ao refinamento dos poros. Além disso, eles são geralmente econômicos em comparação com outros agregados, bons para concretos semi e leves e bons para isolamento térmico e acústico.

Materiais piroclásticos, como pedra-pomes, escória e cinzas, são formados a partir do resfriamento do magma durante erupções vulcânicas explosivas. Eles são usados como materiais cimentícios suplementares (SCM) ou como agregados para cimentos e concretos. Eles têm sido amplamente utilizados desde os tempos antigos para produzir materiais para aplicações de construção. Por exemplo, pedra-pomes e outros vidros vulcânicos foram adicionados como material pozolânico natural para argamassas e rebocos durante a construção da Villa San Marco no período romano (89 aC – 79 dC), que continua sendo um dos otium villae mais bem preservados de Baía de Nápoles, na Itália.

Desperdício de luz

A luz residual é uma forma de concreto modificado com polímero. A mistura específica de polímero permite a substituição de todos os agregados tradicionais (cascalho, areia, pedra) por qualquer mistura de resíduos sólidos no tamanho de grão de 3–10 mm para formar uma baixa resistência à compressão (3–20 N/mm ²) produto para construção de estradas e edifícios. Um metro cúbico de resíduos de concreto leve contém 1,1–1,3 m³ de resíduos triturados e nenhum outro agregado.

Concreto de enxofre

O concreto de enxofre é um concreto especial que usa enxofre como aglutinante e não requer cimento ou água.

Propriedades

O concreto tem resistência à compressão relativamente alta, mas resistência à tração muito menor. Portanto, geralmente é reforçado com materiais resistentes à tração (geralmente aço). A elasticidade do concreto é relativamente constante em níveis de tensão baixos, mas começa a diminuir em níveis de tensão mais altos à medida que a fissuração da matriz se desenvolve. O concreto tem um coeficiente de expansão térmica muito baixo e encolhe à medida que amadurece. Todas as estruturas de concreto racham até certo ponto, devido à retração e tração. O concreto que é submetido a forças de longa duração é propenso a fluência.

Os testes podem ser realizados para garantir que as propriedades do concreto correspondam às especificações para a aplicação.

Teste de compressão de um cilindro de concreto

Os ingredientes afetam os pontos fortes do material. Os valores de resistência do concreto são geralmente especificados como a resistência à compressão no limite inferior de uma amostra cilíndrica ou cúbica, conforme determinado pelos procedimentos de teste padrão.

A resistência do concreto é ditada por sua função. Concreto de resistência muito baixa - 14 MPa (2.000 psi) ou menos - pode ser usado quando o concreto deve ser leve. O concreto leve geralmente é obtido pela adição de ar, espumas ou agregados leves, com o efeito colateral de reduzir a resistência. Para a maioria dos usos rotineiros, o concreto de 20 a 32 MPa (2.900 a 4.600 psi) costuma ser usado. O concreto de 40 MPa (5.800 psi) está prontamente disponível comercialmente como uma opção mais durável, embora mais cara. Concreto de maior resistência é frequentemente usado para projetos civis maiores. Resistências acima de 40 MPa (5.800 psi) são frequentemente usadas para elementos de construção específicos. Por exemplo, as colunas do piso inferior de arranha-céus de concreto podem usar concreto de 80 MPa (11.600 psi) ou mais, para manter o tamanho das colunas pequeno. As pontes podem usar vigas longas de concreto de alta resistência para diminuir o número de vãos necessários. Ocasionalmente, outras necessidades estruturais podem exigir concreto de alta resistência. Se uma estrutura deve ser muito rígida, concreto de resistência muito alta pode ser especificado, mesmo muito mais forte do que o necessário para suportar as cargas de serviço. Resistências de até 130 MPa (18.900 psi) têm sido usadas comercialmente por esses motivos.

Eficiência energética

Os requisitos de energia para o transporte de concreto são baixos porque ele é produzido localmente a partir de recursos locais, normalmente fabricados a 100 quilômetros do local de trabalho. Da mesma forma, relativamente pouca energia é usada na produção e combinação das matérias-primas (embora grandes quantidades de CO₂ sejam produzidas pelas reações químicas na fabricação do cimento). A energia incorporada total do concreto em aproximadamente 1 a 1,5 megajoules por quilograma é, portanto, menor do que para a maioria dos materiais estruturais e de construção.

Uma vez colocado, o concreto oferece grande eficiência energética ao longo da vida útil de um edifício. Paredes de concreto vazam muito menos ar do que aquelas feitas de molduras de madeira. O vazamento de ar é responsável por uma grande porcentagem da perda de energia de uma casa. As propriedades de massa térmica do concreto aumentam a eficiência de edifícios residenciais e comerciais. Ao armazenar e liberar a energia necessária para aquecimento ou resfriamento, a massa térmica do concreto oferece benefícios durante todo o ano, reduzindo as oscilações de temperatura no interior e minimizando os custos de aquecimento e resfriamento. Enquanto o isolamento reduz a perda de energia através da envolvente do edifício, a massa térmica utiliza as paredes para armazenar e libertar energia. Os modernos sistemas de paredes de concreto usam isolamento externo e massa térmica para criar um edifício energeticamente eficiente. Formas de concreto isolante (ICFs) são blocos ocos ou painéis feitos de espuma isolante ou rastra que são empilhados para formar a forma das paredes de um edifício e depois preenchidos com concreto armado para criar a estrutura.

Segurança contra incêndio

Boston City Hall (1968) é um projeto Brutalista construído em grande parte de pré-cast e derramado no lugar concreto.

Os edifícios de betão são mais resistentes ao fogo do que os construídos com estruturas de aço, uma vez que o betão tem uma condutividade térmica mais baixa do que o aço e pode assim durar mais nas mesmas condições de incêndio. Às vezes, o concreto é usado como proteção contra incêndio para estruturas de aço, para o mesmo efeito descrito acima. Concreto como escudo de fogo, por exemplo Fondu fyre, também pode ser usado em ambientes extremos como uma plataforma de lançamento de mísseis.

As opções para construção não combustível incluem pisos, tetos e telhados feitos de concreto pré-moldado moldado no local e oco. Para paredes, a tecnologia de alvenaria de concreto e formas de concreto isolante (ICFs) são opções adicionais. ICFs são blocos ocos ou painéis feitos de espuma isolante à prova de fogo que são empilhados para formar a forma das paredes de um edifício e depois preenchidos com concreto armado para criar a estrutura.

O concreto também oferece boa resistência contra forças aplicadas externamente, como ventos fortes, furacões e tornados, devido à sua rigidez lateral, que resulta em um movimento horizontal mínimo. No entanto, esta rigidez pode funcionar contra certos tipos de estruturas de concreto, particularmente onde uma estrutura de flexão relativamente maior é necessária para resistir a forças mais extremas.

Segurança contra terremotos

Como discutido acima, o concreto é muito resistente à compressão, mas fraco à tração. Terremotos maiores podem gerar cargas de cisalhamento muito grandes nas estruturas. Essas cargas de cisalhamento sujeitam a estrutura a cargas de tração e compressão. Estruturas de concreto sem reforço, como outras estruturas de alvenaria não reforçadas, podem falhar durante abalos sísmicos severos. Estruturas de alvenaria não reforçadas constituem um dos maiores riscos de terremotos em todo o mundo. Esses riscos podem ser reduzidos por meio da adaptação sísmica de edifícios em risco (por exemplo, edifícios escolares em Istambul, Turquia).

Construção com concreto

The City Court Building em Buffalo, Nova Iorque

O concreto é um dos materiais de construção mais duráveis. Ele fornece resistência ao fogo superior em comparação com a construção de madeira e ganha resistência ao longo do tempo. Estruturas feitas de concreto podem ter uma longa vida útil. O concreto é usado mais do que qualquer outro material artificial no mundo. A partir de 2006, cerca de 7,5 bilhões de metros cúbicos de concreto são produzidos a cada ano, mais de um metro cúbico para cada pessoa na Terra.

Concreto armado

Cristo Redentor Estátua no Rio de Janeiro, Brasil. É feito de concreto reforçado revestido em um mosaico de milhares de telhas de pedra de sabão triangular.

O uso de reforço, na forma de ferro, foi introduzido na década de 1850 pelo industrial francês François Coignet, e foi somente na década de 1880 que o engenheiro civil alemão G. A. Wayss usou o aço como reforço. O concreto é um material relativamente frágil, forte sob compressão, mas menos resistente à tração. O concreto simples e não armado não é adequado para muitas estruturas, pois é relativamente pobre em suportar tensões induzidas por vibrações, cargas de vento e assim por diante. Portanto, para aumentar sua resistência total, hastes de aço, fios, malhas ou cabos podem ser embutidos no concreto antes de sua fixação. Esse reforço, geralmente conhecido como vergalhão, resiste às forças de tração.

O concreto armado (CR) é um compósito versátil e um dos materiais mais utilizados na construção moderna. É composto por diferentes materiais constituintes com propriedades muito diferentes que se complementam. No caso do concreto armado, os materiais componentes são quase sempre concreto e aço. Esses dois materiais formam uma forte ligação e são capazes de resistir a uma variedade de forças aplicadas, atuando efetivamente como um único elemento estrutural.

O concreto armado pode ser pré-moldado ou moldado no local (in situ) e é usado em uma ampla gama de aplicações, como; construção de laje, parede, viga, coluna, fundação e estrutura. A armadura geralmente é colocada em áreas do concreto que provavelmente estarão sujeitas a tração, como a parte inferior das vigas. Normalmente, há uma cobertura mínima de 50 mm, tanto acima quanto abaixo do reforço de aço, para resistir a lascas e corrosão que podem levar à instabilidade estrutural. Outros tipos de reforço sem aço, como concretos reforçados com fibras, são usados para aplicações especializadas, principalmente como meio de controlar a fissuração.

Concreto pré-moldado

O concreto pré-moldado é o concreto que é moldado em um local para uso em outro e é um material móvel. A maior parte da produção de pré-moldados é realizada em obras de fornecedores especializados, embora em alguns casos, por fatores econômicos e geográficos, escala do produto ou dificuldade de acesso, os elementos sejam moldados no canteiro de obras ou adjacentes a ele. A pré-moldagem oferece vantagens consideráveis por ser realizada em ambiente controlado, protegido das intempéries, mas a desvantagem é a contribuição para a emissão de gases de efeito estufa desde o transporte até o canteiro de obras.

Vantagens a obter com a utilização de pré-fabricados em betão:

• Existem esquemas de dimensão preferencial, com elementos de modelos experimentados e testados disponíveis a partir de um catálogo.
• Grandes economias no tempo resultam da fabricação de elementos estruturais, além da série de eventos que determinam a duração geral da construção, conhecida pelo planejamento de engenheiros como o "caminho crítico".
• Disponibilidade de instalações de laboratório capazes dos testes de controle necessários, muitos sendo certificados para testes específicos de acordo com as Normas Nacionais.
• Equipamentos com capacidade adequada a tipos específicos de produção, tais como camas estressantes com capacidade adequada, moldes e máquinas dedicadas a produtos específicos.
• Os acabamentos de alta qualidade obtidos diretamente do molde eliminam a necessidade de decoração de interiores e garantem baixos custos de manutenção.

Estruturas de massa

Foto aérea de reconstrução na instalação de armazenamento bombeado Taum Sauk (Missouri) no final de novembro de 2009. Depois que o reservatório original falhou, o novo reservatório foi feito de betão compacto de rolo.

Devido à reação química exotérmica do cimento durante a configuração, grandes estruturas de concreto, como barragens, bloqueios de navegação, grandes fundações de tapetes e grandes quebra-mares geram calor excessivo durante a hidratação e expansão associada. Para mitigar esses efeitos, o pós-resfriamento é comumente aplicado durante a construção. Um dos primeiros exemplos em Hoover Dam usou uma rede de tubos entre as colocações verticais de concreto para circular a água de resfriamento durante o processo de cura para evitar o superaquecimento prejudicial. Sistemas semelhantes ainda são usados; dependendo do volume do vazamento, da mistura de concreto utilizada e da temperatura do ar ambiente, o processo de resfriamento pode durar muitos meses após a colocação do concreto. Vários métodos também são usados para pré-resfriar a mistura de concreto em estruturas de concreto maciço.

Outra abordagem para estruturas de concreto maciço que minimiza o subproduto térmico do cimento é o uso de concreto compactado com rolo, que usa uma mistura seca que tem um requisito de resfriamento muito menor do que a colocação úmida convencional. Ele é depositado em camadas espessas como um material semi-seco e depois compactado em uma massa densa e forte.

Acabamento de superfícies

Preto basalto piso de concreto polido

As superfícies de concreto bruto tendem a ser porosas e têm uma aparência relativamente desinteressante. Muitos acabamentos podem ser aplicados para melhorar a aparência e preservar a superfície contra manchas, penetração de água e congelamento.

Exemplos de aparência aprimorada incluem concreto estampado onde o concreto úmido tem um padrão impresso na superfície, para dar um efeito pavimentado, de paralelepípedos ou de tijolo, e pode ser acompanhado de coloração. Outro efeito popular para pisos e tampos de mesa é o concreto polido, onde o concreto é polido opticamente plano com abrasivos de diamante e selado com polímeros ou outros selantes.

Outros acabamentos podem ser obtidos com cinzelamento, ou técnicas mais convencionais como pintura ou recobrimento com outros materiais.

O tratamento adequado da superfície do concreto e, portanto, de suas características, é uma etapa importante na construção e reforma de estruturas arquitetônicas.

Estruturas protendidas

Cactos elegantes decoram uma parede de som/retenção em Phoenix, Arizona

O concreto protendido é uma forma de concreto armado que acumula tensões de compressão durante a construção para se opor às tensões de tração experimentadas em uso. Isso pode reduzir muito o peso de vigas ou lajes, por distribuindo melhor as tensões na estrutura para aproveitar ao máximo as armaduras. Por exemplo, uma viga horizontal tende a ceder. A armadura protendida ao longo da parte inferior da viga neutraliza isso. No betão pré-tensionado, o pré-esforço é obtido através da utilização de cordoalhas ou barras de aço ou polímero submetidas a um esforço de tracção antes do betão, ou no betão pós-tensionado, após o betão.

Existem dois sistemas diferentes sendo usados:

• O concreto pré-tensionado é quase sempre pré-moldado, e contém fios de aço (tendons) que são mantidos em tensão enquanto o concreto é colocado e define em torno deles.
• O concreto pós-tensionado tem condutas através dele. Depois que o concreto ganhou força, os tendões são puxados através dos ductos e estressados. Os ductos são então cheios de argamassa. Pontes construídas desta forma têm experimentado corrosão considerável dos tendões, então o pós-tensão externo pode agora ser usado em que os tendões correm ao longo da superfície externa do concreto. Em concreto pré-tensionado, o pré-esforço é alcançado usando tendões de aço ou polímero ou barras que são submetidas a uma força de tração antes de fundição, ou para concreto pós-tensionado, após fundição.

Mais de 55.000 milhas (89.000 km) de rodovias nos Estados Unidos são pavimentadas com esse material. Concreto armado, concreto protendido e concreto pré-moldado são os tipos de extensões funcionais de concreto mais amplamente utilizados nos dias modernos. Para obter mais informações, consulte Arquitetura brutalista.

Posicionamento em clima frio

Pohjola!, um edifício de escritório feito de concreto no centro da cidade de Kouvola em Kymenlaakso, Finlândia

As condições meteorológicas extremas (calor ou frio extremo; condições de vento e variações de humidade) podem alterar significativamente a qualidade do betão. Muitas precauções são observadas na colocação em clima frio. Baixas temperaturas retardam significativamente as reações químicas envolvidas na hidratação do cimento, afetando assim o desenvolvimento da resistência. Evitar o congelamento é o cuidado mais importante, pois a formação de cristais de gelo pode causar danos à estrutura cristalina da pasta de cimento hidratada. Se a superfície do concreto vazado for isolada das temperaturas externas, o calor da hidratação impedirá o congelamento.

A definição do American Concrete Institute (ACI) para colocação em clima frio, ACI 306, é:

• Um período em que por mais de três dias sucessivos a temperatura média diária do ar cai abaixo de 40 °F (~ 4.5 °C), e
• A temperatura fica abaixo de 50 °F (10 °C) por mais de uma metade de qualquer período de 24 horas.

No Canadá, onde as temperaturas tendem a ser muito mais baixas durante a estação fria, os seguintes critérios são usados pela CSA A23.1:

• Quando a temperatura do ar é ≤ 5 °C, e
• Quando houver uma probabilidade de que a temperatura possa cair abaixo de 5 °C dentro de 24 horas de colocar o concreto.

A resistência mínima antes de expor o concreto ao frio extremo é de 500 psi (3,4 MPa). A CSA A 23.1 especificou uma resistência à compressão de 7,0 MPa para ser considerada segura para exposição ao congelamento.

Colocação subaquática

Assembled tremie colocando concreto subaquático

O concreto pode ser colocado e curado debaixo d'água. Deve-se ter cuidado no método de colocação para evitar a lavagem do cimento. Os métodos de colocação subaquática incluem tremie, bombeamento, colocação de saltos, colocação manual usando bolsas de alternância e trabalho com bolsas.

Agregado rebocado é um método alternativo de formar uma massa de concreto subaquática, onde as formas são preenchidas com agregado graúdo e os vazios completamente preenchidos com rejunte bombeado.

Estradas

Estradas de concreto são mais eficientes em termos de combustível, mais refletivas e duram significativamente mais do que outras superfícies de pavimentação, mas têm uma participação de mercado muito menor do que outras soluções de pavimentação. Os métodos modernos de pavimentação e as práticas de projeto mudaram a economia da pavimentação de concreto, de modo que um pavimento de concreto bem projetado e colocado será menos dispendioso nos custos iniciais e significativamente mais barato ao longo do ciclo de vida. Outro grande benefício é que o concreto permeável pode ser usado, o que elimina a necessidade de colocar bueiros perto da estrada e reduz a necessidade de uma estrada levemente inclinada para ajudar a escoar a água da chuva. A não necessidade de descartar a água da chuva através do uso de drenos também significa que menos eletricidade é necessária (mais bombeamento é necessário no sistema de distribuição de água), e nenhuma água da chuva fica poluída, pois não se mistura mais com a água poluída. Em vez disso, é imediatamente absorvido pelo solo.

Ambiente, saúde e segurança

A fabricação e o uso do concreto produzem uma ampla gama de impactos ambientais, econômicos e sociais.

Concreto, cimento e meio ambiente

Um dos principais componentes do concreto é o cimento, uma substância fina, macia e do tipo pulverulento, usada principalmente para unir areia fina e agregados graúdos no concreto. Embora exista uma variedade de tipos de cimento, o mais comum é o "cimento Portland", que é produzido pela mistura de clínquer com quantidades menores de outros aditivos, como gesso e calcário moído. A produção de clínquer, principal constituinte do cimento, é responsável pela maior parte das emissões de gases com efeito de estufa do setor, incluindo a intensidade energética e as emissões de processo.

A indústria do cimento é um dos três principais produtores de dióxido de carbono, um dos principais gases de efeito estufa – os outros dois são a produção de energia e as indústrias de transporte. Em média, cada tonelada de cimento produzida libera uma tonelada de CO₂ na atmosfera. Fabricantes de cimento pioneiros afirmam atingir intensidades de carbono mais baixas, com 590 kg de CO₂eq por tonelada de cimento produzido. As emissões se devem aos processos de combustão e calcinação, que representam aproximadamente 40% e 60% dos gases de efeito estufa, respectivamente. Considerando que o cimento é apenas uma fração dos constituintes do concreto, estima-se que uma tonelada de concreto seja responsável pela emissão de cerca de 100–200 kg de CO₂. Todos os anos, mais de 10 bilhões de toneladas de concreto são usadas em todo o mundo. Nos próximos anos, grandes quantidades de concreto continuarão sendo utilizadas, e a mitigação das emissões de CO₂ do setor será ainda mais crítica.

O concreto é usado para criar superfícies duras que contribuem para o escoamento superficial, que pode causar forte erosão do solo, poluição da água e inundações, mas, inversamente, pode ser usado para desviar, represar e controlar inundações. A poeira de concreto liberada pela demolição de edifícios e desastres naturais pode ser uma fonte importante de poluição do ar perigosa. O concreto contribui para o efeito de ilha de calor urbana, embora menos do que o asfalto.

Concreto e mitigação das mudanças climáticas

A redução do teor de clínquer pode ter efeitos positivos na avaliação ambiental do ciclo de vida do betão. Alguns trabalhos de pesquisa sobre a redução do teor de clínquer no concreto já foram realizados. No entanto, existem diferentes estratégias de pesquisa. Muitas vezes, a substituição de algum clínquer por grandes quantidades de escória ou cinza volante foi investigada com base na tecnologia convencional do concreto. Isso pode levar ao desperdício de matérias-primas escassas, como escória e cinzas volantes. O objetivo de outras atividades de pesquisa é o uso eficiente de cimento e materiais reativos como escória e cinzas volantes em concreto com base em uma abordagem de projeto de mistura modificada.

Uma investigação ambiental descobriu que o carbono incorporado de uma fachada de concreto pré-moldado pode ser reduzido em 50% ao usar o concreto de alto desempenho reforçado com fibras apresentado no lugar do revestimento de concreto armado típico.

Estudos foram realizados sobre a comercialização de concretos de baixo carbono. A avaliação do ciclo de vida (LCA) do concreto de baixo carbono foi investigada de acordo com as taxas de substituição de escória granulada de alto forno (GGBS) e cinza volante (FA). O potencial de aquecimento global (GWP) de GGBS diminuiu em 1,1 kg CO₂ eq/m³, enquanto o FA diminuiu em 17,3 kg CO₂ eq/ m³ quando a taxa de substituição da mistura mineral foi aumentada em 10%. Este estudo também comparou as propriedades de resistência à compressão de concreto de baixo teor de carbono com mistura binária de acordo com as proporções de substituição, e a faixa aplicável de proporções de mistura foi derivada.

Pesquisadores da Universidade de Auckland estão trabalhando na utilização de biocarvão em aplicações de concreto para reduzir as emissões de carbono durante a produção de concreto e melhorar a resistência.

Concreto e adaptação às mudanças climáticas

Materiais de construção de alto desempenho serão particularmente importantes para aumentar a resiliência, inclusive para defesas contra inundações e proteção de infraestrutura crítica. Os riscos à infraestrutura e às cidades decorrentes de eventos climáticos extremos são especialmente sérios para os locais expostos a enchentes e furacões, mas também onde os residentes precisam de proteção contra temperaturas extremas no verão. O concreto tradicional pode ficar sob tensão quando exposto à umidade e a altas concentrações de CO₂ atmosférico. Embora o concreto provavelmente continue sendo importante em aplicações onde o ambiente é desafiador, também são necessários materiais novos, mais inteligentes e mais adaptáveis.

Concreto – saúde e segurança

betão triturado reciclado, para ser reutilizado como preenchimento granular, é carregado em um caminhão semi-dump

A moagem de concreto pode produzir poeira perigosa. A exposição ao pó de cimento pode levar a problemas como silicose, doença renal, irritação da pele e efeitos semelhantes. O Instituto Nacional de Segurança e Saúde Ocupacional dos EUA nos Estados Unidos recomenda a colocação de coberturas de ventilação de exaustão local em trituradoras elétricas de concreto para controlar a propagação dessa poeira. Além disso, a Administração de Saúde e Segurança Ocupacional (OSHA) estabeleceu regulamentos mais rigorosos para empresas cujos trabalhadores entram em contato regularmente com pó de sílica. Uma regra de sílica atualizada, que a OSHA entrou em vigor em 23 de setembro de 2017 para empresas de construção, restringiu a quantidade de sílica cristalina respirável que os trabalhadores poderiam legalmente entrar em contato com 50 microgramas por metro cúbico de ar por dia de trabalho de 8 horas. Essa mesma norma entrou em vigor a 23 de junho de 2018 para a indústria geral, fraturação hidráulica e marítima. Que o prazo foi prorrogado até 23 de junho de 2021 para controles de engenharia na indústria de fraturamento hidráulico. As empresas que não cumprirem os rígidos regulamentos de segurança podem enfrentar encargos financeiros e penalidades extensas. A presença de algumas substâncias no concreto, incluindo aditivos úteis e indesejados, pode causar problemas de saúde devido à toxicidade e radioatividade. O concreto fresco (antes da cura completa) é altamente alcalino e deve ser manuseado com equipamento de proteção adequado.

Economia circular

O concreto é um excelente material para a construção de edifícios duradouros e energeticamente eficientes. No entanto, mesmo com um bom projeto, as necessidades humanas mudam e potenciais resíduos serão gerados.

Fim de vida: degradação e desperdício do concreto

O Viaduto Tunkhannock no nordeste da Pensilvânia abriu em 1915 e ainda está em uso regular hoje

O concreto pode ser danificado por muitos processos, como a expansão de produtos de corrosão das barras de reforço de aço, congelamento de água aprisionada, fogo ou calor radiante, expansão de agregados, efeitos da água do mar, corrosão bacteriana, lixiviação, erosão por rápida- água corrente, danos físicos e danos químicos (por carbonatação, cloretos, sulfatos e água destilada). Os microfungos Aspergillus alternaria e Cladosporium foram capazes de crescer em amostras de concreto usadas como barreira de resíduos radioativos no reator de Chernobyl; lixiviação de alumínio, ferro, cálcio e silício.

O betão pode ser considerado resíduo de acordo com a decisão da Comissão Europeia de 2014/955/UE para a Lista de Resíduos sob os códigos: 17 (resíduos de construção e demolição, incluindo solo escavado de locais contaminados) 01 (concreto, tijolos, telhas e cerâmica), 01 (concreto), e 17.01.06* (misturas de, frações separadas de concreto, tijolos, telhas e cerâmica contendo substâncias perigosas), e 17.01.07 (misturas de, frações separadas de concreto, tijolos, telhas e cerâmicas não mencionadas em 17.01.06). Estima-se que em 2018 a União Europeia tenha gerado 371.910 mil toneladas de resíduos minerais de construção e demolição, sendo que cerca de 4% dessa quantidade é considerada perigosa. Alemanha, França e Reino Unido foram os três maiores poluidores com 86.412 mil toneladas, 68.976 e 68.732 mil toneladas de geração de resíduos de construção, respectivamente.

Atualmente, não existe um critério de Fim dos Resíduos para materiais de concreto na UE. No entanto, diversos setores vêm propondo alternativas para o resíduo de concreto e reaproveitando-o como matéria-prima secundária em diversas aplicações, inclusive na própria fabricação do concreto.

Reutilização de concreto

A reutilização de blocos na forma original, ou por corte em blocos menores, tem ainda menos impacto ambiental; no entanto, apenas um mercado limitado existe atualmente. Projetos de construção aprimorados que permitem a reutilização de lajes e a transformação de edifícios sem demolição podem aumentar esse uso. As lajes de concreto alveolar são fáceis de desmontar e o vão normalmente é constante, tornando-as boas para reutilização.

Outras possibilidades de reaproveitamento são possíveis com peças pré-moldadas de concreto: por meio da demolição seletiva, essas peças podem ser desmontadas e recolhidas para uso posterior em outros canteiros de obras. Estudos mostram que planos de retroconstrução e remontagem de unidades construtivas (ou seja, reaproveitamento de pré-fabricados de concreto) são uma alternativa para um tipo de construção que protege recursos e economiza energia. Especialmente materiais de construção de vida longa, duráveis e com uso intensivo de energia, como o concreto, podem ser mantidos no ciclo de vida por mais tempo por meio da reciclagem. Construções pré-fabricadas são os pré-requisitos para construções necessariamente desmontáveis. No caso de aplicação otimizada na carcaça do edifício, estima-se uma economia de custos de 26%, um complemento lucrativo para novos métodos de construção. No entanto, isso depende de vários rumos a serem definidos. A viabilidade dessa alternativa deve ser estudada, pois a logística associada ao transporte de peças pesadas de concreto pode impactar financeiramente a operação e também aumentar a pegada de carbono do projeto. Além disso, os regulamentos em constante mudança sobre novos edifícios em todo o mundo podem exigir padrões de qualidade mais altos para elementos de construção e inibir o uso de elementos antigos que podem ser classificados como obsoletos.

Reciclagem de concreto

A reciclagem de concreto é um método cada vez mais comum para descartar estruturas de concreto. Detritos de concreto costumavam ser enviados rotineiramente para aterros sanitários para descarte, mas a reciclagem está aumentando devido à melhoria da consciência ambiental, leis governamentais e benefícios econômicos.

Ao contrário da crença geral, a recuperação do concreto é alcançável – o concreto pode ser triturado e reutilizado como agregado em novos projetos.

Reciclar ou recuperar concreto reduz a exploração de recursos naturais e os custos de transporte associados, além de reduzir o depósito de resíduos em aterros. No entanto, tem pouco impacto na redução das emissões de gases de efeito estufa, pois a maioria das emissões ocorre quando o cimento é feito e o cimento sozinho não pode ser reciclado. Atualmente, a maior parte do concreto recuperado é utilizada para sub-bases de estradas e projetos de engenharia civil. Do ponto de vista da sustentabilidade, esses usos de qualidade relativamente baixa fornecem atualmente o resultado ideal.

O processo de reciclagem pode ser feito in situ, com centrais móveis, ou em unidades de reciclagem específicas. O material de entrada pode ser concreto fresco (úmido) de caminhões de mistura pronta, resíduos de produção em uma instalação de produção de pré-moldados, resíduos de construção e demolição. A fonte mais significativa são os resíduos de demolição, preferencialmente pré-selecionados de processos de demolição seletiva.

De longe, o método mais comum para reciclar concreto seco e endurecido envolve esmagamento. Os classificadores e trituradores móveis são frequentemente instalados em canteiros de obras para permitir o processamento no local. Em outras situações, são estabelecidos locais de processamento específicos, que geralmente são capazes de produzir agregados de maior qualidade. As telas são usadas para atingir o tamanho de partícula desejado e remover sujeira, partículas estranhas e material fino do agregado graúdo.

Cloro e sulfatos são contaminantes indesejados originados do solo e das intempéries e podem provocar problemas de corrosão em estruturas de alumínio e aço. O produto final, Agregado de Concreto Reciclado (RCA), apresenta propriedades interessantes como: formato angular, superfície mais rugosa, menor peso específico (20%), maior absorção de água e pH maior que 11 – esse pH elevado aumenta o risco de reações alcalinas.

A menor densidade de RCA geralmente aumenta a eficiência do projeto e melhora o custo do trabalho – agregados de concreto reciclado rendem mais volume por peso (até 15%). As propriedades físicas dos agregados graúdos feitos de concreto de demolição triturado o tornam o material preferido para aplicações como base e sub-base de estradas. Isso ocorre porque os agregados reciclados geralmente têm melhores propriedades de compactação e requerem menos cimento para usos de sub-base. Além disso, é geralmente mais barato de obter do que o material virgem.

Aplicações de agregado de concreto reciclado

As principais aplicações comerciais do agregado final de concreto reciclado são:

• Curso base agregado (base rodoviária), ou os agregados não tratados usados como base para pavimentação de estrada, é a camada subjacente (sob o surfacing de pavimento) que forma uma base estrutural para pavimentação. Para esta data este foi o aplicativo mais popular para RCA devido a aspectos técnicos-econômicos.
• Aggregado para concreto pronto-mistura, substituindo de 10 a 45% dos agregados naturais na mistura de concreto com uma mistura de cimento, areia e água. Alguns edifícios do conceito estão mostrando o progresso deste campo. Como o RCA contém cimento, as razões da mistura têm de ser ajustadas para alcançar requisitos estruturais desejados, tais como capacidade de trabalho, resistência e absorção de água.
• Estabilização do solo, com a incorporação de cinzas recicladas agregadas, cal ou voar em material subgrade de qualidade marginal usado para melhorar a capacidade de carga desse subgrau.
• Cama de tubo: servindo como uma cama estável ou fundação firme em que colocar utilitários subterrâneos. Alguns regulamentos de alguns países proíbem o uso de RCA e outros resíduos de construção e demolição em camas de filtração e drenagem devido a contaminação potencial com impactos de crómio e valor de pH.
• Materiais de paisagem: para promover a arquitetura verde. Até o momento, o agregado de concreto reciclado tem sido usado como paredes de rocha boulder/stacked, estruturas de abutment underpass, estruturas de erosão, características de água, paredes de retenção e muito mais.

Desafios do berço ao berço

Circularidade de Concreto: Cradle-to-Cradle design

As aplicações desenvolvidas para RCA até agora não são exaustivas, e muitos outros usos serão desenvolvidos à medida que regulamentos, instituições e normas encontrem maneiras de acomodar resíduos de construção e demolição como matérias-primas secundárias de maneira segura e econômica. No entanto, considerando o propósito de haver uma circularidade de recursos no ciclo de vida do concreto, a única aplicação da RCA que poderia ser considerada como reciclagem de concreto é a substituição de agregados naturais em misturas de concreto. Todas as outras aplicações cairiam na categoria de downcycling. Estima-se que mesmo a recuperação quase completa do concreto dos resíduos de construção e demolição fornecerá apenas cerca de 20% das necessidades totais de agregados no mundo desenvolvido.

O caminho para a circularidade vai além da própria tecnologia do concreto, dependendo de avanços multilaterais na indústria de cimento, pesquisa e desenvolvimento de materiais alternativos, projeto e gestão de edifícios e demolições, bem como uso consciente de espaços em áreas urbanas para reduzir o consumo.

Recordes mundiais

O recorde mundial para o maior vazamento de concreto em um único projeto é a Barragem das Três Gargantas, na província de Hubei, China, pela Three Gorges Corporation. A quantidade de concreto utilizada na construção da barragem é estimada em 16 milhões de metros cúbicos ao longo de 17 anos. O recorde anterior era de 12,3 milhões de metros cúbicos na hidrelétrica de Itaipu, no Brasil.

O recorde mundial de bombeamento de concreto foi estabelecido em 7 de agosto de 2009 durante a construção do Projeto Hidrelétrico Parbati, perto da vila de Suind, Himachal Pradesh, Índia, quando a mistura de concreto foi bombeada por uma altura vertical de 715 m (2.346 pés).

A barragem Polavaram funciona em Andhra Pradesh em 6 de janeiro de 2019 entrou no Guinness World Records ao derramar 32.100 metros cúbicos de concreto em 24 horas. O recorde mundial para a maior balsa de concreto despejado continuamente foi alcançado em agosto de 2007 em Abu Dhabi, contratando a empresa Al Habtoor-CCC Joint Venture e o fornecedor de concreto é a Unibeton Ready Mix. O vazamento (uma parte da fundação da Landmark Tower de Abu Dhabi) foi de 16.000 metros cúbicos de concreto despejados em um período de dois dias. O recorde anterior, 13.200 metros cúbicos derramados em 54 horas, apesar de uma forte tempestade tropical exigindo que o local fosse coberto com lonas para permitir a continuação do trabalho, foi alcançado em 1992 pelos consórcios japoneses e sul-coreanos Hazama Corporation e Samsung C&T Corporation para a construção das Petronas Towers em Kuala Lumpur, Malásia.

O recorde mundial para o maior piso de concreto vazado continuamente foi concluído em 8 de novembro de 1997, em Louisville, Kentucky, pela empresa de projeto e construção EXXCEL Project Management. A colocação monolítica consistia em 225.000 pés quadrados (20.900 m²) de concreto colocado em 30 horas, finalizado com uma tolerância de planicidade de F_F 54,60 e uma tolerância de nivelamento de F_L 43,83. Isso superou o recorde anterior em 50% em volume total e 7,5% em área total.

O recorde para o maior lançamento contínuo de concreto subaquático foi concluído em 18 de outubro de 2010, em Nova Orleans, Louisiana, pelo empreiteiro C. J. Mahan Construction Company, LLC de Grove City, Ohio. A colocação consistiu em 10.251 jardas cúbicas de concreto colocadas em 58,5 horas usando duas bombas de concreto e duas usinas de concreto dedicadas. Após a cura, esta colocação permite que a ensecadeira de 50.180 pés quadrados (4.662 m²) seja desidratada aproximadamente 26 pés (7,9 m) abaixo do nível do mar para permitir a construção do Canal de Navegação do Porto Interior Sill & Monolith Projeto a ser concluído no seco.