Desde a antiguidade, são utilizados materiais de construção que podem ser chamados de concreto. O concreto romano era feito de cinza vulcânica (pozolana) e cal hidratada. O concreto romano era superior a outras receitas de concreto (por exemplo, aquelas que consistiam apenas de areia e cal, geralmente chamadas de argamassa)[2]​ usadas por outras culturas. Além das cinzas vulcânicas, o pó de tijolo também poderia ser usado para fazer concreto romano convencional. Além do concreto romano convencional, os romanos também inventaram outra mistura, de cinzas vulcânicas e argila.[3]​ Mas tenha cuidado: uma mistura de cal, areia e água é uma argamassa, enquanto uma mistura de cal, areia, água e cascalho já é concreto de cal.

Alguns tipos de concreto usados ​​para fazer esculturas e floreiras são chamados de pedra artificial, pedra fundida, pedra reconstituída ou pedra composta.[4]​ Não existe uma fórmula única e precisa que diferencie a pedra artificial de outros materiais de construção onde o aglutinante é a cal. Isso ocorre porque o termo é anterior à ciência química moderna e foi atestado pelo menos desde a década de 1790.

No século e depois, o termo pedra artificial referia-se a vários produtos, incluindo numerosos concretos onde o aglutinante era o cimento (uma mistura tratada de calcário e argila).[4]​ A palavra inglesa cement, além do mesmo significado de "mistura tratada de calcário e argila" que tem em espanhol, significa "qualquer coisa que se una",[5]​ de modo que pode ser dito em inglês concretos cimentados com cal, concretos onde o aglutinante é cal, chamado "cal concreto".

Espuma de concreto (espuma de concreto ou espuma de cimento) é um material à base de cimento que incorpora bolhas de ar estáveis ​​para criar um produto leve e altamente isolante. Ao contrário do concreto com incorporação de ar, que introduz pequenas bolhas de ar através de um aditivo durante a mistura, o concreto espumoso substitui os agregados graúdos por essas bolhas de ar, resultando em uma diferença significativa de densidade: varia de 400 a 1.600 kg/m, enquanto o concreto com incorporação de ar mantém sua densidade em cerca de 2.000 kg/m.

O concreto espumoso é produzido pela mistura de cimento ou cinza volante, areia, água e uma espuma sintética aerada, que proporciona estabilidade às bolhas de ar. Oferece excelentes propriedades de isolamento térmico e acústico, tornando-o adequado para aplicações como isolamento ou preenchimento de vãos e valas. Sua leveza também facilita o manuseio e o transporte em comparação ao concreto tradicional. O concreto espumoso pode ser facilmente moldado em diferentes formas e tamanhos. Logicamente, possui menor resistência à compressão que o concreto convencional.

O concreto a vácuo, feito com vapor de água que produz vácuo dentro de uma betoneira para liberar bolhas de ar dentro do concreto, está sendo investigado. A ideia é que o vapor desloque o ar normalmente sobre o concreto. Quando o vapor se condensa em água, cria uma baixa pressão no concreto que retira o ar dele. Isso torna o concreto mais resistente devido à menor presença de ar na mistura. Uma desvantagem é que a mistura deve ser feita em recipiente hermético.

A resistência final do concreto aumenta aproximadamente 25%. O concreto a vácuo endurece muito rapidamente, de modo que as formas podem ser removidas apenas 30 minutos após despejar a mistura nelas, mesmo em colunas de 6 metros de altura. Isto tem um interesse económico considerável, especialmente numa fábrica de pré-moldados, uma vez que a cofragem pode ser reutilizada em intervalos frequentes. A resistência de aderência (de seus componentes) do concreto a vácuo é aproximadamente 20% maior que a do concreto normal.

A superfície do concreto a vácuo é completamente livre de corrosão e a camada superior, até uma profundidade de 1/16 polegada (1,6 milímetros), é altamente resistente à abrasão. Estas características são de especial importância na construção de estruturas de concreto que estarão em contato com água fluindo em alta velocidade. Adere bem ao betão antigo e, portanto, pode ser utilizado para renovar lajes de estradas e outros trabalhos de reparação.

Concreto armado é o concreto vazado em uma fôrma onde há um reforço de barras de aço corrugadas. Depois de solidificada, a fôrma é retirada e as barras permanecem dentro da matriz de concreto, conferindo ao conjunto resistência tanto à compressão quanto à tração, tornando-o muito adequado para construção em áreas atingidas por terremotos (construção anti-sísmica) e não tem custos de manutenção.[6]​.

Concreto asfáltico é uma mistura de 2 tipos de agregados e asfalto em vez de cimento. Não carrega água. Como o asfalto é sólido à temperatura ambiente, ele deve ser aquecido a uma temperatura entre 150 e 160 °C para fazer a mistura.[7]​.

Este tipo de concreto é capaz de desenvolver alta resistência poucas horas após ser vazado (o concreto normal leva 28 dias para atingir sua resistência máxima). Esta característica apresenta vantagens como a possibilidade de retirar precocemente a fôrma (também, dependendo das aplicações, a fôrma pode ser dispensada e simplesmente compactar a mistura quente após o vazamento) e avançar muito rapidamente no processo construtivo, deixando os pavimentos reparados totalmente operacionais em apenas algumas horas. A resistência e durabilidade máximas podem variar do concreto padrão, dependendo dos detalhes da composição.

O concreto normal, uma vez vazado, precisa ser compactado, geralmente com vibrador, para remover bolhas de ar e excesso de água. O normal é usar vibradores elétricos. Também pode ser feito com ferramentas não elétricas. Caso contrário, a resistência será menor e poderão aparecer defeitos. Descobriu-se que os defeitos do concreto no Japão se deviam principalmente à alta proporção água-cimento usada para aumentar a trabalhabilidade. A má compactação deveu-se principalmente à necessidade de construção rápida nas décadas de 1960 e 1970. Hajime Okamura previu a necessidade de um concreto altamente trabalhável e que não dependesse de força mecânica para compactação. Durante a década de 1980, Okamura e seu aluno de doutorado Kazamasa Ozawa, da Universidade de Tóquio, desenvolveram concreto autoadensável (CAA), que era coeso, mas fluido e assumia a forma de fôrma sem a necessidade de compactação mecânica. Nos Estados Unidos, o CAA é conhecido como concreto autoadensável.

O SCC é caracterizado pelo seguinte:

O SCC pode economizar até 50% em custos de mão de obra devido ao vazamento 80% mais rápido e ao menor desgaste da fôrma.

Em 2005, os concretos autoadensáveis ​​representaram 10 a 15% das vendas de concreto em alguns países europeus. Na indústria de concreto pré-moldado dos EUA, o CAA é responsável por mais de 75% da produção de concreto. 38 departamentos de transporte nos EUA aceitam o uso do SCC para projetos de rodovias e pontes.

Esta tecnologia emergente é possível graças ao uso de plastificantes de policarboxilato, em vez dos antigos polímeros à base de naftaleno, e modificadores de viscosidade para evitar a segregação de agregados.

É especialmente projetado para contenção de radiação.[8]​.

O concreto aerado produzido pela adição de um agente incorporador de ar ao concreto (ou um agregado leve, como agregado de argila expandida ou grânulos de cortiça e vermiculita) é às vezes chamado de concreto aerado, concreto aerado leve, concreto de densidade variável, concreto leve ou ultraleve,[9]​ que não deve ser confundido com concreto aerado autoclavado, que não é auto-pregável, mas é tratado em autoclave, aparelho para produzir altas pressões e temperaturas. É fabricado fora do local usando um método completamente diferente.

No trabalho de 1977 A Language of Patterns: Cities, Buildings and Construction, o arquiteto Christopher Alexander escreveu no padrão 209 sobre "Bons Materiais":.

«O concreto comum é muito denso. É pesado e difícil de trabalhar. Após a configuração você não pode cortar ou pregar. E sua superfície é feia, fria e dura, a menos que seja coberta com acabamentos caros que não integram a estrutura.

E ainda assim, de alguma forma, o concreto é um material fascinante. É fluido, forte e relativamente barato. Está disponível em quase todas as partes do mundo. Um professor da Universidade da Califórnia, P. Kumar Mehta, acaba de descobrir uma maneira de converter resíduos de casca de arroz em cimento Portland. [...] Tem como reunir todas essas boas qualidades do concreto e ainda ter um material leve, fácil de trabalhar, com acabamento agradável? Há. É possível utilizar uma ampla gama de concretos ultraleves com densidade e resistência à compressão muito semelhantes às da madeira. São fáceis de trabalhar, você pode pregar com pregos normais, podem ser serrados, furados, reparados facilmente.[...]

Acreditamos que o concreto ultraleve é um dos materiais de massa fundamentais do futuro.

A densidade de um material é normalmente medida em quilogramas por metro cúbico desse material (kg/m³). A do concreto normal gira em torno de 2.400 kg/m³. A de um concreto ultraleve pode chegar a 300 kg/m³,[9]​ embora nesta densidade não serviria como elemento estrutural (não suportaria carga, quebraria) e funcionaria apenas como enchimento ou isolante. Quanto menos denso é um betão, menos pressão resiste[9]​ e mais isolamento térmico e acústico proporciona.[9]​ Isto porque substitui agregados grossos (pedras, que conduzem bem o calor e o som) por ar ou um material leve como argila, grânulos de cortiça ou vermiculite. Existem inúmeros produtos que utilizam um agente espumante semelhante ao creme de barbear para misturar as bolhas de ar com o concreto.

As aplicações de concreto celular incluem:

Se denomina hormigón ciclópeo a la técnica constructiva de, a la vez que se va vertiendo el hormigón normal, añadir piedras de menor o mayor tamaño.[10]​.

Concreto compactado com rolo, às vezes chamado de concreto laminado, é um concreto rígido com baixo teor de cimento que é instalado usando técnicas emprestadas de trabalhos de terraplenagem e pavimentação. O concreto é colocado sobre a superfície a ser coberta e aí compactado por meio de rolos grandes e pesados, normalmente utilizados em terraplenagem (rolos). A mistura de concreto atinge uma alta densidade e cura com o tempo formando um bloco monolítico forte. O concreto compactado a rolo é normalmente utilizado para pavimentos de concreto, mas também tem sido utilizado para construção de barragens de concreto, pois permite uma construção mais rápida e, portanto, menor custo (o tempo durante o qual a estrutura não produz retorno econômico é menor porque ainda está em construção).[11]​.

Concreto com incorporação de ar é um tipo de concreto que incorpora intencionalmente pequenas bolhas de ar (10 a 500 micrômetros de diâmetro) adicionando um agente incorporador de ar durante o processo de mistura. Estas bolhas de ar melhoram a trabalhabilidade do betão durante a colocação e melhoram a sua durabilidade durante o endurecimento, particularmente em regiões propensas a ciclos de congelamento e descongelamento. Ao contrário do concreto celular, que é leve e criado pela introdução de bolhas de ar estáveis ​​usando um agente espumante, o concreto com entrada de ar mantém sua densidade (o ar é composto de 6 a 12% em volume). Outras vantagens que podem ser citadas são: maior resistência a trincas e danos superficiais, maior durabilidade contra danos por fogo e resistência geral. Além disso, os vazios de ar no concreto com entrada de ar atuam como amortecimento interno, absorvendo a energia do impacto e aumentando a resistência às forças físicas.

Concreto de alta resistência ou concreto ultrarresistente[12]​ tem uma resistência à compressão superior a 40 MPa (6.000 psi). No Reino Unido, a BS EN 206-1 define betão de alta resistência como betão com uma classe de resistência à compressão superior a C50/60. O concreto de alta resistência é produzido reduzindo a relação água-cimento (A/C) para 0,35 ou menos. A sílica ativa é frequentemente adicionada para evitar a formação de cristais livres de hidróxido de cálcio na matriz de cimento, o que poderia reduzir a resistência da ligação cimento-agregado.

As baixas relações água/cimento e o uso de sílica ativa tornam essas misturas de concreto significativamente menos trabalháveis, o que pode ser um problema em aplicações onde é necessário um reforço denso de aço corrugado. Para compensar esta menor trabalhabilidade, os superplastificantes são comumente adicionados às misturas de alta resistência. Os agregados devem ser cuidadosamente selecionados para misturas de alta resistência, pois agregados mais fracos podem não suportar cargas elevadas e fazer com que a falha (a fissura que derruba a estrutura) comece no agregado, e não na matriz ou em uma bolha de ar (resultado da compactação inadequada do concreto), como normalmente ocorre no concreto normal.

Em algumas aplicações de concreto de alta resistência, o critério de projeto não é a resistência última à compressão, mas o módulo de elasticidade.

Contenido

El hormigón de alto rendimiento (HPC por sus siglas en inglés) es un término relativamente nuevo para el hormigón que cumple un conjunto de estándares superiores a los de las aplicaciones más comunes, no solo en lo tocante a la resistencia. Si bien todo hormigón de alta resistencia también es de alto rendimiento, no todo hormigón de alto rendimiento es de alta resistencia. Algunos ejemplos de dichos estándares utilizados actualmente en relación con HPC son:.

El HPC es un hormigón que desarrolla una resistencia superior a 50 megapascales (7251,9 psi) a los 28, 56 o 90 días. Estas resistencias generalmente requieren agregados de roca dura bien calibrados (es decir, no vale cualquier tamaño de piedraː deben encontrarse en un intervalo específico de centímetros), una proporción bastante alta de cemento más cenizas volantes, aditivos reductores de agua y humo de sílice, con un contenido de agua relativamente bajo. Para dispersar adecuadamente el humo de sílice, que generalmente se suministra en formato granular, puede ser necesario mezclar el hormigón durante más tiempo. Las mezclas ricas pueden producir un alto calor de hidratación en colocaciones espesas, lo que se puede moderar utilizando una mayor proporción de cenizas volantes, hasta un 30 % del contenido de cemento. Asimismo, para incrementar la fluidez se puede utilizar polvo de piedra caliza.[13]​.

Concreto de altíssimo desempenho

Concreto de ultra-alto desempenho (UHPC) é um novo tipo de concreto que está sendo desenvolvido por agências interessadas na proteção de infraestrutura. O UHPC caracteriza-se por ser um material compósito de cimento reforçado com fibra de aço com resistências à compressão superiores a 150 MPa e até 250 MPa.[15]​[16]​ O UHPC também se caracteriza por sua composição: normalmente sem agregados grossos, com areia de granulação fina, sílica pirogênica, pequenas fibras de aço e misturas especiais de cimento Portland de alta resistência.

Os tipos atuais de UHPC (Dectal, Taktl, etc.) diferem do concreto normal na compressão pelo seu endurecimento após deformação, seguido por falha frágil repentina. Várias agências governamentais e universidades em todo o mundo estão conduzindo pesquisas contínuas sobre falhas por tração e cisalhamento (tensão de cisalhamento) do UHPC. Compressão, tração e cisalhamento são os tipos de tensões internas às quais um elemento de concreto pode ser submetido dentro de uma construção.

Concreto microrreforçado de ultra-alto desempenho

Este material é a próxima geração de UHPC. Possui malha de microaço tridimensional, contínua e multicamadas. Além da alta resistência à compressão, durabilidade e resistência à abrasão do UHPC, o UHPC microrreforçado é caracterizado por extrema ductilidade, absorção de energia e resistência química, à água e à temperatura.[17] Ele supera o UHPC em durabilidade, ductilidade e resistência, porque o desempenho das fibras de aço descontínuas e dispersas no UHPC normal é relativamente imprevisível, enquanto o UHPC microrreforçado, com sua malha ordenada, é usado em construções resistentes a explosões, bombas e terremotos, em sobreposições estruturais e arquitetônicas e em fachadas complexas.

A empresa Ducon foi uma das primeiras a desenvolver UHPC microrreforçado,[18][19]​ que tem sido utilizado na construção do novo World Trade Center (2001-presente) "World Trade Center (2001-presente)") em Nova York.[20][21][22]​.

Concreto de cal é uma mistura de 2 tipos de agregados, água e cal "Cal (material)") em vez de cimento.[23]​ A diferença com a argamassa é que ela contém apenas um tipo de agregado, o fino (areia) e é usada como elo menor para elementos maiores (tijolos, caixilhos de janelas, etc.), enquanto com concreto de cal podem ser feitos grandes elementos arquitetônicos, como paredes ou abóbadas.[24]​.

Uma fórmula de sucesso foi desenvolvida em meados do século pelo Dr. John E. Park. A cal tem sido utilizada desde a época romana tanto como betão de fundação em massa como como betão leve, utilizando uma variedade de agregados combinados com uma vasta gama de pozolanas (materiais cozidos) que ajudam a obter maior resistência e velocidade de presa. O concreto de cal foi usado para construir arquitetura monumental durante e após a revolução romana do concreto, bem como em uma ampla variedade de aplicações, como pisos, abóbadas ou cúpulas. Na última década, houve um interesse renovado no uso de cal para essas aplicações.

Benefícios ambientais.

Benefícios para a saúde.

O concreto emborrachado utiliza pedaços de pneus como agregados. Além de reciclar esse volumoso resíduo, é mais resistente que o concreto normal, mais leve e isola melhor.[26]​.

O uso de vidro reciclado como agregado em concreto tornou-se comum, com pesquisas em larga escala sendo realizadas na Universidade de Columbia, em Nova York. Isto melhora muito o apelo estético do concreto. Resultados de pesquisas recentes mostraram que o concreto feito com agregados de vidro reciclado apresentou melhor resistência a longo prazo e melhor isolamento térmico, devido às melhores propriedades térmicas desses agregados.

Concreto de gesso é um material de construção usado como base para pisos [27]​ em estruturas de madeira e construções de concreto para classificação contra incêndio,[27]​ isolamento acústico,[27]​ aquecimento radiante,[28]​ e nivelamento de piso. É uma mistura de gesso "Gesso (mineral)"), cimento Portland e areia.[27]​ Uma de suas vantagens é a leveza. Ele pesa menos que o concreto normal e mantém resistência à compressão e custos comparáveis. Também é fácil de trabalhar e nivelar, permitindo uma instalação mais rápida e maior produtividade. O uso de concreto de gesso para pisos aquecidos radiantes tornou-se popular na década de 1980 com a introdução de tubos de polietileno reticulado (PEX), que não são suscetíveis à corrosão do concreto. Não deve ser confundido com concreto calcário. A cal é óxido ou hidróxido de cálcio, enquanto o gesso é sulfato de cálcio.

O concreto estampado possui um acabamento superficial específico. Após o assentamento do piso de concreto, a superfície é impregnada com endurecedores (podem ser pigmentados) e é estampado um molde, que pode ser texturizado para simular pedra, tijolo ou até madeira. Após o endurecimento suficiente, a superfície é limpa e os seus poros são normalmente selados (por exemplo, com uma camada de tinta ou esmalte) para proporcionar proteção. A resistência ao desgaste do concreto estampado é geralmente excelente e, portanto, é encontrada em aplicações como estacionamentos, calçadas, passarelas, etc.

Agregados cerâmicos com densidade inferior à da água são utilizados para concreto estrutural de baixa densidade. Estes agregados podem incluir argilas expandidas e xistos, preferencialmente com absorção de água inferior a 10%. Para o concreto estrutural, são utilizados exclusivamente agregados de baixa densidade como agregados grossos e areia natural como agregados finos. No entanto, para concretos de densidade moderada, são utilizadas porcentagens mais baixas.[13]​.

O concreto estrutural de baixa densidade pode apresentar altas resistências à compressão e à tração, com fluência e retração ainda aceitáveis, mas geralmente será menos rígido do que as misturas convencionais.

Sua vantagem mais óbvia é a baixa densidade, mas esses concretos também apresentam baixa permeabilidade à água, maior isolamento térmico e representam menor carga para estruturas flutuantes. A resistência à abrasão pelo gelo é semelhante à do concreto normal.

As desvantagens são que a absorção de água pelos agregados pode ser relativamente alta e a consolidação do concreto por vibração pode fazer com que os agregados de baixa densidade flutuem. Isso pode ser evitado minimizando a vibração e usando misturas de fluidos.[13]​.

concreto geopolimérico, concreto verde ou concreto ecológico[29]​ usa cimento geopolimérico em vez de cimento Portland. Este cimento geopolimérico é composto por polímeros inorgânicos de aluminossilicato (Al-Si) que podem utilizar resíduos industriais reciclados (por exemplo, cinzas volantes ou escórias de alto forno) como insumos de fabricação, resultando em até 80% menos emissões de dióxido de carbono. Devido à sua estrutura química, o concreto geopolimérico, além de menor emissão de gases de efeito estufa, apresenta maior durabilidade que o concreto convencional.

Utiliza agregados mais leves que o concreto normal, como escória, vermiculita, cortiça, palha e outros materiais.[10] Os grânulos de cortiça são um resíduo da produção de tampas de garrafas a partir da casca tratada do sobreiro. Esses grânulos têm densidade de aproximadamente 300 kg/m3, inferior à da maioria dos outros agregados leves. A sua utilização no chamado betão de cortiça é uma atividade de economia circular. Os grânulos de cortiça não influenciam significativamente a hidratação do cimento, mas o pó de cortiça pode.

A utilização de cortiça em vez de agregados, ou em adição a estes, altera as características do produto relativamente ao betão normal: reduz a condutividade térmica (e portanto isola melhor), reduz a densidade e melhora a absorção de energia, o que pode ser adequado para determinadas aplicações. A resistência à compressão diminui muitoː um teste de betão de cortiça descobriu que, no melhor dos casos, era de 4,3 megapascais, um quinto da do betão normal.[30]​.

Concreto normal, concreto convencional, concreto comum ou concreto padrão é aquele obtido seguindo as instruções de mistura que geralmente aparecem em sacos de cimento, geralmente usando areia e cascalho como agregados e muitas vezes misturados em recipientes improvisados ​​(ou diretamente sem recipiente, despejando um saco de areia no solo ao mesmo tempo que outro de cimento, fazendo um buraco na pilha com a pá, adicionando água e cascalho e misturando com a mesma pá). Os ingredientes de qualquer mistura específica dependem da natureza da aplicação. O concreto comum geralmente pode suportar uma pressão entre 10 a 40 megapascais (MPa) - 1.450 a (5.800 libras por polegada quadrada (psi), uma unidade anglo-saxônica de pressão. Em usos menos exigentes, como concreto aglutinante, ele suporta muito menos megapascais do que o concreto estrutural.

Existem muitos tipos de concreto pronto disponíveis que incluem cimento em pó misturado com agregados e que só precisam de água.[31]​ Existem também aqueles que, além da água, requerem agregados graúdos.[32]​.

Normalmente, o concreto comum pode ser feito misturando, para cada quilo de cimento Portland, 2 quilos de areia seca, 3 quilos de brita seca e meio litro de água. A areia deve ser argamassa ou tijolo (lavada e peneirada se possível, com peneira) e o cascalho lavado se possível. Materiais orgânicos (folhas, galhos, etc.) devem ser removidos da areia e cascalho para garantir resistência máxima.[33]​.

Concreto modular é composto por elementos fabricados em fábricaː a mistura é vazada em uma fôrma ou fôrma e, quando endurecida, é retirada da fôrma e armazenada, aguardando para levar os elementos, normalmente em caminhão, até seu local definitivo, onde serão fixados pelo método escolhido pelo arquiteto (argamassa de cimento, resina adesiva, cavilhas e parafusos, etc.). Concreto pré-moldado são conceitualmente iguais, mas enquanto o termo "concreto modular" é usado para elementos que, quando montados, formarão uma estrutura específica (uma casa, uma ponte),[34]​ "concreto pré-moldado" é usado para outros elementos (lajes, blocos) que não se destinam a uma configuração específica.

Concreto para habitat marinho é usado em recifes artificiais. O concreto cria um refúgio e um lar para a vida marinha.[35]​ São normalmente elementos pré-fabricados em terra, com formas orgânicas, que depois são colocados de forma estudada em ambientes marinhos.

Já o concreto percolado consiste em primeiro colocar a brita e depois despejá-la, ou injetar, a argamassa de cimento e areia.[36]​.

El hormigón permeable, utilizado en pavimentos permeables, contiene una red de poros o huecos para permitir que el aire o el agua se muevan a través del hormigón.

Esto permite que el agua se drene naturalmente a través de él y facilita la reposición de aguas subterráneas. Esto no lo hace el hormigón convencional, que además necesita infraestructura de drenaje de aguas superficiales.

Se produce dejando fuera parte o la totalidad del agregado fino (finos, arena). El agregado grueso restante (piedras) se liga con una cantidad relativamente pequeña de cemento Portland. Una vez fraguado, normalmente entre el 15 % y el 25 % del volumen corresponde a huecos, lo que permite que el agua drene a través de él con un caudal del orden de magnitud de 5 gal/ft /min (70 litros/m/minuto).

Instalação

O hormigón permeável é instalado vertiéndolo em moldes, depois de enrasado para nivelar a superfície (mas sem alisarla) e depois se compacta ou apisona em seu lugar. Devido ao baixo teor de água e à permeabilidade ao ar, entre 5 e 15 minutos após o apisonamento, este horário deve ser coberto temporariamente com um plástico de polietileno de 6 milésimas de pulgada (0,15 milímetros), ou será seco prematuramente e não será hidratado e curado adequadamente. Concluído o processo de cura, esse plástico é removido e descartado.

Características

O concreto permeável pode reduzir significativamente o ruído do tráfego, permitindo que o ar que os pneus do veículo comprimem contra o pavimento escape facilmente. Atualmente, este produto não pode ser usado nas principais rodovias estaduais dos EUA devido aos requisitos de resistência a alta pressão (libras por polegada quadrada (psi)) definidos pela maioria dos estados para que as rodovias suportem caminhões pesados ​​sem rachar. O concreto permeável foi testado em até 4.500 psi.

Concreto polimérico ou concreto polimérico usa polímeros em vez de cimento para ligar o agregado. O concreto polimérico pode ganhar muita resistência em pouco tempo. Sua resistência à compressão está entre 50 e 150 megapascais. Resiste bem à corrosão e, quando reforçado, tem aderência significativamente maior à armadura do que o concreto normal. Por outro lado, é suscetível à temperatura e à umidade.[37]​.

Concreto protendido ou concreto protendido é o concreto armado cuja armadura é submetida a uma tensão de tração antes da instalação do elemento em seu destino final. É um tipo de concreto pré-moldado. Às vezes falamos de concreto protendido, em que a armadura é tensionada após a instalação.

Shotcrete (de shot, para atirar, e concrete, concreto, também conhecido pelo nome comercial Gunite, de gun, arma ou canhão) usa ar comprimido para atirar concreto sobre (ou dentro) de uma estrutura ou estrutura. A maior vantagem do processo é que o concreto projetado pode ser aplicado em altura ou em superfícies verticais sem fôrma. É frequentemente usado para reparos de concreto ou colocação em pontes, barragens, piscinas e em outras aplicações onde a cofragem é cara ou o manuseio e instalação de materiais são difíceis.

O concreto projetado é freqüentemente usado contra superfícies verticais de solo ou rocha, pois elimina a necessidade de cofragem. Às vezes é usado para suporte de rochas, especialmente em túneis. O concreto projetado também é usado nos casos em que a infiltração de água em um ambiente, devido a um lençol freático alto ou outras fontes subterrâneas, é um problema. Este tipo de concreto é frequentemente usado como uma solução rápida para a erosão de tipos de solos soltos em zonas de construção.

Existem 2 métodos de aplicação de concreto projetado.

Aditivos como aceleradores ou reforços de fibra podem ser usados ​​para ambos os métodos.

Aplicações de alta temperatura, tais como fornos de alvenaria e similares, geralmente requerem o uso de um cimento refratário; Se fossem utilizados concretos à base de cimento Portland, eles poderiam ser danificados ou destruídos por essas altas temperaturas, mas os concretos refratários são capazes de suportá-los. Os materiais podem incluir cimentos de aluminato de cálcio, argila refratária, ganister e minerais com alto teor de alumínio.

O concreto malhado, também conhecido como concreto malhado, é feito queimando cascas de ostras para obter cal e depois misturando-as com água, areia, cinzas e cascas de ostras quebradas.

Nanoconcreto contém nanopartículas (sua maior dimensão é inferior a 100 micrômetros -mícrons-, μm). Eles podem ser feitos de cimento Portland. Se forem feitos de dióxido de silício, a trabalhabilidade da mistura, a resistência à compressão e a impermeabilidade são melhorados. Outras nanopartículas aumentam o módulo de elasticidade ou a resistência à compressão.

Las investigaciones en curso sobre mezclas y componentes alternativos han identificado fórmulas que prometen nuevas propiedades y características.

Concreto flexível autocurativo

Pesquisadores da Universidade de Michigan desenvolveram compósitos de cimento projetados (ECC), um concreto flexível reforçado com fibras. Ele contém muitos dos ingredientes usados ​​no concreto normal, mas em vez de agregado graúdo inclui fibras em microescala.[42] A mistura tem propagação de fissuras muito menor e não sofre as fissuras usuais e subsequente perda de resistência em altos níveis de tensão de tração. Os pesquisadores conseguiram levar as misturas a uma tensão superior a 3%, além do ponto mais típico de 0,1% em que ocorre a falha. Além disso, a composição do material promove a autocura. Quando aparecem fissuras, o excesso de cimento seco no concreto fica exposto. Ele reage com água e dióxido de carbono para formar carbonato de cálcio e reparar a rachadura.[43][44]​.

Concretos que capturam dióxido de carbono

Os pesquisadores tentaram fixar CO no concreto desenvolvendo materiais avançados. Uma maneira é usar silicato de magnésio (talco) como alternativa ao cálcio. Isto reduz a temperatura necessária para o processo de produção e diminui a liberação de dióxido de carbono durante a fabricação do cimento. Durante a fase de endurecimento, carbono adicional é sequestrado.[45][46][47][48][49] Reduzir as emissões de dióxido de carbono, ou capturar dióxido de carbono da atmosfera, é de grande importância, porque este CO produz o efeito estufa e o aquecimento global. Precisamente, a produção de cimento é um dos processos industriais com maiores emissões, juntamente com o aço e o alumínio.[50]​.

Um método relacionado é a carbonatação mineral (CM). Produz agregados de carbonato estáveis a partir de materiais contendo cálcio ou magnésio e CO. Agregados estáveis podem ser usados para concreto ou para produzir elementos de construção neutros em carbono, como concreto pré-moldado ou tijolos. diminui temperaturas e as cura com gás, afirmando que reduz suas emissões de carbono em 30%.[45]​ [49]​ Carbonaide") utiliza dióxido de carbono na fase de cura da produção de concreto pré-moldado e demonstrou economia de até 40% no consumo de cimento com seu primeiro cliente.[52]​.

Outro método de carbonatação mineral à base de cálcio foi inspirado na biomimética das estruturas naturais de cálcio. Ginger Krieg Dosier da bioMASON desenvolveu um método para produzir tijolos sem usar fornos ou liberar uma quantidade significativa de carbono. Os tijolos são cultivados em moldes durante quatro dias usando um processo de precipitação de calcita induzido microbiologicamente. A bactéria Sporosarcina pasteurii forma calcita a partir de água, cálcio e uréia, incorporando CO da uréia e liberando amônia para fertilizante.[45]​ [53]​.

Uma equipe de pesquisa descobriu uma maneira de usar uma forma de microalga chamada cocolitóforos para produzir carbonato de cálcio em massa por meio da fotossíntese em um ritmo mais rápido do que os corais. Eles podem sobreviver em água quente, fria, salgada e doce. A técnica tem potencial para absorver mais do que emite. Entre 1 e 2 milhões de acres de lagoas abertas poderiam fornecer microalgas suficientes para atender ao consumo de cimento nos EUA. A equipe afirma que o material pode ser imediatamente substituído nos processos de produção existentes.[54]​.

Paredes vivas resistentes à dessecação

Outra abordagem envolve o desenvolvimento de concreto leve biorresponsivo que pode ser usado para criar paredes vivas resistentes à dessecação. Pesquisadores da Bartlett School of Architecture estão desenvolvendo materiais que visam promover o crescimento de plantas poiquilohídricas, como algas, musgos e líquenes (organismos que não possuem mecanismo para evitar a dessecação). Uma vez estabelecida, a combinação de novos materiais e plantas pode potencialmente melhorar a gestão das águas pluviais e absorver poluentes.[55]​.

Coma poluição

O dióxido de titânio foi adicionado às misturas de concreto para reduzir a poluição atmosférica (poluição misturada com neblina e fumaça). Quando a luz solar atinge o concreto, o dióxido de titânio atua como um fotocatalisador, decompondo a poluição atmosférica e reduzindo o acúmulo de bactérias e sujeira na superfície. Também pode ser usado para decompor dióxidos de nitrogênio criados por processos industriais ou pela poluição de veículos com motores térmicos.[56]​.

concreto gerador de energia

Cientistas da Universidade de Aarhus (Dinamarca) integraram a bactéria Shewanella oneidensis no concreto, conhecida por sua capacidade de reduzir íons metálicos (removendo elétrons deles), de modo que o todo se torne uma bateria capaz de armazenar e liberar energia elétrica. Os cientistas também desenvolveram um sistema microfluídico para alimentar essas bactérias, para que o comportamento seja permanente.[57]​.

Desde a antiguidade, são utilizados materiais de construção que podem ser chamados de concreto. O concreto romano era feito de cinza vulcânica (pozolana) e cal hidratada. O concreto romano era superior a outras receitas de concreto (por exemplo, aquelas que consistiam apenas de areia e cal, geralmente chamadas de argamassa)[2]​ usadas por outras culturas. Além das cinzas vulcânicas, o pó de tijolo também poderia ser usado para fazer concreto romano convencional. Além do concreto romano convencional, os romanos também inventaram outra mistura, de cinzas vulcânicas e argila.[3]​ Mas tenha cuidado: uma mistura de cal, areia e água é uma argamassa, enquanto uma mistura de cal, areia, água e cascalho já é concreto de cal.

Alguns tipos de concreto usados ​​para fazer esculturas e floreiras são chamados de pedra artificial, pedra fundida, pedra reconstituída ou pedra composta.[4]​ Não existe uma fórmula única e precisa que diferencie a pedra artificial de outros materiais de construção onde o aglutinante é a cal. Isso ocorre porque o termo é anterior à ciência química moderna e foi atestado pelo menos desde a década de 1790.

No século e depois, o termo pedra artificial referia-se a vários produtos, incluindo numerosos concretos onde o aglutinante era o cimento (uma mistura tratada de calcário e argila).[4]​ A palavra inglesa cement, além do mesmo significado de "mistura tratada de calcário e argila" que tem em espanhol, significa "qualquer coisa que se una",[5]​ de modo que pode ser dito em inglês concretos cimentados com cal, concretos onde o aglutinante é cal, chamado "cal concreto".

Espuma de concreto (espuma de concreto ou espuma de cimento) é um material à base de cimento que incorpora bolhas de ar estáveis ​​para criar um produto leve e altamente isolante. Ao contrário do concreto com incorporação de ar, que introduz pequenas bolhas de ar através de um aditivo durante a mistura, o concreto espumoso substitui os agregados graúdos por essas bolhas de ar, resultando em uma diferença significativa de densidade: varia de 400 a 1.600 kg/m, enquanto o concreto com incorporação de ar mantém sua densidade em cerca de 2.000 kg/m.

O concreto espumoso é produzido pela mistura de cimento ou cinza volante, areia, água e uma espuma sintética aerada, que proporciona estabilidade às bolhas de ar. Oferece excelentes propriedades de isolamento térmico e acústico, tornando-o adequado para aplicações como isolamento ou preenchimento de vãos e valas. Sua leveza também facilita o manuseio e o transporte em comparação ao concreto tradicional. O concreto espumoso pode ser facilmente moldado em diferentes formas e tamanhos. Logicamente, possui menor resistência à compressão que o concreto convencional.

O concreto a vácuo, feito com vapor de água que produz vácuo dentro de uma betoneira para liberar bolhas de ar dentro do concreto, está sendo investigado. A ideia é que o vapor desloque o ar normalmente sobre o concreto. Quando o vapor se condensa em água, cria uma baixa pressão no concreto que retira o ar dele. Isso torna o concreto mais resistente devido à menor presença de ar na mistura. Uma desvantagem é que a mistura deve ser feita em recipiente hermético.

A resistência final do concreto aumenta aproximadamente 25%. O concreto a vácuo endurece muito rapidamente, de modo que as formas podem ser removidas apenas 30 minutos após despejar a mistura nelas, mesmo em colunas de 6 metros de altura. Isto tem um interesse económico considerável, especialmente numa fábrica de pré-moldados, uma vez que a cofragem pode ser reutilizada em intervalos frequentes. A resistência de aderência (de seus componentes) do concreto a vácuo é aproximadamente 20% maior que a do concreto normal.

A superfície do concreto a vácuo é completamente livre de corrosão e a camada superior, até uma profundidade de 1/16 polegada (1,6 milímetros), é altamente resistente à abrasão. Estas características são de especial importância na construção de estruturas de concreto que estarão em contato com água fluindo em alta velocidade. Adere bem ao betão antigo e, portanto, pode ser utilizado para renovar lajes de estradas e outros trabalhos de reparação.

Concreto armado é o concreto vazado em uma fôrma onde há um reforço de barras de aço corrugadas. Depois de solidificada, a fôrma é retirada e as barras permanecem dentro da matriz de concreto, conferindo ao conjunto resistência tanto à compressão quanto à tração, tornando-o muito adequado para construção em áreas atingidas por terremotos (construção anti-sísmica) e não tem custos de manutenção.[6]​.

Concreto asfáltico é uma mistura de 2 tipos de agregados e asfalto em vez de cimento. Não carrega água. Como o asfalto é sólido à temperatura ambiente, ele deve ser aquecido a uma temperatura entre 150 e 160 °C para fazer a mistura.[7]​.

Este tipo de concreto é capaz de desenvolver alta resistência poucas horas após ser vazado (o concreto normal leva 28 dias para atingir sua resistência máxima). Esta característica apresenta vantagens como a possibilidade de retirar precocemente a fôrma (também, dependendo das aplicações, a fôrma pode ser dispensada e simplesmente compactar a mistura quente após o vazamento) e avançar muito rapidamente no processo construtivo, deixando os pavimentos reparados totalmente operacionais em apenas algumas horas. A resistência e durabilidade máximas podem variar do concreto padrão, dependendo dos detalhes da composição.

O concreto normal, uma vez vazado, precisa ser compactado, geralmente com vibrador, para remover bolhas de ar e excesso de água. O normal é usar vibradores elétricos. Também pode ser feito com ferramentas não elétricas. Caso contrário, a resistência será menor e poderão aparecer defeitos. Descobriu-se que os defeitos do concreto no Japão se deviam principalmente à alta proporção água-cimento usada para aumentar a trabalhabilidade. A má compactação deveu-se principalmente à necessidade de construção rápida nas décadas de 1960 e 1970. Hajime Okamura previu a necessidade de um concreto altamente trabalhável e que não dependesse de força mecânica para compactação. Durante a década de 1980, Okamura e seu aluno de doutorado Kazamasa Ozawa, da Universidade de Tóquio, desenvolveram concreto autoadensável (CAA), que era coeso, mas fluido e assumia a forma de fôrma sem a necessidade de compactação mecânica. Nos Estados Unidos, o CAA é conhecido como concreto autoadensável.

O SCC é caracterizado pelo seguinte:

O SCC pode economizar até 50% em custos de mão de obra devido ao vazamento 80% mais rápido e ao menor desgaste da fôrma.

Em 2005, os concretos autoadensáveis ​​representaram 10 a 15% das vendas de concreto em alguns países europeus. Na indústria de concreto pré-moldado dos EUA, o CAA é responsável por mais de 75% da produção de concreto. 38 departamentos de transporte nos EUA aceitam o uso do SCC para projetos de rodovias e pontes.

Esta tecnologia emergente é possível graças ao uso de plastificantes de policarboxilato, em vez dos antigos polímeros à base de naftaleno, e modificadores de viscosidade para evitar a segregação de agregados.

É especialmente projetado para contenção de radiação.[8]​.

O concreto aerado produzido pela adição de um agente incorporador de ar ao concreto (ou um agregado leve, como agregado de argila expandida ou grânulos de cortiça e vermiculita) é às vezes chamado de concreto aerado, concreto aerado leve, concreto de densidade variável, concreto leve ou ultraleve,[9]​ que não deve ser confundido com concreto aerado autoclavado, que não é auto-pregável, mas é tratado em autoclave, aparelho para produzir altas pressões e temperaturas. É fabricado fora do local usando um método completamente diferente.

No trabalho de 1977 A Language of Patterns: Cities, Buildings and Construction, o arquiteto Christopher Alexander escreveu no padrão 209 sobre "Bons Materiais":.

«O concreto comum é muito denso. É pesado e difícil de trabalhar. Após a configuração você não pode cortar ou pregar. E sua superfície é feia, fria e dura, a menos que seja coberta com acabamentos caros que não integram a estrutura.

E ainda assim, de alguma forma, o concreto é um material fascinante. É fluido, forte e relativamente barato. Está disponível em quase todas as partes do mundo. Um professor da Universidade da Califórnia, P. Kumar Mehta, acaba de descobrir uma maneira de converter resíduos de casca de arroz em cimento Portland. [...] Tem como reunir todas essas boas qualidades do concreto e ainda ter um material leve, fácil de trabalhar, com acabamento agradável? Há. É possível utilizar uma ampla gama de concretos ultraleves com densidade e resistência à compressão muito semelhantes às da madeira. São fáceis de trabalhar, você pode pregar com pregos normais, podem ser serrados, furados, reparados facilmente.[...]

Acreditamos que o concreto ultraleve é um dos materiais de massa fundamentais do futuro.

A densidade de um material é normalmente medida em quilogramas por metro cúbico desse material (kg/m³). A do concreto normal gira em torno de 2.400 kg/m³. A de um concreto ultraleve pode chegar a 300 kg/m³,[9]​ embora nesta densidade não serviria como elemento estrutural (não suportaria carga, quebraria) e funcionaria apenas como enchimento ou isolante. Quanto menos denso é um betão, menos pressão resiste[9]​ e mais isolamento térmico e acústico proporciona.[9]​ Isto porque substitui agregados grossos (pedras, que conduzem bem o calor e o som) por ar ou um material leve como argila, grânulos de cortiça ou vermiculite. Existem inúmeros produtos que utilizam um agente espumante semelhante ao creme de barbear para misturar as bolhas de ar com o concreto.

As aplicações de concreto celular incluem:

Se denomina hormigón ciclópeo a la técnica constructiva de, a la vez que se va vertiendo el hormigón normal, añadir piedras de menor o mayor tamaño.[10]​.

Concreto compactado com rolo, às vezes chamado de concreto laminado, é um concreto rígido com baixo teor de cimento que é instalado usando técnicas emprestadas de trabalhos de terraplenagem e pavimentação. O concreto é colocado sobre a superfície a ser coberta e aí compactado por meio de rolos grandes e pesados, normalmente utilizados em terraplenagem (rolos). A mistura de concreto atinge uma alta densidade e cura com o tempo formando um bloco monolítico forte. O concreto compactado a rolo é normalmente utilizado para pavimentos de concreto, mas também tem sido utilizado para construção de barragens de concreto, pois permite uma construção mais rápida e, portanto, menor custo (o tempo durante o qual a estrutura não produz retorno econômico é menor porque ainda está em construção).[11]​.

Concreto com incorporação de ar é um tipo de concreto que incorpora intencionalmente pequenas bolhas de ar (10 a 500 micrômetros de diâmetro) adicionando um agente incorporador de ar durante o processo de mistura. Estas bolhas de ar melhoram a trabalhabilidade do betão durante a colocação e melhoram a sua durabilidade durante o endurecimento, particularmente em regiões propensas a ciclos de congelamento e descongelamento. Ao contrário do concreto celular, que é leve e criado pela introdução de bolhas de ar estáveis ​​usando um agente espumante, o concreto com entrada de ar mantém sua densidade (o ar é composto de 6 a 12% em volume). Outras vantagens que podem ser citadas são: maior resistência a trincas e danos superficiais, maior durabilidade contra danos por fogo e resistência geral. Além disso, os vazios de ar no concreto com entrada de ar atuam como amortecimento interno, absorvendo a energia do impacto e aumentando a resistência às forças físicas.

Concreto de alta resistência ou concreto ultrarresistente[12]​ tem uma resistência à compressão superior a 40 MPa (6.000 psi). No Reino Unido, a BS EN 206-1 define betão de alta resistência como betão com uma classe de resistência à compressão superior a C50/60. O concreto de alta resistência é produzido reduzindo a relação água-cimento (A/C) para 0,35 ou menos. A sílica ativa é frequentemente adicionada para evitar a formação de cristais livres de hidróxido de cálcio na matriz de cimento, o que poderia reduzir a resistência da ligação cimento-agregado.

As baixas relações água/cimento e o uso de sílica ativa tornam essas misturas de concreto significativamente menos trabalháveis, o que pode ser um problema em aplicações onde é necessário um reforço denso de aço corrugado. Para compensar esta menor trabalhabilidade, os superplastificantes são comumente adicionados às misturas de alta resistência. Os agregados devem ser cuidadosamente selecionados para misturas de alta resistência, pois agregados mais fracos podem não suportar cargas elevadas e fazer com que a falha (a fissura que derruba a estrutura) comece no agregado, e não na matriz ou em uma bolha de ar (resultado da compactação inadequada do concreto), como normalmente ocorre no concreto normal.

Em algumas aplicações de concreto de alta resistência, o critério de projeto não é a resistência última à compressão, mas o módulo de elasticidade.

Contenido

El hormigón de alto rendimiento (HPC por sus siglas en inglés) es un término relativamente nuevo para el hormigón que cumple un conjunto de estándares superiores a los de las aplicaciones más comunes, no solo en lo tocante a la resistencia. Si bien todo hormigón de alta resistencia también es de alto rendimiento, no todo hormigón de alto rendimiento es de alta resistencia. Algunos ejemplos de dichos estándares utilizados actualmente en relación con HPC son:.

El HPC es un hormigón que desarrolla una resistencia superior a 50 megapascales (7251,9 psi) a los 28, 56 o 90 días. Estas resistencias generalmente requieren agregados de roca dura bien calibrados (es decir, no vale cualquier tamaño de piedraː deben encontrarse en un intervalo específico de centímetros), una proporción bastante alta de cemento más cenizas volantes, aditivos reductores de agua y humo de sílice, con un contenido de agua relativamente bajo. Para dispersar adecuadamente el humo de sílice, que generalmente se suministra en formato granular, puede ser necesario mezclar el hormigón durante más tiempo. Las mezclas ricas pueden producir un alto calor de hidratación en colocaciones espesas, lo que se puede moderar utilizando una mayor proporción de cenizas volantes, hasta un 30 % del contenido de cemento. Asimismo, para incrementar la fluidez se puede utilizar polvo de piedra caliza.[13]​.

Concreto de altíssimo desempenho

Concreto de ultra-alto desempenho (UHPC) é um novo tipo de concreto que está sendo desenvolvido por agências interessadas na proteção de infraestrutura. O UHPC caracteriza-se por ser um material compósito de cimento reforçado com fibra de aço com resistências à compressão superiores a 150 MPa e até 250 MPa.[15]​[16]​ O UHPC também se caracteriza por sua composição: normalmente sem agregados grossos, com areia de granulação fina, sílica pirogênica, pequenas fibras de aço e misturas especiais de cimento Portland de alta resistência.

Os tipos atuais de UHPC (Dectal, Taktl, etc.) diferem do concreto normal na compressão pelo seu endurecimento após deformação, seguido por falha frágil repentina. Várias agências governamentais e universidades em todo o mundo estão conduzindo pesquisas contínuas sobre falhas por tração e cisalhamento (tensão de cisalhamento) do UHPC. Compressão, tração e cisalhamento são os tipos de tensões internas às quais um elemento de concreto pode ser submetido dentro de uma construção.

Concreto microrreforçado de ultra-alto desempenho

Este material é a próxima geração de UHPC. Possui malha de microaço tridimensional, contínua e multicamadas. Além da alta resistência à compressão, durabilidade e resistência à abrasão do UHPC, o UHPC microrreforçado é caracterizado por extrema ductilidade, absorção de energia e resistência química, à água e à temperatura.[17] Ele supera o UHPC em durabilidade, ductilidade e resistência, porque o desempenho das fibras de aço descontínuas e dispersas no UHPC normal é relativamente imprevisível, enquanto o UHPC microrreforçado, com sua malha ordenada, é usado em construções resistentes a explosões, bombas e terremotos, em sobreposições estruturais e arquitetônicas e em fachadas complexas.

A empresa Ducon foi uma das primeiras a desenvolver UHPC microrreforçado,[18][19]​ que tem sido utilizado na construção do novo World Trade Center (2001-presente) "World Trade Center (2001-presente)") em Nova York.[20][21][22]​.

Concreto de cal é uma mistura de 2 tipos de agregados, água e cal "Cal (material)") em vez de cimento.[23]​ A diferença com a argamassa é que ela contém apenas um tipo de agregado, o fino (areia) e é usada como elo menor para elementos maiores (tijolos, caixilhos de janelas, etc.), enquanto com concreto de cal podem ser feitos grandes elementos arquitetônicos, como paredes ou abóbadas.[24]​.

Uma fórmula de sucesso foi desenvolvida em meados do século pelo Dr. John E. Park. A cal tem sido utilizada desde a época romana tanto como betão de fundação em massa como como betão leve, utilizando uma variedade de agregados combinados com uma vasta gama de pozolanas (materiais cozidos) que ajudam a obter maior resistência e velocidade de presa. O concreto de cal foi usado para construir arquitetura monumental durante e após a revolução romana do concreto, bem como em uma ampla variedade de aplicações, como pisos, abóbadas ou cúpulas. Na última década, houve um interesse renovado no uso de cal para essas aplicações.

Benefícios ambientais.

Benefícios para a saúde.

O concreto emborrachado utiliza pedaços de pneus como agregados. Além de reciclar esse volumoso resíduo, é mais resistente que o concreto normal, mais leve e isola melhor.[26]​.

O uso de vidro reciclado como agregado em concreto tornou-se comum, com pesquisas em larga escala sendo realizadas na Universidade de Columbia, em Nova York. Isto melhora muito o apelo estético do concreto. Resultados de pesquisas recentes mostraram que o concreto feito com agregados de vidro reciclado apresentou melhor resistência a longo prazo e melhor isolamento térmico, devido às melhores propriedades térmicas desses agregados.

Concreto de gesso é um material de construção usado como base para pisos [27]​ em estruturas de madeira e construções de concreto para classificação contra incêndio,[27]​ isolamento acústico,[27]​ aquecimento radiante,[28]​ e nivelamento de piso. É uma mistura de gesso "Gesso (mineral)"), cimento Portland e areia.[27]​ Uma de suas vantagens é a leveza. Ele pesa menos que o concreto normal e mantém resistência à compressão e custos comparáveis. Também é fácil de trabalhar e nivelar, permitindo uma instalação mais rápida e maior produtividade. O uso de concreto de gesso para pisos aquecidos radiantes tornou-se popular na década de 1980 com a introdução de tubos de polietileno reticulado (PEX), que não são suscetíveis à corrosão do concreto. Não deve ser confundido com concreto calcário. A cal é óxido ou hidróxido de cálcio, enquanto o gesso é sulfato de cálcio.

O concreto estampado possui um acabamento superficial específico. Após o assentamento do piso de concreto, a superfície é impregnada com endurecedores (podem ser pigmentados) e é estampado um molde, que pode ser texturizado para simular pedra, tijolo ou até madeira. Após o endurecimento suficiente, a superfície é limpa e os seus poros são normalmente selados (por exemplo, com uma camada de tinta ou esmalte) para proporcionar proteção. A resistência ao desgaste do concreto estampado é geralmente excelente e, portanto, é encontrada em aplicações como estacionamentos, calçadas, passarelas, etc.

Agregados cerâmicos com densidade inferior à da água são utilizados para concreto estrutural de baixa densidade. Estes agregados podem incluir argilas expandidas e xistos, preferencialmente com absorção de água inferior a 10%. Para o concreto estrutural, são utilizados exclusivamente agregados de baixa densidade como agregados grossos e areia natural como agregados finos. No entanto, para concretos de densidade moderada, são utilizadas porcentagens mais baixas.[13]​.

O concreto estrutural de baixa densidade pode apresentar altas resistências à compressão e à tração, com fluência e retração ainda aceitáveis, mas geralmente será menos rígido do que as misturas convencionais.

Sua vantagem mais óbvia é a baixa densidade, mas esses concretos também apresentam baixa permeabilidade à água, maior isolamento térmico e representam menor carga para estruturas flutuantes. A resistência à abrasão pelo gelo é semelhante à do concreto normal.

As desvantagens são que a absorção de água pelos agregados pode ser relativamente alta e a consolidação do concreto por vibração pode fazer com que os agregados de baixa densidade flutuem. Isso pode ser evitado minimizando a vibração e usando misturas de fluidos.[13]​.

concreto geopolimérico, concreto verde ou concreto ecológico[29]​ usa cimento geopolimérico em vez de cimento Portland. Este cimento geopolimérico é composto por polímeros inorgânicos de aluminossilicato (Al-Si) que podem utilizar resíduos industriais reciclados (por exemplo, cinzas volantes ou escórias de alto forno) como insumos de fabricação, resultando em até 80% menos emissões de dióxido de carbono. Devido à sua estrutura química, o concreto geopolimérico, além de menor emissão de gases de efeito estufa, apresenta maior durabilidade que o concreto convencional.

Utiliza agregados mais leves que o concreto normal, como escória, vermiculita, cortiça, palha e outros materiais.[10] Os grânulos de cortiça são um resíduo da produção de tampas de garrafas a partir da casca tratada do sobreiro. Esses grânulos têm densidade de aproximadamente 300 kg/m3, inferior à da maioria dos outros agregados leves. A sua utilização no chamado betão de cortiça é uma atividade de economia circular. Os grânulos de cortiça não influenciam significativamente a hidratação do cimento, mas o pó de cortiça pode.

A utilização de cortiça em vez de agregados, ou em adição a estes, altera as características do produto relativamente ao betão normal: reduz a condutividade térmica (e portanto isola melhor), reduz a densidade e melhora a absorção de energia, o que pode ser adequado para determinadas aplicações. A resistência à compressão diminui muitoː um teste de betão de cortiça descobriu que, no melhor dos casos, era de 4,3 megapascais, um quinto da do betão normal.[30]​.

Concreto normal, concreto convencional, concreto comum ou concreto padrão é aquele obtido seguindo as instruções de mistura que geralmente aparecem em sacos de cimento, geralmente usando areia e cascalho como agregados e muitas vezes misturados em recipientes improvisados ​​(ou diretamente sem recipiente, despejando um saco de areia no solo ao mesmo tempo que outro de cimento, fazendo um buraco na pilha com a pá, adicionando água e cascalho e misturando com a mesma pá). Os ingredientes de qualquer mistura específica dependem da natureza da aplicação. O concreto comum geralmente pode suportar uma pressão entre 10 a 40 megapascais (MPa) - 1.450 a (5.800 libras por polegada quadrada (psi), uma unidade anglo-saxônica de pressão. Em usos menos exigentes, como concreto aglutinante, ele suporta muito menos megapascais do que o concreto estrutural.

Existem muitos tipos de concreto pronto disponíveis que incluem cimento em pó misturado com agregados e que só precisam de água.[31]​ Existem também aqueles que, além da água, requerem agregados graúdos.[32]​.

Normalmente, o concreto comum pode ser feito misturando, para cada quilo de cimento Portland, 2 quilos de areia seca, 3 quilos de brita seca e meio litro de água. A areia deve ser argamassa ou tijolo (lavada e peneirada se possível, com peneira) e o cascalho lavado se possível. Materiais orgânicos (folhas, galhos, etc.) devem ser removidos da areia e cascalho para garantir resistência máxima.[33]​.

Concreto modular é composto por elementos fabricados em fábricaː a mistura é vazada em uma fôrma ou fôrma e, quando endurecida, é retirada da fôrma e armazenada, aguardando para levar os elementos, normalmente em caminhão, até seu local definitivo, onde serão fixados pelo método escolhido pelo arquiteto (argamassa de cimento, resina adesiva, cavilhas e parafusos, etc.). Concreto pré-moldado são conceitualmente iguais, mas enquanto o termo "concreto modular" é usado para elementos que, quando montados, formarão uma estrutura específica (uma casa, uma ponte),[34]​ "concreto pré-moldado" é usado para outros elementos (lajes, blocos) que não se destinam a uma configuração específica.

Concreto para habitat marinho é usado em recifes artificiais. O concreto cria um refúgio e um lar para a vida marinha.[35]​ São normalmente elementos pré-fabricados em terra, com formas orgânicas, que depois são colocados de forma estudada em ambientes marinhos.

Já o concreto percolado consiste em primeiro colocar a brita e depois despejá-la, ou injetar, a argamassa de cimento e areia.[36]​.

El hormigón permeable, utilizado en pavimentos permeables, contiene una red de poros o huecos para permitir que el aire o el agua se muevan a través del hormigón.

Esto permite que el agua se drene naturalmente a través de él y facilita la reposición de aguas subterráneas. Esto no lo hace el hormigón convencional, que además necesita infraestructura de drenaje de aguas superficiales.

Se produce dejando fuera parte o la totalidad del agregado fino (finos, arena). El agregado grueso restante (piedras) se liga con una cantidad relativamente pequeña de cemento Portland. Una vez fraguado, normalmente entre el 15 % y el 25 % del volumen corresponde a huecos, lo que permite que el agua drene a través de él con un caudal del orden de magnitud de 5 gal/ft /min (70 litros/m/minuto).

Instalação

O hormigón permeável é instalado vertiéndolo em moldes, depois de enrasado para nivelar a superfície (mas sem alisarla) e depois se compacta ou apisona em seu lugar. Devido ao baixo teor de água e à permeabilidade ao ar, entre 5 e 15 minutos após o apisonamento, este horário deve ser coberto temporariamente com um plástico de polietileno de 6 milésimas de pulgada (0,15 milímetros), ou será seco prematuramente e não será hidratado e curado adequadamente. Concluído o processo de cura, esse plástico é removido e descartado.

Características

O concreto permeável pode reduzir significativamente o ruído do tráfego, permitindo que o ar que os pneus do veículo comprimem contra o pavimento escape facilmente. Atualmente, este produto não pode ser usado nas principais rodovias estaduais dos EUA devido aos requisitos de resistência a alta pressão (libras por polegada quadrada (psi)) definidos pela maioria dos estados para que as rodovias suportem caminhões pesados ​​sem rachar. O concreto permeável foi testado em até 4.500 psi.

Concreto polimérico ou concreto polimérico usa polímeros em vez de cimento para ligar o agregado. O concreto polimérico pode ganhar muita resistência em pouco tempo. Sua resistência à compressão está entre 50 e 150 megapascais. Resiste bem à corrosão e, quando reforçado, tem aderência significativamente maior à armadura do que o concreto normal. Por outro lado, é suscetível à temperatura e à umidade.[37]​.

Concreto protendido ou concreto protendido é o concreto armado cuja armadura é submetida a uma tensão de tração antes da instalação do elemento em seu destino final. É um tipo de concreto pré-moldado. Às vezes falamos de concreto protendido, em que a armadura é tensionada após a instalação.

Shotcrete (de shot, para atirar, e concrete, concreto, também conhecido pelo nome comercial Gunite, de gun, arma ou canhão) usa ar comprimido para atirar concreto sobre (ou dentro) de uma estrutura ou estrutura. A maior vantagem do processo é que o concreto projetado pode ser aplicado em altura ou em superfícies verticais sem fôrma. É frequentemente usado para reparos de concreto ou colocação em pontes, barragens, piscinas e em outras aplicações onde a cofragem é cara ou o manuseio e instalação de materiais são difíceis.

O concreto projetado é freqüentemente usado contra superfícies verticais de solo ou rocha, pois elimina a necessidade de cofragem. Às vezes é usado para suporte de rochas, especialmente em túneis. O concreto projetado também é usado nos casos em que a infiltração de água em um ambiente, devido a um lençol freático alto ou outras fontes subterrâneas, é um problema. Este tipo de concreto é frequentemente usado como uma solução rápida para a erosão de tipos de solos soltos em zonas de construção.

Existem 2 métodos de aplicação de concreto projetado.

Aditivos como aceleradores ou reforços de fibra podem ser usados ​​para ambos os métodos.

Aplicações de alta temperatura, tais como fornos de alvenaria e similares, geralmente requerem o uso de um cimento refratário; Se fossem utilizados concretos à base de cimento Portland, eles poderiam ser danificados ou destruídos por essas altas temperaturas, mas os concretos refratários são capazes de suportá-los. Os materiais podem incluir cimentos de aluminato de cálcio, argila refratária, ganister e minerais com alto teor de alumínio.

O concreto malhado, também conhecido como concreto malhado, é feito queimando cascas de ostras para obter cal e depois misturando-as com água, areia, cinzas e cascas de ostras quebradas.

Nanoconcreto contém nanopartículas (sua maior dimensão é inferior a 100 micrômetros -mícrons-, μm). Eles podem ser feitos de cimento Portland. Se forem feitos de dióxido de silício, a trabalhabilidade da mistura, a resistência à compressão e a impermeabilidade são melhorados. Outras nanopartículas aumentam o módulo de elasticidade ou a resistência à compressão.

Las investigaciones en curso sobre mezclas y componentes alternativos han identificado fórmulas que prometen nuevas propiedades y características.

Concreto flexível autocurativo

Pesquisadores da Universidade de Michigan desenvolveram compósitos de cimento projetados (ECC), um concreto flexível reforçado com fibras. Ele contém muitos dos ingredientes usados ​​no concreto normal, mas em vez de agregado graúdo inclui fibras em microescala.[42] A mistura tem propagação de fissuras muito menor e não sofre as fissuras usuais e subsequente perda de resistência em altos níveis de tensão de tração. Os pesquisadores conseguiram levar as misturas a uma tensão superior a 3%, além do ponto mais típico de 0,1% em que ocorre a falha. Além disso, a composição do material promove a autocura. Quando aparecem fissuras, o excesso de cimento seco no concreto fica exposto. Ele reage com água e dióxido de carbono para formar carbonato de cálcio e reparar a rachadura.[43][44]​.

Concretos que capturam dióxido de carbono

Os pesquisadores tentaram fixar CO no concreto desenvolvendo materiais avançados. Uma maneira é usar silicato de magnésio (talco) como alternativa ao cálcio. Isto reduz a temperatura necessária para o processo de produção e diminui a liberação de dióxido de carbono durante a fabricação do cimento. Durante a fase de endurecimento, carbono adicional é sequestrado.[45][46][47][48][49] Reduzir as emissões de dióxido de carbono, ou capturar dióxido de carbono da atmosfera, é de grande importância, porque este CO produz o efeito estufa e o aquecimento global. Precisamente, a produção de cimento é um dos processos industriais com maiores emissões, juntamente com o aço e o alumínio.[50]​.

Um método relacionado é a carbonatação mineral (CM). Produz agregados de carbonato estáveis a partir de materiais contendo cálcio ou magnésio e CO. Agregados estáveis podem ser usados para concreto ou para produzir elementos de construção neutros em carbono, como concreto pré-moldado ou tijolos. diminui temperaturas e as cura com gás, afirmando que reduz suas emissões de carbono em 30%.[45]​ [49]​ Carbonaide") utiliza dióxido de carbono na fase de cura da produção de concreto pré-moldado e demonstrou economia de até 40% no consumo de cimento com seu primeiro cliente.[52]​.

Outro método de carbonatação mineral à base de cálcio foi inspirado na biomimética das estruturas naturais de cálcio. Ginger Krieg Dosier da bioMASON desenvolveu um método para produzir tijolos sem usar fornos ou liberar uma quantidade significativa de carbono. Os tijolos são cultivados em moldes durante quatro dias usando um processo de precipitação de calcita induzido microbiologicamente. A bactéria Sporosarcina pasteurii forma calcita a partir de água, cálcio e uréia, incorporando CO da uréia e liberando amônia para fertilizante.[45]​ [53]​.

Uma equipe de pesquisa descobriu uma maneira de usar uma forma de microalga chamada cocolitóforos para produzir carbonato de cálcio em massa por meio da fotossíntese em um ritmo mais rápido do que os corais. Eles podem sobreviver em água quente, fria, salgada e doce. A técnica tem potencial para absorver mais do que emite. Entre 1 e 2 milhões de acres de lagoas abertas poderiam fornecer microalgas suficientes para atender ao consumo de cimento nos EUA. A equipe afirma que o material pode ser imediatamente substituído nos processos de produção existentes.[54]​.

Paredes vivas resistentes à dessecação

Outra abordagem envolve o desenvolvimento de concreto leve biorresponsivo que pode ser usado para criar paredes vivas resistentes à dessecação. Pesquisadores da Bartlett School of Architecture estão desenvolvendo materiais que visam promover o crescimento de plantas poiquilohídricas, como algas, musgos e líquenes (organismos que não possuem mecanismo para evitar a dessecação). Uma vez estabelecida, a combinação de novos materiais e plantas pode potencialmente melhorar a gestão das águas pluviais e absorver poluentes.[55]​.

Coma poluição

O dióxido de titânio foi adicionado às misturas de concreto para reduzir a poluição atmosférica (poluição misturada com neblina e fumaça). Quando a luz solar atinge o concreto, o dióxido de titânio atua como um fotocatalisador, decompondo a poluição atmosférica e reduzindo o acúmulo de bactérias e sujeira na superfície. Também pode ser usado para decompor dióxidos de nitrogênio criados por processos industriais ou pela poluição de veículos com motores térmicos.[56]​.

concreto gerador de energia

Cientistas da Universidade de Aarhus (Dinamarca) integraram a bactéria Shewanella oneidensis no concreto, conhecida por sua capacidade de reduzir íons metálicos (removendo elétrons deles), de modo que o todo se torne uma bateria capaz de armazenar e liberar energia elétrica. Os cientistas também desenvolveram um sistema microfluídico para alimentar essas bactérias, para que o comportamento seja permanente.[57]​.