O concreto protendido começou a ser desenvolvido ainda no século XVIII, mas apenas 1928 sofreu uma evolução significativa. Foi Eugène Freyssinet, um engenheiro civil francês especialista em estruturas que desenvolveu um método que permitia ultrapassar as limitações da fraca resistência do concreto à tração.
A aplicação da descoberta de Freyssinet veio permitir a construção de pavimentos e pontes com vãos mais extensos do que aqueles que eram construídos com a utilização de betão armado.
O concreto protendido também veio permitir a construção de elementos estruturais, lajes e vigas com vãos livres muito maiores do que ao que era prática até então.
O conceito do concreto protendido é o seguinte: o aço dos varões é pré-tracionado, por forma a criar uma força que irá colocar compressão no betão. Esta compressão irá compensar posteriormente uma parte da tração que o betão está sujeito quando carregado. Este método aumenta de forma substancial a resistência do concreto.
A Importância do Concreto Protendido
O concreto é um dos materiais mais importantes na construção civil. A grande vantagem deste material é que a sua confeção é extremamente acessível, uma vez que todos os materiais necessários estão facilmente disponíveis em qualquer região.
Além disso, o concreto tem um bom nível de resistência à compressão. As resistências utilizadas na construção civil podem ir de 200Kgf/cm2 (20MPa) até 500Kgf/cm2 (50MPa).
Contudo, o concreto apresenta uma reduzida resistência à tração. Na verdade, a resistência deste material à tração é de apenas 10% da sua resistência à compressão.
Esta resistência pode ser ainda menor quando o concreto não é bem executado. Neste cenário podem ainda surgir fissuras, o que degrada ainda mais a fraca resistência do concreto à tração.
Explicação da Protensão
Uma vez que o concreto não apresenta propriedades de compressão e tração semelhantes, é necessário melhorar o seu comportamento através da protensão (compressão prévia) aplicada nas regiões onde ocorrem as tensões de tração.
Para isso, são colocados cabos de aço de alta resistência no concreto. Estes cabos são ancorados e tracionados no próprio concreto. Desta forma, é possível passar a faixa de trabalho do concreto para as compressões, aproveitando melhorar as potencialidades deste material.
Ao realizar a protensão, são aplicadas tensões de compressão nas regiões mais esforçadas pelos carregamentos.
Vantagens Econômicas do Concreto Protendido
O concreto protendido apresenta resistências duas a três vezes superiores às que são apresentadas pelo concreto armado. Isto acontece porque os aços usados nos cabos de protensão apresentação resistências que podem chegar a ser cinco vezes mais fortes do que as apresentadas pelos aços utilizados no concreto armado.
A grande vantagem econômica da utilização do concreto protendido é o fato do aumento de preço da utilização deste material ser largamente compensado pelo acréscimo de resistência conseguido.
Vantagens Técnicas da Utilização do Concreto Protendido
O concreto protendido apresenta diversas vantagens em relação ao concreto armado.
Os benefícios mais importantes são:
- Diminuir as tensões de tração decorrentes de esforços cortantes e de flexão;
- Menor propensão para o surgimento de fissuras;
- Menor quantidade de aço e de concreto utilizado, devido à utilização de materiais com maior resistência;
- Possibilidade de construir vãos de maiores dimensões;
- Utilização mais fácil da pré-moldagem.
Face a todas as vantagens inumeradas, podemos facilmente compreender todas as vantagens e benefícios proporcionados pela utilização de concreto protendido na Engenharia Civil.
