Durante a revolução industrial e seus consequentes avanços tecnológicos, como o uso do aço em construções e a evolução de massas com agregados, Joseph Monier executou cubas e tubos com armações de aço e preenchidas com concreto em 1849. Essa foi entendida como a primeira experiência em concreto armado da construção civil. Dali em diante essa tecnologia evoluiria para o que conhecemos hoje: um dos sistemas estruturais mais utilizados do mundo, considerado por muito tempo sinônimo de progresso e grande responsável pela transformação das paisagens urbanas. Mas afinal, o que é e como funciona o concreto armado?
O concreto armado é um sistema estrutural composto por uma massa de concreto, na qual mistura-se cimento, água e agregados miúdos e graúdos, com peças de aço, combinando assim suas características para ganhar resistência estrutural. Os agregados miúdos são em grande parte areia, enquando os graúdos podem ser britas de diferentes tamanhos, seixos ou ainda outro tipo de pedra e rocha. A partir de uma fôrma, o esqueleto de aço é envolto pelo concreto, criando os mais variados volumes. Sua maleabilidade e resistência foram os grandes diferenciais para transformar o concreto armado no principal sistema estrutural do século XX.
A arquitetura moderna, encabeçada por nomes como Oscar Niemeyer e Le Corbusier, se aproveitou especialmente dessa tecnologia para cunhar os conceitos do movimento, enquanto as cidades puderam ver seus edifícios crescerem em altura e tamanho, adensando e transformando a escala dos crescentes centros urbanos. Desde essa época, o concreto armado se popularizou, tornando-se o principal sistema construtivo da construção civil, sendo reproduzido em diversas escalas de construção, dos arranha-céus às habitações autoconstruídas.
Em geral as estruturas convencionais são compostas por dois elementos, aquele que distribui os esforços horizontais, chamado de viga, e o que distribui os esforços verticais, chamado de pilar. Juntos eles formam uma estrutura porticada, que recebe as forças e as transfere para os apoios no solo, a fundação. Essa estrutura porticada precisa resistir aos esforços que atuam sobre ela, como por exemplo o clima ao seu redor, como os ventos e a neve, e também a partir do uso e da ocupação de seus espaços internos. Esses esforços provocam movimentos de tração e compressão, que precisam ser absorvidos pelos materiais que compõem a estrutura.
O concreto armado combina as características do aço e do concreto para resistir a esses esforços, conforme é exemplificado por Matheus Borges na dinâmica da corda com tijolos: ao tentar fazer uma viga com tijolos, você precisa de uma corda para uni-los, passando pelos furos dos blocos. Com as duas pontas das cordas amarradas, a viga faz uma curva para baixo. Enquanto na parte de baixo os tijolos se afastam e a corda é quem suporta o peso, na parte de cima os tijolos se unem sem necessidade de corda.
Em uma viga de concreto armado, a corda é o aço e os tijolos o concreto. O aço resiste à tensão principalmente na parte de baixo da viga, enquanto o concreto resiste à compressão na parte de cima dela. Assim, os materiais são posicionados de forma que possam atuar exatamente em seus respectivos lugares na estrutura. O aço aparece em forma de armaduras e estribos, enquanto o concreto preenche os espaços entre esses elementos.
Para dar o formato há uma fôrma, que pode ser de madeira ou também de aço, que é retirada após o final da cura, tempo que o concreto demora para endurecer e atingir sua resistência planejada. Essa mesma anatomia vale também para os pilares. Todos esses elementos como o tamanho dos vergalhões de aço ou o tamanho do agregado graúdo são definidos de acordo com o tamanho e a carga que essas estruturas precisarão suportar, calculados e regularizados por normas.
A lógica das estruturas básicas de concreto armado são também reproduzidas nas estruturas complexas, como conchas, abóbodas, escadas e outras formas. O aço e o concreto mantêm sua função de resistência, porém suas posições e dimensões variam de acordo com a compreensão dos esforços atuantes. O projeto de arquitetura, executado pelo arquiteto, e o projeto de estruturas, executado pelo engenheiro estrutural, caminham juntos para que as formas mais variadas possam ser construídas.
Por sua versatilidade e resistência, o concreto armado foi reproduzido por todo o mundo ao longo dos séculos XX e XXI. Porém, é importante pensar que sua cadeia produtiva está entre as maiores poluidoras do mundo. Sua matéria prima é fruto da mineração e seu processo produtivo gera resíduos poluentes. Além disso, o canteiro de obras do concreto armado também se tornou um espaço de alienação do trabalhador e de riscos de vida.
Como arquitetos, é preciso ter consciência na hora de projetar, administrando o impacto que a construção terá no seu entorno imediato e no meio ambiente. Ao mesmo tempo, o concreto armado foi fundamental para a construção das cidades que temos hoje em dia, criando pontes, viadutos, hospitais e grandes edifícios habitacionais que proporcionaram às cidades saneamento e infraestrutura, criando condições das populações viverem melhor nos centros urbanos.
