UNIVERSIDADE SANTA ÚRSULA
INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIA
CURSO DE ENGENHARIA CIVIL
ANÁLISE DE PATOLOGIAS NAS ESTRUTURAS EM CONCRETO
ARMADO APARENTE EM AMBIENTE COSTEIRO
HALAN VASCONCELOS DE MELO
KARINE OLIVEIRA LOUREIRO
KLEBER NORBERT DAQUER
RIO DE JANEIRO - RJ
2015.1
ANÁLISE DE PATOLOGIAS NAS
ESTRUTURAS EM CONCRETO
ARMADO APARENTE EM ABIENTE
COSTEIRO
Projeto de pesquisa apresentado ao
Curso de Engenharia Civil da Universidade Santa
Úrsula.
Orientador(a): Prof: M.Sc. Pedro Paulo Voto Akil
RIO DE JANEIRO - RJ
2015.1
ANÁLISE DE PATOLOGIAS NAS ESTRUTURAS EM CONCRETO
ARMADO APARENTE EM AMBIENTE COSTEIRO
RESUMO
Este trabalho tem como base o estudo das origens, métodos de detecção e alguns
tipos de anomalias que podem ocorrer em uma estrutura em concreto armado em ambiente
costeiro. Posterior a este ponto serão expostas técnicas e materiais usados na recuperação
da estrutura para que ela não entre em processo acelerado de deterioração ao colapso geral.
Cada tipo de anomalia terá sua solução com tipos de materiais e técnicas distintas,
chegando a mais econômica solução possível, desde que garanta a segurança exigida pelas
normas vigentes. Teremos a aplicação dos conceitos vistos através do estudo de caso em
diagnóstico e recuperação estrutural de bases industriais localizada na Baia de Guanabara,
que teve sua estrutura em concreto armado aparente exposta às intempéries sem qualquer
tipo de proteção por mais de 25 anos em um ambiente costeiro extremamente agressivo.
Todo estudo será baseado em revisão bibliográfica e estudo de caso com consulta à
profissionais da engenharia civil.
Palavras-chave: Patologia, Diagnóstico, recuperação, estrutural, concreto.
3
ABSTRACT
This work is based on the study of the origins, detection methods and some types of
abnormalities that may occur in a structure in reinforced concrete in coastal environment.
Subsequent to this point techniques and materials used in the recovery of the structure so
that it does not come into accelerated process of deterioration to the general collapse will
be exposed. Each type of anomaly will have your solution with different types of materials
and techniques, reaching the most cost-effective solution, it ensures the safety required by
current standards. We will have the visa application concepts through case study in
diagnosis and structural recovery of industrial bases located in Baia da Guanabara, which
had its reinforced concrete structure apparent exposed to the elements without any kind of
protection for more than 25 years in a coastal environment extremely aggressive. Every
study is based on literature review and case study consultation with the civil engineering
professionals.
Keywords: Pathology, Diagnosis, recovery, structural concrete.
4
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO ..........................................................................................................7
1.1.OBJETIVO .........................................................................................................9
2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA ................................................................................9
3 FATORES DE DEGRADAÇÃO DO CONCRETO.......................................................11
3.1 PROCESSOS PRINCIPAIS..................................................................................11
3.1.1 Tensões térmicas.............................................................................................12
3.1.2 Deformação por retração e fluência...................................................................12
3.2 TEMPERATURA.................................................................................................14
3.2.1 Efeito de altas temperaturas sobre o concreto....................................................14
3.3 CAUSAS QUÍMICAS..........................................................................................15
3.3.1 Ataque de sulfatos...........................................................................................15
3.3.2 Reação álcali- agregado...................................................................................16
4 METODOLOGIAS....................................................................................................16
4.1 Metodologias de Ensaios......................................................................................16
4.2 Metodologia de Recuperação Estrutural.................................................................17
5 CRONOGRAMA DE EXECUÇÃO FÍSICA DO PROJETO.........................................18
6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS.........................................................................19
5
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLASCAD- Cimento de alta densidade
6
1. INTRODUÇÃO
O concreto é um dos materiais mais utilizados na construção civil, seja em
elementos estruturais ou apenas em elementos de revestimento. Sendo os elementos
estruturais os principais elementos em uma construção, visando a segurança da edificação,
procurou-se estudar as patologias nas estruturas de concreto, tendo em vista identificar as
principais causas e maneiras de recuperação.
O estudo e o conhecimento sobre patologias traz a possibilidade de evitá-las e com
isso proporciona maneiras de garantir estruturas de concreto com maior vida útil e
resistência à degradação das peças, além de ser uma forma de economizar recursos, pois a
prevenção é a melhor maneira de se evitar as patologias e gastar menos. Quando é
necessário fazer recuperações das peças o gasto é muito maior se comparado com os gastos
de manutenção e com os gastos na execução correta das estruturas. Por isso este
conhecimento permite identificar adequadamente as patologias, além das suas causas, e a
melhor maneira de correção, pois a identificação incorreta também traz consigo perdas de
tempo e de recursos.
As estruturas de concreto armado, a partir de sua execução começam a sofrer
processos degenerativos causados por diversos agentes atuando separadamente ou em
conjunto.
Notadamente o processo mais representativo na degradação das estruturas se
dá pela ação da própria atmosfera, em especial, a dos centros urbanos e industriais,
bem como aquelas sujeitas à umidades relativas altas e influência da maresia.
O concreto enquanto material, é meio adequado para a proteção das armaduras
de aço que complementam o equilíbrio estático das peças. Esta situação, no entanto,
se altera em função da ação do CO2 atmosférico (carbonatação) que lentamente, da
periferia da peça para o interior, diminui o pH alcalino protetor e passivador das
armaduras. Este processo é função também da umidade relativa do ambiente,
sabendo-se que se dá em maior intensidade para valores de cerca de 60 a 80% de
umidade relativa, valores típicos encontrados no Rio de Janeiro.
Aliado ao processo de carbonatação, temos a incidência e saturação do
concreto por íons cloreto provenientes da ação da maresia. Estes íons estabelecem o
processo corrosivo pela formação das pilhas eletroquímicas, levando ao processo de
corrosão e estricção das barras da armadura.
Os processos de corrosão são agravados pela presença de água (infiltrações,
7
águas pluviais, falhas de impermeabilização ou revestimentos, etc.) em contato com
os elementos de concreto armado, propiciando desta forma todos os parâmetros
necessários à sua degradação.
Embora apresente excelentes resultados de desempenho e qualidade, o concreto
armado requer certos cuidados na sua elaboração, visando otimizar a sua vida útil e
desempenho. A correta execução envolve estudo do traço, além da dosagem, manuseio e
cura adequados, a manutenção preventiva periódica e a proteção contra agentes
agressivos,quando algum desses itens não é devidamente seguido, os problemas resultantes
precisam ser corrigidos com técnicas, produtos e mão- de- obra adequados.
É possível observar que concretos executados há mais tempo, em geral, têm
durabilidade superior aos executados recentemente.
Durante os anos 60, para se produzir um concreto com resistência à compressão de
30 MPa era necessário um consumo de cimento muito alto, entre 400 a 500 kg/m³. Com o
crescimento da atividade da construção a partir da década de 70 e o surgimento da
indústria do concreto pré- misturado, verificou- se uma otimização nos traços dos
concretos, procurando- se atingir concretos mais resistentes com um teor de cimento cada
vez menor (FERREIRA, 2000).
Apesar de o concreto ser o material de construção mais consumido no planeta, o
conhecimento e divulgação das práticas construtivas adequadas não acompanharam o
crescimento da atividade de construção, ocasionando seguidos descuidos nas obras, e
reduzindo a capacidade do concreto em proteger as armaduras contra a corrosão. Com o
tempo, a tecnologia de fabricação do concreto foi avançando, com a melhoria das
propriedades dos aditivos, adições e ligantes, possibilitando uma redução significativa nas
seções das peças de concreto armado em função do aumento das resistências mecânicas
(FERREIRA, 2000).
O estudo e o conhecimento sobre patologias traz a possibilidade de evitá-las e com
isso proporciona maneiras de garantir estruturas de concreto com maior vida útil e
resistência à degradação das peças, além de ser uma forma de economizar recursos, pois a
prevenção é a melhor maneira de se evitar as patologias e gastar menos. Quando é
necessário fazer recuperações das peças o gasto é muito maior se comparado com os gastos
de manutenção e com os gastos na execução correta das estruturas. Por isso este
conhecimento permite identificar adequadamente as patologias, além das sua causas, e a
melhor maneira de correção, pois a identificação incorreta também traz consigo perdas de
tempo e de recursos.8
1.1 Objetivo
Este trabalho tem como objetivo mostrar alguns tipos de patologias que podem
ocorrer nas estruturas de concreto armado situados em ambientes costeiros, os agentes
climatológicos e as metodologias de mitigação com utilização de sistemas de tratamentos
inibidores.
2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
Atualmente as construções são realizadas com maior controle e tecnologia,
utilizando materiais e técnicas mais modernas, porém ainda ocorrem inúmeras falhas, que
causam defeitos, anomalias que comprometem as estruturas e originam efeitos estéticos
indesejáveis nas construções, causando ao longo do tempo desagregações dos materiais,
levando algumas vezes até à impossibilidade de utilização dessa construção. Geralmente
estes problemas são gerados pelo envelhecimento natural das estruturas ou pela falta de
responsabilidade dos profissionais, que não seguem as normas de construção, ou até
mesmo utilizam materiais de má qualidade, visando maior lucro final na obra e deixando
de se preocupar com a qualidade da construção, não podendo deixar de citar a falta de
importância dada ao bom desempenho na elaboração dos projetos, e por conseguinte a
fidelidade em segui-los na execução das obras. É nesse conjunto de situações que se insere
a patologia das estruturas, que tem por objetivo estudar essas degradações, desde a sua
origem, as formas de manifestações, as consequências e as maneiras de recuperações.
Segundo Souza e Ripper (1998), o estudo da patologia das estruturas leva os problemas
patológicos a serem classificados como simples, cujo diagnóstico e inspeção são evidentes,
e complexos, que exigem uma análise individualizada e pormenorizada. Ou seja, os
problemas patológicos simples são os que podem ser padronizados e resolvidos pelo
profissional responsável, sem que ele tenha conhecimentos patológicos especializados, e os
problemas complexos são os que necessitam de uma avaliação individual e devem ser
resolvidos por profissionais que tenham profundos conhecimentos e experiência na área de
patologia das estruturas. Os problemas patológicos nas estruturas mostram que ocorreram
falhas durante a execução em uma ou mais etapas da construção e no controle de qualidade
das atividades. Tem-se tentado ao longo dos anos definir quais são as principais causas dos
erros nas construções, porém esta análise é de difícil conclusão, pois em alguns casos são
acúmulos de erros, que impedem que se defina a causa preponderante. Por isso irão ser
relacionadas neste estudo as principais patologias causadas nas estruturas de concreto
9
armado, classificando-as segundo as fases das construções. Na fase do projeto, segundo
Souza e Ripper (1998), podem ocorrer falhas desde o lançamento da estrutura até o projeto
de execução da obra, por isso a importância de se elaborarem os projetos com atenção,
evitando assim preocupações futuras. Sabe-se que as falhas originadas a elaboração dos
projetos são causadoras de problemas patológicos graves, tornando a construção mais
onerosa e causando transtornos na utilização da construção; algumas dessas falhas são:
− elementos de projeto inadequados (má definição das ações atuantes ou da
combinação mais desfavorável das mesmas, escolha infeliz do modelo analítico,
deficiência no cálculo da estrutura ou na avaliação da resistência do solo etc.);
− falta de compatibilização entre a estrutura e a arquitetura, bem como com os
demais projetos civis;
− especificação inadequada de materiais;
− detalhamento insuficiente ou errado;
− detalhes construtivos impossíveis;
− falta de padronização das representações (convenções);
− erros de dimensionamento.
As patologias que ocorrem na fase de execução da estrutura estão relacionadas a
vários fatores, tais como a falta de mão de obra qualificada, pois geralmente os operários
não têm cursos de capacitação profissional, aprendem a profissão ao longo da sua vida com
outros trabalhadores, o que pode causar erros grosseiros nas construções, como a falta de
prumo, esquadro e alinhamento dos elementos estruturais, a locação errada das estruturas;
a falta de acompanhamento do responsável aumenta a chance desses trabalhadores
cometerem algum erro. A falta de fiscalização dos serviços realizados faz com que outros
erros graves passem despercebidos, tais como a falta de controle no traço do concreto, a
falta de travamento das fôrmas e do escoramento, erros na colocação da armadura e nos
seus espaçamentos necessários, ou na locação dos elementos estruturais. Outro fator que
proporciona o surgimento de patologias nas construções é a falta de controle de qualidade
nos materiais utilizados, pois há muitas indústrias que não seguem as exigências, o que faz
com que na execução se utilizem materiais de má qualidade. O concreto é definido como
um composto de cimento, agregados miúdos (areia), agregados graúdos (brita) e água,
podendo conter aditivos, que são elementos químicos que modificam as propriedades da
reação do concreto. O concreto é um material de grande utilidade na construção civil, pois
permite a moldagem de peças no formato imaginado, por ser flexível no momento do seu
lançamento e por ter grande resistência à compressão, resistindo a grandes esforços. Porém 10
o concreto não é um material que resiste bem à tração, por isso a combinação entre o
concreto e o aço é uma excelente combinação para a construção civil, tendo em vista que o
concreto resiste a compressão e o aço resiste a tração; esta combinação é possível pois os
dois materiais têm os coeficientes de dilatação muito próximos, permitindo que se dilatem
ou se contraiam praticamente na mesma proporção, formando um conjunto que
denominado concreto armado.
3. FATORES DE DEGRADAÇÃO DO CONCRETO
Para diagnosticar as patologias nas edificações é necessário conhecer suas formas
de manifestação, ou seja, os sintomas, bem como os processos de surgimento, os agentes
causadores desses processos e definir em qual etapa da vida da estrutura foi criada a
predisposição a esses agentes, definindo as origens dessa patologia. É melhor quando se
conseguem detectar estas anomalias o quanto antes, pois menor terá sido a perda e fácil
será a sua recuperação, tendo menor custo. Segundo Piancastelli (2005), adiar uma terapia
significa aumentar os custos numa progressão geométrica de razão igual a cinco. Para se
identificar as patologias primeiramente é necessário se fazer uma inspeção, ou seja, uma
vistoria realizada no local, feita por um profissional habilitado que utiliza testes simples e
procura obter o maior número possível de informações, tais como identificar a ocorrência
de patologia na edificação através da observação, verificar a gravidade visando à segurança
dos usuários, definindo as medidas a serem tomadas, definir a extensão do quadro
patológico e definir a sequência da vistoria, por meio da utilização dos cinco sentidos
humanos, ou com a ajuda de testes e instrumentos simples.
Neste item serão mostrados os principais mecanismos que deterioram o concreto,
interferindo diretamente na sua durabilidade.
3.1 PROCESSOS PRINCIPAIS
Os processos principais que causam a deterioração do concreto podem ser
agrupados, de acordo com sua natureza, em mecânicos, físicos, químicos e
eletromagnéticos.
Na realidade a deterioração do concreto ocorre muitas vezes como resultado de
uma combinação de diferentes fatores externos e internos. São processos complexos,
determinados pelas propriedades físico-químicas do concreto e da forma como está
exposto. Os processos de degradação alteram a capacidade de o material desempenhar as
suas funções, e nem sempre se manifestam visualmente.11
Os três principais sintomas que podem surgir isoladamente ou simultaneamente
são: a fissuração, o destacamento e a desagregação.
3.1.1 Tensões térmicas
A variação de temperatura provoca uma mudança volumétrica nas estruturas de
concreto. Se as contrações e expansões são restringidas, e as tensões de tração resultantes
forem maiores que a resistência do concreto,poderão ocorrer fissuras. Em elementos de
concreto com grandes dimensões, como por exemplo, barragens ou blocos de fundação,
poderão surgir fissuras devido aos efeitos do gradiente térmico causado pelo calor de
hidratação do cimento, que pode originar tensões de tração (FERREIRA,2000).
Variações bruscas de temperatura provocam danos sobre as estruturas, uma vez que
a temperatura da superfície se ajusta rapidamente, enquanto a do interior se ajusta
lentamente. Os efeitos são destacamentos do concreto causados pelos choques térmicos.
3.1.2 Deformação por retração e fluência
O concreto pode estar sujeito tanto a condições de secagem ambiental como a
carregamentos constantes. Estas condições podem refletir em variações de volume do
concreto e estão ligadas à remoção de água da pasta de cimento.
Se a umidade ambiental estiver abaixo do nível de saturação, o concreto estará
sujeito à uma deformação denominada retração por secagem. Se o carregamento for
mantido ao longo do tempo, ocorre a perda de água fisicamente adsorvida, ocorrendo uma
deformação denominada fluência.
O fenômeno da retração está ligado a deformações em pastas de cimento,
argamassas e concretos, independentemente do carregamento, sendo sua principal causa a
perda de água da pasta de cimento. A retração pode ocorrer no concreto em seu estado
plástico ou endurecido.
No estado plástico podem ocorrer o assentamento plástico e a retração plástica. O
assentamento plástico está ligado a dois fenômenos: a acomodação das partículas sólidas
devido à ação da gravidade, causando a sedimentação e, em sentido contrário, a exsudação,
que representa a movimentação do ar aprisionado e da água.
A sedimentação pode provocar fissuras nos primeiros momentos após o lançamento
do concreto, devido à presença de obstáculos como armaduras ou agregados maiores que
impedem a movimentação homogênea das partículas sólidas.
12
A retração plástica é devida a perda de água do concreto ainda não endurecido por
causa da exposição de sua superfície às intempéries como vento, baixa umidade relativa do
ar e altas temperaturas, as quais podem levar também à fissuração, denominada dessecação
superficial.
A ocorrência deste fenômeno será tão mais intensa quanto maior for o consumo de
cimento, a relação a/c e as proporções de finos no concreto, estando ligado ao fenômeno da
exsudação. Se a evaporação da água da superfície for mais rápida que a exsudação, podem
ocorrer fissuras por retração plástica (HASPARYKet al, 2005).
As fissuras no concreto endurecido, devidas à movimentação da água,podem ser
resumidas basicamente em retração autógena e retração por secagem, existindo também
retração por carbonatação e por origem térmica.
A retração autógena é definida como a remoção da água dos poros pela hidratação
do cimento ainda não combinado, com a redução volumétrica macroscópica dos materiais
cimentícios após o início de pega,em que ocorra mudança de volume devido à perda ou ao
ingresso de substância. Este fenômeno tornou- se importante com o advento do concreto de
alto desempenho (CAD), por representar uma das suas principais causas de fissuração.
O mecanismo de retração autógena pode ser explicado por meio da retração
química e auto-dessecação.
A primeira ocorre com a hidratação do cimento Portland, quando o volume total de
sólidos e líquidos diminui devido às reações químicas, enquanto a dessecação ocorre pela
diminuição da umidade relativa no interior do concreto endurecido, sem qualquer perda de
massa, devido ao consumo de água pela reação de hidratação. Desta maneira, formam-se
meniscos cujos esforços resultantes da tensão superficial levam à retração autógena.
A retração autógena em um concreto comum, desenvolvida nas primeiras 24 horas,
é desprezível quando comparada com a retração por secagem.
Já no cimento de alta densidade (CAD), a retração autógena é intensa e mais
importante que a retração de secagem nas primeiras idades.
A retração por secagem, ou retração hidráulica, é definida como a diminuição do
volume da peça de concreto devido à remoção da água da pasta endurecida de cimento,
quando o concreto “seca” pelo contato com o ar. O fenômeno é natural e ocorre como
conseqüência da hidratação dos compostos anidros dos cimentos Portland. Para a
explicação do fenômeno é importante saber que existem diversos tipos de água e com
graus diferentes de dificuldade para serem removidos, como água livre, água capilar, água,
interlamelar (água de gel), água adsorvida e água de cristalização13
A água livre é toda a água que está na pasta de cimento ou no concreto, sem
sujeição a qualquer força, ficando livre para evaporar durante endurecimento da pasta e do
concreto.
A água capilar pode ser livre ou retida por tensão capilar. A primeira se localiza em
grandes vazios, de diâmetro maior que 50nm, e sua remoção não causa retração no sistema,
enquanto a segunda se localiza em diâmetros menores (5 a 50nm) e sua remoção pode
causar retração.
A água adsorvida está próxima à superfície dos sólidos da pasta, com suas
moléculas fisicamente adsorvidas na superfície desta. Pode ser perdida por secagem da
pasta a 30% de umidade relativa, e sua perda é a principal responsável pela retração da
pasta por secagem.
A água de cristalização, ou quimicamente combinada, é parte integrante da
estrutura de vários produtos hidratados de cimento. Esta água não é perdida por secagem,
apenas por aquecimento a partir da decomposição dos hidratos.
A retração por carbonatação, fenômeno que será detalhado posteriormente, é
provocada pela reação do CO2 com os produtos hidratados, que além de neutralizar a
natureza cristalina da pasta de cimento hidratado causa a sua retração. Quando o CO2 é
fixado pela pasta de cimento, a massa deste aumenta. Conseqüentemente, também aumenta
a massa do concreto. A retração deve-se, à dissolução dos cristais de Ca (OH)2 enquanto
sujeito a tensões de compressão e à deposição de CaCO3 nos locais livres de tensão. Por
este motivo, a compressibilidade da pasta de cimento é aumentada temporariamente.
A retração por origem térmica é devida ao calor gerado durante a hidratação do
cimento Portland, que causa tensões térmicas que tracionam o concreto na fase de
resfriamento. Estes problemas ocorrem principalmente em estruturas massivas, onde o
esfriamento à temperatura ambiente pode levar à fissuração (HASPARYKet al, 2005).
3.2 TEMPERATURA
3.2.1 Efeito de altas temperaturas sobre o concreto
Os efeitos da temperatura no concreto podem ter origem tanto externa como
interna.
Do ponto de vista externo, as condições climáticas, como o frio e calor, juntos com
a umidade do ar e ventos, podem provocar problemas no concreto (ABRAMS, 1971).
Do ponto de vista interno, o calor gerado pela hidratação do cimento é um dos mais
importantes causadores de manifestações patológicas.14
3.3 CAUSAS QUÍMICAS
O contato do concreto com ácidos em altas concentrações não é habitual. Já a ação
de chuvas ácidas nos grandes centros e nas áreas industriais é mais freqüente.
Os ácidos sobre o concreto atuam destruindo seu sistema poroso e produzindo uma
transformação completa na pasta de cimento endurecida.
O resultado destas ações é a perda de massa e uma redução da seção do concreto.
Esta perda acontece em camadas sucessivas,a partir da superfície exposta, sendo a
velocidade da degradação proporcional à quantidade e concentração do ácido em contato
com o concreto (ANDRADE, 2003).
Os fluidos agressivos podem penetrar nos poros do concreto de três formas:
difusão, resultado da diferença de concentrações iônicas entre os fluidos externos e
internos; por pressão hidrostática, resultado da diferença de pressão dos fluidos; por forças
capilares, resultado de mecanismos capilares (FERREIRA, 2000).
A penetração pode ser resultado também de uma combinação de forças, que podem
ser influenciadas por temperaturas, correntes elétricas, etc (FERREIRA, 2000).
As reações químicas se manifestam através de efeitos físicos nocivos, tais como o
aumento da porosidade e permeabilidade, diminuição da resistência, fissuração e
destacamento.
Atenção especial deve ser dada ao ataque de sulfatos, ataque por álcali agregado e
corrosão das armaduras, uma vez que estes fenômenos são responsáveis pela deterioração
de um grande número de estruturas de concreto (MEHTA et al, 1994).
3.3.1 Ataque de sulfatos
Os sulfatos podem ter origem nos materiais que o compõe o concreto ou no
contato do concreto com os solos ou águas ricas com este agente. O ataque produzido por
sulfatos é devido a sua ação expansiva, que pode gerar tensões capazes de fissurá-lo.
Os sulfatos podem estar na água de amassamento, nos agregados ou no
próprio cimento. Os sulfatos podem penetrar desde o exterior por difusão iônica ou por
sucção capilar (SILVA,1998).
A presença de sulfatos solúveis, principalmente aqueles de sódio,cálcio e
magnésio, é comum em áreas de operação de minas e industrias químicas. Sódio e
cálcio são os sulfatos mais comuns nos solos, águas e processos industriais. Sulfatos de
magnésio são mais raros, porém mais destrutivos. Todos os sulfatos são potencialmente
danosos ao concreto,reagindo com a pasta de cimento hidratado.15
No ataque, os íons sulfatos reagem principalmente com o hidróxido de
cálcio Ca(OH)2 e o aluminato tri- cálcico C3A, originando a etringita e o gesso.
Esta formação se expande ,exercendo pressão e desintegrando a pasta de cimento
Pode- se aumentar a resistência do concreto contra o ataque de sulfatos
através da redução do fator a/c, com o uso de cimento resistente à sulfatos, com baixo teor
de aluminato tri- cálcico, e com a introdução de proporções adequadas de sílica ativa e
cinzas volantes (EMMONS, 1993).
3.3.2 Reação álcali- agregado
A reação álcali- agregado pode criar expansões e severas fissuras nas
estruturas de concreto.
O mecanismo que causa esta reação não é perfeitamente entendido. É
conhecido que certos agregados, como algumas formas reativas de sílica, reagem com o
potássio, sódio e hidróxido de cálcio do cimento, e formam um gel em volta dos agregados
reativos.
Quando o gel é exposto à umidade ele se expande, criando tensões internas
que causam fissuras em torno dos agregados (umidade interna do concreto em torno de
80%) (ANDRADE, 2005)
4. METODOLOGIAS
4.1. Metodologias de Ensaios
Os ensaios, medições de campo e análises laboratoriais que se processaram visaram
caracterizar dois aspectos, quais sejam, a classificação da estrutura quanto ao estágio de
vida útil em que se encontra atualmente, mediante a verificação das grandezas
intervenientes neste processo, e a caracterização da atividade das pilhas de corrosão por
aeração diferencial atuante nos pilares, na zona limite do terreno.
Para a correta análise dos processos corrosivos nas armaduras das peças de
concreto armado, procedeu-se à seguinte sistemática de ações:
Inspeção visual, buscando incidência de manchas de carbonatação,
corrosão, fissuras e desplacamentos;
Obtenção da Resistência à compressão pelo método do Prof. Pontes Vieira,
cujo objetivo é caracterizar pelo valor de resistência mecânica dado pelo método, a
tendência à penetração de agentes causadores das anomalias;16
Abertura de pontos da estrutura visando exposição das barras da armadura
para medição do Recobrimento efetivo;
Nos pontos abertos, medição da profundidade de carbonatação por aspersão
de Fenolftaleína e/ou timolftaleína;
Nos pontos abertos, medição dos potenciais de corrosão instalados com
utilização de Semi-células padrão Cobre-Sulfato de Cobre (ESC);
Coleta de amostras de concreto (cerca de 1 Kg por ponto) para elaboração
de curvas de polarização de referência em laboratório;
Aplicação de inibidores de corrosão em áreas de teste para monitoração de
seus efeitos, de forma a se conhecer os recursos mais eficientes para a estabilização,
minoração dos processos corrosivos;
Coleta de amostras de concreto (cerca de 1 Kg por ponto) para elaboração
de curvas de polarização de aferição de eficiência do emprego dos inibidores em
laboratório;
Coleta de amostras pulverizadas de concreto, nas faces de maior e menor
incidência dos ventos, à profundidade de 2 cm, para determinação da impregnação de
cloretos em laboratório;
Registro fotográfico da situação encontrada, e das etapas da investigação
realizadas.
4.2. Metodologia de Recuperação Estrutural
É necessário implementação de obras de recuperação estrutural convencional
por processo manual, contemplando-se corte profundo das áreas afetadas,
hidrojateamento com areia das áreas cortadas, à pressões da ordem de 5.000 psi (37
MPa) aplicação de inibidores de corrosão cimentíceos à base de nitritos com
aplicação diretamente no perímetro das armaduras, enchimento das áreas recuperadas
com argamassa de alto desempenho aditivadas com sílica ativa e o inibidor de massa
em aminoalcool;
Encamisamento protetivo dos pilares, em toda a sua extensão, para o que se
contempla colocação de tela metálica e preenchimento da ordem de 2 cm com a
argamassa de reparo a ser utilizada;
Implementação de esquema protetor à base de pintura de alto desempenho,
para o que se indica preparação das superfícies por estucamento polimérico
cimentíceo e posterior aplicação de esquema composto de duas demãos de película 17
epoxídica de proteção
5. CRONOGRAMA DE EXECUÇÃO FÍSICA DO PROJETO
ATIVIDADES
ANO: 2015.1 ANO: 2015.2
MÊS DE EXECUÇÃO MÊS DE EXECUÇÃO
FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ
Escolha do tema X
Levantamento bibliográfico X 5.1.X
Pesquisa documental X X
Leituras e fichamentos X X
Pré-projeto X
Revisão do Pré TCC X
Início das pesquisas do TCC X
Avaliação dos ensaios X X
Revisão X X
Entrega da TCC X
Defesa X
6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
18
SOUZA, V.C. M.; RIPPER, T. Patologia, Recuperação e Reforço de Estruturas de Concreto.São Paulo: Editora PINI, 1998.
HELENE, P.R.L. Manual para reparo, reforço e reabilitação de estruturas de concreto. São Paulo. Editora PINI, 1992.
RIBEIRO, P.T.P- MIRANDA, L.R.M. » Inibidores multifuncinais para saneamento da corrosao de estruturas de concreto armado, XXX Jornada sulamericana de engenharia estrutural, Brasilia, Anais, maio de 2002.
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