Relatorio PTCC

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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