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UNIVERSIDADE SANTA CECÍLIA CURSO DE ENGENHARIA CIVIL. DOENÇAS CONCRETAS: Conheça as principais causas de patologias de concreto provocadas por elementos químicos presentes no ar e na água. MEDEIROS, HELOISA PINI, Techne , 160. Julho, 2010. . Prof. Orlando Carlos Batista Damin
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UNIVERSIDADE SANTA CECÍLIA CURSO DE ENGENHARIA CIVIL DOENÇAS CONCRETAS:Conheça as principais causas de patologias de concreto provocadas por elementos químicos presentes no ar e na água MEDEIROS, HELOISA PINI, Techne, 160. Julho, 2010. Prof. Orlando Carlos Batista Damin Aluna: Kerly Elliz Prodócimo – Nº 28200
Introdução • Os ataques químicos e ambientais acontecem quando o concreto se torna vulnerável, com baixa resistência proveniente da alta porosidade, fissuração e insuficiente cobrimento de armaduras
Introdução • Origem:- falha de projeto; -execução; -uso inadequado; - falta de manutenção. • Causas:- sobrecargas; -impactos; -abrasão, -movimentação térmica; -concentração de armaduras; -retração hidráulica e térmica, -alta relação água/cimento; -exposição a ambientes marinhos; -ação da água; -excesso de vibração; falhas de concretagem; -falta de proteção superficial.
Patologia • Agressões podem ser: Físicas: variação de temperatura, umidade; Químicas: carbonatação, maresia, chuva ácida, corrosão, ataques de sulfatos; ataque de ácidos; águas brandas e resíduos industriais (cloretos); Biológicas: micro-organismos, algas, solos e água contaminada; • Sintomas: Fissuras, -eflorescências, -desagregação, -lixiviação, -manchas, -expansão por sulfatos, -reação álcalis-agregado
Classes de agressividades de ambientes Classe I – rural ou menos problemático; Classe II – urbano; Classe III – marinho ou industrial; Classe IV – polos industriais, os mais agressivos; Auxilia o projetista de estruturas ao: Dimensionamento correto, especificar o cobrimento das armaduras, e elaborar recomendações sobre o traço do concreto, relação água/cimento, compacidade.
Causas de Patologia Segundo Antônio Carmona Filho: 1º Cobertura insuficiente das armaduras; 2º Falhas de execução; 3º Agressividade dos ambientes; 4º Falhas de projeto
Degradação das Estruturas • Processo de corrosão se acelera entre 60 a 80 vezes em atmosferas industriais (produzem cloro, soda, celulose, fertilizantes, petróleo, químicas, ETEs...), comparados com meio rural; • Zonas industriais contaminadas por gases e cinzas (H2S, SO2, NOX) reduz alcalinidade do concreto e aumenta a velocidade de carbanotação, destruindo a película passivadora que protege o aço;
Degradação das Estruturas • Orla Marinha (corrosão de 30 a 40 vezes superior que meio rural). • Lugares com elevados índice de poluição e Chuvas ácidas e CO2, microclimas (garagens de edifícios, reservatório de água clorada). Meio rural = 8 anos, litoral = 2 anos.
Causas de Patologias em alguns países “Grande parte dos problemas está na falta de compatibilidade entre o planejamento e o projeto.” Cesar Henrique Daher
Estrutura do Concreto • Proporciona dupla proteção às armaduras: alcalinidade(capa passivadora para o aço); a massa do concreto, (barreira física separa o aço do contato direto com o meio); • Compacidade do concreto - propriedade para resistir à penetração dos agentes externos, diminui a carbonatação, ataque de cloretos e sulfatos; diretamente associada à relação água/cimento, que deve ser a mais baixa possível.
Estrutura do Concreto: Execução Criteriosa • Evitar mudanças drásticas de temperatura, e secagem prematura. • Temperatura baixa durante a concretagem (< 7ºC) inibi as reações químicas de endurecimento do cimento e permiti a evaporação da água de mistura. • Baixas taxas de umidade relativa do ar a evaporação da água pode se alta, tornando-se insuficiente para a reação química do cimento. É preciso estar atento às condições climáticas, controlando sempre a temperatura e a umidade ideal.
Estrutura do Concreto: Execução Criteriosa • Concreto maturado por 15 a 20 horas submetê-lo a temperaturas mais baixas; • Avelocidade de endurecimento está relacionada à temperatura do concreto. +T, + endurecimento; Vento e temperatura aceleram a evaporação da água. • A água do concreto se evapora através da superfície úmida (10 a 12 horas) após por difusão (lento) impedir a secagem do concreto durante as primeiras 24 horas. "A continuidade da cura úmida por mais dias repõe a perda de água por evaporação. A falta de cura úmida do concreto faz com que sua primeira camada perca a água de hidratação, tornando-na fraca, com baixa resistência à abrasão, porosa e permeável aos agentes agressivos", ressalta Granato.
Normas • NBR 6118:2007 - Atenção especial para a durabilidade das estruturas, o cobrimento das armaduras e a relação água/cimento do concreto. O objetivo foi tornar as estruturas mais impermeáveis aos agentes agressivos, aumentando sua vida útil. • NBR 12655:2006 - incorporou os princípios de redução de permeabilidade do concreto por meio da relação água/cimento, mais resistente ao ataque por cloretos e sulfatos. • NBR15577:2008 – em relação ao problema dareação álcali-agregado, dedicada a orientar a mitigação deste tipo de manifestação
Tendências em reparos e recuperação • Pontes, túneis, viadutos, estruturas portuárias e off shore os escandinavos técnica de proteção catódica, e reabilitação de estruturas (que passam por processo de Corrosão); • No setor de infraestrutura e industrial revestimentos uretânicos e poliuréia e inibidores de corrosão que agem por migração; • Na recuperação a repassivação eletroquímica das armaduras: extração eletroquímica de cloretos e a proteção catódica com zinco termoprojetado.
Técnica Eletroquímica • Extração de cloretos e a realcalinização do concreto; • Extração de cloretos: remoção dos íons de cloreto do interior do concreto, por meio da indução de uma corrente eletroquímica temporária, que leva à repassivação das armaduras. • Eletrólito (águada rede de abastecimento ou soluções saturadas de hidróxido de cálcio) evitar que o eletrólito se torne ácido e venha a atacar o concreto, ou formar gás clorídrico, altamente tóxico. • Eletrodo(ânodo), (malha metálica (geralmente, de aço inoxidável) aderida à superfície do concreto e recoberta por polpa de celulose. A malha metálica é ligada à armadura (que funciona como cátodo) e em seguida, aplica-se uma corrente contínua de baixa intensidade (entre 0,8 a 2A/m²).
Etapas do diagnóstico • Vistoria preliminar • Anamnese • Levantamento documental • Vistoria detalhada • Ensaios • Conclusão - Compilação dos dados, análise criteriosa e parecer final. Equipe multidisciplinar para realizar a análise e o parecer.
Reparos da armadura Fissuração e destacamento de concreto dos pilares de borda de condomínio residencial devido à corrosão das armaduras do concreto (carbonatação, e pequeno cobrimento das armaduras)
Reparos da armadura • 1. Pilar de borda (fachada) fissuração e destacamento de concreto; • 2. Reparo corte da área afetada e a escarificação do concreto; • 3. Limpeza do substrato com água potável e pulverizador;
Reparos da armadura • 4. Aplicar uma argamassa cimentíciatixotrópica, modificada com polímeros e, preferencialmente, reforçada com fibras, que recebe depois o acabamento com desempenadeira de madeira; • 5. Uma manta de cura molhada com água é aplicada sobre a argamassa umidade 7 dias evita evaporação da água de amassamento e a fissuração.
"Embora o conhecimento científico atual seja bem maior, é impressionante a negligência humana na utilização do conhecimento disponível e consolidado." EnioPazini Figueiredo