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Todo material se desgasta com o tempo

É bom lembrar que o desgaste natural de materiais utilizados nos edifícios é algo que faz parte da própria natureza. Nenhum material tem existência eterna e para atingir a sua vida útil necessita de um plano de manutenção adequado. É de fundamental importância que os projetos sejam produzidos de acordo com as normas técnicas e especifiquem materiais de boa qualidade, contemplando inclusive a periodicidade com que os sistemas construtivos deverão ser monitorados. Para tanto, são imprescindíveis os procedimentos das vistorias técnicas onde serão registrados todos os indícios de manifestações patológicas, cujos custos com os reparos poderão ser até 25 vezes menores, caso os serviços sejam executados na fase inicial dos problemas (Lei de Sitter).

 A vida útil de uma obra nada mais é do que o tempo em que a mesma desempenhará suas funções de forma satisfatória, tanto no que se refere a segurança, quanto aos aspectos de conforto e saúde das pessoas que a habitam. Pode ser definida também como o tempo compreendido entre o início de operação e uso de uma edificação até o momento em que o seu desempenho deixe de atender às exigências mínimas, sendo influenciada pela qualidade dos projetos, pelo processo construtivo e também pelas ações de uso e manutenção.

A partir de 2013 o conceito de vida útil vem impactando cada dia mais as relações contratuais entre incorporadoras, construtoras, projetistas, fornecedores de material de construção e usuários, mediante a publicação das normas brasileiras de desempenho -  NBR 15573/2013 que define a vida útil como "uma medida temporal da durabilidade de um edifício ou de suas partes”.

Mesmo que uma edificação seja produzida com excelente qualidade, a sua vida útil poderá ser comprometida se não ocorrer adequadamente os processos de manutenção e suas devidas correções ao longo do tempo.

 

O concreto armado é uma mistura de cimento Portland, areia, brita, água e aço, formando uma estrutura altamente resistente à compressão, com resistência normalmente projetada para 20 MPA a 50 MPA, podendo ultrapassar este limite em condições especiais. É um dos materiais mais utilizados no mundo em função dos reforços que recebe das armaduras de aço, o que proporciona grandes resistências, tanto a compressão, quanto a tração. Sua tecnologia é conhecida universalmente e sua utilização tem custo relativamente baixo, além de boa resistência ao fogo. Ainda é o sistema estrutural mais popular do mundo. 
Até algumas décadas atrás, grande parte da comunidade científica pensava que o concreto armado tinha "vida eterna". Porém, com o envelhecimento das obras, se verificou que principalmente o aço utilizado na sua composição sofre degradação com o tempo, principalmente quando a obra foi mal projetada e/ou mal construída. O processo de manutenção também tem grande influência na durabilidade das estruturas de concreto armado, devendo ser monitoradas permanentemente para que a estrutura consiga atingir com segurança e economia a sua vida útil programada.

 

PRINCIPAIS PROCESSO DE DEGRADAÇÃO NO CONCRETO

1.  Ataque por Cloretos

É a representação gráfica da penetração de cloretos em ambiente marinho onde inicialmente os mesmos se depositam na superfície do concreto e depois se transfere para o interior, através dos processos de penetração (permeabilidade e absorção capilar) e difusão de íons (fluxo de região com alta concentração para outra de baixa). Enquanto que a penetração ocorre em função do transporte de íons dissolvidos, a difusão não depende de um fluxo de água, mas de um eletrólito e um gradiente de concentração de cloretos.

Os íons cloretos destroem a camada passiva de óxidos da armadura do concreto armado de forma diferente do processo de carbonatação, não existindo uma redução generalizada do PH no concreto. Age como catalisador para o processo de corrosão quando ele existe em concentração suficiente para dissolver a camada de óxidos na superfície da barra, sendo altamente prejudicial quando ultrapassar os limites recomendados.

2.  Ataque por Ácidos

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 frequente. 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, favorecendo os demais processos de degradação.

3.  Ataque por Sulfatos

Os sulfatos (ânion carregados negativamente e oxigenado) podem ter origem nos materiais que compõe o concreto (cimento, água de amassamento, agregados) ou no contato do concreto com os solos ou águas ricas com este agente. O ataque produzido por sulfatos provoca uma ação expansiva, que pode gerar tensões capazes de fissurar o próprio concreto, favorecendo os demais processos de degradação. Os sulfatos podem reagir com os compostos hidratados do cimento, originando produtos capazes de expandir e/ou reduzir o concreto a uma massa pastosa ou não coesiva, afetando assim a durabilidade da estrutura.

4.  Ataque por Sulfetos

Os sulfetos (ânion carregados negativamente sem oxigênio) ao sofrerem um processo de oxidação podem liberar íons sulfatos, os quais podem desencadear o desenvolvimento de fenômenos patológicos com expansão e/ou reduzir o concreto a uma massa pastosa ou não coesiva, afetando assim a durabilidade da estrutura.

5.  Carbonatação

A carbonatação é um processo onde o gás carbônico [CO2] existente na natureza penetra nos poros do concreto e reage com a água ((H2O) formando ácido carbônico (H2CO3). O ácido carbônico reage com hidróxido de cálcio (Ca(OH)2) e com outros elementos alcalinos do cimento formando o carbonato de cálcio (CaCO3) mais água. O concreto armado em condições normais tem um PH em torno de 12.6 a 13.5. Quando ocorre a reação de carbonatação com a combinação do gás carbônico, ai ocorre a diminuição do PH do concreto para um patamar de 8.5 a 9.4, criando assim as condições para a despassivação das armaduras de aço e o consequente início processo de corrosão. A intensidade da corrosão devido à carbonatação é influenciada pela espessura do cobrimento e, como ordem de grandeza, um concreto de mediana qualidade apresenta uma velocidade da carbonatação em torno de 1 e 3 mm por ano.

6.  Reações Álcali-Agregado (RAA)

Essas reações ocorrem no estado endurecido do concreto em idades tardias entre os álcalis (óxido de sódio ou óxido de potássio presentes no clínquer dos cimentos) com agregados reativos (presentes em algumas areias e britas) e na presença de alta umidade, causando expansão pela formação de um gel expansivo ( gel de sílica, gel sílico-alcalino) que absorve água por osmose e se expande entre os poros do concreto, até que os espaços vazios terminem e leve a um aumento de tensão. Esse aumento nos esforços internos pode causar a fissuração e provocar a perda de resistência no concreto. Trata-se de uma das reações deletérias do concreto mais difícil de prever porque exige análises complexas e há poucos laboratórios habilitados no país. Mesmo assim, os casos no Brasil são localizados e o uso de cimentos especiais podem retardar os efeitos da reação RAA.

6.1 Reações Álcali-Sílica

A reação álcali-sílica é a mais comum forma de reação álcali agregada. Está relacionada à presença de sílica amorfa. A sílica amorfa está presente em agregados com opala, calcedônia, tridimita, certos tipos de vidros naturais (vulcânicos) e artificiais, e o quartzo.

Nessa reação há o ataque da sílica ativa pelo hidróxido de cálcio dissolvido a partir dos álcalis do cimento Portland , normalmente nos poros ou superfície dos agregados.

6.2 Reações Álcali-Sílicato

É considerado um caso particular reação álcali-sílica, ocorrendo quando uma camada de silicatos(argilo mineras), presente na forma de impureza reagem, porém mais lentamente. De forma resumida a reação se processa quando os hidróxidos dos álcalis reagem com os silicatos e agregam-se entre a pasta do cimento e o agregado constituindo um gel sílico-alcalino que se expande.

É a reação mais comum no Brasil devido à utilização de quartzito, granito e gnaisses rochas de mineralogia (quartzo e feldspato). A identificação dessa reação é mais difícil se ela estiver associada a reação álcali-sílica que processa mais rapidamente.

6.3 Reações Álcali-Carbonato

Essa reação ocorre entre alguns tipos de calcários dolomíticos e os álcalis presentes no concreto. É o tipo mais agressivo, além de ocorrer em idades mais jovens, porém como depende de substâncias mais raras nos agregados seu número de ocorrência é menor.É a única em que não se forma um gel expansivo, mas uma combinação dos álcalis com hidróxidos de magnésio, que causa a "desdolomitização" do agregado. A "desdolomitização" modifica a estrutura do calcário, provocando aumento de volume e enfraquecimento da ligação pasta-agregado. Essa reação também é a única que o uso de pozolana pode não ser efetivo, nesse caso a escória de alto de alto forno apresentaria melhor resultado por reduzir a permeabilidade. Na reação álcali-carbonato diferentemente das demais não é formado gel expansivo, ocorre a expansão do mineral Brucita [Mg(OH)2]. Além disso, também há a formação de carbonatos cálcicos e silicato magnesiano.

 Algumas Dics no Álbum de Fotos

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DISSERTAÇÃO SOBRE RECUPERAÇÃO ESTRUTURAL DE PILARES DE CONCRETO ARMADO
 

       Título:  RECUPERAÇÃO DE PILARES DE CONCRETO ARMADO USANDO ESTRUTURAS METÁLICAS  

 clique e baixe em pdf: 

 DARCÍLIO MACÊDO DA FONSECA_ESPECIALIZAÇÃO EM ESTRUTURAS DE CONCRETO E FUNDAÇÕES_UNICID_SP 06.12.14

 

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