5º e 6º aula concreto - patologia e aditivos

2.963 visualizações

Publicada em

aula sobre concretos - aditivos e patologias do concreto

Publicada em: Educação
0 comentários
3 gostaram
Estatísticas
Notas
  • Seja o primeiro a comentar

Sem downloads
Visualizações
Visualizações totais
2.963
No SlideShare
0
A partir de incorporações
0
Número de incorporações
10
Ações
Compartilhamentos
0
Downloads
199
Comentários
0
Gostaram
3
Incorporações 0
Nenhuma incorporação

Nenhuma nota no slide

5º e 6º aula concreto - patologia e aditivos

  1. 1. Aditivos para argamassas e concretos
  2. 2. Histórico  Romanos e incas: albumina (sangue e clara de ovos); álcalis (cal);  Brasil:  óleo de baleia;  gesso cru e cloreto de cálcio;  Alemanha e França: graxa de cal.
  3. 3. Introdução  Quarto componente do concreto;  Estados Unidos, Japão e Alemanha, utilizam cerca de 80% de concreto aditivado. “Aditivos não transformam um concreto mal dosado em um bom concreto. Eles aprimoram certas características positivas do concreto.”
  4. 4.  Ação Química A Aceleradores R Retardadores  Ação Física IAR Incorporador de ar P Plastificantes SP Superplastificantes F Superfluidificantes IM Impermeabilizantes Aditivos Para Concreto
  5. 5. Definições  Aditivos são produtos empregados na elaboração de concretos, argamassas de cimento para modificar certas propriedades do material fresco ou endurecido.  Base orgânica ou inorgânica
  6. 6. Efeitos Genéricos  Vantagens:  Aumento da trabalhabilidade;  Redução do consumo de água;  Maior resistência;  Redução da água e do cimento;  Aditivos com alto teor de sólidos são mais eficientes.
  7. 7. Química Aplicada  Os produtos com base melamina, naftaleno ou lignossulfonato atuam principalmente por repulsão eletrostática;  Os aditivos superplastificantes com base de policarboxilatos além de agirem por repulsão eletrostática apresentam outro mecanismo de ação, conhecido como repulsão estérica.
  8. 8. Classificação - NBR 11768/92 o Aditivo plastificante (tipo P) o Aditivo retardador (tipo R) o Aditivo acelerador (tipo A) o Aditivo plastificante retardador (tipo PR) o Aditivo plastificante acelerador (tipo PA) o Aditivo incorporador de ar (tipo IAR) o Aditivo superplastificante (tipo SP) o Aditivo superplastificante retardador (tipo SPR) o Aditivo superplastificante acelerador (tipo SPA)
  9. 9. Aditivos não-normalizados:  Agentes inibidores de corrosão;  Redutores de retração;  Expansores;  Agentes impermeabilizantes;  Redutor de ar incorporado;  Promotor de viscosidade;  Redutor de expansão álcali-agregado;  Promotor de adesão;  Fungicidas, inseticidas e bactericidas;  Agentes de cura.
  10. 10. Aditivos de ação física  Plastificantes (Redutores de água): melhoram a deformabilidade dos concretos frescos;  Incorporação de ar: o diâmetro das microbolhas, de 100 a 300 μm, varia segundo a substância química empregada na fabricação do produto.
  11. 11. Aditivos de ação química  Aceleradores: facilitam a dissolução da cal e da sílica, nos silicatos, e da alumina, nos aluminatos. Aceleram fortemente as reações iniciais de hidratação e endurecimento, especialmente do C3S.
  12. 12. Aditivos de ação físico-química  Retardadores: retardam a osmose da água nos grãos de cimento, agindo por defloculação e adsorção.
  13. 13. Emprego dos aditivos Plastificantes (Redutores de água) Maior resistência mecânica; Maior impermeabilidade e durabilidade; Minimização de retração, fissuramento e exsudação; Melhor proteção e aderência da armadura; Fácil adensamento e bombeamento; Melhor aspecto, em caso de concreto aparente.
  14. 14. Mecanismo de ação:
  15. 15. Pasta de cimento sem aditivo Pasta de cimento com aditivo
  16. 16. Superplastificantes: indicados para misturas relativamente ricas em cimento. Ideais em casos de armaduras densas, bombeamentos, concretos aparentes de alta resistência Permitem reduzir consideravelmente a relação /cimento; não alteram o tempo de pega do concreto.
  17. 17. Mecanismo de ação:
  18. 18. Retardadores / plastificantes: Os retardadores têm a função de retardar a hidratação inicial dos grãos de cimento; Também plastificam a mistura; Permitem maior tempo de manuseio do concreto; Inibem o surgimento de juntas frias; Permitem a concretagem das peças de difícil acesso e vibração.
  19. 19. SILICATOS ALUMINATOS Dissolução CaO Película Baixa permeabilidade RESISTÊNCIA PEGA Mecanismo de ação:
  20. 20. Aceleradores: Empregados quando o concreto necessita ser solicitado a curto prazo; Reduzem o tempo de desforma; Os aceleradores à base de cloreto são os mais eficientes; Quanto maior o consumo de cimento, maior a eficiência do acelerador.
  21. 21. SILICATOS CARBONATOS Precipitação C-S-H Sólido-gel RESISTÊNCIA Precipitação CaCO3 Retarda C3A PEGA Mecanismo de ação:
  22. 22. Influência dos aditivos plastificantes sobre a resistência de concretos de mesma relação a/c Resistênciamecânica Dias Meses Anos Plastificante Acelerador Retardador Sem aditivo com consistência mais seca
  23. 23. Incorporadores de Ar: Maior plasticidade; Impermeabilidade e resistência aos ataques químicos de águas agressivas; Menor segregação e exsudação; Função primordial de suprir a deficiência de finos; A plasticidade conferida permite reduzir a quantidade de água; Resistência ao ataque dos sulfatos.
  24. 24. das micro bolhas 100 a 500 m Zona de concreto protegida da ação do gelo Micro bolhas de ar Zonas desprotegidas por estarem distantes das micro bolhas Mecanismo de ação:
  25. 25. Aditivos impermeabilizantes • Substâncias mais comuns o Ácido estereático o Ácido caprílico o Ácido oleico o Emulsão de cera o Emulsão betuminosa o Ácido cáprico o Estereato de cálcio o Estereato de alumínio o Resina hidrocarbonada • Mecanismo principal de ação o Agem sobre a natureza da superfície do conglomerado o São hidrófugos
  26. 26. Agentes de cura • Uso recomendado o Locais onde a cura úmida com água é impraticável • Mecanismo principal de ação o A evaporação do solvente propicia a formação de uma película contínua que impede a evaporação da água de amassamento.
  27. 27. Aplicação do agente de cura
  28. 28. Aditivos expansores • Usos recomendados o Ancoragem de equipamentos o Restauração de estruturas degradadas • Cimentos expansivos o Cimento Portland comum + aditivo expansor o Aditivo expansor – reduz ou elimina os inconvenientes da retração (fissuração) • Retração compensada • Auto compressíveis • Mecanismo de ação o Formação de etringita o Formação de Ca(OH)2 e Mg(OH)2
  29. 29. 30 PATOLOGIAS DO CONCRETO
  30. 30. Introdução 31 • 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
  31. 31. Introdução 32 • 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.
  32. 32. Patologia 33 • 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
  33. 33. Classes de agressividades de ambientes 34 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.
  34. 34. Causas de Patologia 35 Segundo Antônio Carmona Filho: 1º Cobertura insuficiente das armaduras; 2º Falhas de execução; 3º Agressividade dos ambientes; 4º Falhas de projeto
  35. 35. Degradação das Estruturas 36 • 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;
  36. 36. Degradação das Estruturas 37 • 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.
  37. 37. Causas de Patologias em alguns países 38 “Grande parte dos problemas está na falta de compatibilidade entre o planejamento e o projeto.” Cesar Henrique Daher
  38. 38. Estrutura do Concreto 39 • 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.
  39. 39. Estrutura do Concreto: Execução Criteriosa 40 • 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.
  40. 40. Estrutura do Concreto: Execução Criteriosa 41 • Concreto  maturado por 15 a 20 horas  submetê-lo a temperaturas mais baixas; • A velocidade 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.
  41. 41. Normas 42 • 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 da reação álcali-agregado, dedicada a orientar a mitigação deste tipo de manifestação
  42. 42. Tendências em reparos e recuperação 43 • 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.
  43. 43. Técnica Eletroquímica 44 • 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 (água da 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).
  44. 44. Etapas do diagnóstico 45 • 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.
  45. 45. Reparos da armadura 46 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)
  46. 46. Reparos da armadura 47 • 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;
  47. 47. Reparos da armadura 48 • 4. Aplicar uma argamassa cimentícia tixotrópica, 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.

×