Patologia das Estruturas de Betão

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    25-Jun-2015

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  • 1. UNIVERSIDADE FEDERAL DE OURO PRETO Escola de Minas DECIV Patologia das Construes Patologia dasPatologia das Estruturas de Concreto

2. Concreto Armado Brita + ao Cimento, areia Adies, aditivos 3. Cimento Hidratado Cimento + gua = C-S-H + Ca(OH)2 + Etringita 4. Caractersticas do Concreto Porosidade (compacidade) Fator gua/aglomerante; propriedade importante para resistir penetrao dos meios agressivos externos;meios agressivos externos; Transporte e vibrao inadequados: Segregao, exudao. Resistncia mecnica; 5. Caractersticas do Concreto Endurecimento do concreto (hidratao) Evitar fissuras precoces (devido retrao) Calor de hidratao (retrao, expanso trmica) cura do concreto, secagem prematura (24cura do concreto, secagem prematura (24 horas). Eventual temperatura muito baixa durante a concretagem (< 7 C) baixa umidade Temperatura e vento (falta de gua). 6. Caractersticas do Concreto Cobrimento das armaduras A espessura desta capa de concreto importante para garantir a proteo das armaduras frente aos agentes agressivos. Deve-se adotar o cobrimento mnimo previsto na NBRDeve-se adotar o cobrimento mnimo previsto na NBR 6118. Algumas normas recomendam que em exposio a agentes agressivos, este concreto deve possuir: alto teor de cimento, baixo fator gua/cimento espessuras superiores a 5 cm. 7. Caractersticas do Concreto aditivos e adies Aditivos: plastificantes (trabalhabilidade), retardadores de pega, etc. Adies: minerais, tais como: Metacaulim, cinzas volantes, silica ativa, escoria de alto-forno Diminuem a porosidade: reao pozolnica e efeito de preenchimento filler. 8. Caractersticas do Concreto Agressividade do meio ambiente 9. Corroso das Armaduras Uma das principais manifestaes patolgicas no concreto armada: recobrimento das armaduras abaixo dos valores recomendados pelas normas da ABNT. o concreto executado com elevado fator gua/cimento, acarretando elevada porosidade do concreto e fissuras de retrao.retrao. o ausncia ou deficincia de cura do concreto, propiciando a ocorrncia de fissuras, porosidade excessiva, diminuio da resistncia, etc. o segregao do concreto com formao de ninhos de concretagem, erros de trao, lanamento e vibrao incorretos, formas inadequadas, etc 10. Corroso das Armaduras O concreto proporciona s armaduras uma dupla proteo. Uma barreira fsica que separa o ao do contato direto com o meio ambiente que contm elementos agressivos ao ao; Capa passivadora formada meio alcalino do concreto Capa passivadora formada meio alcalino do concreto 11. Mecanismo da corroso das armaduras A corroso das armaduras pode-se originar por: uma ao qumica ou uma ao eletroqumica O ao diminui sua seo, e se converte completamente em xidos;completamente em xidos; O concreto pode fissurar ou delaminar-se devido s presses de expanso dos xidos; A aderncia da armadura diminui ou desaparece. 12. a) Corroso qumica: Oxidao: reao gs + ao = Fe2 O3 Mecanismo da corroso das armaduras corroso muito lenta: no provoca deteriorao substancial das armaduras. 13. b)corroso catdica : ocorre em meio aquoso Mecanismo da corroso das armaduras ocorre em meio aquoso principal e mais srio processo de corroso encontrado na construo civil. a armadura se transforma em xidos e hidrxidos de ferro, de cor avermelhada, pulverulenta e porosa, denominada ferrugem. 14. b) corroso catdica : Presena de um eletrlito: sais dissolvidos do cimento - hidrxido de clcio (CaOH2) anidro carbnico (CO ), Mecanismo da corroso das armaduras anidro carbnico (CO2), ons cloreto (Cl-), ons sulfatos (S--), nitritos (NO3-), gs sulfdrico (H2S), amnia (NH4+), xidos de enxofre (SO2, SO3) 15. b) Aumento da velocidade da corroso em regies industriais, orlas martimas, poludas. Mecanismo da corroso das armaduras 16. Mecanismo da corroso das armaduras 17. Mecanismo da corroso das armaduras 18. Mecanismo da corroso das armaduras 19. Mecanismo da corroso das armaduras 20. Carbonatao CO2 + componentes alcalinos do concreto (Ca(OH)2) = < pH do concreto Mecanismo da corroso das armaduras concreto A velocidade de carbonatao est associada: porosidade do concreto, a umidade do concreto, temperatura e a umidade relativa do ar. 21. Proteo dos aos contra a corroso A oxidao resulta de fenmenos eletrolticos que formam o xido de ferro, que poroso, e que permite a continuao do processo. A oxidao favorecida pela presena de A oxidao favorecida pela presena de cidos e bases. Para a proteo do ferro seja eficaz necessrio limp-lo previamente, quer por processos mecnicos ou qumicos. 22. Pinturas A pintura o processo de proteo do ao contra a corroso utilizado em todos os casos em que no se apresentem dificuldades particulares devidas s finuras das arestas, extenso das superfcies ou a condies de exposies severas. Na elaborao de um sistema de pintura devem ser considerados dados como:considerados dados como: o meio ambiente e sua agressividade, o tipo de tinta, a preparao da superfcie, A seqncia de aplicao, o nmero de demos, as espessuras, o tipo de aplicao e as condies de trabalho a que estar submetida a superfcie. Durante sua aplicao, a superfcie dever estar isenta de p, carepas, ferrugens, leos ou graxas e a unidade relativa do ar no dever estar superior a 85%. 23. deformao trao do concreto excedendo a sua prpria resistncia. mecanismos bsicos que podem originar deformaes no concreto: Trincas e fissuras deformaes no concreto: retrao de secagem, expanso ou contrao trmica, deformao plstica; Expanso de materiais no interior do concreto (corroso) 24. Fissuras: flexo 25. Fissuras: flexo 26. Fissuras: flexo 27. Fissuras: cisalhamento 28. Fissuras: esmagamento 29. Fissuras: retrao 30. Fissuras: parte inferior da laje 31. Fissuras: parte inferior da laje 32. Fissuras: parte superior da laje 33. Fissuras: parte inferior da laje 34. Fissuras: em pilar 35. Fissuras: em pilar 36. Fissuras: cantos de janelas 37. Diagnstico das Patologias 38. Diagnstico das Patologias 39. Inspeo detalhada Fichas, croquis e planos de levantamento de danos. Plano de amostras. Tabela de tipificao dos danos. Tcnicas de ensaio / medio / anlises adequadas. Regies onde devero ser realizados ensaios. Planificao de materiais e equipamentos. 40. Ensaios a realizar. No Concreto Resistividade Esclerometria Ultra-som Profundidade de Armadura Localizao e espessura de recobrimento Perda de dimetro e seu limite elstico Profundidade de carbonatao Concentrao de cloretos Resistncia compresso Porosidade limite elstico Medio de potenciais Medio da velocidade de corroso. 41. Profundidade de carbonatao 42. Resistividade eltrica amostras extradas para testes em laboratrio ou in loco. funo de variveis como: tipo de cimento, adies orgnicas, adies orgnicas, a relao gua/cimento, a porosidade da estrutura. 43. Ultra-som ensaio no destrutivo tem o objetivo de verificar: a homogeneidade (qualidade e uniformidade) do concretodo concreto Detectar falhas internas (ninhos e vazios) profundidade de fissuras, etc. Monitorar as variaes das propriedades do concreto. 44. Ultra-som 45. Mtodos de determinao de resistncia Mecnica: pistola finca-pinos (pistola de Windsor) medir a profundidade em que um pino de ao padronizado consegue penetrar no concreto - ASTM C 803-82 (Penetration Resistance of Hardened Concrete).Hardened Concrete). 46. Resistncia do concreto ao arrancamento utilizado um torqumetro para medir a carga necessria extrao de umextrao de um parafuso com luva de expanso, que se dilata medida que a carga aplicada. 47. Esclerometria correlao entre a resistncia ao choque (dureza superficial) e a resistncia compresso do material,material, uma das tcnicas mais difundidas em todo o mundo para a avaliao da homogeneidade do concreto - NBR 7584/82 48. Porosidade NBR 9779 - Determinao da absoro de gua por capilaridade / Ascenso capilar 49. Porosidade NBR 9778 Determinao da Absoro de gua por Imerso - ndice de Vazios e Massa Especfica 50. Potencial de corroso As medidas de potencial informam sobre a probabilidade de corroso do ao. ASTM C 876 51. Materiais utilizados em reparos Princpios para seleo de materiais 52. Materiais utilizados em reparos Princpios para seleo de materiais 53. Materiais utilizados em reparos Princpios para seleo de materiais 54. Materiais utilizados em reparos Princpios para seleo de materiais 55. Materiais utilizados em reparos Princpios para seleo de materiais 56. Materiais utilizados em reparos Princpios para seleo de materiais 57. Materiais utilizados em reparos Princpios para seleo de materiais 58. Materiais utilizados em reparos Concreto moldado tradicional material utilizado para reparao estrutural. procura-se utilizar o concreto em reparos de maiores dimenses.maiores dimenses. propriedades e caractersticas mais adequadas: impermeabilidade, Resistncia, minimizar retrao, aumento da resistncia qumica, etc. 59. Materiais utilizados em reparos Concreto moldado As principais modificaes introduzidas so: Utilizao de cimentos especiais ou compostos, como o CPII-Z (com pozolana), CPIV (cimento pozolnico), CPV (alta resistncia inicial), CPI-S (resistente a sulfatos), etc. CAD Concreto de Alto Desempenho Concreto com elevada CAD Concreto de Alto Desempenho Concreto com elevada resistncia, com adio de aditivos superplastificantes, slica ativa, etc., podendo tambm ser incorporados escria, fibras metlicas ou sinttica,, etc. Aditivos inibidores de corroso, como nitrito de sdio ou clcio, ster aminas, benzoato de sdio, molibdato de sdio, etc. So normalmente utilizados em reparos profundos 60. Materiais utilizados em reparos Concreto projetado Concreto tem sido utilizado h bastante tempo para reparos, como tambm em obras convencionais de revestimento de tneis , minas, muros de conteno, etc.minas, muros de conteno, etc. 61. Materiais utilizados em reparos Concreto projetado O concreto projetado apresenta as seguintes caractersticas principais: Dispensa formas nas aplicaes verticais ou Dispensa formas nas aplicaes verticais ou sobrecabea Melhor aderncia, causada pelo pela grande energia de impacto com o substrato Maior compacidade e consequentemente impermeabilidade 62. Materiais utilizados em reparos Concreto projetado 63. Materiais utilizados em reparos 64. Materiais utilizados em reparos Grautes so argamassas industrializadas: a elevada fluidez, baixa permeabilidade, ausncia de retrao (retrao compensada) ausncia de retrao (retrao compensada) elevadas resistncias iniciais e finais. So utilizados em muitas aplicaes, como reparos estruturais, chumbamento de equipamentos, ancoragem de tirantes, etc. 65. Materiais utilizados em reparos Grautes industrializados com aglomerantes de base mineral (cimento Portland, cimento aluminoso) ou sinttico (resinas epxi), com agregados de quartzo ou metlico,quartzo ou metlico, superplastificantes, compensadores de retrao, podendo ou no conter microsslica. Podem atingir elevada resistncia inicial (10 a 20 Mpa em 2 horas) reparos mdios ou profundos. 66. Materiais utilizados em reparos graute 67. Materiais utilizados em reparos Revestimento Base cimento So argamassas base de cimento Portland, em composio contendo:composio contendo: quartzo de granulometria apropriada, polmeros em p ou lquido. adies de microsslica, fibras sintticas ou metlicas. 68. Materiais utilizados em reparos 69. Materiais utilizados em reparos Inibidores de corroso Primer anticorrosivo Epxi com zinco: mais eletronegativa que o ao, formando uma proteo catdica atuando como nodo de sacrifcio.atuando como nodo de sacrifcio. no se expande no processo de oxidao. Cimentos polimricos aditivados base cimento, polmeros e aditivos inibidores de corroso, (nitrito de clcio, ster aminas) recompe a capa passivadora alcalina e inibem a continuidade da corroso. 70. Materiais utilizados em reparos 71. Materiais utilizados em reparos Injees em trincas e fissuras utilizada para obturar e preencher vazios, para colar ou solidarizar as trincas e fissuras, para impermeabilizar ou vedar infiltraes: Epxi Poliuretano e metacrilatos hidro-reativos Cimento 72. Materiais utilizados em reparos 73. Materiais utilizados em reparos 74. Materiais utilizados em reparos Injees em trincas e fissuras Poliuretano e metacrilatos hidro-reativos: A resina reage com gua, expandindo-se e obturando os pontos de infiltraes 75. Materiais utilizados em reparos Injees em trincas e fissuras A injeo de calda de cimento usado: em trincas de abertura acima de 1 mm, em solos, em solos, muros de arrimo, Barragens, tneis, etc., utilizao de calda de cimento aditivada com plastificantes ou superplastificantes, como tambm com microsslica. 76. Adesivos resinas epxi (fluidas, em pasta ou gel) Resinas acrlicas puras ou em calda de cimento. Materiais utilizados em reparos 77. Materiais utilizados em reparos 78. Materiais utilizados em reparos 79. Proteo de superfcie protege o substrato contra a penetrao de gua e agentes agressivos acabamento esttico ao substrato. Materiais utilizados em reparos acabamento esttico ao substrato. Normalmente so utilizados os seguintes materiais: Hidrofugantes ou hidrorrepelentes Vernizes Pinturas 80. Procedimentos de reparos estruturais 81. Tratamento superficial; Tratamento mdio e profundo; Tratamento de trincas e fissuras; 82. preparao da rea para receber a argamassa de reparo. ponte de aderncia resina epxi, o substrato deve estar seco. ponte de aderncia ltex acrlico, aplicado puro ouacrlico, aplicado puro ou em mistura com cimento: (3 partes de cimento 1 parte de gua 1 parte de resina acrlica), o substrato deve ser primeiramente hidratado com gua. no encharcar 83. Trincas e fissuras 84. Reforos estruturaisestruturais 85. Reforos estruturais 86. Reforos estruturais 87. Reforos estruturais 88. Reforos estruturais 89. Reforos estruturais 90. Reforos estruturais 91. Reforos estruturais