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IMPLICAÇÕES DA NORMA DE DESEMPENHO: COMO PROJETAR VIDA ÚTIL DE 75 ANOS

Prof. Dr. Bernardo Tutikianbtutikian@terra.com.br / bftutikian@unisinos.br

Head of Itt Performance / UnisinosPresidente Alconpat Brasil

ITT PERFORMANCE – INSTITUTO TECNOLÓGICO DE DESEMPENHO PARA

CONSTRUÇÃO CIVIL

www.unisinos.br/itt/ittperformance

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Head of Itt Performance / UnisinosPresidente Alconpat Brasil

Sistema Unisinos de C&T&I

Institutos Tecnológicos

Certificações

• Única ITA (Instituição Técnica Avaliadora) do estado;

• Processo avançado de certificação ISO 17025;

• Única entidade oficial de avaliação de produtos para certificação Cradle to Cradle na América Latina

www.c2ccertified.org

Certificações

NBR 15575/13

Exigências do usuário

• Segurança

Estrutural

Contra incêndio

No uso e na Operação

NBR 15575/13

Exigências do usuário

• Habitabilidade

Estanqueidade

Desempenho térmico

Desempenho acústico

Saúde, higiene e qualidade do ar

Funcionalidade e acessibilidade

Conforto tátil e antropodinâmico

Exigências do usuário

• Sustentabilidade

Durabilidade

Manutenibilidade

Impacto ambiental

NBR 15575/13

NBR 15575/13 Durabilidade e manutenibilidade

NBR 15575:2013!!!!

NBR 6118:2014 NBR 12655:2006* / NBR 7212:2012 / NBR 14931:2004...

NBR 8681:2004

NBR 6123:1988

NBR 6122:2010

NBR 15577:2008

NBR 15200:2012

...

NORMAS PERTINENTES

NBR 6118:20146.3 – Mecanismos de envelhecimento e deterioração

6.3.2 – Mecanismos preponderantes de deterioraçãorelativos ao concreto

6.3.2.1 Lixiviação

6.3.2.2 Expansão por sulfato

6.3.2.3 Reação álcali-agregado

6.3.3 – Mecanismos preponderantes de deterioraçãorelativos à armadura

6.3.3.1 – Despassivação por carbonatação

6.3.3.2 – Despassivação por ação de cloretos

NBR 6118:20146.3 – Mecanismos de envelhecimento e deterioração

6.3.4 – Mecanismos de deterioração da estruturapropriamente dita

São todos aqueles relacionados às açõesmecânicas, movimentações de origem térmica,impactos, ações cíclicas, retração, fluência erelaxação...

Lixiviação

Acervo de MARCELO LAFIN, 2013

Acervo de Paulo HeleneLocal: FAU - USP

Lixiviação

Acervo de Bernardo Tutikian

Lixiviação

Zanetti e Tutikian, 2013 e 2014

Lixiviação

Ataque por sulfato

Mehta e Monteiro, 2008

Reação álcali-agregado

Battagin, 2008

Reação álcali-agregado

Reação álcali-agregado

Paulon, 2010

O caso de RAA em Recife

Bloco de fundação com a superfície superior intensamente fissurada,

apresentando aberturas em algumas regiões na ordem de 25mm

NORMASAvaliação da potencialidade reativa dos agregados

Fabricação de Cimento:Composição do clínquer

NÃO CONFUNDIR!!!

Fonte: E. Thomaz (IME)

Volume (cm 3)

Fe

FeO

Fe2O3

Fe3O4

Fe(OH)2

Fe(OH)3

Fe(OH)3.3H2O

0 1 2 3 4 5 6 7

Produtos de corrosão

Aumento de volume

Espaço restritoaço/concreto

Tensões de tração

FISSURAS

Corrosão da armadura

• As principais causas da despassivação e corrosão do

aço imerso em concreto são as seguintes:

–Carbonatação

–Ataque por cloretos

Despassivação

CEB 183/1992

Corrosão do aço no concreto

Carbonatação

• É o resultado da interação entre o dióxido de carbono (CO2) presente na atmosfera com os hidróxidos alcalinos presentes no concreto

CO2 + H2O H2CO3 (ácido carbônico)

H2CO3 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O

• Forte queda na alcalinidade

– pH ~12-13 pH ~ 8

Carbonato de cálcio

• Os íons cloreto atacam o filme de passivação mas, ao contrário da carbonatação, não há queda do pH;

• O processo de corrosão ocorre rapidamente

Fe+2 + 2Cl- FeCl2

FeCl2 + 2OH- Fe(OH)2 + 2Cl-

Ataque por cloretos

Pintura não é solução!!!

Corrosão

Resolver problemas

≠

esconder problemas!!!

Corrosão

Corrosão

Corrosão

• A NBR 6118:2014 afirma que a durabilidade das estruturas é altamente dependente da qualidade e da espessura do concreto do cobrimento da armadura, determinando a sua resistência à maioria dos fenômenos de degradação;

6118:2014

6118:2014

6118:20147.4.2 – Ensaios comprobatórios de desempenho da durabilidade da estrutura frente ao tipo e classe de agressividade prevista em projeto devem estabelecer os parâmetros mínimos a serem atendidos. Na falta destes e devido à existência de uma forte correspondência entre a relação água/cimento e a resistência à compressão do concreto e a sua durabilidade, permite-se que sejam adotados os requisitos mínimos expressos na Tabela 7.1.

6118:2014

6118:2014 - fissuração

• Porém não adianta respeitas todos os itens da norma e não cuidar o procedimento de concretagem, desforma, cura, entre outros;

Corrosão

Corrosão

NBR 15575/13 Durabilidade e manutenibilidade

Um pouco de vida útil

• Pela Norma de Desempenho, podemos especificar a VUP das estruturas em 50, 63 e 75 anos;

Normas técnicas nacionais e internacionais

NBR 6118 – 50 ANOS

AS 3600 (australian standard) – 60 ANOS

BS 8500 e EN 206-1 (european standard) – 100 ANOS

BOLINA E TUTIKIAN, 2014

Um pouco de vida útil

• Pela Norma de Desempenho, podemos especificar a VUP das estruturas em 50, 63 e 75 anos;

Modelos de previsão de vida útil

CAA I e CAA II (carbonatação como efeito principal) – Morinaga (1990) e Bob e Bob (1991)

CAA III e CAA IV (cloretos como efeito principal) – Bob (1996), Helene (1993) e Maage et al. (1999)

BOLINA E TUTIKIAN, 2014

Um pouco de vida útil

Proposta de tabela de dimensionamento estrutural à durabilidade para uma VUP de 50, 63 e 75 anos.

VIDA ÚTIL

CAA I II III IV I II III IV I II III IV

20/C20 25/C25 35/C30 45/C40 25/C25 35/C35 45/C40 55/C50 30/C30 40/C40 50/C40 65/C50

0,65/260 0,6/280 0,55/320 0,45/360 0,6/280 0,5/300 0,45/340 0,40/360 0,60/280 0,50/340 0,40/360 0,40/380

25/C20 30/C25 40/C30 50/C40 30/C25 40/C35 50/C40 60/C50 35/C30 45/C40 55/C40 70/C50

0,65/260 0,6/280 0,55/320 0,45/360 0,6/280 0,5/300 0,45/340 0,40/360 0,60/280 0,50/340 0,40/360 0,35/380

30/C20 30/C25 40/C30 50/C40 30/C25 40/C35 50/C40 60/C50 40/C30 45/C40 55/C40 70/C50

0,65/260 0,6/280 0,55/320 0,45/360 0,6/280 0,5/300 0,45/340 0,35/360 0,60/280 0,45/340 0,40/360 0,35/380

Cobrimento (mm) / Classe concreto Cobrimento(mm) / Classe concreto

Elementos em

contato com solo

Laje

Viga/pilar

ELEMENTO

75 Anos

Relação ac / Consumo cimento (kg/m³)

50 Anos 63 Anos

Relação ac / Consumo cimento (kg/m³)

Cobrimento (mm)/ Classe concreto

Relação ac / Consumo cimento (kg/m³)

BOLINA E TUTIKIAN, 2014

Efeito Rüsch

NBR 8681:2004

𝐹𝑑 = 𝐹𝑘 ∗ 𝛾𝑓

𝑓𝑐𝑑 =𝑓𝑐𝑘𝛾𝑚

AÇÕES MAJORADAS

RESISTÊNCIAS MINORADAS

𝛾𝐶 = 1,4

𝛾𝑆 = 1,15

NBR 8681:2004

NBR 8681:2004 e NBR 6118:2014

𝛾𝐶 = 1,4

𝜎𝑐𝑑 =0,85*𝑓𝑐𝑘

1,4= 0,61∗𝑓𝑐𝑘

𝑓𝑐𝑑 =𝑓𝑐𝑘𝛾𝑚

50 ANOS!!!

Graduação

Cursos de extensão

Especializações

http://www.unisinos.br/especializacao/construcao-civil/

http://www.unisinos.br/especializacao/patologia-nas-obras-civis/presencial/porto-alegre

ENSINO

Mestrados

• Acadêmico em Engenharia civil – o grupo de pesquisa Gestão e Sustentabilidade na Construção (GSC) focado em Desempenho http://www.unisinos.br/mestrado-e-doutorado/engenharia-civil/

• Profissional em Arquitetura e Urbanismo – uma linha de pesquisa dentro do ITT Performance http://www.unisinos.br/mestrado-profissional/arquitetura-e-urbanismo/

ENSINO

IMPLICAÇÕES DA NORMA DE DESEMPENHO: COMO PROJETAR VIDA ÚTIL DE 75 ANOS

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