prof. maristela gomes da silva - ecivilufes · de desempenho em serviço a serem observados ......

Desempenho em serviDesempenho em servi ççoo

Prof. Maristela Gomes da SilvaDepartamento de Engenharia Civil

Bibliografia referência para esta aula

� ISAIA, G. C. (editor) Materiais de Construção Civil e Princípios de ciência e Engenharia de Materiais. IBRACON. Vol. 1, capítulo 2 e 3.

Solicitações e desempenho

recalque

radiação solar chuva dirigida

vento poluição

1

2

3

Avaliação de desempenho

recalque

radiação solar

vento

2

3

recalque

radiação solar chuva dirigida

vento poluição

1

2

3

Avaliação de desempenho

recalque

chuva dirigida

poluição

1

2

3

recalque

radiação solar chuva dirigida

vento poluição

1

2

3

Avaliação de desempenho

recalque

radiação solar chuva dirigida

vento poluição

1

2

3

Avaliação de desempenho

� Problema: � Inexistem normas

� Risco de falha

� Análise de desempenho:adequação ao uso

� Independente do produto

especificações por desempenho

necessidades dos usuários

requisitos de desempenho

critérios de desempenho

Seleção de materiais e custo de manutenção

Requisitos de desempenho e necessidades dos usuários

� Segurança� estrutural

� ao fogo

� no uso

� Estanqueidade

� Qualidade do ar interno

� Higiene

� Adaptação ao uso

� Conforto � acústico

� tátil

� antropodinâmico

� higrotérmico

� visual

� Economia

� Durabilidade e vida útil

� Construtibilidade

Outras exigências dos usuários

� Adaptabilidade� crescimento econômico

� novas tecnologias� computação,…

� mudanças nos ocupantes

� envelhecimento

� filhos

� crescimento da empresa

� ...

� Sustentabilidade� uso racional de água

� uso racional de energia

� < materiais não renováveis

� Facilidade de manutenção (uso e operação)

Requisitos de desempenho: sustentabilidade

desempenho consumo de energia

Seleção de materiais e desempenho na conservação de energia

Paredes exteriores:

35% das perdas

de energia da edificação

DurabilidadeMateriais interagem com o meio ambiente

usuários

produtos do uso

água

radiação solar

variação térmicaesforços cíclicos

animais emicro-organismos agentes agressivosagentes agressivos

Materiais & Durabilidade� Cada material ésensível a diferentes mecanismos de deterioração

� Projeto:

� medidas de proteção

� selecionar material mais adequado àaplicação

� Fatores de deterioração

� Ambientais� sol, chuva, radiação, agentes químicos

� Carga� cargas cíclicas, cargas permanentes, cargas acidentais

� Biológicos� roedores, microrganismos

� Produtos do uso (material de limpeza)

Exemplos

Mecanismo dedeterioração

Medida de projeto/proteção

polímeros fototérmico

soltemperaturas elevadas

aço corrosão umidadecloretos

concreto cobrimentoresistência mecânica

madeira ataque poração de fungos

Material

redução de umidade

carbonatação e ataque de cloretos

Ataques químicos em uma estrutura de concreto aparente

pasta

argamassa

concreto

CO2

O2

sulfatoscloretosH2Ochuva ácida

Patologias em estruturas de concreto aparente

Deterioração química

7%

fissuras21%

manchas superficiais22%

corrosão das armaduras20%

ninhos de concretagem20%

flechas excessivas10%

(HELENE, 1992)

Manchas superficiais

Corrosão de armaduras

Corrosão das armaduras

Projeto, cobrimento e qualidade de concreto

Obras especiais(estação de tratamento de água)

Corrosão de armaduras

Corrosão de armaduras

Obras especiaisObras especiais(obras marinhas)(obras marinhas)

Ninhos de concretagemNinhos de concretagem

Ninhos de concretagem

cuidados em elementos com concentração de armadura

Deterioração química

Dissolução, lixiviação e carbonatação

Corrosão das armaduras

Cobrimento e qualidade de concreto

Concreto revestido

Durabilidade?

PinturaPintura

CerâmicaCerâmica

Eflorescências

Lixiviação e cristalização de sais em cerâmica

Eflorescências

Entendimento do mecanismo: eflorescências

Transporte e evaporação de água com sais solúveis d o interior do material até a superfície ou sua concent ração em um ponto no seu interior (criptoflorescência)

Principais mecanismos de deterioração do concreto armado

Carbonatação

Ataque microbiológico, retenção de fuligem e de sais

Dissolução e lixiviação

Retração

Ataques de ácidos e bases fortes

Fenômenos eletroquímicos (corrosão)

Ataque sulfático

Principais mecanismos de deterioração do concreto armado

Carbonatação

Ataque microbiológico, retenção de fuligem e de sais

Dissolução e lixiviação

Retração

Ataques de ácidos e bases fortes

Fenômenos eletroquímicos (corrosão)

Ataque sulfático

Ações químicas !

Mecanismos de deterioração do concreto armado

Carbonatação

Ataque microbiológico, retenção de fuligem e de sais

Dissolução e lixiviação

Retração

Ataques de ácidos e bases fortes

Fenômenos eletroquímicos (corrosão)

Ataque sulfático

Mecanismos de deterioração do concreto armado

Carbonatação

Ataque microbiológico, retenção de fuligem e de sais

Dissolução e lixiviação

Retração

Ataques de ácidos e bases fortes

Fenômenos eletroquímicos (corrosão)

Ataque sulfático

Ações químicas !

Avaliação de desempenho

� Análise de projeto� analogias

� modelos matemáticos� conforto térmico

� durabilidade do concreto

� segurança estrutural

� baixo custo

� Ensaios de desempenho� simulação de situações de uso

� custo elevado

Ensaios de laboratório

Corpos-de-prova

Compressão diametral

Tração por compressão diametral

Slump test

Ensaios de laboratório

Módulo de deformação

Resistência à flexão

Ensaios de laboratórioRetração por secagem

Absorção por capilaridade

Carbonatação

Ensaios de laboratório

Blocos em tanques com sistema de simulação do efeito de marés(condição de serviço)

Ensaios de laboratório

Difusão de cloretos

Ensaios de laboratório

Ataque de sulfatos

Corrosão das armaduras Resistividade elétrica

Corrosão das armadurasPotencial elétrico

Ensaios de laboratório

Corrosão das armadurasPerda de massa

Ensaios de laboratório

Lixiviação e solubilização

Ensaios de laboratório

Ensaios de laboratório

Blocos após desmoldagem Blocos em ambiente marinho

Ensaios de campo

Impacto no meio ambiente

Ensaios de campo

Ensaios de desempenho

Ensaios de desempenho

Ensaios de desempenho

Leitura� ISAIA, G. C. (editor) Materiais de Construção Civil e Princípios de ciência e Engenharia de Materiais. IBRACON. Vol. 1, capítulo 2 e 3.

Entregar no início da aula (05/05) resumo(máximo 06 páginas).ISAIA, G. C. (editor) Materiais de Construção Civil e Princípios de ciência e Engenharia de Materiais. IBRACON. Vol. 1, capítulos capítulo 2 e 3.

Exercício 10

Exercício 11 (início na aula de 05/05, 2 alunos, texto e apresentação oral de 10 minutos em 12/05, 14:00-18:00)

Levante mecanismos de deterioração e requisitos de desempenho em serviço a serem observados

por ocasião da especificação e da seleção de materiais nos sistemas externos (não importa o material!!!) de um edifício residencial de Vitória (proximidade ao mar, Tambiente = 35oC, UR=85%, ventos,

proximidade a indústrias). . Justifique.

Sistemas do Exercício 11

� Sistemas de vedações verticais

� Sistemas de vedações horizontais (forros e coberturas)

� Sistemas de revestimentos e acabamentos

� Sistemas estruturais

� Sistemas de pintura e proteção

� Sistemas de impermeabilização

� Sistemas de isolamento térmico e acústico

� Sistemas de instalações prediais

� ...

� 14. cerâmica vermelha� 15. cerâmica para acabamentos e aparelhos (ex.

louças)� 16. materiais para alvenaria estrutural� 17. materiais refratários e abrasivos� 18. vidro� 19. madeira para acabamentos� 20. madeira como material estrutural� 21. plásticos� 22. tintas, hidrofugantes e vernizes� 23. sistemas de impermeabilização e isolamento

térmicos� 24. borrachas, mastiques e selantes� 25. materiais betuminosos� 26. compósitos de matriz polimérica� 27. fibrocimento� 28. resíduos, fibras naturais e materiais

alternativos

� 1. metais não estruturais (alumínio, cobre, entre outros)

� 2. aço para concreto armado e alvenaria estrutural

� 3. aço para estruturas metálicas� 4. solo como material de construção (ex.

terra crua, solo-cimento, solo-cal)� 5. rocha para revestimento (mármore e granito)

� 6. agregados para concretos e argamassas� 7. cimento Portland� 8. cimentos especiais com base mineral� 9. cal� 10. gesso� 11. argamassas� 12. concreto de cimento Portland� 13. produtos a base de cimento

Materiais do Exercício 11

Sistemas do Exercício 12

� Sistemas de vedações verticais

� Sistemas de vedações horizontais (forros e coberturas)

� Sistemas de revestimentos e acabamentos

� Sistemas estruturais

� Sistemas de pintura e proteção

� Sistemas de impermeabilização

� Sistemas de isolamento térmico e acústico

� Sistemas de instalações prediais

� ...

Leitura (aula 19/05)

� forças interatômicas� ligações� estrutura dos sólidos (molecular, cristalina e

vítrea� defeitos

Capítulos 2, 3 e 4 (est. cristalina) (CALLISTER,2008)Capítulo 6 (estrutura atômica e molecular dos materiais (ISAIA,

2007)