Artigos Técnicos ANAPRE - Associação Nacional de Pisos e Revestimentos de Alto Desempenho

Autor: Marcel Aranha ChodounskyData: Junho/2008

Concreto borrachudoEsta patologia é caracterizada pelo enrijecimento prematuroda camada superfi cial do concreto (daí o termo eminglês “crusting” que signifi ca “casca”), sendo que as camadasinferiores não apresentam a mesma rigidez ou resistência,fazendo com que haja grandes deformações da“casca” superfi cial com a entrada das acabadoras mecânicas.Este fenômeno conhecido como “borrachudo” descreveo comportamento elástico do concreto, semelhanteao que ocorre na compactação de solos com excesso deumidade.O problema ocorre com o ressecamento superfi cial doconcreto, que cria a falsa impressão de que é o momentocorreto para início da fl otação. Tentando-se então, iniciaras operações de acabamento neste momento, verifi ca-seque o concreto das camadas inferiores não suporta os pesosdas acabadoras, tendo como conseqüência a rupturadesta casca, resultando em uma superfície bastante fi ssuradae ondulada (há perda acentuada de planicidade). Nagrande maioria das vezes, há comprometimento estético(fi ssuras e ondulações) e funcional (níveis de planicidadeextremamente baixos).Esta patologia está associada ao emprego de acabadorasmecânicas, que, devido ao grande peso, conduzem àruptura da camada superfi cial nos casos de borrachudo.Portanto, é pouco provável que este tipo de problema sejaverifi cado em concretagens de pisos ou pavimentos deconcreto com acabamento “vassourado” ou “lonado”, noqual não há a utilização de equipamentos pesados sobre oconcreto recém-endurecido.A origem desta patologia está relacionada com fatores queconduzem a um endurecimento diferencial, entre a fi na camadasuperfi cial e o restante do concreto. Temperaturada sub-base, condições climáticas (temperatura, umidaderelativa, vento e sol) e a própria dosagem do concreto integrama lista de fatores que podem gerar condições paraa ocorrência do fenômeno do “borrachudo” (Suprenant,1997,a).Concretagens sobre sub-bases frias acarretam em um endurecimentomais lento da camada inferior do que o concreto

próximo da superfície. Na parte inferior, além da temperaturamenor (causada pela baixa temperatura da base),no caso de lançamento do concreto diretamente sobreFigura 1: Aspecto da superfície fi ssurada do concreto devido aocorrência de borrachudo.Autor: Marcel Aranha ChodounskyData: Junho/2008uma camada deslizante (lona plástica), não ocorre a perdade água o que conduz a uma velocidade menor de endurecimento.Na superfície exposta do concreto (face superior),ocorre a subida de água de exsudação com posteriorperda por evaporação, além do aumento da temperaturagerada pela temperatura ambiente.Temperatura elevada do ar, baixa umidade relativa, exposiçãodireta da placa ao sol e vento, podem conduzir parao aparecimento do problema de “borrachudo” com o ressecamentoprematuro e rápido da superfície do concreto.Logo, em concretagens a céu aberto há uma probabilidademaior de ocorrência deste tipo de patologia.Algumas características do traço do concreto podem contribuirpara a ocorrência de “borrachudo”, particularmenteàquelas relacionadas à exsudação do concreto. Concretoscom baixa taxa de exsudação tendem a favorecer o aparecimentodesta patologia (Suprenant, 1997,a). A exsudaçãodo concreto é reduzida com incorporação de ar, elevadoteor de fi nos, uso de adições minerais de elevada fi nura(sílica ativa ou metacaulim, por exemplo) e com a utilizaçãode concretos com consistência mais seca (às vezes associadoao emprego de aditivos superplastifi cantes). Os aditivosretardadores podem ser úteis para atrasarem o iníciode pega do concreto ou para estender o tempo disponívelpara realização das operações de acabamento (“janela deacabamento”). Contudo, o retardamento excessivo podecausar o aparecimento de “borrachudos” (crusting) ou fi ssurasde retração plástica.A recuperação do piso com problemas de fi ssuração eperda de planicidade ocasionada pelo fenômeno de “borrachudo”,compreende na remoção parcial (reparos depequena profundidade) ou na remoção total do concretona área afetada, sendo ambas as soluções bastante onerosas.Algumas medidas podem ser tomadas com intuito de minimizaro risco de aparecimento da patologia, ou mesmocomo forma de minimizar a sua incidência. Com relação àquestão da temperatura baixa da base (em regiões frias),pode-se adotar o procedimento de atrasar as concretagenspara o período de temperatura maior. Em situaçõesde temperatura elevada e baixa umidade relativa do ar, pode-se realizar aspersão de água (ou preferencialmente aditivoredutor de evaporação) sobre o concreto (nebulização)com objetivo de elevar a umidade ao redor da placa de

concreto, atentando-se para não lançar água diretamentesobre o concreto, mas sim para cima (o objetivo não é“molhar” o concreto e sim aumentar a umidade no entornodo piso). Após o lançamento, com o concreto ainda frescoe antes do acabamento, pode-se cobrir com lona plásticaa placa, evitando a incidência direta de sol e vento, além dereduzir a perda de água do concreto (Suprenant, 1997,a)(Suprenant, 1997,b). Estas medidas além de contribuírempara redução do risco de ocorrência de “borrachudo”, minimizama ocorrência de fi ssuras de retração plástica.

Autor: Júlio Portella MontardoData: Maio/200931A retração do concretoO tema “retração do concreto” é complexo. Tal complexidadese deve em função dos tipos de retração existentes,suas respectivas causas e consequências, estruturas maissuscetíveis a sofrerem os danos da retração, além dosmeios de minimizá-la. Embora controverso, o assunto nãoé novo. Por fazer parte do dia-a-dia dos profi ssionais queatuam no setor do concreto, a retração já foi amplamentediscutida em todos os fóruns pertinentes à área. Mas então...por que escrever este artigo? A ANAPRE tem comouma de suas bandeiras a divulgação e disseminação doconhecimento formal e das boas práticas de engenharia.Neste contexto, é sempre bom relembrar alguns conceitosdeste que é um tema sempre tão atual e que afeta nossocotidiano. Este artigo é técnico, mas não é científi co. Propomosuma leitura fácil e rápida, com algumas simplifi caçõesconceituais e de interesse do leitor do segmento depisos industriais.De maneira geral, pode-se dizer que o concreto retrai emdois momentos distintos: primeiramente no estado plásticoe depois no estado endurecido. Quando o concretoainda se encontra na fase plástica, a secagem rápida doconcreto fresco provoca retração quando a taxa de perdade água da superfície, por evaporação, excede a taxa

disponível de água de exsudação. Nesta fase, o concretoapresenta baixíssima resistência à tração, e as fi ssuras podemfacilmente aparecer nestas situações. Por ocorrer noconcreto ainda no estado plástico, esta retração é denominadaretração plástica.Mesmo no estado endurecido, o concreto continua a perderágua para o ambiente. Inicialmente, a água perdidanão está presa à estrutura dos produtos hidratados porligações físico-químicas fortes e, portanto, sua retiradado concreto não causa retração signifi cativa. No entanto,quando a maior parte desta água livre é perdida, prosseguindoa secagem, observa-se que uma perda adicionalde água passa a resultar em retração considerável, quepor sua vez causa fi ssuras e o empenamento das bordas.Esta retração é denominada de retração por secagem.Sob uma perspectiva ampla, três são as característicasque combinadas levam o concreto a retrair: 1) a geometriada estrutura, 2) o traço do concreto e 3) as condições climáticas.Então vejamos:1) Geometria da estrutura: nas peças com elevadarelação entre a superfície exposta e o volume totalda peça, tais como pisos, pavimentos e lajes deconcreto, a perda de água para o ambiente se dáde maneira muito rápida. Ora, se a retração doconcreto está relacionada à perda da água e se estetipo de estrutura está mais vulnerável a esta perdaé intuitivo pensar que lajes, pisos e pavimentos deconcreto naturalmente sofrem mais com a retraçãodo concreto. As dimensões das placas (distânciasentre juntas) cada dia maiores e a execução deplacas cada vez mais esbeltas tornam os pisos epavimentos extremamente suscetíveis aos efeitosda retração do concreto;2) Traço do concreto: diversos fatores relacionadosaos materiais que compõem o concreto e suascombinações podem infl uenciar a retração doconcreto, principalmente a retração por secagem.O tipo, a granulometria e a dimensão máxima doagregado, a relação água-cimento, a quantidadede água de amassamento e o emprego de adiçõesminerais e aditivos químicos são variáveis importantesque afetam fortemente a retração do concreto. Aliteratura e a prática do dia-a-dia apontam que agregadoscom maior módulo de deformação conduzema um menor grau de retração. Deve-se empregara menor quantidade de água de amassamentopossível, assim como deve-se evitar agregados comexcesso de material pulverulento e argila. A distribuiçãogranulométrica contínua reduz a retração doconcreto quando comparada com uma combinação

de agregados miúdos e graúdos inadequada;3) Condições climáticas: a retração do concreto estáintimamente relacionada à perda de água parao ambiente. Os principais fatores climáticos quesequestram a água do concreto são a alta temperatura,a baixa umidade relativa do ar e a velocidadedo vento que incide sobre a peça recém concretada.Segundo a Portland Cement Association (PCA,1995), uma condição climática com temperatura doar em 25ºC, umidade relativa do ar de 40%, temperaturado concreto de 30ºC e velocidade de ventode 15 km/h é sufi ciente para se atingir um nível deevaporação de 1litro/m²/hora, capaz de provocarimportante grau de retração plástica.Acima expusemos uma breve explicação do fenômenoretração do concreto, suas características, causas e consequênciastécnicas. Mas... o que a retração do concretotem a ver com nossos clientes? Muito. Basicamente,a retração do concreto leva a dois problemas principais:fi ssuras e empenamento da placa.As fi ssuras ocorrem porque ao retrair o concreto encontrarestrições à variação volumétrica. Os elementos de restriçãopodem ser o atrito com a base, a armadura e osagregados graúdos. Tais restrições geram tensões de traçãono concreto em uma fase em que ele ainda não temresistência mecânica sufi ciente para absorvê-las e por issosurgem as fi ssuras de retração. Estas fi ssuras causam depronto um comprometimento estético ao piso. A médiolongoprazo pode haver comprometimento da durabilidadeda placa fi ssurada e, até mesmo, dependendo das tensõesde utilização - aquelas oriundas dos carregamentos - podemconduzir a um comprometimento estrutural do piso.

Autor: Mauricio Luiz Grochoski GarciaData: Outubro/2009

Inibidores de CorrosãoLargamente utilizados em pavimentos nos EUA, onde ossais de degelo provocam grande dano às estruturas deconcreto armado, estes materiais apresentam grande potencialde uso no Brasil, principalmente em pisos e instalaçõesindustriais localizadas na faixa litorânea (ambientemarinho).Inibidores de corrosão, como o próprio nome diz, sãosubstâncias químicas capazes de inibir e/ou reduzir o processode corrosão do aço.Na década de 60, em pesquisas que visavam o desenvolvimentode aceleradores de pega que não possuíssemefeitos negativos na corrosão (como os aceleradores de

base cloreto), foram desenvolvidos produtos, que além deacelerar a pega do cimento, também possuíam a capacidadede inibir e/ou retardar o processo de corrosão do aço(LIMA, 1996). Vale ressaltar que uma parte dos inibidorescomercializados atualmente tem como característica seremaceleradores de pega.Os inibidores de corrosão agem basicamente de três formasdistintas, que podem ocorrem, ou não, concomitantemente:1. Interferem nas reações anódicas e/ou catódicas, alterandoa velocidade com que o processo corrosivose desenvolve (formam nós complexos com os íonscloreto);2. Alteram a camada de passivação do aço, aumentandoa sua estabilidade;3. Adsorvem-se na superfície do metal, formando umfi lme que impede as reações na superfície do mesmo.A forma de atuação dessas substâncias interfere diretamentena resposta eletroquímica do sistema concretoaço.Segundo WRANGLÉN (1972) apud LIMA (1996), umadas formas de classifi cação dos inibidores é segundo suaforma de atuação, ou seja, como estes interferem na polarizaçãodo sistema: catódicos, anódicos, ou mistos.Autor: Mauricio Luiz Grochoski GarciaData: Outubro/2009Log(i)Ec,0Ea,0ELog(i)Ec,0Ea,0ELog(i)Ec,0Ea,0EFigura 1 – Esquema simplifi cado das diferentes formas de polarização promovidaspelos inibidores de corrosão (adaptado de LIMA, 1996).A Figura 1 mostra claramente como a interferência promovidapor estes produtos nas reações de corrosão alterao equilíbrio eletroquímico do sistema concreto-aço,resultando em diferentes situações. Em todos os casos,observamos a redução da corrente de corrosão, como eraesperado, porém em cada caso, o potencial de corrosãoassume valores diferentes, ora maiores, ora menores queo valor inicial. Essa informação é muito importante, poiso desconhecimento destes mecanismos pode levar a interpretaçõeserradas sobre o funcionamento destes materiais.Atualmente, são encontrados no mercado diversos tipos

de inibidores de corrosão. Estes podem ser vendidos naforma de pó ou líquido para ser adicionado ao concreto e/ou argamassa quando da execução de uma obra nova oureparo. Mais recentemente novos produtos têm sido desenvolvidose pesquisados, os quais podem ser aplicadosdiretamente sobre a superfície do concreto, onde estespenetram e migram até a superfície do aço, protegendo-o.Estes são os chamados MCI (migrating corrosion inhibitors).Entretanto, existe muita controvérsia a respeito da capacidadedestes últimos realmente alcançarem a superfíciedo aço (JAMIL et AL., 2005; HOLLOWAY et AL., 2004;).Dos inibidores existentes no mercado, a maioria tem comobase as seguintes substâncias químicas:• Nitrito de sódio e de cálcio;• Aminas, amino-álcool, amino-carboxilato;• Mono-fl úor fosfato de sódio;• Óxido de zinco;• Silano organo-funcional base fl úor.Destes produtos, os mais utilizados atualmente são os debase nitrito de cálcio e sódio. O uso destes materiais emconcretos e argamassas, além de economicamente viável,contribui signifi cativamente para o aumento da durabilidadedas estruturas de concreto armado.Referências Bibliográfi casJACOB, T.; HERMANN, K. Protección de las superfi cies de concreto: Impregnacioneshidrófobas. Construcción y Tecnología, p. 17-23, 1997.LIMA, M.G. Inibidores de corrosão: avaliação da efi ciência frente à corrosãode armaduras provocada por cloretos. São Paulo, 1996. Tese (Doutorado).Escola Politécnica, Universidade de São Paulo. p. 34-36

O conteúdo do artigo refl ete a opinião do autor.

Autor: Públio Penna Firme RodriguesData: Novembro/2009

A tal da retração autógenaHá ainda muita confusão quanto aos tipos de retração ecomo elas ocorrem no concreto. De maneira resumida, podemoscitar dois: a por secagem e a autógena. O primeirotipo é o mais conhecido pois, como o próprio nome sugere,a retração está ligada à perda de água do concreto,ou seja, aquela água que teoricamente não reage com ocimento por estar em excesso.A pergunta óbvia é: quanto de água o cimento precisa parareagir e hidratar completamente? A resposta nos remeteao conhecimento de como a água está presente no concreto.Pode ser de três maneiras:

• Água ligada quimicamente: é aquela que faz partedas moléculas dos produtos de hidratação e queestá fortemente ligada a eles; ela é aproximadamente28% da massa de cimento, isto é a/c=0,28;• Água adsorvida: é muito importante, pois fi ca“molhando” os produtos da hidratação. Você podeimaginar a mesma situação quando molha a mão efi ca com aquela água, “adsorvida” sobre ela. Estaágua é cerca de 12% da massa de cimento, ou seja,a/c=0,12;• Água capilar: é aquela que fi ca nos poros da pastade cimento ou do concreto após toda a hidrataçãose processar. Para que o cimento hidrate completamenteé necessário uma relação a/c mínima de0,4 (não é um número absoluto, mas pode variardependendo do cimento). Quando ela é maior queisso, formará a água capilar.Portanto, quando um concreto é preparado, por exemplo,com relação a/c=0,55, hidrata-se completamente; a águarestante, cerca de 15% da massa de cimento, sairá durantea secagem do concreto, provocando sua retração, queé chamada de retração por secagem ou, como antes eradenominada, retração hidráulica.Então, será que se eu fi zer um concreto com relaçãoa/c=0,4 ele não irá retrair? Errado! Vai retrair e muito, provavelmentemais do que um concreto convencional, comrelação a/c=0,6. Mas por quê? Por conta da tal da retraçãoautógena, este componente da retração que vem atormentandotodos os tecnologistas e executores de piso.Ela está ligada a fenômenos complexos, como forças capilares,mudanças de água capilar para adsorvida, pressõesde separação entre outros, que seriam impossíveisde se apresentar neste texto tão curto e que fugiria dospropósitos deste boletim.Mas é possível compreendê-la se você imaginar umamistura de água com cimento, formando uma pasta, queAutor: Públio Penna Firme RodriguesData: Novembro/2009é completamente selada de modo a não permitir a evaporaçãoda água. Este sistema é formado por partículassólidas – o cimento – e póros cheios de água, formandopequenas bolsas.À medida que o cimento vai hidratando, a água vai sendoconsumida e surgem forças capilares nestes póros, queantes estavam completamente cheios de água e que agoravai se ligando aos produtos formados. A regra básicada força capilar é o diâmetro do póro. Quanto menor, maisintensa é a força.Assim, quanto menor for a relação água/cimento, menoresserão os póros formados e maiores as tensões capilares

e, portanto, maior a retração, mesmo que não haja perdade água para o ambiente. Por isso é chamada de retraçãoautógena.Simplifi cadamente é isso que ocorre, mas como evitá-la?Bem, os fatores que mais interferem na sua intensidadesão:1. Baixas relações a/c, inferiores a 0,45; não é recomendávelo emprego de adições, do tipo sílica ativa,em concretos para pisos devido à possibilidade doaumento da retração autógena;2. Cimentos com adições, como a escória de altoforno; nestes, a retração autógena pode ser intensaaté com relações a/c da ordem de 0,5 ou talvezaté maiores e dependerá muito da composição doclinquer;3. Finura do cimento; neste quesito, não há muito quefazer, pois os cimentos nacionais são muito fi nos;4. Composição química do cimento, principalmenteC3A (aluminato tri-cálcico) e teor de álcalis.Há ainda outros fatores que dependem do tipo do concreto,mas não há indícios, nos poucos dados encontradosna literatura, de que aditivos do tipo redutor de água, incluindoos superplastifi cantes, aumentem a retração autógena.Pode-se reduzir a retração autógena, mas não evitá-la. Umcaminho que está sendo perseguido pelos pesquisadoresé o emprego de uma fonte interna de cura, que vá liberandoágua gradativamente para a hidratação do cimento.Consegue-se este resultado com uso de agregados porososou polímeros super absorventes, mas isto é uma outrahistória, para outro boletim. Lembre-se: não adianta reduzira relação a/c, ela só piora este tipo de retração.Procure sempre manter uma quantidade de água baixa noconcreto, por exemplo, inferior a 190 L/m³.