curso patologia das edificacoes

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1 Curso de Patologia das Curso de Patologia das Edifica Edificaç ões ões Prof. Antonio Prof. Antonio Eduardo Eduardo B. B. Cabral Cabral GPMATE GPMATE Grupo de Pesquisa em Materiais de Grupo de Pesquisa em Materiais de Constru Construção e Estruturas ão e Estruturas Teresina, 24 a 26 de outubro de 2012 Curso de Patologia das Edificações – Prof. Eduardo Cabral – UFC ([email protected]) Teresina, 24 a 26 de outubro de 2012 XV FECON – Feira e Congresso Internacional de Engenharia e Arquitetura - Patologia do concreto armado - Introdução - Principais manifestações patológicas - Hidratação da cal livre - Ataque por sulfatos - RAA - Corrosão (carbonatação e ataque por cloretos) - Eflorescências - Tipificação de fissuras - Ação do fogo - Ensaios em estruturas deterioradas - Patologia dos revestimentos - Revestimento argamassado - Revestimento cerâmico - Pinturas Sumário

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Patologias em Alvenarias

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    Curso de Patologia das Curso de Patologia das EdificaEdificaeses

    Prof. Antonio Prof. Antonio EduardoEduardo B. B. CabralCabral

    GPMATEGPMATEGrupo de Pesquisa em Materiais de Grupo de Pesquisa em Materiais de

    ConstruConstruo e Estruturaso e Estruturas

    Teresina, 24 a 26 de outubro de 2012

    Curso de Patologia das Edificaes Prof. Eduardo Cabral UFC ([email protected]) Teresina, 24 a 26 de outubro de 2012

    XV FECON Feira e Congresso Internacional de Engenharia e Arquitetura

    - Patologia do concreto armado- Introduo- Principais manifestaes patolgicas

    - Hidratao da cal livre- Ataque por sulfatos- RAA- Corroso (carbonatao e ataque por cloretos)- Eflorescncias- Tipificao de fissuras- Ao do fogo- Ensaios em estruturas deterioradas

    - Patologia dos revestimentos- Revestimento argamassado- Revestimento cermico- Pinturas

    Sumrio

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    XV FECON Feira e Congresso Internacional de Engenharia e Arquitetura

    Patologia do concreto armado

    Curso de Patologia das Edificaes Prof. Eduardo Cabral UFC ([email protected]) Teresina, 24 a 26 de outubro de 2012

    XV FECON Feira e Congresso Internacional de Engenharia e Arquitetura

    Introduo Concreto de cimento Portland

    Concreto um material composto que consiste essencialmente de um meio contnuo aglomerante dentro do qual esto mergulhados partculas de agregados.

    (ACI 116, Terminologia sobre Cimento e Concreto)

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    XV FECON Feira e Congresso Internacional de Engenharia e Arquitetura

    Introduo Composio do concreto de cimento Portland

    CIMENTO

    AGLOMERANTE

    GUA AREIA

    AGREGADOS

    BRITA

    PASTA

    ARGAMASSA

    CONCRETO

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    XV FECON Feira e Congresso Internacional de Engenharia e Arquitetura

    Introduo Composio do concreto de cimento Portland

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    XV FECON Feira e Congresso Internacional de Engenharia e Arquitetura

    Outros Constituintes: Aditivos

    Introduo

    Plastificante (P) Retardador (R) Acelerador (A) Plastificante retardador (PR) Plastificante acelerador (PA) Incorporador de ar (IAR) Superplastificante (SP) Superplastificante retardador (SPR) Superplastificante acelerador (SPA) Modificador de viscosidade

    Curso de Patologia das Edificaes Prof. Eduardo Cabral UFC ([email protected]) Teresina, 24 a 26 de outubro de 2012

    XV FECON Feira e Congresso Internacional de Engenharia e Arquitetura

    Outros Constituintes: Aditivos Adies

    Introduo

    Materiais no reativos Materiais cimentcios Materiais pozolnicos

    Fler calcrioEscria de alto fornoCinza volanteMetacaulimArgila calcinadaCinza de casca de arrozSlica ativa

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    Introduo Definies

    Manifestao patolgica

    So sintomas/fenmenos apresentados pelas estruturas de construo civil que auxiliam, em grau maior ou menor, a estabelecer um diagnstico sobre suas causas.

    Patologia das construes

    Parte da engenharia que estuda as manifestaes patolgicas, os mecanismos, as causas e as origens dos defeitos das construes civis, ou seja, o estudo das partes que compem o diagnstico do problema.

    Terapia das construes

    Abrange as correes e solues dos problemas patolgicos.

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    XV FECON Feira e Congresso Internacional de Engenharia e Arquitetura

    Introduo NBR 6118:07

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    Introduo NBR 6118:07

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    XV FECON Feira e Congresso Internacional de Engenharia e Arquitetura

    Introduo NBR 6118:07

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    XV FECON Feira e Congresso Internacional de Engenharia e Arquitetura

    Introduo NBR 6118:07

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    XV FECON Feira e Congresso Internacional de Engenharia e Arquitetura

    Introduo NBR 12655:06

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    XV FECON Feira e Congresso Internacional de Engenharia e Arquitetura

    Introduo NBR 12655:06

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    XV FECON Feira e Congresso Internacional de Engenharia e Arquitetura

    Introduo NBR 12655:06

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    Estudos Brasil

    Rio Grande do Sul (DAL MOLIN, 1988)

    So Paulo (HELENE, 1993)

    Regio Amaznica (ARANHA, 1994)

    Regio Centro-Oeste (NINCE, 1996)

    Pernambuco (ANDRADE, 1997)

    Origem dos problemas patolgicos

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    XV FECON Feira e Congresso Internacional de Engenharia e Arquitetura

    Estudos na Regio Centro-Oeste (NINCE, 1996).

    Distrito Federal

    Origem dos problemas patolgicos

    OrigemOrigem

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    XV FECON Feira e Congresso Internacional de Engenharia e Arquitetura

    Estudos na Regio Centro-Oeste (NINCE, 1996).

    Distrito Federal

    Origem dos problemas patolgicos

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    XV FECON Feira e Congresso Internacional de Engenharia e Arquitetura

    Estudos na Regio Sudeste (HELENE, 1993).

    Origem dos problemas patolgicos

    Origem

    Manifestaes patolgicas

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    Estudos em Pernambuco (ANDRADE, 1997).

    Origem dos problemas patolgicos

    43%

    4%

    42%

    7% 4%

    Planejamento/ProjetoMateriaisExecuoUso (previsveis)Uso (Imprevisveis)

    Distribuio das origens das manifestaes patolgicas em todos os tipos de edificao

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    XV FECON Feira e Congresso Internacional de Engenharia e Arquitetura

    Estudos em Pernambuco (ANDRADE, 1997).

    Origem dos problemas patolgicos

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    XV FECON Feira e Congresso Internacional de Engenharia e Arquitetura

    Estudos em Pernambuco (ANDRADE, 1997).

    Origem dos problemas patolgicos

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    XV FECON Feira e Congresso Internacional de Engenharia e Arquitetura

    Estudos no Cear (SILVA, 2011).

    Origem dos problemas patolgicos

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    Estudos em outras regies

    Regio Norte (ARANHA, 1994)

    348 obras (de 1976 a 1993) corroso de armaduras: 43% das manifestaes patolgicas encontradas

    Rio Grande do Sul (DAL MOLIN, 1988)

    275 obras (de 1977 a 1986) corroso de armaduras: 12% das manifestaes patolgicas encontradas

    Origem dos problemas patolgicos

    Curso de Patologia das Edificaes Prof. Eduardo Cabral UFC ([email protected]) Teresina, 24 a 26 de outubro de 2012

    XV FECON Feira e Congresso Internacional de Engenharia e Arquitetura

    Origem dos problemas patolgicos

    Origem

    Origem

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    Lei de Sitter

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    XV FECON Feira e Congresso Internacional de Engenharia e Arquitetura

    Tipos de manifestaes patolgicas Fissurao Manchas Desagregao do concreto Perda de aderncia Desgaste do concreto

    ataque por sulfatos reao lcali-agregado carbonatao ataque por cloretos corroso das armaduras sobrecargas hidratao da cal livre ao do fogo eflorescncias

    Causas das manifestaes patolgicas

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    Ataque por sulfatos

    Para a produo de 1 tonelada de cimento (20 sacos), so utilizados, em mdia:

    1.200 kg de calcrio 300 kg de argila

    14 kg de minrio de ferro 40 kg de gipsita

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    Ataque por sulfatos

    1450 C

    Pedra calcria CaO + CO2

    Argila SiO2 + Al2O3 + Fe2O3 + H2O

    3CaO.SiO2 (C3S)2CaO.SiO2 (C2S)3CaO.Al2O3 (C3A)4CaO.Al2O3.Fe2O3 (C4AF)

    Concretoconcreto,

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    Ataque por sulfatos

    1) Etringita2) C-S-H

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    Ataque por sulfatos

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    Ataque por sulfatos

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    XV FECON Feira e Congresso Internacional de Engenharia e Arquitetura

    Ataque por sulfatos Origem dos sulfatos

    Agregado contaminado com gipsita + cimento de alto teor de SO3

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    Ataque por sulfatos Exigncias qumicas dos cimentos

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    XV FECON Feira e Congresso Internacional de Engenharia e Arquitetura

    Ataque por sulfatos Origem dos sulfatos

    Agregado contaminado com gipsita + cimento de alto teor de SO3 Chuvas cidas Solos contaminados guas subterrneas Efluentes

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    XV FECON Feira e Congresso Internacional de Engenharia e Arquitetura

    Ataque por sulfatos Origem dos sulfatos

    Agregado contaminado com gipsita + cimento de alto teor de SO3 Chuvas cidas Solos contaminados guas subterrneas Efluentes

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    XV FECON Feira e Congresso Internacional de Engenharia e Arquitetura

    Ataque por sulfatos

    ETE

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    XV FECON Feira e Congresso Internacional de Engenharia e Arquitetura

    Ataque por sulfatos

    ETE

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    XV FECON Feira e Congresso Internacional de Engenharia e Arquitetura

    Ataque por sulfatos Controle do ataque

    Qualidade do concreto NBR 12655

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    Ataque por sulfatos Controle do ataque

    Cimentos RS - NBR 5737

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    XV FECON Feira e Congresso Internacional de Engenharia e Arquitetura

    Ataque por sulfatos Controle do ataque

    Consumo de cimento e uso de adies minerais

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    Ataque por sulfatos Ensaios

    NBR 13583:96

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    DEF Etringita tardia Etringita

    Cristais alongados formados durante as primeiras horas de hidratao dos cimentos sendo transformados posteriormente por monosulfatos.

    3262244 363 HSACguaCaSOAlO

    etringita

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    DEF Etringita tardia

    Quando estes cristais formam-se no estado endurecido

    Problema!!

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    XV FECON Feira e Congresso Internacional de Engenharia e Arquitetura

    DEF Etringita tardia Causas

    Altas temperaturas do concreto (acima de 65C) Altos consumos de cimento (acima de 450 kg/m) em grandes volumes de concreto

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    DEF Etringita tardia Causas

    Altas temperaturas do concreto (acima de 65C) Altos consumos de cimento (acima de 450 kg/m) em grandes volumes de concreto Ausncia/deficincia de cura

    Aes preventivas Uso de agregados resfriados Uso de raspa de gelo

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    XV FECON Feira e Congresso Internacional de Engenharia e Arquitetura

    DEF Etringita tardia Causas

    Altas temperaturas do concreto (acima de 65C) Altos consumos de cimento (acima de 450 kg/m) em grandes volumes de concreto Ausncia/deficincia de cura

    Aes preventivas Uso de agregados resfriados Uso de raspa de gelo

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    XV FECON Feira e Congresso Internacional de Engenharia e Arquitetura

    DEF Etringita tardia Causas

    Altas temperaturas do concreto (acima de 65C) Altos consumos de cimento (acima de 450 kg/m) em grandes volumes de concreto Ausncia/deficincia de cura

    Aes preventivas Uso de agregados resfriados Uso de raspa de gelo

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    XV FECON Feira e Congresso Internacional de Engenharia e Arquitetura

    DEF Etringita tardia Causas

    Altas temperaturas do concreto (acima de 65C) Altos consumos de cimento (acima de 450 kg/m) em grandes volumes de concreto Ausncia/deficincia de cura

    Aes preventivas Uso de agregados resfriados Uso de raspa de gelo Uso de cimentos CP III, CP IV, CP II E ou CP II Z Uso de adies minerais Cura imediata...

    Aes corretivas

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    DEF Etringita tardia

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    XV FECON Feira e Congresso Internacional de Engenharia e Arquitetura

    DEF Etringita tardia

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    DEF Etringita tardia

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    DEF Etringita tardia

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    XV FECON Feira e Congresso Internacional de Engenharia e Arquitetura

    DEF Etringita tardia

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    Reao lcali-agregado Definio

    um processo qumico em que alguns constituintes mineralgicos do agregado reagem com hidrxidos alcalinos que esto dissolvidos nas solues dos poros do concreto, formando um gel expansivo.

    Tipos

    Reao lcali-slica

    Reao lcali-silicato

    Reao lcali-carbonato

    opala, trimidita, cristobalita... feldspato, quartzito, ardsia, xisto, gnaisse...

    agregado calcrio-dolomtico

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    XV FECON Feira e Congresso Internacional de Engenharia e Arquitetura

    Reao lcali-agregado Condies para ocorrncia

    Agregado potencialmente reativo Umidade lcalis (NaOH, KOH)

    Fatores complementares Temperatura rea da superfcie do material Tenses confinantes Contribuio de lcalis externos

    influncia no sentido direto influncia no sentido inverso

    influncia no sentido inverso influncia no sentido direto

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    XV FECON Feira e Congresso Internacional de Engenharia e Arquitetura

    Reao lcali-agregado Formao de um gel expansivo

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    XV FECON Feira e Congresso Internacional de Engenharia e Arquitetura

    Reao lcali-agregado Formao de um gel expansivo

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    Reao lcali-agregado Modelo de fissura em mapa

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    Reao lcali-agregado Modelo de fissura em mapa

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    Reao lcali-agregado NBR 15577 partes 1 a 6

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    XV FECON Feira e Congresso Internacional de Engenharia e Arquitetura

    Reao lcali-agregado NBR 15577 partes 1 a 6

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    Reao lcali-agregado NBR 15577 partes 1 a 6

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    XV FECON Feira e Congresso Internacional de Engenharia e Arquitetura

    Reao lcali-agregado NBR 15577 partes 1 a 6

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    Reao lcali-agregado NBR 15577 partes 1 a 6

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    XV FECON Feira e Congresso Internacional de Engenharia e Arquitetura

    Reao lcali-agregado NBR 15577 partes 1 a 6

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    Reao lcali-agregado NBR 15577 partes 1 a 6

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    XV FECON Feira e Congresso Internacional de Engenharia e Arquitetura

    Reao lcali-agregado NBR 15577 partes 1 a 6

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    Reao lcali-agregado NBR 15577 partes 1 a 6

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    Reao lcali-agregado NBR 15577 partes 1 a 6

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    Reao lcali-agregado NBR 15577 partes 1 a 6

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    Reao lcali-agregado NBR 15577 partes 1 a 6

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    Reao lcali-agregado NBR 15577 partes 1 a 6

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    Reao lcali-agregado Fundaes (perigo!)

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    Reao lcali-agregado Fundaes (perigo!)

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    Carbonatao Definies um processo fsico-qumico de neutralizao da fase lquida intersticial do concreto, saturada de hidrxido de clcio e de outros compostos alcalinos hidratados.

    Os principais constituintes presentes na atmosfera que podem produzir reaes de neutralizao do concreto so o gs carbnico (CO2), o dixido de enxofre (SO2) e o gs sulfdrico (H2S).

    Como resultado da carbonatao tem-se a reduo do pH do concreto a valores inferiores a 9.

    CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2OH2O

    CO2 + 2Na, KOH Na2, K2CO3 + H2OH2O

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    Carbonatao

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    Carbonatao Fatores ambientais

    Concentrao de CO2

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    Carbonatao Fatores ambientais

    Umidade relativa do ambiente e saturao dos poros

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    Carbonatao Fatores ambientais

    Temperatura

    Temperaturas entre 20C e 45C no exercem influncia significativa

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    Carbonatao Caractersticas do concreto

    Tipo e quantidade de cimento

    Cimentos com adies Maior quantidade de cimento

    desempenho inferiordesempenho superior

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    Carbonatao Caractersticas do concreto

    Relao gua/cimento

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    Carbonatao Caractersticas do concreto

    Condies de cura

    cura

    grau de hidratao do cimento

    porosidade

    permeabilidade

    carbonatao

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    Carbonatao Clculo da velocidade de penetrao do CO2 no concreto

    Onde:eCO2 a profundidade de carbonatao em mm;k uma constante que depende das caractersticas do concreto;t o tempo em anos.

    tkeCO 2

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    Carbonatao Medida da profundidade de carbonatao

    DRX Termogravimetria Observao microscpica indicadores de pH

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    Carbonatao Medida da profundidade de carbonatao

    DRX Termogravimetria Observao microscpica indicadores de pH

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    Carbonatao Medida da profundidade de carbonatao

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    Carbonatao Medida da profundidade de carbonatao

    CO2CO

    CO

    CO2

    CO2CO

    CO2

    CO

    Agentes

    rea Passivada

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    Carbonatao Medida da profundidade de carbonatao

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    Carbonatao Fissuras e destacamentos por corroso das armaduras devido carbonatao

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    Ataque por cloretos Fontes de cloretos

    uso de aceleradores de pega que contm CaCl2 na forma de impurezas dos agregados e da gua de amassamento atmosfera marinha (maresia) gua do mar (estruturas off shore) uso de sais de degelo processos industriais (etapa de branqueamento de indstrias de celulose e papel, por exemplo)

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    Ataque por cloretos Formas dos Cl- no interior do concreto

    quimicamente combinados (cloroaluminatos) fisicamente adsorvidos na superfcie dos poros capilares livres na soluo dos poros do concreto

    Reaes

    Fe3+ + 3Cl- FeCl3

    FeCl3 + 3OH- 3Cl- + Fe(OH)3

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    Ataque por cloretos Limite crtico de cloretos

    Tabela 5 da NBR 12655:06

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    Ataque por cloretos Fatores influentes na velocidade e profundidade dos ons cloreto

    Composio, tipo e quantidade de cimento Cimentos com alto teor de C3A Cimentos com adies Quantidade de cimento efeito insignificativo

    efeito significativo

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    Ataque por cloretos Fatores influentes na velocidade e profundidade dos ons cloreto

    Relao a/c, adensamento e cura

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    Ataque por cloretos Fatores influentes na velocidade e profundidade dos ons cloreto

    Relao a/c, adensamento e cura

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    CaCl2 mais agressivo

    Ataque por cloretos Fatores influentes na velocidade e profundidade dos ons cloreto

    Efeito especfico do ction que acompanha o on cloreto

    Mesma quantidade de Cl- provenientes do NaCl e do CaCl2

    Fissuras

    NBR 6118:07

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    CaCl2 mais agressivo

    Ataque por cloretos Fatores influentes na velocidade e profundidade dos ons cloreto

    Efeito especfico do ction que acompanha o on cloreto

    Mesma quantidade de Cl- provenientes do NaCl e do CaCl2

    Fissuras

    NBR 6118:07

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    Ataque por cloretos Fatores influentes na velocidade e profundidade dos ons cloreto

    Carbonatao

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    Ataque por cloretos Fatores influentes na velocidade e profundidade dos ons cloreto

    Temperatura

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    Ataque por cloretos Medida da profundidade de alcance dos ons cloreto no interior do concreto

    Soluo com AgNO3 cloretos livres Anlise de fluorescncias de raios X ASTM C 1152 cloretos totais (dissoluo em cido) ASTM C 1218 cloretos livres (dissoluo em gua) NBR 14832 mtodo de ensaio

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    Ataque por cloretos Medida da profundidade de alcance dos ons cloreto no interior do concreto

    Soluo com AgNO3 cloretos livres Anlise de fluorescncias de raios X ASTM C 1152 cloretos totais (dissoluo em cido) ASTM C 1218 cloretos livres (dissoluo em gua) NBR 14832 mtodo de ensaio

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    Ataque por cloretos Medida da profundidade de alcance dos ons cloreto no interior do concreto

    Soluo com AgNO3 cloretos livres Anlise de fluorescncias de raios X ASTM C 1152 cloretos totais (dissoluo em cido) ASTM C 1218 cloretos livres (dissoluo em gua) NBR 14832 mtodo de ensaio

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    Ataque por cloretos

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    Ataque por cloretos

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    Ataque por cloretos

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    Corroso Definio

    Corroso de elementos metlicos a transformao de um metal em on metlico pela sua interao qumica ou eletroqumica com o meio em que se encontra.

    Tipos de corroso

    Qumica reao com O2 atmosfrico; formao de pelcula sobre o metal; chamada de corroso seca ou simplesmente oxidao

    Eletroqumica chamada de corroso aquosa; formao de pilha eletroqumica

    nodo

    Ctodo

    Diferena de potencial

    Condutor eltrico

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    Corroso das armaduras do concreto Tipos de pilhas eletroqumicas no concreto armado

    formadas por dois metais diferentes

    pilhas devido s diferenas na concentrao de ons dissolvidos, como lcalis e cloretos

    devido tenso de trao da armadura

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    Corroso das armaduras do concreto Tipos de pilhas eletroqumicas no concreto armado

    formadas por dois metais diferentes

    pilhas devido s diferenas na concentrao de ons dissolvidos, como lcalis e cloretos

    devido tenso de trao da armaduraP R O D . D A C O R R O S OP R O D U T O D E Fe (O H )2; F e O O H , etc

    C O R R O S OFe (O H )2

    SU P E R F C IE D O C O N C R E T OO 2 C l- SO 4 2-

    SO 42 -

    Fe3+ E L E T R L IT O C l-

    Fe2+ O H -

    ZO N A C O N D U T O R E L T R IC O ZO N AA N D IC A (barra de ao) C A T D IC A

    e- (n o cor-(corro da) rod a)

    i

    O H -

    F e2+ E L E T R L IT O C l-

    F e3+ S O 4 2-

    O 2 C l- SO 4 2- O 2 C l- S O 42-

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    Corroso das armaduras do concreto Tipos de pilhas eletroqumicas no concreto armado

    formadas por dois metais diferentes

    pilhas devido s diferenas na concentrao de ons dissolvidos, como lcalis e cloretos

    devido tenso de trao da armaduraCl- O2 SO42- 2 Cl - Cl2 + 2e -

    SUPERFCIE DOCONCRETO

    Fe Fe + + + 2 e -

    Fe + + + 2 O H - Fe ( OH )2 i

    A N O D O

    e O2 OH - H2O ei

    i

    C A T O D O

    iELETRLITO O2 + 2 H2O + 4 e - 4 OH -

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    Corroso das armaduras do concreto Reaes

    nodo: Fe 2e- + Fe2+

    Ctodo: 1/2O2 + H2O + 2e- 2(OH)-Fe+2 + 2OH- Fe(OH)2

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    Corroso das armaduras do concreto Reaes

    nodo: Fe 2e- + Fe2+

    Ctodo: 1/2O2 + H2O + 2e- 2(OH)-Fe+2 + 2OH- Fe(OH)2

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    Corroso das armaduras do concreto Perodo de iniciao e de propagao

    G ra u deCorros o

    Grau m ximo aceitv el de corroso

    O 2 ,Temp., UR

    C O2 , Cl - Tempo

    Iniciao Propag aovida til

    tempo antes de repa ra r

    Modelo de vida til de TUUTTI

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    Corroso das armaduras do concreto Ensaios

    Potencial de corroso Resistncia de polarizao Resistividade eltrica

    na armadura

    no concreto

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    Corroso das armaduras do concreto Ensaios

    Potencial de corroso

    Consiste na medida desses potenciais em corpos-de-prova ou nas estruturas de concreto e seu posterior registro. Para tanto necessrio um eletrodo de referncia em relao ao qual os potenciais so tomados.

    Princpio da tcnica

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    Corroso das armaduras do concreto Ensaios

    Potencial de corroso

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    Corroso das armaduras do concreto Ensaios

    Potencial de corroso

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    Corroso das armaduras do concreto Ensaios

    Potencial de corroso

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    Corroso das armaduras do concreto Ensaios

    Potencial de corroso Critrios de avaliao da corroso

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    Corroso das armaduras do concreto Ensaios

    Potencial de corroso Critrios de avaliao da corroso

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    Corroso das armaduras do concreto Ensaios

    Resistncia de polarizao

    Representa a inrcia que o sistema possui em desenvolver o processo de transferncia de carga eltrica, isto , um processo eletroqumico de corroso.

    Princpio da tcnica

    Consiste na aplicao de um pequeno sinal armadura em anlise (E), exercendo assim uma pequena polarizao do ao em torno do seu potencial, registrando-se o incremento de corrente (I). A resistncia de polarizao (Rp) definido como E/I.

    Por meio da frmula abaixo calcula-se a intensidade de corroso (Icorr) e posteriormente a velocidade de corroso da armadura (icorr), simplesmente dividindo Icorr pela rea da armadura que est sendo corroda.

    barra

    corrcorr A

    Ii

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    Corroso das armaduras do concreto Ensaios

    Equipamentos

    Potenciostato

    Eletrodo de referncia

    Eletrodo de trabalho

    Contra-eletrodo

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    Corroso das armaduras do concreto Ensaios

    Resistncia de polarizao Critrios de avaliao da velocidade de corroso

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    Corroso das armaduras do concreto Ensaios

    Resistividade eltrica

    Resistividade o inverso de condutividade. Juntamente com o acesso de oxignio s armaduras constituem os dois elementos principais controladores do processo eletroqumico que gere o fenmeno da corroso de armaduras.

    - Princpio da tcnica :

    Uma corrente eltrica aplicada entre os eletrodos externos e a diferena de potencial gerada entre os eletrodos internos propicia a medida da resistividade, atravs da equao abaixo.

    IVa...2

    = resistividade eltrica do concreto (ohm.cm)a = espaamento entre os eletrodos (cm)V = voltagem (Volts)I = corrente (Ampre)

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    Corroso das armaduras do concreto Ensaios

    Mtodos Mtodo dos 4 eletrodos (ASTM G-57) Mtodo dos 3 eletrodos (NBR 9204:85)

    Variveis influenciadoras Teor de umidade do concreto Permeabilidade do concreto Grau de ionizao do eletrlito

    Critrios de avaliao

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    Tipos de manifestaes patolgicas Fissurao Manchas Desagregao do concreto Perda de aderncia Desgaste do concreto

    ataque por sulfatos reao lcali-agregado carbonatao ataque por cloretos corroso das armaduras hidratao da cal livre sobrecargas ao do fogo eflorescncias

    Causas das manifestaes patolgicas

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    Hidratao da cal livre Exigncias qumicas

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    Hidratao da cal livre Exigncias fsicas

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    Hidratao da cal livre Ensaios

    Expansibilidade NBR 11582

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    Fissuras em estruturas de concreto Causas

    Hidratao da cal livre do cimento Corroso de armaduras RAA Atuao de sobrecargas Deformabilidade excessiva das estruturas Retrao

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    Fissuras em estruturas de concreto Causas

    Atuao de sobrecargas

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    Fissuras em estruturas de concreto Causas

    Atuao de sobrecargas

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    Fissuras em estruturas de concreto Causas

    Atuao de sobrecargas

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    Fissuras em estruturas de concreto Causas

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    Atuao de sobrecargasEm cimaEmbaixo Em cimaEmbaixo

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    Fissuras em estruturas de concreto Causas

    Deformabilidade excessiva da estrutura

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    Deformabilidade excessiva da estrutura

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    Fissuras em estruturas de concreto Causas

    Deformabilidade excessiva da estrutura

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    Deformabilidade excessiva da estrutura

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    Fissuras em estruturas de concreto Causas

    Deformabilidade excessiva da estrutura

    A retirada do escoramento deve serA retirada do escoramento deve serfeita sempre em direfeita sempre em direo aos apoioso aos apoios

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    Fissuras em estruturas de concreto Causas

    Deformabilidade excessiva da estrutura

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    EflorescnciasDeposio de sais na superfcie do concreto Formao

    - Presena de sais no interior do material penetrao de gua no material dissoluo do sal carreamento da soluo afloramento da soluo na superfcie do concreto evaporao da gua cristalizao do sal/mancha branca na superfcie

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    EflorescnciasDeposio de sais na superfcie do concreto Formao

    - Presena de sais no interior do material penetrao de gua no material dissoluo do sal carreamento da soluo afloramento da soluo na superfcie do concreto evaporao da gua cristalizao do sal/mancha branca na superfcie

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    Eflorescncias Consequncias

    - prejuzos estticos- descolamento de pelcula de pintura (eventual)- expanso da argamassa de assentamento / revestimento

    Origens dos sais- gua de assentamento e/ou agregados contaminados- combustveis de forno cermica, cimento (mais raro)- poluio atmosfrica (SO2)- solo adubado ou contaminado- carbonatao do Ca(OH)2 proveniente da hidratao do cimento- reao sulfatos (cermica) + lcalis (cimento)

    CaSO4 + 2 NaOH Na2SO4 + Ca(OH)2

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    Eflorescncias Fatores de interferem

    temperatura vento (acelera a evaporao) regime de chuvas

    - pancadas fortes, mas curtas rpida evaporao- chuvas prolongadas maior solubilizao dos sais

    porosidade do material e dos componentes

    Regies onde se manifesta fachadas, base de paredes, no corpo dos componentes ou nas juntas, falhas localizadas na alvenaria (fissuras)

    Cuidado! Possibilidade de estar sendo gerada em componente vizinho Facilidade de remoo por escovamento / dissoluo em gua Anlise qumicas em laboratrio

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    Eflorescncias

    Precaues

    uso de cimentos com baixos teores de lcalis (KOH, NaOH) CP III ou CP IV considervel reduo do Ca(OH)2 resultante da hidratao

    uso de adies minerais pozolnicas

    emprego de materiais (cermica, agregados, gua) isentos ou com baixos teores de sais solveis;

    anlise de placas cermicas ou blocos cermicos a serem empregados em alvenarias aparentes

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    Ao do fogo Efeitos sobre a estrutura

    Fissuras

    Grandes flechas

    Perda de aderncia ao/concreto

    Perda do cobrimento

    Perda de rea de concreto

    Perda de resistncia mecnica

    entre 100oC e 300C perda da gua livre a partir de 300C perda da gua combinada

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    Ao do fogo Efeitos sobre a estrutura

    Fissuras

    Grandes flechas

    Perda de aderncia ao/concreto

    Perda do cobrimento

    Perda de rea de concreto

    Perda de resistncia mecnica

    entre 100oC e 300C perda da gua livre a partir de 300C perda da gua combinada

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    Ao do fogo Efeitos sobre a estrutura

    Dependente de muitas varveis

    composio do concreto

    umidade inicial

    tamanho da pea

    taxa de crescimento da temperatura

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    Ao do fogo Efeitos sobre a estrutura

    Vigas

    fissuras provocadas por retrao, flexo ou esforo cortante

    surgimento de grandes flechas perda de aderncia ao/concreto

    Lajes

    Pilares

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    Ao do fogo Efeitos sobre a estrutura

    Vigas

    fissuras provocadas por retrao, flexo ou esforo cortante

    surgimento de grandes flechas perda de aderncia ao/concreto

    Lajes

    Pilares

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    Ao do fogo Efeitos sobre a estrutura

    Vigas

    fissuras provocadas por retrao, flexo ou esforo cortante

    surgimento de grandes flechas perda de aderncia ao/concreto

    Lajes

    so os elementos mais atingidos pela sua reduzida dimenso (espessura) e pelo seu posicionamento na concepo de uma estrutura (elevada relao rea/volume)

    surgimento de grandes flechas perda de aderncia ao/concreto

    Pilares

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    Ao do fogo Efeitos sobre a estrutura

    Vigas

    fissuras provocadas por retrao, flexo ou esforo cortante

    surgimento de grandes flechas perda de aderncia ao/concreto

    Lajes

    so os elementos mais atingidos pela sua reduzida dimenso (espessura) e pelo seu posicionamento na concepo de uma estrutura (elevada relao rea/volume)

    surgimento de grandes flechas perda de aderncia ao/concreto

    Pilares

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    Ao do fogo Efeitos sobre a estrutura

    Vigas

    fissuras provocadas por retrao, flexo ou esforo cortante

    surgimento de grandes flechas perda de aderncia ao/concreto

    Lajes

    so os elementos mais atingidos pela sua reduzida dimenso (espessura) e pelo seu posicionamento na concepo de uma estrutura (elevada relao rea/volume)

    surgimento de grandes flechas perda de aderncia ao/concreto

    Pilares

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    Ao do fogo Efeitos sobre a estrutura

    Vigas

    fissuras provocadas por retrao, flexo ou esforo cortante

    surgimento de grandes flechas perda de aderncia ao/concreto

    Lajes

    so os elementos mais atingidos pela sua reduzida dimenso (espessura) e pelo seu posicionamento na concepo de uma estrutura (elevada relao rea/volume)

    surgimento de grandes flechas perda de aderncia ao/concreto

    Pilares

    armadura ao se dilatarem, sofrem flambagem, expulsando os cobrimentos

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    Ao do fogo Efeitos sobre a estrutura

    Vigas

    fissuras provocadas por retrao, flexo ou esforo cortante

    surgimento de grandes flechas perda de aderncia ao/concreto

    Lajes

    so os elementos mais atingidos pela sua reduzida dimenso (espessura) e pelo seu posicionamento na concepo de uma estrutura (elevada relao rea/volume)

    surgimento de grandes flechas perda de aderncia ao/concreto

    Pilares

    armadura ao se dilatarem, sofrem flambagem, expulsando os cobrimentos

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    Ao do fogo Avaliao qualitativa do concreto

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    Ao do fogo Meditas profilticas

    emprego de agregados de menor coeficiente de dilatao trmica;

    materiais de baixa condutividade trmica;

    boa granulometria com alta proporo de agregados;

    bom cobrimento das armaduras;

    baixo teor de umidade do concreto;

    emprego de aditivos incorporadores de ar e de fibras no concreto.

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    Ensaios em estruturas deterioradas Ensaios para determinao da qualidade do concreto

    Esclerometria Mtodo ultra-snico Extrao de testemunhos Ensaio de arrancamento (pull-out) Prova de carga

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    Ensaios em estruturas deterioradas Ensaios para determinao da qualidade do concreto

    Esclerometria NBR 7584:95 Princpio do mtodo Fatores que influenciam

    Carbonatao Umidade superficial Posio de realizao do ensaio Presena de agregado grado

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    Ensaios em estruturas deterioradas Ensaios para determinao da qualidade do concreto

    Esclerometria NBR 7584:95 Princpio do mtodo Fatores que influenciam

    Carbonatao Umidade superficial Posio de realizao do ensaio Presena de agregado grado

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    Ensaios em estruturas deterioradas Ensaios para determinao da qualidade do concreto

    Esclerometria NBR 7584:95 Princpio do mtodo Fatores que influenciam

    Carbonatao Umidade superficial Posio de realizao do ensaio Presena de agregado grado

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    Ensaios em estruturas deterioradas Ensaios para determinao da qualidade do concreto

    Esclerometria NBR 7584:95 Princpio do mtodo Fatores que influenciam

    Carbonatao Umidade superficial Posio de realizao do ensaio Presena de agregado grado

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    Ensaios para determinao da qualidade do concreto Mtodo ultra-snico

    NBR 8802:94 Princpio do mtodo

    Vsom gases < Vsom lquidos < Vsom slidos Critrios de avaliao

    Ensaios em estruturas deterioradas

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    Ensaios para determinao da qualidade do concreto Mtodo ultra-snico

    NBR 8802:94 Princpio do mtodo

    Vsom gases < Vsom lquidos < Vsom slidos Critrios de avaliao

    Ensaios em estruturas deterioradas

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    Ensaios para determinao da qualidade do concreto Mtodo ultra-snico

    NBR 8802:94 Princpio do mtodo

    Vsom gases < Vsom lquidos < Vsom slidos Critrios de avaliao

    Ensaios em estruturas deterioradas

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    Ensaios para determinao da qualidade do concreto Mtodo ultra-snico

    NBR 8802:94 Princpio do mtodo

    Vsom gases < Vsom lquidos < Vsom slidos Critrios de avaliao

    Ensaios em estruturas deterioradas

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    Ensaios em estruturas deterioradas Ensaios para determinao da qualidade do concreto

    Extrao de testemunhos NBR 7680:07 Testemunhos com armadura

    Podem conter barras de ao em direo ortogonal (variando de 70 a 110) ao seu eixo A rea de ao no pode ultrapassar 4% da rea do testemunho

    Dimenso do testemunho do testemunho deve ser 3 vezes maior que o da brita 1 h/ 2

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    Ensaios em estruturas deterioradas Ensaios para determinao da qualidade do concreto

    Extrao de testemunhos NBR 7680:07 Testemunhos com armadura

    Podem conter barras de ao em direo ortogonal (variando de 70 a 110) ao seu eixo A rea de ao no pode ultrapassar 4% da rea do testemunho

    Dimenso do testemunho do testemunho deve ser 3 vezes maior que o da brita 1 h/ 2

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    Ensaios em estruturas deterioradas Ensaios para determinao da qualidade do concreto

    Extrao de testemunhos NBR 7680:07 Testemunhos com armadura

    Podem conter barras de ao em direo ortogonal (variando de 70 a 110) ao seu eixo A rea de ao no pode ultrapassar 4% da rea do testemunho

    Dimenso do testemunho do testemunho deve ser 3 vezes maior que o da brita 1 h/ 2

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    Ensaios em estruturas deterioradas Ensaios para determinao da qualidade do concreto

    Ensaio de arrancamento (pull-out)

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    Ensaios em estruturas deterioradas Ensaios para determinao da qualidade do concreto

    Ensaio de arrancamento (pull-out)

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    Ensaios em estruturas deterioradas Ensaios para determinao da qualidade do concreto

    Prova de cargaConjunto de atividades destinadas a analisar o desempenho de uma estrutura atravs da medio e controle de efeitos causados pela aplicao de aes externas de intensidade e natureza previamente estabelecidas.- NBR 9607:86- Tipos: esttica e dinmica- Situaes de aplicao:a) aceitao de estrutura;b) alteraes das condies de utilizaes da estrutura;c) fases construtivas que acarretem solicitaes excepcionais em parte da estrutura;d) aps acidentes ou anomalias observados durante a execuo ou vida de uma estrutura;e) falta total ou parcial de elementos de projeto;f) desconhecimento das condies construtivas;g) estudo do comportamento da estrutura.

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    Ensaios em estruturas deterioradas Ensaios para determinao da qualidade do concreto

    Prova de carga

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    Ensaios em estruturas deterioradas Ensaios para determinao da qualidade do concreto

    Prova de carga

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    Ensaios em estruturas deterioradas Ensaios para determinao da qualidade do concreto

    Prova de carga

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    Ensaios em estruturas deterioradas Ensaios para determinao da qualidade do concreto

    Prova de carga

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    Ensaios em estruturas deterioradas Ensaios para determinao da posio de dimetro da armadura

    Uso do Pacmetro- Localiza as armaduras inseridas no concreto, mostrando a profundidade das mesmas para a superfcie (at 30cm) e o seu dimetro.- Auxilia nos ensaios de ultra-som, na extrao de corpos-de-prova de concreto, entre outros.

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    Ensaios em estruturas deterioradas Ensaios de controle de fissuras

    Selo de gesso Alongmetro Fissurmetro Ultra-som

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    Selo de gesso Alongmetro Fissurmetro Ultra-som

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    Ensaios em estruturas deterioradas Ensaios de controle de fissuras

    Selo de gesso Alongmetro Fissurmetro Ultra-som

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    Recuperao e reforo de estruturas Procedimento padro

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    Recuperao e reforo de estruturas Tcnicas de recuperao e reforo da armadura

    proteo catdica galvnica

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    Recuperao e reforo de estruturas Tcnicas de recuperao e reforo da armadura

    proteo catdica galvnica

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    Recuperao e reforo de estruturas Tcnicas de recuperao e reforo da armadura

    proteo catdica galvnica proteo catdica por corrente impressa

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    Recuperao e reforo de estruturas Tcnicas de recuperao e reforo da armadura

    proteo catdica galvnica proteo catdica por corrente impressa

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    Recuperao e reforo de estruturas Tcnicas de recuperao e reforo da armadura

    proteo catdica galvnica proteo catdica por corrente impressa

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    Recuperao e reforo de estruturas Tcnicas de recuperao e reforo da armadura

    proteo catdica galvnica proteo catdica por corrente impressa

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    Recuperao e reforo de estruturas Tcnicas de recuperao e reforo da armadura

    proteo catdica galvnica proteo catdica por corrente impressa

    Curso de Patologia das Edificaes Prof. Eduardo Cabral UFC ([email protected]) Teresina, 24 a 26 de outubro de 2012

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    Recuperao e reforo de estruturas Tcnicas de recuperao e reforo da armadura

    proteo catdica galvnica proteo catdica por corrente impressa

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    proteo catdica galvnica proteo catdica por corrente impressa

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    Recuperao e reforo de estruturas Tcnicas de recuperao e reforo da armadura

    proteo catdica galvnica proteo catdica por corrente impressa

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    Recuperao e reforo de estruturas Tcnicas de recuperao e reforo da armadura

    proteo catdica galvnica proteo catdica por corrente impressa

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    Recuperao e reforo de estruturas Tcnicas de recuperao e reforo da armadura

    proteo catdica galvnica proteo catdica por corrente impressa

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    Recuperao e reforo de estruturas Tcnicas de recuperao e reforo da armadura

    proteo catdica galvnica proteo catdica por corrente impressa reforo da armadura

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    Recuperao e reforo de estruturas Tcnicas de recuperao e reforo da armadura

    proteo catdica galvnica proteo catdica por corrente impressa reforo da armadura

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    Recuperao e reforo de estruturas Tcnicas de recuperao e reforo da armadura

    proteo catdica galvnica proteo catdica por corrente impressa reforo da armadura

    Se usar resina epxi

    Se usar graute

    be .4,0

    be .7,0

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    Recuperao e reforo de estruturas Tcnicas de recuperao e reforo da armadura

    proteo catdica galvnica proteo catdica por corrente impressa reforo da armadura

    Restabelecimento do monolitismo da pea de concreto Injeo

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    Injeo

    A injeo utilizada no tratamento das fissuras e trincas e tem como objetivos principais evitar a penetrao de agentes agressivos, como tambm para, no caso de fissuras mortas solidarizar a estrutura e proporcionar a boa distribuio de cargas atuantes.

    Procedimento de execuo (fissuras mortas menores que 0,2mm):

    pincelamento de soluo de metassilicato ou fluorsilicato de sdio, potssio, clcio, diludas em gua quente, iniciando-se as primeiras demos com uma dissoluo em gua de 15% a 20%, passando-se a seguir a uma dissoluo de 30%, at a colmatao da fissura.

    Recuperao e reforo de estruturas

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    Injeo

    Procedimento de execuo (fissuras mortas maiores que 0,2mm):

    abertura de um sulco em forma de V ao longo da fissura/trinca

    colocar os bicos ou niples de injeo

    efetuar o teste de intercomunicao entre os bicos/niples

    iniciar a injeo do ponto mais baixo para o mais alto

    Na medida que a resina extravasar pelo bico/niple superior ao que se estinjetando, proceder vedao do primeiro bico e passar para o bico seguinte.

    Recuperao e reforo de estruturas

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    Injeo

    Procedimento de execuo (fissuras mortas maiores que 0,2mm):

    abertura de um sulco em forma de V ao longo da fissura/trinca

    colocar os bicos ou niples de injeo

    efetuar o teste de intercomunicao entre os bicos/niples

    iniciar a injeo do ponto mais baixo para o mais alto

    Na medida que a resina extravasar pelo bico/niple superior ao que se estinjetando, proceder vedao do primeiro bico e passar para o bico seguinte.

    Recuperao e reforo de estruturas

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    Injeo

    Procedimento de execuo (fissuras vivas):

    de forma a evitar a penetrao de agentes agressivos, procede-se a calafetao das fissuras e trincas com selantes elsticos, que acompanham a movimentao das mesmas, mantendo-as estanques penetrao de agentes agressivos.

    Recuperao e reforo de estruturas

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    InjeoPrincipais produtos utilizados:

    Resina epxiSo produtos com elevado poder de adeso, viscosidade e densidade semelhante ao da gua. So normalmente utilizadas para injees de solidarizao de trincas e fissuras mortas. No devem ser utilizadas em fissuras que estejam midas no momento de sua aplicao. Poliuretano e metacrilatos hidro-reativosSo produtos desenvolvidos para injeo em trincas e fissuras com infiltraes. A resina reage com gua, expandindo-se e obturando os pontos de infiltraes. Cimento utilizada em trincas de abertura acima de 1 mm, em solos, muros de arrimo, barragens, tneis, com aditivos plastificantes ou superplas-tificantes, como tambm com adies (slica ativa).

    Recuperao e reforo de estruturas

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    Injeo

    Recuperao e reforo de estruturas

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    Tipos de materiais de reparo injeo

    Recuperao e reforo de estruturas

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    Recuperao e reforo de estruturas Tcnicas de recuperao e reforo da armadura

    proteo catdica galvnica proteo catdica por corrente impressa reforo da armadura

    Reestabelecimento do monolitismo da pea de concreto Injeo

    Tcnicas de recuperao e reforo do concreto Aumento de seo

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    Recuperao e reforo de estruturas Tcnicas de recuperao e reforo da armadura

    proteo catdica galvnica proteo catdica por corrente impressa reforo da armadura

    Reestabelecimento do monolitismo da pea de concreto Injeo

    Tcnicas de recuperao e reforo do concreto Aumento de seo

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    Recuperao e reforo de estruturas Tcnicas de recuperao e reforo da armadura

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    Reestabelecimento do monolitismo da pea de concreto Injeo

    Tcnicas de recuperao e reforo do concreto Aumento de seo

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    Reestabelecimento do monolitismo da pea de concreto Injeo

    Tcnicas de recuperao e reforo do concreto Aumento de seo

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    Reestabelecimento do monolitismo da pea de concreto Injeo

    Tcnicas de recuperao e reforo do concreto Aumento de seo

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    Tcnicas de recuperao e reforo do concreto Aumento de seo

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    Aumento da seo resistente

    Exemplo com concreto projetado

    Recuperao e reforo de estruturas