figura 1 - detalhes da ancoragem de um cabo multi

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RECUPERAR • Julho / Agosto 2005 ço protendido é usado em peças estruturais pré e pós tensionadas, havendo contato direto ou indire- to com o ambiente alcalino do concreto. Este ambiente alcalino, como se sabe, não cria a passividade no aço, apenas a mantém. A presença de umidade constante, agentes contaminantes e oxigênio em abundância, indo e vindo através da massa endurecida do pseudo-sólido concreto, altera seu am- biente alcalino e mina o filme de óxidos pas- sivos, cão de guarda contra a corrosão. No concreto armado convive-se, sem muito pânico, com sinais de corrosão no aço, até o ponto em que começa a produzir perda de seção nas armaduras. No concreto protendi- do não pode e não deve ser assim, pelo sim- ples fato de que este aço convive com um nível contínuo de tensões, com cerca de 60% de sua resistência de tração final e com direi- A to a picos de valores ainda maiores durante grandes tensionamentos. Assim, qualquer perda de seção, por menor que seja, aumenta substancialmente o nível de tensões no aço, deixando-o à beira de um ataque de nervos, quer dizer, da tensão de escoamento seguido de fratura. Um fato importante que técnicos e engenheiros costumam esquecer é que a re- sistência da tração do aço de protensão é, normalmente, 4 a 5 vezes maior do que a do Figura 1 - Detalhes da ancoragem de um cabo multi-cordoalhas. Vista em corte. Continua na pág. 32. RECUPERAR • Julho / Agosto 2005 30

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RECUPERAR • Julho / Agosto 200530

ço protendido é usado em peçasestruturais pré e pós tensionadas,havendo contato direto ou indire-

to com o ambiente alcalino do concreto. Esteambiente alcalino, como se sabe, não cria apassividade no aço, apenas a mantém. Apresença de umidade constante, agentescontaminantes e oxigênio em abundância,indo e vindo através da massa endurecidado pseudo-sólido concreto, altera seu am-

biente alcalino e mina o filme de óxidos pas-sivos, cão de guarda contra a corrosão.No concreto armado convive-se, sem muitopânico, com sinais de corrosão no aço, até oponto em que começa a produzir perda deseção nas armaduras. No concreto protendi-do não pode e não deve ser assim, pelo sim-ples fato de que este aço convive com umnível contínuo de tensões, com cerca de 60%de sua resistência de tração final e com direi-

A to a picos de valores ainda maiores durantegrandes tensionamentos. Assim, qualquerperda de seção, por menor que seja, aumentasubstancialmente o nível de tensões no aço,deixando-o à beira de um ataque de nervos,quer dizer, da tensão de escoamento seguidode fratura. Um fato importante que técnicos eengenheiros costumam esquecer é que a re-sistência da tração do aço de protensão é,normalmente, 4 a 5 vezes maior do que a do

Figura 1 - Detalhes da ancoragem de umcabo multi-cordoalhas. Vista em corte.

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• Corrosão devido a fragilização causadapelo gás hidrogênio, que penetra e difun-de-se rapidamente entre os grãos do açoprotendido, transformando-se em molécu-las H2, as quais exercem pressão enorme,fragilizando e tornando o aço menos dúc-til e susceptível a fissuras e fraturas.

Alguns leitores poderão estranhar o porquêde temida. Ocorre que a CTF, com seus doistentáculos, não costuma apresentar qual-

quer produto ou sintoma na superfí-cie do aço, como a velha e bonitaferrugem passiva, imediatamenteantes do rompimento do fio ou da

cordoalha protendida. Mais, a sin-tomatologia do estado de ruína do fio

ou da cordoalha mostra pouco alongamen-to e uma rutura tipicamente frágil.

As histórias

Poucas histórias vêm à mídia em matéria deruína de estruturas de concreto protendi-do. Algumas pelo fato de que, geralmente,caem na justiça e, por causa disso, o resul-tado não é divulgado. Outras, pelo fato deque a causa era CTF, associada à corrosãouniforme ou por pites. Há o caso histórico,em 1976, do vaso de um reator em concretoprotendido, nos EUA, com monocordoa-lhas não aderidas, protegidas com uma“cera muito especial”, mas que continha clo-retos e nitratos. O diagnóstico foi 100% CTF.Um outro caso histórico de CTF foi o dodesabamento do hall do Congresso de Ber-lin, na Alemanha, em 1980, onde a superfí-cie do aço protendido continha fissuras efraturas micro e macroscópicas, além de pi-

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aço empregado no concreto armado. Outrodetalhe extremamente importante, que enfa-tiza ainda mais a asserção anterior é que noscabos de protensão, geralmente, são empre-gados fios de pequeno diâmetro que, ao per-derem seção mais rápido que as barras doconcreto armado, tornam crítica sua situa-ção. Para esquentar ainda mais a discussãofuteboleira acerca da situação do aço pro-tendido e suas cólicas de corrosão, a radio-

grafia desta patologia, neste tipo de aço, nosmostra que, além da corrosão uniforme e porpites, comuns também no aço do concretoarmado, existem duas outras formas de cor-rosão extremamente graves. Elas estão as-sociadas à característica química e físicado aço protendido, seu altíssimo ní-vel de solicitação mecânica para oqual é projetado e o ambiente queo cerca, dando como diagnósticoúnico a temida corrosão sob ten-são fraturante (CTF), com dois per-sonagens ativos:

• Corrosão entre grãos da rede cristalina doaço protendido, o que faz perder suas pro-priedades mecânicas, fraturando devido aoaltíssimo nível de tensões reinante.

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Figura 2 - Microfotografia eletrônica de varreduraevidenciando a vista em corte da seção de um fiode cordoalha com fratura intergranular. Note queas fraturas ocorrem entre os grãos do aço,revelando o formato de parte dos grãos individu-ais. (2000X).

Figura 3 - Microfotografia eletrônica dasuperfície de um fio de cordoalha com pitese corrosão sob tensão fraturante (CTF). Ascarepas da superfície do pite foram limpaspreviamente.

Continua na pág. 34.

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tes de corrosão. Há também inúmeros rela-tos de tubulações, em concreto protendi-do, que romperam e, com o exame micros-cópico do aço protendido, ficou diagnosti-cada a CTF.

Como avaliar o estado decorrosão no concreto protendido

O desagüe de medidas necessá-rias à avaliação do estado decorrosão nas estruturas pro-tendidas, grosseiramente, de-semboca no mesmo delta de

soluções do concreto armado.Há, no entanto, diferenças e adições

REFERÊNCIAS• Joaquim Rodrigues é engenheiro civil,

membro de diversos institutos nos EUA, emassuntos de patologias da construção. É edi-tor e diretor da RECUPERAR, além de con-sultor de diversas empresas.

• Corrosion of Prestressing Steels, ACI 222.2R.• Economic Effects of Metallic Corrosion in

the United States, National Bureau of Stan-dards, U.S. Department of Commerce, NBSSpecial Publication No. 511-1.

• Failure Analysis and Prevention, Vol 11, ASMHandbook, ASM International..

• M. Fontana, “Stress Corrosion”, Lesson 5,Corrosion, Metals Engineering Institute Cour-se, American Society for Metals..

• Fractography and Atlas of Fractographs, Vol9, Metals Handbook, 8th ed., American Soci-ety for Metals.

• Failure Analysis and Prevention, Vol 10, Me-tals Handbook, 8th ed., American Society forMetals.

• M.G. Fontana, Corrosion Engineering, 3rd ed.,McGraw-Hill Book Co.

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Para ter maisinformações sobreCorrosão.

importantes como a avaliação feita em con-cretos pré e pós-tensionados.Antes de penetrar nessa selva, torna-se ne-cessário estabelecer o propósito e o rumoda avaliação. Uma vez embrenhado, obser-var-se-á a presença de anormalidades nasuperfície do concreto, a extensão e a velo-cidade de qualquer processo ativo de cor-rosão, a perda de seção nos fios e a presen-ça de fissuras, trincas ou mesmo fraturasem sua superfície.Para se encontrar a luz que norteará o fimdo túnel, quer dizer o fim do processo decorrosão, torna-se vital, com os dados le-vantados, determinar a causa de cada umdos processos, frente a cada um dos micro

ambientes existentes, se é que existem dife-renças, de modo a cortar o mal pela raiz.Na próxima edição, apresentaremos todasas informações pertinentes à avaliação doestado de corrosão nas estruturas pré e póstensionadas.

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GLOSSÁRIO

Hidrólise – desdobramento de substâncias quí-micas em meio aquoso, acompanhado da fixaçãodos constituintes da água (ou outra solução), naforma de H+ e OH–. Reação muito comum no con-creto.

Equipamento tensionando as cordoalhas. Repare que, no canto superior direito, já foi executado esteserviço. A presença de juntas sobre a ancoragem é sempre perigosa e deve ter medidas super preventivasde impermeabilidade. Infiltração d’água neste local tem caminho direto para a ancoragem e o início dacorrosão. Deixar o aço sozinho é perigoso. Sugere-se usar anodos tipo ZPP, PASTILHAS Z ou TELA G.

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