proteÇÃo de estruturas de concreto

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PROTEÇÃO DE ESTRUTURAS DE PROTEÇÃO DE ESTRUTURAS DE CONCRETO CONCRETO Adriana de Araujo ; Zehbour Panossian 52º Congresso Brasileiro do Concreto Fortaleza/CE, 13 a 17 de outubro de 2010

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A garantia e a extensão da durabilidade das estruturas de concreto são cada vez mais requeridas, em especial para aquelas a serem expostas a uma elevada agressividade ambiental e de grande responsabilidade e impacto socioambiental. Entretanto, obter uma estrutura durável não é uma tarefa fácil, pois esta envolve a realização de diversas ações e cuidados nas etapas de projeto, de execução e de manutenção. No Brasil, o estudo da durabilidade tem recebido bastante atenção, sendo dada ênfase na especificação de um concreto de qualidade e em uma adequada espessura de cobrimento da armadura. No exterior, existe a mesma preocupação, sendo também bastante estudada a aplicação de medidas adicionais, como técnicas de proteção catódica e superficial do concreto e da armadura. Neste trabalho, algumas dessas técnicas são apresentadas, dando enfoque na sua aplicação em estruturas exposta ao ambiente marinho tropical. The security and/or extension of the durability of concrete structures are increasingly required, especially in works that require a high investment in building and maintenance, and also of great social and environmental impact. However, obtaining a durable structure is not an easy task because it involves various actions at the stage of design, specification, implementation, maintenance and use. In Brazil, the study of durability of concrete structures has received attention of many professionals and researchers, been prioritized the studies related to the area of concrete technology, focusing on the strength of the concrete, the use of admixtures and additives, in other parameters resulting in improved material properties. Abroad, this concern also exists, but studies are very comprehensive, and offered different products and techniques of cathodic and surface protection. In this work, these techniques are presented and discussed, with emphasis given to those appropriate for structures exposed to aggressive environments, such as in the extensive Brazilian coastline. ARAUJO, A.; PANOSSIAN, Z. Proteção de estruturas de concreto. In: CONGRESSO BRASILEIRO DO CONCRETO, 52, 2010, Fortaleza. Anais... São Paulo: IBRACON 2010.

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Page 1: PROTEÇÃO DE ESTRUTURAS DE CONCRETO

PROTEÇÃO DE ESTRUTURAS DE PROTEÇÃO DE ESTRUTURAS DE CONCRETOCONCRETO

Adriana de Araujo; Zehbour Panossian

52º Congresso Brasileiro do ConcretoFortaleza/CE, 13 a 17 de outubro de 2010

Page 2: PROTEÇÃO DE ESTRUTURAS DE CONCRETO

Proteção de estruturas de concreto

MÉTODOS DE COMBATE OU PREVENÇÃO DA MÉTODOS DE COMBATE OU PREVENÇÃO DA CORROSÃOCORROSÃO

Na visão clássica, há 4 formas de combate à corrosão:

• seleção de materiais: uso de aço inoxidável;

• mudança do meio: substituição do concreto deteriorado/

contaminado, uso de inibidores de corrosão, realcalinização e

extração de cloretos;

• revestimento de proteçãorevestimento de proteção: concreto ou armadura;: concreto ou armadura;• proteção catódica: proteção catódica: corrente impressa ou anodos de corrente impressa ou anodos de sacrifício.sacrifício.

Page 3: PROTEÇÃO DE ESTRUTURAS DE CONCRETO

Proteção de estruturas de concreto

REVESTIMENTO SUPERFICIAL DO CONCRETOREVESTIMENTO SUPERFICIAL DO CONCRETO

uma das maneiras mais práticas e econômicas de garantir e/ou aumentar a durabilidade das estruturas de concreto.

Estruturas íntegras (preventiva): minimizar o ingresso de agentes agressivos e da água. Princípio 1 (PI) da EN 1504-9

.....além disto, devem ser duráveis e compatíveis com as condições de serviço (NACE SP0187)

Estruturas deterioradas (conservação): controlar o ingresso da água, aumento da resistividade. Princípios 2 (MC) e 8 (IR) da EN 1504-9

Page 4: PROTEÇÃO DE ESTRUTURAS DE CONCRETO

Dentre os produtos, destacam-se (1504-2):Dentre os produtos, destacam-se (1504-2):

Impregnação hidrofóbica

Impregnação

Revestimentos

Restringe a penetração da água (< porosidade) e aumenta dureza superficial. Forma filme não uniforme.

Restringe a penetração da água líquida, permitindo a liberação de seus vapores. Não forma filme.

Restringe a penetração de água, cloretos e gases. Forma filme uniforme.

O atendimento a essas exigências deve ser verificado por meio da avaliação de certas propriedades:

Page 5: PROTEÇÃO DE ESTRUTURAS DE CONCRETO

Propriedades Aplicação e Valores limitesImpregnantes hidrofóbicos (H) e não-hidrofóbicos (I) e

Revestimento por pintura (P)Permeabilidade à água líquida, absorção capilar (W) H, I e P: W 0,1 kg.m-2. h-0,5 (EN 1062-3)

Permeabilidade ao vapor de água (SD,)

I e P: Classe I: SD < 5 mm, Classe II: ≤ 5 mm SD ≤ 50 mm e Classe III: SD > 50 mm (EN ISO 7783- 1 e 2)

Permeabilidade ao dióxido de carbono (SD,)

P: SD > 50 m (EN 1062-6)

Envelhecimento artificial (em câmara de intemperismo

P: ausência de bolhas, fissuração e delaminação após 2000 horas de exposição (EN 1062-11)

Aderência ao substrato úmido (resistência a tração, pull off)

P: ausência de bolhas, fissuração e delaminação após carga e resistência ao arrancamento: ≥ 0,8

N/mm2 (elastico) e ≥ 1,0 N/mm2 (rígidos) (EN 13578)

Conforme 1504-2:Conforme 1504-2:

Page 6: PROTEÇÃO DE ESTRUTURAS DE CONCRETO

A proteção é feita por pintura epoxídica da armadura ou por zincagem.

A epoxídicaA epoxídica é uma pintura eletrostática que atua como é uma pintura eletrostática que atua como barreira de proteção ao ingresso da Hbarreira de proteção ao ingresso da H22O, ClO, Cl- - , O , O 22 (NACE (NACE

SP0187). SP0187).

• Defeito < 1% da área a cada 0,3 m• Permite reparo com tinta epoxídica• Espessuras:

175 µm a 300 µm (Ø ≤10 mm) e, 175 µm e 400 µm (até Ø ≤ 58 mm).

ASTM A775:

REVESTIMENTO SUPERFICIAL DA ARMADURAREVESTIMENTO SUPERFICIAL DA ARMADURA

Page 7: PROTEÇÃO DE ESTRUTURAS DE CONCRETO

A zincagem é resultado da imersão a quente do aço em um banho de zinco (galvanização a fogo) e posterior cromatização.

Uma vez iniciada a corrosão, o zinco atua como proteção Uma vez iniciada a corrosão, o zinco atua como proteção galvânica. A sua taxa de consumo é em função da estrutura galvânica. A sua taxa de consumo é em função da estrutura

da camada, como também, do teor de íons cloreto.da camada, como também, do teor de íons cloreto.

Classe IØ =10 mm 915 g/m2 130 µm

Ø ≥13 mm 1070 g/m2 150 µm

Classe II Ø ≥10 mm 610 g/m2 85 µm

ASTM A A767:

• Defeito < 1% da área a cada 0,3 m• Permite reparo dos defeitos com tintas

ricas em zinco.

Page 8: PROTEÇÃO DE ESTRUTURAS DE CONCRETO

Campo de aplicação de armadura revestida e suas propriedades

Avaliação qualitativa

Zincagem Pintura epoxídica

Área marinha offshore (variação da maré e arrebentações)

+++ ++++

Orla marinha (névoa salina, raios UV e umidade)

++++ ++++

Área urbana litorânea (carbonatação, névoa salina, raios ultravioleta e umidade)

++++ +++

Alterações no projeto estrutural convencional − −−−Alterações no manuseio e transporte − −−−Aderência ao aço-carbono e ao concreto +++++ ++++Resistência aos íons cloreto +++ ++++Resistência aos raios UV e a umidade +++++ +++Resistência à abrasão e ao impacto +++++ +++

Page 9: PROTEÇÃO DE ESTRUTURAS DE CONCRETO

PROTEÇÃO CATÓDICAPROTEÇÃO CATÓDICAÉ reconhecida como a técnica que melhor pode proteger, a longo prazo,

as estruturas de concreto contra a corrosão.

Princípio: Princípio: estabelecer um fluxo de corrente que torna o aço-carbono catodicamente protegido.

Corrente impresa: o fluxo de corrente de proteção é fornecido por uma fonte externa permanente de energia elétrica (retificador). Neste sistema adota-se anodo inertes (na superfície do concreto), como tinta ou revestimento cimentício com carbono, revestimento metálico, malhas e fitas de titânio revestido (metal nobre).

Corrente impresa: o fluxo de corrente de proteção é fornecido por uma fonte externa permanente de energia elétrica (retificador). Neste sistema adota-se anodo inertes (na superfície do concreto), como tinta ou revestimento cimentício com carbono, revestimento metálico, malhas e fitas de titânio revestido (metal nobre).

Anodo de sacrifício: o fluxo de corrente de proteção é fornecido por anodos consumíveis (na massa ou na superfície do concreto), em contato elétrico com o aço-carbono, como revestimento, chapa, malha e pastilhas de zinco embutidas em argamassas condutivas.

Anodo de sacrifício: o fluxo de corrente de proteção é fornecido por anodos consumíveis (na massa ou na superfície do concreto), em contato elétrico com o aço-carbono, como revestimento, chapa, malha e pastilhas de zinco embutidas em argamassas condutivas.

Page 10: PROTEÇÃO DE ESTRUTURAS DE CONCRETO

2H+ + 2e- H2

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Page 13: PROTEÇÃO DE ESTRUTURAS DE CONCRETO

ZINCO TERMO-SPRAY

CHAPAS RETICULADAS DE ZINCOFIBRA DE VIDRO e ZINCO

ZINCO HIDROGEL

CORRENTE IMPRESSA

Page 14: PROTEÇÃO DE ESTRUTURAS DE CONCRETO

Proteção de estruturas de concreto

Proteção catódica de estruturas de concreto atmosféricas em ambiente marinho: Techne Nov. 2010

Galvanização da armadura de estruturas de concreto como proteção adicional contra a sua corrosão: COTEQ 2011

Contribuição para o estabelecimento de metodologia de seleção de vernizes na proteção ao concreto armado contra a penetração de agentes agressivos

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