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RECUPERAR • Julho / Agosto 20066

o repairbusiness usam-se, freqüen-temente, polímeros nas argamassase concretos com o objetivo de oti-

mizar resistência, aderência, além de outrosfatores mecânicos. No entanto, é comumincluir polímeros no cardápio de massas,sem o conhecimento da causa do problemaque gerou a recuperação, como se estesprodutos fossem milagrosos. Sem o real co-nhecimento da causa do problema, o mate-rial formulado poderá falhar. Qualquer ma-terial usado de modo não apropriado pro-moverá maus resultados. Como diz o enge-nheiro Ph.D. japonês especialista em polí-meros para a construção, YOSHIHIKOOHAMA, do Tokyo Institute of Technolo-

N gy, “the problem is that people knowledge-able about polymers lack background in buil-ding materials and that people versed inbuilding materials do not well understandpolymer technology”. O processo de curade argamassas e concretos cimentícios po-limerizados, assim como sua performance,são bem diferentes da situação padrão sempolímeros. Analisaremos as argamassas po-limerizadas e com inibidores utilizados comoremédio contra a corrosão.

A corrosão no concreto armado

É imperativo, antes de qualquer coisa, iden-tificar cada micro ambiente que envolve a

GLOSSÁRIO

Polímero – palavra derivada do grego poli sig-nifica muitos, e mero significa partes pequenas.Assim, polímeros são plásticos formados por inú-meras repetições de moléculas formadas por áto-mos de carbono, unidas por fortes ligações cova-lentes, formando a espinha das cadeias. Este pro-cesso de formar monstruosas moléculas é chamadode polimerização. Fibras, plásticos, elastômeros,borrachas, tintas e adesivos são polímeros e po-dem ser naturais ou sintéticos, geralmente forma-dos por uma fila enorme (espinha) de numerososátomos unidos por ligações covalentes. A diferen-ça entre fibras, plásticos e elastômeros dependerá,na maioria das vezes, da regularidade da estruturado polímero e da resistência relativa das ligaçõesintermoleculares da valência secundária.Elétrons de valência de um átomo – são oselétrons que são ganhos, perdidos ou divididos numareação química.Valência (camada de) – camada eletrônica maisexterna que contém elétrons com alta energia etomam parte nas reações químicas. Átomos ouíons com camada de valência cheia são estáveis.Ligação covalente – ligação interatômica entreátomos para formar uma molécula, devido ao ciza-lhamento ou troca entre os elétrons de sua camadade valência.Efeito colateral – efeito indesejado que acom-panha aqueles para os quais um produto é reco-mendado.

Figura 1 - A “recuperação estrutural” feita em lajede uma indústria, há três anos atrás, com pinturadas armaduras e os efeitos devastadores, no res-tante das armaduras.

Continua na pág. 6.

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estrutura a ser tratada, diagnosticando pre-cisamente a causa da deterioração, de ma-neira a ajustar o método de tratamento apro-priado. Uma estrutura exposta à maresiacertamente terá reações de oxirredução nasarmaduras, devido à contaminação do con-

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creto pelos sais presentes na água e no ar.Uma outra estrutura poderá conviver comumidade constante que, aliada às emana-ções de monóxido de carbono (CO) e dióxi-do de carbono (CO2) alimentarão a simulta-neidade da oxirredução da corrosão de uma

Figura 2 - Situação antes da “recuperação” evidenciando a região com desplacamentos, devido à corro-são e ainda sem tratamento da mesma.

NovosCatodos Novos

anodosNovosAnodos

Argamassa pré-fabricada de “recuperação”aplicada no anodo (área desplacadaanterior). Catodos e anodos diminutosdevido à imperfeição do revestimento.

NovosCatodos

Figura 3 - Situação após a “recuperação” com tratamento convencional à base de revestimentos (asituação eletroquímica na armadura ficou complicada). Novas pilhas e o alastramento da corrosão.

Figura 4 - Nesta seqüência de fotos observa-se asistemática tradicional deletéria de “recuperaçãoestrutural” nas armaduras do concreto de lajes evigas: Corte do concreto, aplicação de “pinturainibidora” e projeção de argamassa.

GLOSSÁRIO

Anodo – região onde ocorre a oxidação ou a corro-são.Catodo – região onde ocorre a redução.Hidrato – combinação de uma substância com aágua.Agente de cura – substância reativa ou catalíticaque causa a polimerização quando adicionada à resi-na (outro componente).Coalescência – união de partes que encontra-vam-se separadas.Copolímero (ou interpolímeros) – moléculascomplexas formadas pela reação entre dois ou maismonômeros diferentes. Polímero formado pela poli-merização de uma mistura de dois ou mais monô-meros.Eletrólito – condutor eletrolítico. Substância quí-mica que contém íons (substância iônica) e que mi-gram em campos elétricos causados por diferentespotenciais que surgem ao longo da superfície daarmadura.Látex – dispersão microscópica com resina sintéticaem meio aquoso. As resinas sintéticas mais empre-gadas são acrílicas e as de acetato de polivinila (PVA).Pilha – sistema eletroquímico formado na superfí-cie do aço da armadura do concreto, consistindo emuma região anódica, uma região catódica e um con-dutor metálico (a própria superfície do aço) e subme-tidos ou imersos em um eletrólito. Milhares de ano-dos e catodos, que aparecem naturalmente na su-perfície das armaduras,devem-se aos diferentesmetais que entram na fabricação do aço, as diferen-ças de pH ao longo do concreto etc.

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outra maneira. A corrosão no aço do con-creto armado desenvolve-se pela formaçãode anodos e catodos. A formação de umanodo na superfície do aço obriga, na ma-ioria das vezes, catodos a desenvolverem-se em torno dele. Fica claro, então, que estemesmo anodo é que promove a proteçãogalvânica para a região catódica em tornodele. Ao fazer um tratamento com argamas-sas ou revestimentos sobre a região anódi-ca em desintegração, os catodos, até entãoprotegidos por aquele anodo (veja as figu-ras 2 e 3) ficarão descompensados, tornan-do-se anodos em seu próprio domínio, per-petuando o processo de corrosão. Reparea situação eletroquímica do tratamento comproteção catódica na figura acima. Vamos,agora, analisar as tais argamassas polimeri-zadas utilizadas como “solução” para a re-cuperação.

Análise preliminar das argamassascimentícias poliméricas, com

inibidor de corrosão

Ao recomendar-se um “tratamento da cor-rosão” com revestimento de argamassa ci-mentícia polimérica e com inibidor de cor-rosão, induz-se que haverá aplicação debarreira contra a corrosão nas armaduras e,adicionalmente, um ataque ao processo decorrosão nas armaduras com o inibidor damesma. Sublinhamos polimérica porque, àmedida que se utiliza polímeros numa arga-massa cimentícia (rotineiramente o látexacrílico) com o objetivo de utilizá-la comopintura (?), exacerba-se a aderência dela como substrato e, naturalmente, a formação demembrana ou filme do produto aplicado,com características impermeáveis e isolan-tes.

Nas argamassas modificadas com látex, aformação da fase de hidratação do cimen-to com a fase do polímero ocorre por co-alescência das partículas poliméricas, de-senvolvendo-se uma matriz monolítica,com estrutura totalmente interligada, ondea fase hidratada do cimento e a fase poli-

Região comimunidadeeletroquímica

Argamassa decimento e areia1:3 de recuperação

Injeção de elétronspelo metal anódico

da pastilha

Zonaeletroquimicamente

neutra

e– e–

PASTILHA Z(anodo)

Região comimunidadeeletroquímica

Zonaeletroquimicamenteneutra

Figura 5 - Situação após a recuperação com tratamento eficiente (eletroquímico) da corrosão. As pilhas decorrosão são inteiramente neutralizadas pela descarga de corrente ao longo da armadura.

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Figura 6 - Desplacamentos e mais corrosão, al-guns poucos anos após a aplicação de argamassachipada. No detalhe ainda se vê a presença deargamassa aplicada nas armaduras.



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mérica, literalmente se abraçam formandoa chamada comatriz. A comatriz é facil-mente explicada por um modelo simplifi-cado, mostrado na figura abaixo, com baseem 3 etapas.

Tensões existentes nas argamassas modi-ficadas com látex podem ser bem visualiza-das pelo “chiclete” formado, que resiste àpropagação de fissuras e trincas e, adicio-nalmente, torna-as extremamente aderentes,

Modelo simplificado da formaçãoda comatriz cimento-polímero

A misturaPartículas de cimento não hidratado.

Partículas do polímero.

Agregados da argamassa (os espaços interticiais sãopreenchidos pela água).

Misturas de partículas de cimentonão hidratado e gel cimentício (nosquais partículas poliméricasdepositam-se parcialmente.

Misturas de gel cimentício e outraspartículas não hidratadas de cimentoenvelopadas por uma camadaestanque de partículas poliméricas.

Hidratos de cimento envelopadospor filme polimérico ou membrana.

Ar presente.

a) 1ª etapa.

b) 2ª etapa.

c) 3ª etapa.

O látex polimérico é misturado àpasta de cimento, fazendo comque o primeiro seja uniforme-mente disperso na matrizcimentícia. A pasta de cimentotorna-se polimerizada.

As partículas são gradualmenteconfinadas nos poros oucapilares, devido à naturaldrenagem promovida pelodesenvolvimento da estrutura dogel cimentício.

Ocorre o desaparecimento daágua, devido à hidratação das par-tículas do cimento. O envelopa-mento estanque, provocado pe-las partículas poliméricas sobreos hidratos cimentícios coales-cem em um filme contínuo oumembrana, aglomerando-os e for-mando uma verdadeira caixa im-permeável.

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Figura 8 - Nesta foto está claro o tratamento feitohá cerca de 6 anos atrás, com “pintura inibidora decorrosão em base polimérica”. Repare o estado daarmadura e a presença ainda do produto.

Figura 7 - microfotografia eletrônica de varredurade uma argamassa polimerizada.

isolantes e até impermeáveis. A foto aolado, uma microfotografia eletrônica de var-redura de uma argamassa modificada comlátex acrílico, evidencia esta característica.

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GLOSSÁRIO

Monômero – líquido orgânico de peso molecularrelativametne baixo que forma um polímero sólidopela reação com ele mesmo ou com outras subs-tâncias de baixo peso molecular, ou ambos.Quimisorção – lenta adsorção quimica, quaseirreversível, em função da temperatura do siste-ma, ocorrendo uma divisão ou transferência decargas entre as moléculas do inibidor e a superfíciedo aço. Os inibidores que atuam por adsorção quí-mica são os mais eficientes.

Análise conclusiva

É desnecessário salientar que polímerossão isolantes elétricos ou, propriamente,não conduzem corrente elétrica. Por outrolado, falar em inibidores químicos significafalar em espécies químicas iônicas para mi-nimizar a corrosão. Na maioria dos casos, oinibidor empregado é constituído de nitri-tos, substâncias iônicas próprias do ácidonitroso (HNO2). A efetividade do inibidor,introduzido numa argamassa cimentícia,está diretamente relacionada à concentra-ção desses íons que, obrigatoriamente, de-verão migrar para a superfície das armadu-ras. Sua adsorção na superfície da mesma,ou seja, sua retenção, sempre condiciona-da à concentração desses íons, dependeda estrutura do inibidor, das cargas ele-trostáticas presentes na superfície da ar-madura e, principalmente, do tipo de solu-ção (eletrólito) que permeará pela película

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Entenda os inibidoresInibidor é uma substância química, geralmentesalina, ou combinações que, quando presen-tes em concentração adequada e sempre cons-tante num determinado ambiente, podem re-duzir a corrosão. Dividem-se em anódicos, ca-tódicos e ôhmicos. No repairbusiness, são uti-lizados de três maneiras: na forma de películasobre a superfície do concreto, misturados emargamassas, concretos e incorporadas em pin-turas para aplicação nas armaduras.Na primeira, a substância salina dissociada teráa missão impossível I de migrar através da cama-da de recobrimento do concreto até às armadu-ras. Na segunda, uma vez reagido com a matrizcimentícia, terá a missão impossível II de, com apouca concentração do sal que ficou em contatocom as armaduras, inibir o processo corrosivo.Na terceira, terá a missão impossível III de selibertar do polímero (acrílico ou outro) e migrarpara a superfície da armadura. A seguir, apre-sentaremos cada um separadamente.

• Inibidores anódicosSão basicamente sais e funcionam cobrindointeiramente a região anódica do aço. São

muito perigosos, pois havendo baixa concen-tração do produto no local tratado, haverácorrosão acelerada nas demais regiões (nãotratadas). Exatamente por isso não devemser recomendados no repairbusiness.São formados basicamente por substânciasoxidantes e monoxidantes inorgânicas, ex-tremamente nocivas ao meio ambiente e àvida humana.

Oxidantes: Monoxidantes:• cianatos • fosfatos• nitritos • arsenatos• silicatos• carbonatos• nitratos

• Inibidores catódicosFuncionam, diminuindo a velocidade da rea-ção de redução da pilha de corrosão, literal-mente cobrindo a região catódica por preci-pitação. São formados basicamente por subs-tâncias orgânicas:• aminas• substâncias nitrogenadas• substâncias do enxofre

(tioéteres, tioálcoois etc)

• Inibidores ôhmicosLiteralmente atrasam a vida das espéciesiônicas que entram nas reações da corro-são, diminuindo sua mobilidade entre as re-giões anódicas e catódicas. São formadaspor substâncias orgânicas e inorgânicas:ex.: aminas e sulfonatos

GLOSSÁRIO

Íons – ácidos, bases ou sais quando dissolvidosem água (ou outro solvente), dissociam-se emunidades eletricamente carregadas, ou partes demoléculas chamadas de íons. Íons carregam car-gas de eletricidade e, consequentemente, apre-sentam propriedades diferentes dos radicais semcarga. Um átomo ou molécula que apresenta-seseparado de um ou mais de seus elétrons envol-ventes, carregando, assim cargas elétricas.

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Conheça os modificadores poliméricospara argamassas e concretos

De todos os modificadores poliméricos utiliza-dos na construção, sobressaem os latexespoliméricos, dispersos em água, produzidoscom polimerização por emulsão. Os látex co-

merciais mais utilizados são o éster poliacríli-cos (PAE), a borracha estireno-butadieno(SBR) e os copolímeros do acetato polivinil-etileno (EVA).

Modificadorespoliméricos paraargamassase concretos

Látexpoliméricoaquoso

Pó poliméricoredispersável

Polímerosolúvelem água(monômero)

Polímerolíquido

Látex deborracha

Látex deresina

Látex misturado

Acetato vinil etileno (EVA)Carboxilato vinil-acetato-polivinílico (VA/VROVA)

Derivativo da celulose – Celulose metila (MC)Álcool polivinílico (PVA, Poval)Poliacrilato

Poliéster não saturadoEpóxi

Látex de borracha natural (NR)

Látex deborrachasintética

Borracha de estirenobutadieno (SBR)Borracha decloropreno (CR)Metil-metacrilatoborracha butadieno (MBR)

Látex deresinatermoplástica

Éster poliacrílico (PAE)Vinila-etineloAcetato (EVA)Acrílico estirenado éster (SAE)Polivinila Proprianato (PVP)Polipropileno (PP)

Látex deresinatermorrígida

Epóxi

AsfaltoAsfalto emborrachadoParafina

Látexbetuminoso

REFERÊNCIAS• Michelle Batista é química.• Ohama, Y., Applications of concrete-polymer

composites and recent trends in their researchand development, Concr. J., 28(4),5 (in Japo-nese).

• Wagner, H.B., Polymer-modified hydraulic ce-ments, Ind. Eng. Chem. Prod. Res. Dev., 4(3),191.

• Ohama, Y., Study on Properties and Mix Pro-portions of Polymer-Modified Mortars for Buil-dings, Rep. 65, Building Research Institute,Tokyo (in Japonese).

• Wagner, H.B. and Grenley, D.G., Interphaseeffects in polymer-modified hydraulic cements,J. Appl. Polym. Sci., 22, 813.

• Crisp, S., Prosser, H.J., and Wilson, A.D., Aninfrared spectroscopic study of cement forma-tion between metal oxides and aqueous soluti-ons of poly(acrylic acid), J. Mater. Sci., 11,36.

• Ohama, Y., Development of concrete-polymermaterials in Japan, in Polymers in concrete,Proc. 2nd Int. Congr. Polymers in Concrete,College of Engineering, The University of Te-xas at Austin.

• ACI Committee 548, Guide for the use of poly-mers in concete, J. Am. Concr. Inst., 83, 798.

• Ohama, Y., Demura, K., Kobayashi, T., andDholakia, C.G., Properties of polymer mortarsusing reclaimed methyl methacrylate, Mater.Eng., 1, 97.

• Ohama, Y., Sekino, K., Suzuki, S., and Yama-moto, T., Rapid field polymer impregnationsystem for concrete and field trial, in Proc.26th Jpn. Congr. Materials Research, Societyof Materials Science, Kyoto, Japan.

• N.D. Greene, Mechanism and application ofoxidizing inhibitors, Mat. Performance.

• S.W. Dean, R. Derby, and G.T. Van dem Buss-che, Inhibitor Types.

formada, de modo a conduzir seus íons.Considerando estes fatores, o processode inibição da corrosão na superfície dasarmaduras só poderá ocorrer de duas ma-neiras: por retenção eletrostática, ou seja,pelo equilíbrio dos campos elétricos for-mados entre o inibidor e a superfície daarmadura, impraticável devido à presen-ça isolante do polímero na argamassa e,naturalmente, na superfície da armadura.E, principalmente, por quimisorsão, ondeocorre transferência de cargas elétricasentre os íons do inibidor e os presentes

na superfície do aço, também impraticá-vel, ou melhor, intransitável devido à pre-sença isolante do polímero na argamassaaderida na superfície do aço.Assim, o “tratamento da corrosão” nas ar-maduras, com argamassas cimentícias poli-méricas e com inibidor da corrosão estaráreduzido a uma simples e barata pintura lá-tex-cimentícia das barras, crucificada por to-das as dificuldades inerentes à mão-de-obra presente na vida real nos canteiros deobra e sua deletéria ação na eletroquímicada corrosão do aço.

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Para ter maisinformações sobreCorrosão.

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rata-se de um método de reforço es-trutural que necessita do distensio-namento ou propriamente do des-

carregamento prévio da estrutura a serreforçada. Após a aplicação do reforço,coloca-se novamente a estrutura em car-ga, ocorrendo substancial melhoria desua capacidade de carga. Naturalmente,a partir deste instante, haverá a redistri-buição da carga permanente, como re-sultado do efeito da fluência e tambémda retração.

O meio campo da colagem, quer dizer, ainterface criada pela união dos elemen-tos estruturais necessita obrigatoriamen-te de muito mimo e é fator condicional.Ou seja, haverá a necessidade de prepa-ração adequada das duas superfícies queformarão a interface e, naturalmente, a in-clusão aí de um cara bom de bola chama-do adesivo estrutural para uni-las. Pelolado dos prémoldados, durante sua fabri-cação, dever-se-á incrementar a área dassuperfícies das peças que participarão da

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T interface, de modo a otimizar as proprie-dades de adesão e cisalhantes. A formaadequada de obter mais área de superfí-cie, caçapa cantada por todo engenheiroexperiente, é desformar as peças no diaseguinte e lavar com água as regiões queformarão a interface. Ao mesmo tempo,dever-se-á promover excelente processode cura, de modo a evitar fissuras e atémesmo microfissuras entre matriz e agre-gados, principalmente nas superfícies queparticiparão da interface.



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Distencionando,mas aplicando deformações

É muito comum induzir-se tensões auto-equilibradas na estrutura, seja deslocan-do para baixo ou para cima os apoios ou,simplesmente, instalando-se apoios pro-visórios intermediários. Evidentemente, aodistencionar algumas seções da estrutu-ra, estaremos mexendo com “formigueiros”em outra seções. Ou seja, altera-se o tráfe-go de tensões, mudando-se o comporta-mento dos esforços de flexão, cisalhantese de torsão.O tempo que durará a cirurgia, quer dizer, oreforço, será fundamental para o sucessoda empreitada, já que toda esta queda debraço poderá provocar indesejáveis efei-tos de fluência e recalques diferenciais aolongo dos apoios antigos e provisórios.

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As figuras a, b e c abaixo representam umaviga simplesmente apoiada e com excessode esforços de flexão no meio do seu vão.

d) obteremos diferentes comportamentos(reações) deformativos, proporcionais aoarrocho imposto à escora ou macaco (figu-ras e, f). Repare que, se a distribuição das

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Repare que se posicionarmos uma escoraou apoio (ação) no meio do seu vão (figura



tensões chegar a situação semelhante a dasfiguras g e h, abaixo, será necessário refor-çá-lo para flexão e cisalhamento.

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Figura 2 - A ação da fluência na distribuição dos esforços fletores, em obra de reforço de uma viga simplesmente apoiada, utilizando-se distencionamento(aplicação de deformação).

GLOSSÁRIO

Matriz – no caso do concreto, é a pasta cimentíciaque envolve a areia que, por sua vez, envolve apedra.Fluência – aumento da deformação no concreto,com o correr do tempo, quando submetido a cargaconstante. Deformação lenta, dependente do tem-po que ocorre sob tensão.Retração – contração do concreto endurecido,causado pela perda de umidade.Resistência à flexão – resistência a tensões dapeça estrutural de flexão, expressa em MPa ou kgf/cm2.

A figura 2, acima, é um exemplo do dis-tensionamento com ocorrência de de-formação (ação-reação) causada pelo

efeito conseqüente da fluência, na me-dida em que o tempo passa, em obra dereforço, numa viga simplesmente apoi-ada e com carga uniformemente distri-buída. O momento fletor, no meio dovão, é reduzido a zero numa situaçãoem que o concreto armado sofre defor-mações provocadas pelo processo defluência. A figura 2C evidencia a etapade uma possível avaliação da distribui-ção do momento fletor, num tempo T =∞, utilizando-se uma viga de dois vãos.Repare que a distribuição do momento,causada pelo distensionamento defor-

Figura 3 - Durante a recuperação da junta da viga-caixão deste viaduto procedeu-se o escoramento com macaqueamento utilizando-se vigas I contraventadas.



mativo, muda com o tempo, devido a flu-ência do concreto. Compare as figuras2d com a 2f (onde Cr < 1). A distribuiçãodo momento, no final das contas, é mos-

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Figura 4 - Reforço em uma viga contínua utilizando-se distensionamento com consequente deformação.

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trada na figura 2g, onde se vê o que ébastante comum nas obras, que o mo-mento mudou de sinal no meio do vão,induzindo um possível reforço.

A figura 4 mostra uma viga contínua, comexcesso de tensões, em sua seção na altu-ra do pilar central. Repare que, se fizermosum encurtamento no pilar central ou ma-



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Para ter maisinformações sobreFundamentos.

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Momento – efeito de flexão ou torção. Forçamultiplicada por uma distância.

REFERÊNCIAS

• Carlos Carvalho Rocha é Engenheiro Ci-vil, especialista em serviços de recuperação.

• Fédération Internationale de la Précontrain-te. Inspection and maintenance of reinfor-ced and prestressed concrete structures. Tho-mas Telford, London.

• Rabe D. Die Unterhaltung von Stahlbeton-und Spannbetonbrücken. Bauingenieur.

• Standfuß F. Schäden an Straßenbrücken - Ur-sachen und Folgerungen. Str. Autobahn.

• Voss W. Bauwerkssschäden und ihre Ursachen.Betonwerk Fertigteiltechnik.

• Organisation de Coopération et de Dévelop-ment Economique. Remise en état et renfor-cement des ouvrages d’art. OCDE.

• Teyssandier J.P. Lessons from observation ofexisting bridges. Bull. Inf. Com. Eur. Béton,No. 163, 45-143.

• Matousek M. and Schneider J. Untersuchun-gen zur Strukturdes Sicherheitsproblems beiBauwerken. Institut für Baustatik und Kons-truktion, ETH Zürich, Birkhäuser Verlag, Ba-sel and Stuttgart.

• 50 Jahre Internationale Vereinigung fürBrückenbau und Hochbau. Schweizer Baubl.,No.85.

• Jungwirth D. et al. Dauerhafte Betonbauwerke.BetonVerlag, Düsseldorf.

• Fedération Internationale de la Précontrain-te. Stress corrosion of prestressing steel. FIP.

• Tuutti K. Corrosion of steel in concrete. Swe-dish Cement and Concrete Research Institu-te, Stockholm.

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caquearmos as duas extremidades juntoaos pilares extremos, obteremos momen-tos fletores aceitáveis, numa região queanteriormente transbordava tensões. Con-tudo, observa-se que os dois vãos podemficar perigosamente tensionados, quaseque obrigando um outro reforço. Obser-va-se, portanto, que as conseqüênciasdevidas ao tempo de execução nas obrasde reforço estrutural deverão ser bem ava-liadas.Na próxima edição, dando continuidade aFUNDAMENTOS estaremos dando dicasde como estabilizar estruturas com anco-ragens protendidas no solo/rocha.

Figura 5 - Escoramento e macaqueamento feitosem pilares de um viaduto para tratamento da corro-são com perda acentuada da seção das armaduras.



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ão adianta. Ninguém consegueabrir os flancos da lógica técnicauniversal, ou seja, todo concreto

sofre de retração. Até aí tudo bem, porqueretração por si só não é tão grave. As coisascomeçam a ficar pretas à medida que o pisode concreto, em processo de retração, entraem contato com outras peças como paredes,pilares e sua própria sub-base. Quando istoacontece, quer dizer, quando a retração é en-carada ou impedida, surge um bando de ten-sões de tração que rapidamente crescem, tor-

N nando-se superior à resistência de tração doconcreto. O resultado não pode ser outro: trin-cas e fissuras de retração. Como se vê, o fe-nômeno de retração é tolerável, desde quenão seja impedido de acontecer.Qualquer especialista em concreto sabe dasmetodologias para atenuar trincas de retra-ção. Vamos a elas:• Reduzir ao máximo o próprio fenômeno da

retração.• Neutralizar qualquer coisa que possa im-

pedi-la.Continua na pág. 24.

GLOSSÁRIO

Sub-base – camada (opcional) de solo estabili-zado ou granular posicionado acima do subleito eabaixo do piso de concreto.Retração – contração do concreto endurecido,causada pela perda de umidade.Deformação – conseqüência da tensão. É oalongamento ou encurtamento, por unidade decomprimento original, de uma peça sob tração oucompressão, ou mesmo a distorção entre doisplanos de uma peça sujeita a cisalhamento. Quan-tidade adimensional que pode ser medida emporcentagem, em milímetro por milímetro ou emmicrômetros.



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concreto foi “esticado” excessivamente.Nos corpos de prova cilíndricos levadosà ruptura por compressão, por exemplocom 30MPa, observa-se encurtamentosda ordem de 1mm. Se pegarmos os mes-mos cilindros e os tracionarmos até que

• Induzir locais específicos para a ocorrên-cia das trincas e fissuras.

• Aumentar a resistência à tração do con-creto durante o período da retração.

• Retardar a retração ao máximo até que oconcreto esteja forte o suficiente para en-cará-la.

• Ou, simplesmente, aceitar o inevitável:cobrir o piso com um tecido apropriadotipo TECICUR.

Antes de comentá-los, torna-se necessárioconhecer detalhes básicos interessantes.

Concreto não foi feitopara ser “esticado”

Retração nada mais é do que uma mu-dança de volume ou “deformação” mui-to característica do concreto. E porquenão dizer de forma mais precisa, que astais trincas são a prova real de que o

Trinca de retração devida ao corte tardio da junta.

Esborcinamento ao longo da junta devido ao corteprematuro da mesma.

Toda a beleza do piso de concreto dependerá da estratégia e cuidados em sua execução.



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apareçam trincas, observaremos “estica-mentos” da ordem de 0,05mm, associadosa tensões de ruptura da ordem de 30MPa.Generalizando, para a maioria dos concre-tos, uma trinca (ruptura por tração) re-presenta “esticamentos” da ordem de0,05mm para cada 30cm de comprimento.Assim, muito embora o concreto sofra trin-cas quando é “esticado” mais de 0,05mmpara cada 30cm de comprimento, a retra-ção, sozinha, é responsável por encurta-mentos da ordem de 0,25mm para cada30cm de comprimento! Se esta retração éimpedida de acontecer, será a mesma coi-sa que retrair livremente seguido de “es-ticamentos” que, como vimos, deixa-o ex-tremamente fragilizado.

Qual a causa da retração?

A massa do concreto é semelhante a umacamisa pólo feita de algodão e poliéster.Na verdade, sua composição é um blendde pasta cimentícia e agregado. Todossabemos que o poliéster é bem mais ba-rato que o algodão e, praticamente, nãosofre encurtamentos (retrai). Já o algo-dão é poroso, absorvente, caro e retraifeito louco. No concreto, os agregados

são bem mais baratos que a matriz (pas-ta) de cimento que, por sua vez, é des-crita em sua bula como porosa, absor-vente, com direito a retrair cerca de 1%de seu volume inicial no primeiro dia pós-hidratação. Quando compramos uma ca-misa pólo, feita totalmente com algodão(100%), a experiência nos diz que é sem-pre melhor comprá-la um ou dois núme-ros maior. Quando compramos concre-tos com grande quantidade de cimento,sabemos que haverá muita retração e,certamente, muitas trincas. Mas por quea matriz retrai? Quando a porosa e ab-sorvente matriz cimentícia seca ao sol,seu comportamento é semelhante ao daargila, ou seja, à medida que o líquidoevapora, o residual aquoso que fica seencarrega de promover um monstruosoprocesso de sucção, repuxando ou apro-ximando todas as partículas sólidas pre-sentes. Este fenômeno é facilmente ob-servado na areia molhada da praia. Nes-ta condição, podemos fazer bolas, cas-telos etc. À medida que a areia seca, osfilmes aquosos internos que revestem eunem os grãos evaporam, permitindo quea areia perca aquela coesão. Esta retra-ção causada pela perda d’água é chama-

GLOSSÁRIO

Tensões devido à limitação – condição a queo concreto se submete quando confinado ou limita-do, fazendo com que sua estrutura interna ou su-perficial resista a forças de compressão, tração,flexão ou motivado por mudanças de temperaturae/ou umidade, ocorrendo ou não deformações.Deformação – é causada pela tensão. É o alon-gamento ou o encurtamento por umidade de com-primento original do concreto sob tensão de tração,compressão, flexão ou motivado pelas mudançasde umidade e/ou temperatura.Retração – diminuição de volume ou comprimen-to causado pela secagem ou por mudanças quími-cas. Acontece em função do tempo. Não tem rela-ção com tensões provocadas por cargas mecânicas.Trinca – separação em duas ou mais partes, com-pleta ou incompleta, que ocorre no concreto, pro-duzida por quebra ou fraturamento.Trinca de retração – trincas devidas à limita-ção da retração.

da de “retração por secagem” e as trin-cas resultantes são chamadas “trincasde retração por secagem”.Quando esta retração por secagem ocorreimediatamente após o lançamento doconcreto (quando ele ainda está mole ou“plástico”), utilizamos o termo “retraçãoplástica” e as conseqüências são as“trincas de retração plástica”. A diferen-ça entre retração plástica e retração porsecagem, portanto, deve-se apenas àcondição do concreto de sofrer secagem,



retração e, claro, as conseqüêntes trin-cas. A solução para controlar estes doisfenômenos intrínsecos ao concreto, ain-da é feita reduzindo sua velocidade desecagem. Infelizmente, no entanto, estecontrole, mesmo que feito de forma efi-ciente, não é suficiente para eliminar aretração.

A hidratação do cimento portland, mes-mo totalmente controlada e em ambientesaturado, conduz a uma inevitável redu-ção de volume na matriz cimentícia. Estasucessão de operações leva o nome deretração química ou autógena (formadapor si mesma). Após sair do SPA do perí-odo de cura, o volume final da matriz ci-

mentícia torna-se menor do que o inicial.Sem mistérios, todo e qualquer concretono final das contas, quer dizer no finalda hidratação, experimenta o sanduíchetriplo, misto de retração de secagem,plástica e química. Estas três fatias usu-almente são generosas, mas bastante de-siguais. A quantidade de retração mais

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A abertura das trincas de retração é proporcional... ...à falta de programação de cura.



fax consulta nº 20

Para ter maisinformações sobrePisos de Concreto.

REFERÊNCIAS• Filomena Martins Viriato é engenheira ci-

vil, especialista em serviços de recuperação.• Kelley, E.F. “applications of the results of re-

search to the structural design of concrete pa-vements”.

• Kanare, H.M. “Understanding concrete floorsand moisture issues”. Portland cement associ-ation.

• Gilbert, R.I. “Shrinkage cracking in fully res-trained concrete members”. ACI StructuralJournal.

• Garber, G. “Design and construction of con-crete floors”.

• Butt, Thomas K. “Avoiding and repairingmoisture problems in slabs or grade”.

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abundante dependerá da dosagem, dosmateriais e das condições de cura em-pregados. Uma coisa é certa: a retraçãoaparece tão logo o cimento entra em con-tato com a água. Ao final das primeiras24 horas, a tal matriz terá perdido cerca

de 1% de sua barriga, quer dizer, de seuvolume inicial (retração). Durante esteperíodo, caso a construtora faça direiti-nho o dever de casa, minimizando o pro-cesso de secagem, a retração químicaserá a causa predominante da retração

no concreto. Sua quantidade dependerádo tipo de cimento empregado e, princi-palmente, da quantidade que entrou nadosagem do concreto.Na próxima edição apresentaremos no-vas informações a respeito da retra-ção, suas conseqüências e como neu-tralizá-la.

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Trincas em pavimentos de concreto são fatais para sua durabilidade.



Solos expansivos, que possam causarproblemas como distorção em pisos,são taxados pela ASTM como argilas ousiltes de alta plasticidade e argilas or-

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a edição passada, Carga Pe-sada apresentou as caracterís-ticas desejadas para os subleitos e

dicas de como conhecer o solo sobre o qualiremos construir nosso piso.Para termos um subleito razoavelmente uni-forme sob a área do piso, devemos nos cer-tificar de que não haja variações em suacapacidade suporte. As principais causasde não uniformidade nos subleitos são:

N GLOSSÁRIO

Índice de plasticidade – o índice de plasticida-de (IP) representa a diferença entre o limite deliquidez e o de plasticidade. Ou seja, representa aquantidade de água que ainda pode ser adicionadaa partir do limite de plasticidade, sem alterar oestado plástico do solo. O índice de plasticidadeconsiderado mínimo é de 10%.Coeficiente de reação do subleito – relaçãoentre a carga atuante no solo por unidade de áreae a deformação correspondente. Conhecido comocoeficiente de recalque ou módulo do subleito.

• Solos expansivos.• Borrachudos e gran-

des pedras.• Solo novo ou de empréstimo.

Quanto maior a grandiosidade do piso, maior é aresponsabilidade sobre o conhecimento do subleito.



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gânicas. Há uma série de testes muitosimples que podem identificar facilmen-te os tais solos expansivos com grandeprobabilidade de mudar de volume. Atabela abaixo oferece pistas para iden-tificá-los, relacionando expansão complasticidade. Nesta tabela, há relaçõesentre o índice de plasticidade e a por-

centagem de inchamento do solo queajudam a identificar a possibilidade deele mudar de volume.O fato é que, quando grandes volumesde solo formadores de subleitos dãopara retrair ou expandir, a coisa fica feia.Nestas condições, o piso terá um solosuporte heterogêneo ou desigual, fazen-

do com que, literalmente, flutue e sofradistorções. Problemas sérios à vista.Uma dica para lidar com este tipo desolo é compactá-lo quando estiver mui-to seco. Essa atitude praticamente eli-mina possíveis expansões e amolecimen-tos no subleito, quando ficar submeti-do à ação futura da água freática. Poroutro lado, quando subleitos formadospor solos expansíveis apresentarem-semuito úmidos ou mesmo molhados an-

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Para assegurar adequada condição suporte, o solo dosubleito precisa ser adequadamente testado, podendohaver necessidade de estabilizar camadas maisprofundas.

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Nível d’água muito próximo à superfície é problema. A barreira contra a umidade ascendente deverá ser eficaz.



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tes da concretagem do piso, certamen-te, após a secagem, haverá regiões cominstabilidade. Qualquer atividade que sefaça no solo para melhorá-lo, inclusivemisturando-o com outros tipos de so-los, só trará benefícios, para não dizeruniformidade, à parte superior do su-bleito. Como regra geral, para estabili-zar solos expansivos, costuma-se com-pactá-los a 95º da densidade ótima, im-pondo-se de 1 a 3% acima da umidadeótima padrão (testes de compactação deacordo com as normas ASTM D698 eD1557).Para condições pesadas de carregamen-to, como superior a 2000kg/m2, ou mes-mo quando os dados obtidos do solonão ajudarem, torna-se necessário e pru-dente consultar um engenheiro geotéc-

Testes para identificação dos solos expansivos• Limite de liquidez, limite de plasticidade e ín-

dice de plasticidade, conforme norma D 4318.• Ensaio Califórnia (CBR), conforme nor-

ma ASTM D 1883.• Ensaio para fatores de retração de so-

los pelo método do mercúrio, conformenorma ASTM D 427.

• Ensaio para obtenção de característicasde compactação de solos em laborató-

rio, utilizando-se esforço padrão de600KN-m/m3, conhecido como proctor pa-drão, conforme norma ASTM D698.

• Ensaio para obtenção de caracterís-t icas de compactação de solos uti l i-zando-se esforço modificado de 2.700KN-m/m3 conhecido como proctor mo-d i f i c ado , con fo rme no rma ASTMD1557.

ASTM D4318 ASTM D1883 ASTM D427



fax consulta nº 29

Para ter maisinformações sobreSolos.

REFERÊNCIAS• Jorge L. F. de Almeida é professor e enge-

nheiro de fundações.• Kanare, H.M., Understanding Concrete Flo-

ors and Moisture Issues, CD014, PortlandCement Association, Skokie, Illinois.

• Kelley, E.F., “Applications of the Results ofResearch to the Structural Design of Concre-te Pavements”, Public Roads, Vol. 20, No. 5.

• Kosmatka, S.H., “Floor-Covering Materialsand Moisture in Concrete”, Concrete Tech-nology Today, PL853, Portland Cement As-sociation, Skokie, Illinois.

• Kunt, M.M., and McCullgh, B.F., “Evaluati-on of the Subbase Drag Formula by Conside-ring Realistic Subbase Friction Values”, Trans-portation Research Record 1286, Transpor-tation Research Board National ResearchCouncil.

• Lytton, R.L., and Meyer, K.T., “StiffenedMats on Expansive Clay”, Journal, Soil Me-chanics and Foundations Division, AmericanSociety of Civil Engineers.

• Marais, L.R., and Pierre, B.D., Concrete In-dustrial Floors on the Ground, Portland Ce-ment Institute, Midrand, South Africa.

• Nicholson, L.P., “How to Minimize Crackingand Increase Strength of Slabs on Grade”,Concrete Construction, Hanley-Wood, LLC,Addison, Illinois.

fSurvey Practice

nico, com experiência, de modo a anali-sar a resistência ao cisalhamento dosolo, a consolidação necessária para odimensionamento da capacidade de car-ga e o possível recalque do subleito.Borrachudos e grande pedras no sublei-to provocam instabilidade no piso, sufi-ciente para provocar problemas. Ao pro-mover a escavação na área do piso, de-ver-se-á eliminar estes dois problemas.Evidentemente não é lançando materialgranular sobre borrachudos que se ob-terá a estabilização destes locais. Dever-se-á cuidar para que a densidade e aumidade do solo substituído sejam simi-lares ao do solo original.Solo novo ou de empréstimo a ser lança-do sobre o solo original, de modo a me-lhorar as condições do subleito ou sim-plesmente aumentar o greide do local, de-verá ser de boa qualidade e compactá-vel. Essa história de colocar entulho deobra para servir de subleito não é boaidéia, a não ser que seja devidamentequebrado ou “britado” de modo a torná-

lo compactável. Preferencialmente, de-ver-se-á preencher e compactar grandesvazios, sejam em edificações, bases detubulações ou pisos com material seme-lhante ao existente e em camadas, demodo a duplicar as condições de umida-de e densidade do solo vizinho. A corre-ção de subleitos argilosos deverá serfeita em camadas de, no máximo, 15cmde altura, utilizando-se tipicamente rolopé de carneiro vibratório.Na próxima edição finalizaremos cargapesada, apresentando informações so-bre a desejada resistência para sublei-tos.

... e pedras no subleito compromete.

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Todo o cuidado é pouco quando da preparação de subleitos com vistas acargas pesadas submetidas a vibrações.

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A presença de “borrachudos”...


survey practice f - engegraut · meras repetições de moléculas formadas por áto-mos de carbono,...

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