Post on 07-Nov-2018
Materiais utilizados na recuperação
e reforço estrutural
Recuperação e Reforço Estrutural
A qualidade dos serviços de recuperação ou de
reforço de estruturas de concreto depende:
da análise precisa das causas que os tornaram
necessários;
do estudo detalhado dos efeitos produzidos;
Definidos estes dois pontos, passa-se então à escolha
do material e da técnica adequada.
MATERIAIS UTILIZADOS NA RECUPERAÇÃO
DE ESTRUTURAS DE CONCRETO
Critérios para seleção de
materiais
• As características da patologia encontrada;
• As limitações verificadas para aplicação de
determinadas soluções;
• O desempenho que se pretende atingir após
a correção.
Critérios para seleção de
materiais
A escolha dos materiais e técnicas de
correção deve estar coerente com o
diagnóstico e as exigências de
funcionamento da estrutura.
Propriedades dos materiais
• resistência à compressão, àtração e ao cisalhamento;
• módulo de elasticidade;
• base química (mineral, epóxi,acrílica, dentre outras);
• resistência a ataquesquímicos;
• estabilidade frente avariações de temperatura;
• coeficiente de dilataçãotérmica
• resistência à abrasão;
• aderência ao concreto e/ouaço;
• retração;
• “pot-life”(tempo disponívelpara aplicação do produtoapós seu preparo);
• “open-time” (tempo no qualo produto é capaz dedesempenhar sua função,após a mistura).
Argamassas e concretos
usuais
• Podem ser preparados no local ou adquiridosna forma industrializada;
• O concreto convencional deve ter dosagemque considere as diferenças de retração entreo concreto a ser aplicado e o concretoexistente na peça a recuperar;
• Os traços muito ricos em cimento tambémdevem ser evitados, pois apresentam granderetração.
• Os aditivos plastificantes, superplastificantese expansores devem ser empregados deforma a permitir adequação às necessidadesdo serviço.
Concreto projetado
• Tem como características a densidade ecapacidade aderente suficientes parapossibilitar pela própria velocidade detransporte, a compactação simultâneacom a aplicação.
• Pode ser aplicado mesmo de baixo paracima.
• Possui baixa relação a/c.
• Existe dois tipos clássicos: mistura seca,onde a água só é adicionada apóscompletado o transporte.
• Mistura úmida, que resulta no transportedo produto já hidratado.
Concreto polimérico
• São as argamassas ou concretos
modificados com epóxi ou com látex.
• Concreto de polímero (CP), que é
formado polimerizando-se uma mistura
de monômero e agregado, sem água.
• O CP pode desenvolver resistências à
compressão da ordem de 140 MPa em
algumas horas.
• Indicado, apesar do alto custo, para
trabalhos de emergências em minas,
túneis e auto-estradas.
Concreto polimérico
• O concreto modificado com látex
(CML) é um concreto convencional
obtido com substituição parcial da água
de amassamento por látex (emulsão de
polímero).
• Possui excelente capacidade de adesão
ao concreto antigo e grande
durabilidade a soluções agressivas.
• Empregado em pisos industriais e em
recuperação de tabuleiros de pontes.
Concreto polimérico
• O concreto impregnado com polímero
(CIP) é produzido impregnando-se, ou
infiltrando-se, um concreto endurecido
com monômero e posterior
polimerização do monômero “in loco”.
• O CIP favorece a efetiva vedação de
microfissuras e de poros capilares.
• Tem sido usado na produção de
produtos pré-fabricados de alta
resistência, favorecendo a durabilidade
das superfícies de tabuleiros e pontes.
Concreto com sílica ativa
• A sílica ativa é um subproduto das
indústrias de silício metálico e ligas ferro-
silício.
• Atua no concreto alterando suas
características, devido sua ação pozolânica
e seu efeito microfiller.
• Vantagens do seu uso: maiores resistências
à compressão, à tração, à abrasão, à erosão,
a ataques químicos, menor permeabilidade,
porosidade e absorção, maior aderência
entre concreto novo e concreto velho e
menor índice de reflexão no concreto
projetado.
Concreto com fibras
• Resultante da mistura do concretocomum com fibras esparsas na massa doconcreto.
• As fibras mais utilizadas são as fibrasde aço, de vidro, e de polímerosorgânicos.
• As fibras funcionam como umaarmadura difusa.
• As fibras melhoram algumas daspropriedades do concreto em especial aresistência e o alongamento de ruptura àtração.
Adesivos e primers
• São utilizados para colar materiais a
elementos estruturais já existentes
atuando como ponte de aderência.
• Podem ser à base de epóxi, PVA e
acrílico.
• O primer epoxídico com zinco para
armaduras é recomendado para proteção
para armaduras em locais contaminados
com cloretos e recomendado para
passivação e proteção das armaduras
contra a corrosão em reparos e reforços
estruturais.
Materiais para injeção
• São materiais que permitem restabelecer
o monolitismo de elementos de concreto
fissurados.
• Encontram-se disponíveis as resinas
acrílicas, de poliésters, poliuretânicas e
as epoxídicas.
• Com resinas bastante fluídas e
equipamentos a ar comprimido, pode-se
fazer injeções em fissuras com aberturas
inferiores a 0,1 mm.
Grout
• Podem ser de base mineral ou
epoxídica.
• Têm como principal atrativo a fácil
aplicação, a elevada resistência
mecânica e a ausência de retração.
• São recomendados para reparos em
geral, inclusive subaquáticos, reforços
estruturais, preenchimento de
cavidades, bases de equipamentos,
ancoragem de chumbadores e injeção de
fissuras.
• São auto nivelantes, com alta fluidez,
não retráteis, apresentando altas
resistências iniciais e finais.
Pinturas de proteção
• Os sistemas protetores são constituídos por
barreiras espessas e pinturas de proteção.
• As barreiras espessas são utilizadas em
condições específicas, tais como situações
de elevada abrasão ou impacto, ou ainda
quando o concreto está em contato contínuo
com líquidos sob pressão, produtos
químicos e vapores agressivos.
• São utilizados produtos de base
betuminosa, neoprene, asfáticas, vinílicas,
borracha butílica, cimentos especiais,
dentre outros.
Pinturas de proteção
• Hidrofugantes de poro aberto e os
revestimentos impermeabilizantes, com
formação de película (tinta e vernizes).
• Os produtos hidrofugantes ou
hidrorepelentes impedem a penetração
da água, não impedindo entretanto, a
penetração de vapores e gases.
• Os principais hidrofugantes são os
silicones.
Pinturas de proteção
• As pinturas de proteção têm comomecanismo básico a formação de umapelícula semi-flexível e contínua de baixapermeabilidade.
• Atua como barreia à penetração de líquidos,vapores e gases.
• Não são suficientes, entretanto paraabsorver eventuais fissurações após suaaplicação.
• Os vernizes e tintas mais utilizados sãofabricados com base mineral (cimento),resinas acrílicas, resinas acrílicasestirenadas, borracha clorada, resina epóxi epoliuretano.
MATERIAIS UTILIZADOS PARA
REFORÇO DE ESTRUTURAS
Aços: barras, chapas e perfis
• Para aplicações estruturais, os aços devem
sofrer modificações para melhorar a sua
resistência e a ductilidade.
• Estas modificações são feitas por tratamentos a
quente ou a frio.
• Requisitos fundamentais: ductilidade e
homogeneidade, elevada relação entre o limite
de escoamento e a resistência a tração,
soldabilidade e razoável resistência à corrosão.
• O conhecimento das propriedades dos aços é
importante para evitar corrosão das armaduras.
• É importante saber o tipo de aço empregado na
obra antes de se adicionar novas armaduras,
durante o processo de reabilitação.
Aços: barras, chapas e perfis
• As chapas e perfis metálicos são muito
utilizados na reabilitação de estruturas.
• Devem ser dimensionadas de acordo com a
norma NBR-8800/1986 ou por métodos de
dimensionamento encontrados em normas
estrangeiras.
• No caso de reabilitação de vigas, geralmente
se usa elementos metálicos laminados, chapas
ou cantoneiras.
• As características físicas do aço que compõe
o perfil ou chapa podem ser fornecidas pelo
fabricante através de certificados, ou
encontradas em normas brasileiras e
internacionais.
Polímeros reforçados com
fibra (FRP)
• São materiais formados pela combinação deuma matriz polimérica, um material de reforçoconstituído por fibras contínuas e, geralmente,por alguns fillers e aditivos.
• As fibras são responsáveis pela resistência docompósito e a matriz é o produto que as une.
• A matriz também é responsável pelatransmissão das solicitações externas por meiode tensões tangenciais.
FRP: Matriz polimérica
• Pode ser uma resina termofixa (adesivo
epoxídico, poliéster e fenol) que após a
cura forma uma estrutura molecular de
ligações cruzadas que não funde a altas
temperaturas.
• Pode ser também uma resina
termoplástica (polipropileno e o nylon)
que possuem cadeias moleculares que
não se cruzam, logo amolecem e se
fundem a altas temperaturas.
FRP: Matriz polimérica
• Entre as resinas mais utilizadas em
reforço e recuperação de estruturas de
concreto destaca-se a epoxídica.
• Apresenta excelentes propriedades de
aderência e durabilidade.
• Possui também grande resistência à
tração, boa resistência à fluência e baixa
retração durante a cura.
• Outra grande vantagem é a resistência a
grandes variações de temperatura (-40° C
a +50°C)
• Produto bicomponente, é composto de
um agente principal e um catalisador
(endurecedor)
FRP: Matriz polimérica
FRP: Fibras
• Principais tipos de fibras
utilizadas na engenharia civil:
vidro (Glass), carbono (Carbon) e
Kevlar (aramida – Aromatica
polyAMID).
• O processo de fabricação é
diferente para cada um destes
materiais, resultando em
microestruturas com propriedades
distintas.
FRP: Fibras de carbono
• O processo de fabricação das fibras
de carbono ocorre por meio da
carbonização de fibras de polímeros
como a poliacrilonitrila (PAN).
• Dependendo do tipo de tratamento
da fibra (carbonização, grafitização
e oxidação) é possível fabricar fibras
de carbono com diversos com
diversos valores de resistência e
módulo de elasticidade, sendo preta
sua cor natural.
FRP: Fibras de carbono
• São caracterizadas por uma
combinação de baixo peso próprio,
alta resistência, alta rigidez,
facilidade de assumir diferentes
formas e grande durabilidade.
FRP: Fibras de carbono
• A sua alta resistência e alto
módulo de elasticidade se devem
ao paralelismo entre os eixos das
fibras.
• O diâmetro das fibras podem
variar entre 0,07 mm e 0,10 mm.
• Podem ser fabricadas
continuamente, sem limite de
comprimento.
FRP: Fibras
Chumbadores
• Existem diversos tipos de
chumbadores, cada qual sendo
específico para seu tipo de uso.
• O modelo mais conhecido de
chumbador é o parabolt, que no
caso é indicado para o uso direto
em concreto.
• Existem 2 classificações de
chumbador: o chumbador
mecânico e o chumbador
químico.
Chumbadores
• O chumbador mecânico é uma
espécie de haste roscada
constituído de uma porca e/ou
rosca e uma "camisa", muito
parecida com uma buxa de
parafuso.
• Esta camisa, ao aplicar torque na
porca/parafuso se expande,
fixando-a no furo que se pretende
fixar algo com o chumbador.
OBRIGADA!