5 e 6 aula concreto - patologia e aditivos

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aula sobre concretos - aditivos e patologias do concreto

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  • 1. Aditivos para argamassas e concretos

2. Histrico Romanos e incas: albumina (sangue e clara de ovos); lcalis (cal); Brasil: leo de baleia; gesso cru e cloreto de clcio; Alemanha e Frana: graxa de cal. 3. Introduo Quarto componente do concreto; Estados Unidos, Japo e Alemanha, utilizam cerca de 80% de concreto aditivado. Aditivos no transformam um concreto mal dosado em um bom concreto. Eles aprimoram certas caractersticas positivas do concreto. 4. Ao Qumica A Aceleradores R Retardadores Ao Fsica IAR Incorporador de ar P Plastificantes SP Superplastificantes F Superfluidificantes IM Impermeabilizantes Aditivos Para Concreto 5. Definies Aditivos so produtos empregados na elaborao de concretos, argamassas de cimento para modificar certas propriedades do material fresco ou endurecido. Base orgnica ou inorgnica 6. Efeitos Genricos Vantagens: Aumento da trabalhabilidade; Reduo do consumo de gua; Maior resistncia; Reduo da gua e do cimento; Aditivos com alto teor de slidos so mais eficientes. 7. Qumica Aplicada Os produtos com base melamina, naftaleno ou lignossulfonato atuam principalmente por repulso eletrosttica; Os aditivos superplastificantes com base de policarboxilatos alm de agirem por repulso eletrosttica apresentam outro mecanismo de ao, conhecido como repulso estrica. 8. Classificao - NBR 11768/92 o Aditivo plastificante (tipo P) o Aditivo retardador (tipo R) o Aditivo acelerador (tipo A) o Aditivo plastificante retardador (tipo PR) o Aditivo plastificante acelerador (tipo PA) o Aditivo incorporador de ar (tipo IAR) o Aditivo superplastificante (tipo SP) o Aditivo superplastificante retardador (tipo SPR) o Aditivo superplastificante acelerador (tipo SPA) 9. Aditivos no-normalizados: Agentes inibidores de corroso; Redutores de retrao; Expansores; Agentes impermeabilizantes; Redutor de ar incorporado; Promotor de viscosidade; Redutor de expanso lcali-agregado; Promotor de adeso; Fungicidas, inseticidas e bactericidas; Agentes de cura. 10. Aditivos de ao fsica Plastificantes (Redutores de gua): melhoram a deformabilidade dos concretos frescos; Incorporao de ar: o dimetro das microbolhas, de 100 a 300 m, varia segundo a substncia qumica empregada na fabricao do produto. 11. Aditivos de ao qumica Aceleradores: facilitam a dissoluo da cal e da slica, nos silicatos, e da alumina, nos aluminatos. Aceleram fortemente as reaes iniciais de hidratao e endurecimento, especialmente do C3S. 12. Aditivos de ao fsico-qumica Retardadores: retardam a osmose da gua nos gros de cimento, agindo por defloculao e adsoro. 13. Emprego dos aditivos Plastificantes (Redutores de gua) Maior resistncia mecnica; Maior impermeabilidade e durabilidade; Minimizao de retrao, fissuramento e exsudao; Melhor proteo e aderncia da armadura; Fcil adensamento e bombeamento; Melhor aspecto, em caso de concreto aparente. 14. Mecanismo de ao: 15. Pasta de cimento sem aditivo Pasta de cimento com aditivo 16. Superplastificantes: indicados para misturas relativamente ricas em cimento. Ideais em casos de armaduras densas, bombeamentos, concretos aparentes de alta resistncia Permitem reduzir consideravelmente a relao /cimento; no alteram o tempo de pega do concreto. 17. Mecanismo de ao: 18. Retardadores / plastificantes: Os retardadores tm a funo de retardar a hidratao inicial dos gros de cimento; Tambm plastificam a mistura; Permitem maior tempo de manuseio do concreto; Inibem o surgimento de juntas frias; Permitem a concretagem das peas de difcil acesso e vibrao. 19. SILICATOS ALUMINATOS Dissoluo CaO Pelcula Baixa permeabilidade RESISTNCIA PEGA Mecanismo de ao: 20. Aceleradores: Empregados quando o concreto necessita ser solicitado a curto prazo; Reduzem o tempo de desforma; Os aceleradores base de cloreto so os mais eficientes; Quanto maior o consumo de cimento, maior a eficincia do acelerador. 21. SILICATOS CARBONATOS Precipitao C-S-H Slido-gel RESISTNCIA Precipitao CaCO3 Retarda C3A PEGA Mecanismo de ao: 22. Influncia dos aditivos plastificantes sobre a resistncia de concretos de mesma relao a/c Resistnciamecnica Dias Meses Anos Plastificante Acelerador Retardador Sem aditivo com consistncia mais seca 23. Incorporadores de Ar: Maior plasticidade; Impermeabilidade e resistncia aos ataques qumicos de guas agressivas; Menor segregao e exsudao; Funo primordial de suprir a deficincia de finos; A plasticidade conferida permite reduzir a quantidade de gua; Resistncia ao ataque dos sulfatos. 24. das micro bolhas 100 a 500 m Zona de concreto protegida da ao do gelo Micro bolhas de ar Zonas desprotegidas por estarem distantes das micro bolhas Mecanismo de ao: 25. Aditivos impermeabilizantes Substncias mais comuns o cido esteretico o cido caprlico o cido oleico o Emulso de cera o Emulso betuminosa o cido cprico o Estereato de clcio o Estereato de alumnio o Resina hidrocarbonada Mecanismo principal de ao o Agem sobre a natureza da superfcie do conglomerado o So hidrfugos 26. Agentes de cura Uso recomendado o Locais onde a cura mida com gua impraticvel Mecanismo principal de ao o A evaporao do solvente propicia a formao de uma pelcula contnua que impede a evaporao da gua de amassamento. 27. Aplicao do agente de cura 28. Aditivos expansores Usos recomendados o Ancoragem de equipamentos o Restaurao de estruturas degradadas Cimentos expansivos o Cimento Portland comum + aditivo expansor o Aditivo expansor reduz ou elimina os inconvenientes da retrao (fissurao) Retrao compensada Auto compressveis Mecanismo de ao o Formao de etringita o Formao de Ca(OH)2 e Mg(OH)2 29. 30 PATOLOGIAS DO CONCRETO 30. Introduo 31 Os ataques qumicos e ambientais acontecem quando o concreto se torna vulnervel, com baixa resistncia proveniente da alta porosidade, fissurao e insuficiente cobrimento de armaduras 31. Introduo 32 Origem:- falha de projeto; -execuo; -uso inadequado; - falta de manuteno. Causas:- sobrecargas; -impactos; -abraso, - movimentao trmica; -concentrao de armaduras; -retrao hidrulica e trmica, -alta relao gua/cimento; -exposio a ambientes marinhos; -ao da gua; -excesso de vibrao; falhas de concretagem; -falta de proteo superficial. 32. Patologia 33 Agresses podem ser: Fsicas: variao de temperatura, umidade; Qumicas: carbonatao, maresia, chuva cida, corroso, ataques de sulfatos; ataque de cidos; guas brandas e resduos industriais (cloretos); Biolgicas: micro-organismos, algas, solos e gua contaminada; Sintomas: Fissuras, -eflorescncias, -desagregao, -lixiviao, - manchas, -expanso por sulfatos, -reao lcalis- agregado 33. Classes de agressividades de ambientes 34 Classe I rural ou menos problemtico; Classe II urbano; Classe III marinho ou industrial; Classe IV polos industriais, os mais agressivos; Auxilia o projetista de estruturas ao: Dimensionamento correto, especificar o cobrimento das armaduras, e elaborar recomendaes sobre o trao do concreto, relao gua/cimento, compacidade. 34. Causas de Patologia 35 Segundo Antnio Carmona Filho: 1 Cobertura insuficiente das armaduras; 2 Falhas de execuo; 3 Agressividade dos ambientes; 4 Falhas de projeto 35. Degradao das Estruturas 36 Processo de corroso se acelera entre 60 a 80 vezes em atmosferas industriais (produzem cloro, soda, celulose, fertilizantes, petrleo, qumicas, ETEs...), comparados com meio rural; Zonas industriais contaminadas por gases e cinzas (H2S, SO2, NOX) reduz alcalinidade do concreto e aumenta a velocidade de carbanotao, destruindo a pelcula passivadora que protege o ao; 36. Degradao das Estruturas 37 Orla Marinha (corroso de 30 a 40 vezes superior que meio rural). Lugares com elevados ndice de poluio e Chuvas cidas e CO2, microclimas (garagens de edifcios, reservatrio de gua clorada). Meio rural = 8 anos, litoral = 2 anos. 37. Causas de Patologias em alguns pases 38 Grande parte dos problemas est na falta de compatibilidade entre o planejamento e o projeto. Cesar Henrique Daher 38. Estrutura do Concreto 39 Proporciona dupla proteo s armaduras: alcalinidade (capa passivadora para o ao); a massa do concreto, (barreira fsica separa o ao do contato direto com o meio); Compacidade do concreto - propriedade para resistir penetrao dos agentes externos, diminui a carbonatao, ataque de cloretos e sulfatos; diretamente associada relao gua/cimento, que deve ser a mais baixa possvel. 39. Estrutura do Concreto: Execuo Criteriosa 40 Evitar mudanas drsticas de temperatura, e secagem prematura. Temperatura baixa durante a concretagem (< 7C) inibi as reaes qumicas de endurecimento do cimento e permiti a evaporao da gua de mistura. Baixas taxas de umidade relativa do ar a evaporao da gua pode se alta, tornando-se insuficiente para a reao qumica do cimento. preciso estar atento s condies climticas, controlando sempre a temperatura e a umidade ideal. 40. Estrutura do Concreto: Execuo Criteriosa 41 Concreto maturado por 15 a 20 horas submet-lo a temperaturas mais baixas; A velocidade de endurecimento est relacionada temperatura do concreto. +T, + endurecimento; Vento e temperatura aceleram a evaporao da gua. A gua do concreto se evapora atravs da superfcie mida (10 a 12 horas) aps por difuso (lento) impedir a secagem do concreto durante as primeiras 24 horas. "A continuidade da cura mida por mais dias repe a perda de gua por evaporao. A falta de cura mida do concreto faz com que sua primeira camada perca a gua de hidratao, tornando-na fraca, com baixa resistncia abraso, porosa e permevel aos agentes agressivos", ressalta Granato. 41. Normas 42 NBR 6118:2007 - Ateno especial para a durabilidade das estruturas, o cobrimento das armaduras e a relao gua/cimento do concreto. O objetivo foi tornar as estruturas mais impermeveis aos agentes agressivos, aumentando sua vida til. NBR 12655:2006 - incorporou os princpios de reduo de permeabilidade do concreto por meio da relao gua/cimento, mais resistente ao ataque por cloretos e sulfatos. NBR15577:2008 e