IMPLICAÇÕES DA NORMA DE DESEMPENHO: COMO PROJETAR VIDA ÚTIL DE 75 ANOS

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1 IMPLICAÇÕES DA NORMA DE DESEMPENHO: COMO PROJETAR VIDA ÚTIL DE 75 ANOS Prof. Dr. Bernardo Tutikian / Head of Itt Performance / Unisinos Presidente Alconpat Brasil

2 ITT PERFORMANCE INSTITUTO TECNOLÓGICO DE DESEMPENHO PARA CONSTRUÇÃO CIVIL Prof. Dr. Bernardo Tutikian / Head of Itt Performance / Unisinos Presidente Alconpat Brasil

3 Sistema Unisinos de C&T&I

4 Institutos Tecnológicos

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7 Certificações Única ITA (Instituição Técnica Avaliadora) do estado; Processo avançado de certificação ISO 17025; Única entidade oficial de avaliação de produtos para certificação Cradle to Cradle na América Latina

8 Certificações

9 Exigências do usuário Segurança NBR 15575/13 Estrutural Contra incêndio No uso e na Operação

10 Exigências do usuário Habitabilidade NBR 15575/13 Estanqueidade Desempenho térmico Desempenho acústico Saúde, higiene e qualidade do ar Funcionalidade e acessibilidade Conforto tátil e antropodinâmico

11 Exigências do usuário Sustentabilidade Durabilidade Manutenibilidade Impacto ambiental NBR 15575/13

12 NBR 15575/13 Durabilidade e manutenibilidade

13 NORMAS PERTINENTES NBR 15575:2013!!!! NBR 6118:2014 NBR 12655:2006* / NBR 7212:2012 / NBR 14931: NBR 8681:2004 NBR 6123:1988 NBR 6122:2010 NBR 15577:2008 NBR 15200:

14 NBR 6118: Mecanismos de envelhecimento e deterioração Mecanismos preponderantes de deterioração relativos ao concreto Lixiviação Expansão por sulfato Reação álcali-agregado Mecanismos preponderantes de deterioração relativos à armadura Despassivação por carbonatação Despassivação por ação de cloretos

15 NBR 6118: Mecanismos de envelhecimento e deterioração Mecanismos de deterioração da estrutura propriamente dita São todos aqueles relacionados às ações mecânicas, movimentações de origem térmica, impactos, ações cíclicas, retração, fluência e relaxação...

16 Acervo de MARCELO LAFIN, 2013 Lixiviação

17 Acervo de Paulo Helene Local: FAU - USP Lixiviação

18 Acervo de Bernardo Tutikian Lixiviação

19 Zanetti e Tutikian, 2013 e 2014 Lixiviação

20 Ataque por sulfato Mehta e Monteiro, 2008

21 Reação álcali-agregado Battagin, 2008

22 Reação álcali-agregado

23 Paulon, 2010 Reação álcali-agregado

24 O caso de RAA em Recife Bloco de fundação com a superfície superior intensamente fissurada, apresentando aberturas em algumas regiões na ordem de 25mm

25 NORMAS Avaliação da potencialidade reativa dos agregados

26 Fabricação de Cimento: Composição do clínquer NÃO CONFUNDIR!!! Fonte: E. Thomaz (IME)

27 Corrosão da armadura Fe FeO Fe 2 O 3 Fe 3 O 4 Fe(OH) 2 Fe(OH) 3 Fe(OH) 3.3H 2 O Volum e (cm 3 ) Produtos de corrosão Aumento de volume Espaço restrito aço/concreto Tensões de tração FISSURAS

28 Despassivação As principais causas da despassivação e corrosão do aço imerso em concreto são as seguintes: Carbonatação Ataque por cloretos

29 Corrosão do aço no concreto CEB 183/1992

30 Carbonatação É o resultado da interação entre o dióxido de carbono (CO 2 ) presente na atmosfera com os hidróxidos alcalinos presentes no concreto CO 2 + H 2 O H 2 CO 3 (ácido carbônico) H 2 CO 3 + Ca(OH) 2 CaCO 3 + H 2 O Forte queda na alcalinidade ph ~12-13 ph ~ 8 Carbonato de cálcio

31 Ataque por cloretos Os íons cloreto atacam o filme de passivação mas, ao contrário da carbonatação, não há queda do ph; O processo de corrosão ocorre rapidamente Fe Cl - FeCl 2 FeCl 2 + 2OH - Fe(OH) 2 + 2Cl -

32 Corrosão Pintura não é solução!!!

33 Corrosão Resolver problemas esconder problemas!!!

34 Corrosão

35 Corrosão

36 6118:2014 A NBR 6118:2014 afirma que a durabilidade das estruturas é altamente dependente da qualidade e da espessura do concreto do cobrimento da armadura, determinando a sua resistência à maioria dos fenômenos de degradação;

37 6118:2014

38 6118: Ensaios comprobatórios de desempenho da durabilidade da estrutura frente ao tipo e classe de agressividade prevista em projeto devem estabelecer os parâmetros mínimos a serem atendidos. Na falta destes e devido à existência de uma forte correspondência entre a relação água/cimento e a resistência à compressão do concreto e a sua durabilidade, permite-se que sejam adotados os requisitos mínimos expressos na Tabela 7.1.

39 6118:2014

40 6118: fissuração

41 Corrosão Porém não adianta respeitas todos os itens da norma e não cuidar o procedimento de concretagem, desforma, cura, entre outros;

42 Corrosão

43 NBR 15575/13 Durabilidade e manutenibilidade

44 Um pouco de vida útil Pela Norma de Desempenho, podemos especificar a VUP das estruturas em 50, 63 e 75 anos; Normas técnicas nacionais e internacionais NBR ANOS AS 3600 (australian standard) 60 ANOS BS 8500 e EN (european standard) 100 ANOS BOLINA E TUTIKIAN, 2014

45 Um pouco de vida útil Pela Norma de Desempenho, podemos especificar a VUP das estruturas em 50, 63 e 75 anos; Modelos de previsão de vida útil CAA I e CAA II (carbonatação como efeito principal) Morinaga (1990) e Bob e Bob (1991) CAA III e CAA IV (cloretos como efeito principal) Bob (1996), Helene (1993) e Maage et al. (1999) BOLINA E TUTIKIAN, 2014

46 Um pouco de vida útil Proposta de tabela de dimensionamento estrutural à durabilidade para uma VUP de 50, 63 e 75 anos. VIDA ÚTIL 50 Anos 63 Anos 75 Anos CAA I II III IV I II III IV I II III IV Cobrimento (mm)/ Classe concreto Cobrimento (mm) / Classe concreto Cobrimento(mm) / Classe concreto ELEMENTO Relação ac / Consumo cimento (kg/m³) Relação ac / Consumo cimento (kg/m³) Relação ac / Consumo cimento (kg/m³) Laje Viga/pilar Elementos em contato com solo 20/C20 25/C25 35/C30 45/C40 25/C25 35/C35 45/C40 55/C50 30/C30 40/C40 50/C40 65/C50 0,65/260 0,6/280 0,55/320 0,45/360 0,6/280 0,5/300 0,45/340 0,40/360 0,60/280 0,50/340 0,40/360 0,40/380 25/C20 30/C25 40/C30 50/C40 30/C25 40/C35 50/C40 60/C50 35/C30 45/C40 55/C40 70/C50 0,65/260 0,6/280 0,55/320 0,45/360 0,6/280 0,5/300 0,45/340 0,40/360 0,60/280 0,50/340 0,40/360 0,35/380 30/C20 30/C25 40/C30 50/C40 30/C25 40/C35 50/C40 60/C50 40/C30 45/C40 55/C40 70/C50 0,65/260 0,6/280 0,55/320 0,45/360 0,6/280 0,5/300 0,45/340 0,35/360 0,60/280 0,45/340 0,40/360 0,35/380 BOLINA E TUTIKIAN, 2014

47 Efeito Rüsch

48 NBR 8681:2004 AÇÕES MAJORADAS F d = F k γ f RESISTÊNCIAS MINORADAS f cd = f ck γ m γ C = 1,4 γ S = 1,15

49 NBR 8681:2004

50 NBR 8681:2004 e NBR 6118:2014 f cd = f ck γ m γ C = 1,4 σ cd =0,85* f ck 1,4 = 0,61 f ck 50 ANOS!!!

51 Graduação Cursos de extensão Especializações ENSINO ao-civil/ a-nas-obras-civis/presencial/porto-alegre

52 ENSINO Mestrados Acadêmico em Engenharia civil o grupo de pesquisa Gestão e Sustentabilidade na Construção (GSC) focado em Desempenho Profissional em Arquitetura e Urbanismo uma linha de pesquisa dentro do ITT Performance

53 IMPLICAÇÕES DA NORMA DE DESEMPENHO: COMO PROJETAR VIDA ÚTIL DE 75 ANOS Prof. Dr. Bernardo Tutikian / Head of Itt Performance / Unisinos Presidente Alconpat Brasil