Materiais e Processos Construtivos. Materiais e Processos Construtivos. Concreto. Frank Cabral de Freitas Amaral 1º º Ten.-Eng.º.

Transcrição

1 Concreto Frank Cabral de Freitas Amaral 1º º Ten.-Eng.º Instrutor Abril /

2 Programação SEMANA DATA TÓPICOS /mar 09/mar 13/mar 16/mar 20/mar 23/mar 27/mar 30/mar 3/abr 6/abr 10/abr 13/abr 17/abr 20/abr 24/abr 27/abr APRESENTAÇÃO DO CURSO TIPOS DE MATERIAIS E PROPRIEDADES AGREGADOS AGLOMERANTES CONCRETO PROVA 1º BIMESTRE AÇOS 29/abr a 6/mai SEMANINHA 2

3 Concreto Concreto fresco Aditivos Concreto endurecido Estrutura Resistência Estabilidade dimensional Durabilidade Dosagem 3

4 Sumário Definições e Conceitos básicos Durabilidade das Estrutura de Concreto Fatores intervenientes Aspectos construtivos 4

5 Conceitos Básicos CONCRETO Onde? 5

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7 Conceitos Básicos Estrutura Interna Tipo de concreto Materiais selecionados Processo de produção Facilidade de penetração dos agentes agressivos Tempo de vida útil da estrutura/concreto 7

8 Inicial Propagação Tempo 8 Deterioração Estágio Final

9 Conceitos Básicos Durabilidade: (ACI) Habilidade de resisitr às ações de intempéries, ataque químico, abrasão, ou qualquer processo de degradação Concreto Durável: Mantém a forma original, qualidade e funcionalidade quando colocado em serviço. Como especificar um concreto durável? 9

10 Estrutura do Concreto Rede de poros Desenho: Maryangela G. de Lima 10

11 (micro) Estrutura do Concreto Distribuição do poros Difusão Tipo de ligação (Mecanismo de Transporte) Migração Capilaridade Permeabilidade 11

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13 (micro) Estrutura do Concreto Distribuição do poros Difusão Tipo de ligação (Mecanismo de Transporte) Migração Capilaridade Permeabilidade Desenho e foto: Carlos X. Regattieri 13

14 Difusão Desenho e foto: Carlos X. Regattieri 14

15 Sumário Definições e Conceitos básicos Durabilidade das Estrutura de Concreto Fatores Intervenientes Aspectos Construtivos 15

16 Durabilidade das Estruturas de Concreto Degradação do o concreto Ação conjunta ou em separado Degradação da armadura 16

17 Degradação do concreto Causas Físicas Causas Químicas Desgaste superficial Fissuração Lixiviação Expansão variações volumétricas variações de temperatura carregamento 17

18 Ataque químico Foto: Paulo Helene Lixiviação Expansão Foto: Maryangela G. de Lima 18

19 Ataque químico Sulfatos Etringita Gesso SO 4 -- Expansão Álcali-agregado agregado SiO 2 reativa Opala Calcedônia Álcalis > 0,6% CaO e MgO cristalinos CaO > 1% MgO > 6,5% 19

20 Durabilidade das Estruturas de Concreto Degradação do o concreto Degradação da armadura Corrosão 20

21 Corrosão das armaduras Corrosão Eletroquímica Metal Meio aquoso Oxigênio Região anódica Região catódica Foto: Maryangela G. de Lima 21

22 Corrosão das armaduras Concreto = proteção Superfície do concreto Barra de armadura t i i ph 12,5 Desenho: Maryangela G. de Lima Camada de óxido microscópica (camada passiva) 22

23 Corrosão das armaduras Desenho: Maryangela G. de Lima 23

24 Corrosão das armaduras Foto: André B. Eisinger 24

25 Reações Simplificadas Reações anódicas 3Fe + 4H 2 O Fe 3 O 4 + 8H + +8e - Fe Fe e - Interface Reações catódicas Eletrólito 2H 2 O + O 2 + 4e - 4OH - 2H + + 2e - H 2 Desenho: Maryangela G. de Lima 25

26 Corrosão das armaduras Despassivação Despassivação localizada Corrosão localizada Despassivação total Corrosão generalizada 26

27 Corrosão das armaduras Principais causas de despassivação Acidificação do eletrólito: Processo de carbonatação (CO 2 ) Lixiviação Penetração de substâncias ácidas Penetração de íons destruidores de camada Cloretos (Cl( - ) Sulfatos (SO 2-4 ) 27

28 Corrosão das armaduras Principais causas de despassivação - CARBONATAÇÃO Despassivação das armaduras CARBONATAÇÃO Mecanismo de transporte Difusão iônica Desenho: Maryangela G. de Lima 28

29 Principais causas de despassivação - CARBONATAÇÃO Despassivação das armaduras CARBONATAÇÃO Mecanismo de ação CO CO H 2O + Ca( OH ) CaCO + 2 H 2O Na, K( OH ) Na K CO H 2 H O 2 O 29

30 Principais causas de despassivação - CARBONATAÇÃO Despassivação das armaduras CARBONATAÇÃO Mecanismo de ação Foto: Maryangela G. de Lima 30

31 Principais causas de despassivação - CARBONATAÇÃO Avanço da Frente de Carbonatação Frente de Carbonatação Armadura Agregado Frente de carbonatação Placas de corrosão Armadura Agregado Desenhos: Maryangela G. de Lima 31

32 Principais causas de despassivação - CARBONATAÇÃO Avanço da Frente de Carbonatação Foto: André B. Eisinger 32

33 Principais causas de despassivação Acidificação do eletrólito: Processo de carbonatação (CO 2 ) Lixiviação Penetração de substâncias ácidas Penetração de íons destruidores de camada Cloretos (Cl( - ) Sulfatos (SO 2-4 ) 33

34 Principais causas de despassivação - CLORETOS Despassivação das armaduras CLORETOS Mecanismos de transporte - Cl (Concentração) ABSORÇÃO CAPILAR DIFUSÃO IÔNICA PERMEABILIDADE MIGRAÇÃO DE ÍONS Cl - Cl - Cl - Desenho: Maryangela G. de Lima 34

35 Principais causas de despassivação - CLORETOS COMO CHEGAM AO CONCRETO? Aceleradores de pega (CaCl 2 ) Impurezas nos agregados Atmosfera marinha Água do mar (Estruturas( Sais de degelo Estruturas off-shore e in in-shore) Processos industriais (papel e celulose) 35

36 Principais causas de despassivação - CLORETOS Despassivação das armaduras CLORETOS Mecanismo de ação Fe ++ Fe k 2 ++ k OH FeO ( H 2 O ) [ ] + FeCl + OH FeO H O ) + + Cl complex.( 2 x Cl CLORETOS = CATALIZADORES x Fotos: Maryangela G. de Lima 36

37 Principais causas de despassivação - CLORETOS Fotos: Maryangela G. de Lima 37

38 Sumário Definições e Conceitos básicos Durabilidade das Estrutura de Concreto Fatores Intervenientes Aspectos Construtivos 38

39 Fatores intervenientes Características e propriedades do concreto Características do meio 39

40 Fatores intervenientes - Características e Propriedades do Concreto Relação a/c Permeabilidade e absorção Resistividade elétrica do concreto Tipo de cimento, adições e aditivos Tipo de aço Desenho: Maryangela G. de Lima 40

41 Fatores intervenientes - Características e Propriedades do Concreto Relação a/c Permeabilidade e absorção Resistividade elétrica do concreto Tipo de cimento, adições e aditivos Tipo de aço Desenho: Maryangela G. de Lima 41

42 Fatores intervenientes - Características e Propriedades do Concreto Relação a/c Permeabilidade e absorção Resistividade elétrica do concreto Tipo de cimento, adições e aditivos Tipo de aço Resistividade (Ωm) Idade (dias) Pozolânico RS Comum Desenho: Maryangela G. de Lima 42

43 Fatores intervenientes - Características e Propriedades do Concreto Relação a/c Permeabilidade e absorção Resistividade elétrica do concreto Tipo de cimento, adições e aditivos Tipo de aço 43

44 Fatores intervenientes Características e propriedades do concreto Características do meio 44

45 Fatores intervenientes - Características do meio Temperatura Umidade relativa Micro-região (micro-clima) 45

46 Fatores intervenientes - Características do meio Origem: Fabiano Morelli 46

47 Fatores intervenientes - Características do meio AMBIENTE CONTAMINADO POR CLORETOS AMBIENTE NÃO CONTAMINADO Desenhos: Maryangela G. de Lima 47

48 Fatores intervenientes - Características do meio Temperatura Umidade relativa Micro-região (micro-clima) Desenho: Maryangela G. de Lima 48

49 Fatores intervenientes - Características do meio Temperatura Umidade relativa Micro-região (micro-clima) Desenho: Maryangela G. de Lima 49

50 Sumário Definições e Conceitos básicos Durabilidade das Estrutura de Concreto Fatores Intervenientes Aspectos Construtivos 50

51 Aspectos construtivos cobrimento armazenamento das barras utilização de barras corroídas espaçadores e fixadores de formas cura estanqueidade de formas / densidade de armadura / dosagem adequada proteção temporária de esperas (arranques) aspectos de execução/manutenção escolha dos materiais 51

52 Aspectos construtivos cobrimento armazenamento das barras utilização de barras corroídas espaçadores e fixadores de formas cura estanqueidade de formas / densidade de armadura / dosagem adequada proteção temporária de esperas (arranques) aspectos de execução/manutenção escolha dos materiais Fotos: Maryangela G. de Lima 52

53 Aspectos construtivos Fotos: Maryangela G. de Lima 53

54 Aspectos construtivos Fotos: Maryangela G. de Lima 54

55 Aspectos construtivos 55

56 Aspectos construtivos 56