A ÁGUA NO CONCRETO. Beatriz Michels Danúbia Carol Jennifer Witt Juliana Gregatti Mariane Da Rosa

Transcrição

1 A ÁGUA NO CONCRETO Beatriz Michels Danúbia Carol Jennifer Witt Juliana Gregatti Mariane Da Rosa

2 QUALIDADE DA ÁGUA NO CONCRETO O consumo de água em edificações se situa entre 0,4 e 0,7m³/m²; Para confecção de 1m³ de concreto, o consumo de água varia entre 160 e 200l; Aspectos a serem considerados: o Quanto a sua qualidade; o Quantidade de água por unidade de volume (l/m³); o Relação água/cimento.

3 NORMAS SOBRE ÁGUA PARA AMASSAMENTO 2002 Norma Européia CEN EM 1008: delineou as diretrizes para as demais normas Norma ASTM 1602M Estados Unidos: atualmente na versão Norma Brasileira ABNT NBR 15900: composta de 11 partes ISO

4 NORMA ABNT NBR Classificação dos tipos de água; Requisitos e procedimentos de ensaio; o Avaliação preliminar; o Propriedades químicas; o Tempos de pega e resistência a compressão. Água recuperada de processos de preparo de concreto

5 NORMA EUROPÉIA CEN EM 1008 E ISO Textos muito semelhantes com a ABNT NBR 15900:2009. A Norma Brasileira estabelece de forma detalhada os ensaios necessários a cada determinação, além de prescrever os procedimentos de coleta para a água proveniente para cada tipo de fonte. Condição essa não verificada nas que lhe serviram de base.

6 NORMA ASTM C1602M Definições: o Água combinada; o Água potável o Água não potável, o Água de operações de produção de concreto.

7 ÁGUA NAS PROPRIEDADES DO CONCRETO Água no concreto fresco

8 ÁGUA NAS PROPRIEDADES DO Água do mar no concreto CONCRETO Água para a cura do concreto

9 A ÁGUA NO CONCRETO ENDURECIDO A água na microestrutura da pasta Hidratação representa as modificações que ocorrem quando o cimento ou uma das suas fases é misturada com água. Sendo assim o cimento anidro não tem poder aglomerante, mas adquire essa propriedade quando misturado com água. As reações de hidratação diminuem de velocidade com o tempo.

10 A água e a resistência mecânica A essência da resistência mecânica do concreto é baseada na qualidade e na quantidade de teor de sólidos representados pelos compostos hidratados da massa cimentícia. Quanto maior a água em excesso, maior quantidade de vazios e menor a resistência mecânica do concreto. Os vazios provocados pela água em excesso influem também na durabilidade e na vida útil das estruturas. Quando não for possível diminuir o teor de água por causa da trabalhabilidade, recomenda-se o uso de aditivos plastificantes ou superplastificantes. Sendo assim, a água possui papel ambivalente nas propriedades do concreto endurecido, é necessária para as reações de hidratação para formar uma estrutura compacta e propiciar resistência e durabilidade ao concreto.

11 Mas também o excesso de água em concretos usuais deixa vazios na pasta que proporcionam retração e fissuração, assim como facilitam o caminho de penetração de agentes agressivos que podem trazer consequências danosas para a durabilidade.

12 A água na retração e fluência do concreto Segundo uma experiência, ao colocar-se cimento e água em frasco hermético, os produtos da hidratação apresentam volume menor do que a soma dos volumes iniciais dos dois materiais. Essa contração denomina-se de retração química. Durante as reações de hidratação há diminuição da umidade relativa no interior da pasta endurecida, o que se chama de auto-dessecação interna ou auto-secagem, com a formação de meniscos que provocam a contração denominada de retração por auto dessecação.

13 A ÁGUA E A DURABILIDADE DO CONCRETO A água na microestrutura do concreto Dos processos que influenciam na durabilidade do concreto destaca-se dois fatores: a estrutura dos poros e o mecanismo de transporte. A água adiciona para as reações de hidratação, acima da relação a/c ~0,4, proporciona a pasta microestruturas com poros de diversas dimensões e formas.

14 CONCRETO Esses poros podem ser classificados como: Poros capilares grandes (macroporos): d> 50 nm, a água atua sem força de adesão e são responsáveis pela penetrabilidade e difusividade; Poros capilares médios (grandes mesoporos): 10 <d< 50 nm, a água está sobre tensão superficial gerando força de adesão, são responsáveis pela penetrabilidade na ausencia de macroporos e pela retração para UR > 80%; Poros capilares pequenos (pequenos mesoporos): 2,5 <d< 10 nm, a água se encontra sobre grande tensão superficial gerando grandes forças de adesão, são responsáveis pela retração para 50% <UR< 80%; Microporos: 0,5 <d< 2,5 nm, água fortemente adsorvida sem formação de tensão superficial, é responsável pela retração para qualquer UR e pela fluência; Espaçoes intermelares: d < 0,5 nm, são partes integrantes do C-S-H.

15 A ÁGUA NA MICROESTRUTURA DO CONCRETO A penetração da água pelos poros da pasta depende fundamentalmente da relação a/c da pasta. A água pela sua capacidade de dissolver substâncias pode transportar espécies químicas do meio ambiente para o interior do concreto, ocasionando reações químicas que modificam a microestrutura da pasta, e podem trazer consequencias danosas a armaduras ou a sua própria desintegração.

16 INFLUÊNCIA DO TEOR DE UMIDADE INTERNA NA DURABILIDADE O transposte de fluidos pelos poros da pasta depende da umidade que se fixa nas paredes por adsorção física e condensação capilar. Esse processo depende das dimensões dos poros e da Umidade Relativa. Os mecanismos envolvidos no transporte de fluidos que influênciam na durabilidade do concreto, especialmente carbonatação, penetração de cloretos e de oxigênio, são fortemente dependentes do teor de umidade interna dos poros.

17 A ÁGUA NOS PROCESSOS DE DEGRADAÇÃO DO CONCRETO Fissuração por variações volumétricas: No concreto fresco pode ocorrer o assentamento plástico e a retração plástica.

18 Com o excesso de armaduras ou seções com dimensões muito variáveis, pode acontecer o assentamento plástico causado pelo excesso de exsudação da água ou sua evaporação prematura, provocando fissuras. A retração plástica é devido a perda de água do concreto não endurecido, por condições ambientais adversas, como alta temperatura, ventos fortes e baixa umidade do ar, a consequência da retração são as fissuras.

19 Cristalização de sais nos poros: Quando há um contato do concreto com o solo que contém sais hidratáveis, estes sais podem ser solubilizados pela água e penetrar nos poros do concreto, causando expansão do volume, propiciando fissuras, descamação e fragmentação.

20 Ação do gelo e degelo: A água ao se congelar aumenta seu volume em 9% aproximadamente. Ao se formar gelo em um poro vazio, os cristais não exercem pressão sobre suas paredes. O crescimento de cristais de gelo no vazio atrai a água dos poros capilares, reduzindo a pressão hidráulica e induzindo a retração da pasta.

21 ÁGUA SOB AÇÃO A DO FOGO NO CONCRETO À medida que aumenta a temperatura do concreto, a sua resistência mecânica diminui em função da perda dos diversos tipos de água nele contidos. A perda de água, sob a forma de vapor, gera pressão nos poros, fissuração e desplacamento.

22 AÇÃO POR DESGASTE SUPERFICIAL A perda de massa da superfície do concreto pode se apresentar de 3 formas: Abrasão: é condicionada pelo atrito superficial ocasionado pelo tráfego de veículos, pessoas ou deslizamento de materiais.

23 AÇÃO POR DESGASTE SUPERFICIAL Erosão: está relacionada com a abrasão de fluidos carregados de partículas sólidas em suspensão, especialmente a altas velocidades. Ex: canais de escoamento, vertedores, tubulações, etc.

24 AÇÃO POR DESGASTE SUPERFICIAL Cavitação: ocorre quando o fluxo de água corre paralelo as paredes de concreto e, por mudança brusca da geometria da peça, ocasiona um fluxo que se destaca da corrente principal formando zonas de baixa pressão junto as paredes. Isso forma buracos semelhantes a escavações. Ex: túneis de condução de água em barragens.

25 AÇÃO POR HIDRÓLISE Quando as águas puras entram em contato com a pasta de cimento ocasionam a hidrólise ou dissolução dos compostos com cálcio, formando manchas esbranquiçadas de carbonato de cálcio na superfície, denominadas de eflorescências.

26 ATAQUE POR SULFATO O ataque por sulfatos se caracteriza pela reação química do íon sulfato com os componentes de aluminatos do cimento endurecido. A reação entre estas substâncias, se houver água suficiente, ocasiona expansão do concreto, levando a fissuração de caráter irregular, facilitando o acesso de penetrações adicionais, ate a completa desintegração.

27 CORROSÃO DE ARMADURA O mecanismo de corrosão do aço no concreto é eletroquímico. Esta corrosão conduz à formação de óxidos/hidróxidos de ferro, produtos de corrosão avermelhados, pulverulentos e porosos, denominados ferrugem, e só ocorre nas seguintes condições: Deve existir um eletrólito; deve existir uma diferença de potencial; deve existir oxigênio; podem existir agentes agressivos.

28 AÇÃO DA ÁGUA DA CHUVA A água da chuva que cai sobre as superfícies do concreto pode ocasionar a chamada chuva ácida quando o ar ambiental possui ácidos dissolvidos provenientes da atmosfera industrial. Esta ação pode ocasionar manchas superficiais e a manutenção de maior teor de umidade nestes locais, o que de implicar em futura fissuração.

29 ÁGUA COMO FERRAMENTA DE CORTE DO CONCRETO Entre as diversas modalidades de demolição de estruturas de concreto distingue-se a hidrodemolição por ser um método bastante rápido e conveniente. É um método que utiliza água sob pressão com o uso de bombas de alta pressão. As principais vantagens são: Remoção seletiva de acordo com o local escolhido; Remoção mais rápida do que os métodos tradicionais; Não provoca danos colaterais como microfissuras; Limpeza da armadura; Superfície final mais rugosa com melhor aderência para o concreto novo; Não provoca vibrações, ruído e poeira; Custo final competitivo.

30 ÁGUA COMO FERRAMENTA DE CORTE DO CONCRETO