A Durabilidade do Betão em Conformidade com a NPEN206-1 : Especificação, desempenho, produção e conformidade

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1 A Nova Regulamentação de Estruturas de Univ. Aveiro, 18 Janeiro 2012 A Durabilidade do Betão em Conformidade com a NPEN206-1 : Especificação, desempenho, produção e conformidade CDAC Centro Desenvolvimento Aplicações de Cimento, Secil S.A. Angela Nunes Nova Regulamentação de Estruturas de Ordem dos Engenheiros Colégio Engenharia Civil Região Sul

2 Os Princípios da Norma NPEN A importância da durabilidade e da vida útil da Obra, tendo em conta a necessidade rumo a uma construção mais sustentável e por isso mais económica mica. O minimização dos recursos envolvidos, pela optimização da sua performance, por exemplo através do controlo e normalização de todos os materiais constituintes; responsabilidade ambiental. Promoção de uma melhor comunicação entre intervenientes no processo construtivo e clarificação das respectivas responsabilidades. Responsabilidade social, pela protecção do utilizador final. Cimento Adições Adjuvantes Agregados

3 A base da durabilidade: Correcta Especificação do Betão: tendo em conta a classe de exposição ão,, as condições de aplicação e o tipo de estrutura. 1. Classe de Exposição 2. Consistência adequada e máxima dimensão do agregado face á densidade armadura e tipo de peça. 3. Características especificas a exigir aos materiais constituintes, nomeadamente: Tipo de cimento e dosagem mínima Tipo de adjuvante e dosagens recomendadas face á consistência desejada e porosidade máxima admissível. Caracteristicas dos agregados; reactividade, estado de alteração, sais prejudiciais Uso de adições para melhoria de propriedades específicas Quadro 3 - Classes de abaixamento Classe S1 S2 S3 S4 S5 1) clas se F1 F2 F3 F4 Abaixamento em mm 10 a a a a Classes de espalhamento diametro espalhamento em mm < a a a 550 F5 F6 560 a 620 >630

4 Classes de Exposição: Classes Exposição Ambiental DNA- LNEC 464 importância da definição correcta das classes de exposição e suas potenciais combinações nos elementos da estrutura; LNEC E 464 Classes Exposição Designações Sem risco corrosão X0 Corrosão induzida por carbonatação XC1 XC2 XC3 XC4 Corrosão induzida por cloretos não provenientes água mar XD1 XD2 XD3 Corrosão induzida por cloretos da água mar XS1 XS2 XS3 Ataque gelo-degelo XF1 XF2 Ataque quimico XA1 XA2 XA3 Gravidade crescente

5 Classes Exposição Ambiental Acção dos Cloretos DNA LNEC 464 Classe Descrição do ambiente XS1 Ar transportando sais marinhos mas sem contacto directo com água do mar XS2 Submersão permanente XS3 Zona de marés, de rebentação e de salpicos Exemplos informativos Betão armado em ambiente marítimo saturado de sais. Betão armado em áreas costeiras perto do mar, directamente exposto e a menos de 200 m do mar; esta distância pode ser aumentada até 1 km nas costas planas e foz de rios. Betão armado permanentemente submerso. Betão armado sujeito às marés ou aos salpicos, desde 10 m acima do nível superior das marés (5 m na costa Sul de Portugal Continental) até 1 m abaixo do nível inferior das marés. Betão armado em que uma das superfícies está imersa em água do mar e a outra exposta ao ar (v.g., túneis submersos ou abertos em rocha ou solos permeáveis no mar ou em estuário de rios). Esta exposição exigirá muito provavelmente medidas de protecção suplementares. Corrosão de Armaduras por acção cloretos da água do mar

6 Requisitos básicos b para o betão Relativos aos materiais constituintes são estabelecidos nas respectivas normas de produto: Cimentos; NP EN Agregados; NP EN e agregados leves; NP EN Água de amassadura; NP EN 1008 Adjuvantes; NP EN Adições: Do tipo I; Fileres com a NP EN (LNEC E466 para o filer calcário) e pigmentos EN Do tipo II; Cinzas volantes NP EN 450-1, Silica de fumo NP EN (LNEC E 377), Escória Alto-Forno NP EN e Pozolanas NP estabelecimento da aptidão de material não normalizado Por aprovação técnica europeia para uso em betão Norma nacional ou disposições locais relevantes que refiram especificamente o uso

7 Requisitos básicos b para o betão Betões comportamento especificado ou composição prescrita Selecção adequada do tipo de cimento ou misturas (cimento + adições ões) em função da classe exposição da Obra. Aptidão das misturas estabelecida na E 464: A mistura deve satisfazer os limites do quadro 1 da NP EN O cimento a utilizar é o Cem I ou Cem II/A-L 42,5 ou superior. Adições tem que cumprir os requistos da respectiva norma de produto e podem ser do tipo I ou II. Estabelecimento da aptidão com ensaios iniciais. Agregados naturais e reciclados; ; tem cumprir os requisitos da: LNEC E 467- Guia para a Utilização de agregados em betões de ligantes hidraúlicos. LNEC E 471 Guia para a Utilização de agregados reciclados grossos em betões de ligantes hidraúlicos (utilização agregados recuperados nas recicladoras). Resistência à reacção álcalis-sílica; LNEC E 461- Metodologia para classificação de agregados reactivos e relatório CEN CR 1901;prevenção da reacção com aptidão estabelecida.

8 Requisitos básicos b para o betão Betões comportamento especificado ou composição prescrita Uso de água recuperada, desde que verificada a NP EN 1008 Uso de adjuvantes: Recomendações de dosagem máxima e mínima, recurso à dispersão para baixa dosificação ão(<2g/kg cimento) Contabilização para cálculo do A/C, se a dosagem exceder 3l/m3. Verificar a compatibilidade das sinergias com ensaios iniciais Betões fluidos devem ser fabricados com superplastificantes Condições Aplicação ão; Requisitos de temperatura mínima 5ºC Acordo entre produtor e utilizador nos casos de arrefecimento ou aquecimento artificial.

9 Requisitos básicos b para o betão Teor máximo cloretos no Betão Quadro 1/DNA - Classes de teor de cloretos do betão Utilização do betão Classes de exposição ambiental XC, XF, XA XS, XD Betão sem armaduras de aço ou outros metais embebidos, com excepção de dispositivos de elevação resistentes à corrosão Cl 1,0 Cl 1,0 Betão com armaduras de aço ou outros metais embebidos Cl 0,4 (1) Cl 0,2 (1) Betão com armaduras pré-esforçadas Cl 0,2 (1) Cl 0,1 (1) (1) Estas classes podem deixar de se aplicar se forem tomadas medidas especiais de protecção contra a corrosão, como protecção do betão ou recobrimentos, devidamente justificados, ou utilização de aço inox. Corrosão de Armaduras por acção cloretos presentes no betão (referenciado á percentagem da massa de cimento ou cimento+adições tipo II)

10 Requisitos básicos b para o betão Betões comportamento especificado ou composição prescrita Requisitos para o betão fresco Consistência; normalmente NP EN ou NP EN , com tolerâncias em função da respectiva classe (S2-20mm; S3 e S4 30mm) Dosagem de cimento e relação A/C; metodologia a acordar- CEN CR Teor de ar; NP EN Máxima dimensão do agregado; NP EN Requisitos para o betão endurecido Resistência à Compressão; em cubos de 150mm e de acordo com a NP EN , fabricados e curados de acordo com a NP EN , a partir de amostras recolhidas de acordo com a NP EN Resistência à tracção por compressão diametral; NP EN Massa Volúmica; NP EN Resistência á penetração de água; método a acordar Reacção ao fogo; Euroclasse A e não necessita de ser ensaiado Propriedades de desempenho no caso de utilização da LNEC E 465

11 Requisitos básicos b para o betão Valores limite para a Composição do betão: Metodologia Prescritiva LNEC E 464 Metodologia prescritiva para uma vida útil de 50 e 100 anos Valores limite de composição têm por base o tipo de cimento e a classe de exposição Pressupõe-se que estes valores limite satisfazem os requisitos de durabilidade desde que sejam cumpridas as boas regras de aplicação (NPEN ), que seja garantido o recobrimento nominal das armaduras (NPEN1992-1), que a classe de exposição selecionada seja a correcta e seja feita a manutenção prevista

12 Requisitos relacionados com a classe de exposição ão: LNEC E 464 Carbonatação acelerada 5 4,5 4 Profundidade carbonatação (mm) 3,5 3 2,5 2 1, kg/m3 cimento A/C= 0, kg/m3 cimento A/C=0,4 0,5 0 Cem I 42,5 CemII/A-L 42, idade

13 Requisitos relacionados com a classe de exposição ão: : LNEC E 464 Valores limite para a Composição do betão: Metodologia Prescritiva

14 Requisitos relacionados com a classe de exposição ão: LNEC E Resistência Compressão/Penetração cloretos Porosidade

15 Requisitos relacionados com a classe de exposição ão: : LNEC E 464 Valores limite para a Composição do betão: Metodologia Prescritiva

16 Requisitos relacionados com a classe de exposição ão: : LNEC E 464 Valores limite para a Composição do betão: Metodologia Prescritiva Para uma vida útil de 100 anos: Nas classes de exposição XF e XA, o aumento de 2 classes de resistência à compressão e de 20kg/m3 na dosagem de ligante e a diminuição de 0,05 na razão água/ligante; Nas classes de exposição XC e XS/XD, a manutenção das classes de resistência à compressão e o aumento de 10mm no recobrimento nominal.

17 Requisitos relacionados com a classe de exposição ão: LNEC E 464 Valores limite para a Composição do betão: Desempenho equivalente Desempenho equivalente; permite alterações aos requisitos desta norma quanto á minima dosagem de cimento e máxima relação A/C, devendo ser demonstrada a equivalência da performance, nomeadamente, aos nível n das propriedades fundamentais para a durabilidade e acções ambientais.; DNA LNEC E 464. Propriedades Comparáveis apenas aplicáveis à Corrosão de Armaduras: Carbonatação; resistência à compressão e à carbonatação e permeabilidade ao oxigénio Cloretos; resistência à compressão, coeficiente de difusão de cloretos e absorção capilar.

18 Requisitos relacionados com a classe de exposição ão: : LNEC E 465 Métodos de Especificação do betão baseados no desempenho No caso da vida útil ser diferente de 50 e 100 anos deve-se recorrer aos métodos basedos no desempenho, relacionados com a durabilidade LNEC E 465. Aplicável apenas á corrosão de armaduras Utiliza uma metodologia semi-probabilistica probabilistica, baseada no tempo de vida útil da estrutura, para o cálculo das propriedades de desempenho. Estabelece como propriedades de desempenho: 1. Resistência à carbonatação acelerada (R c65 ) 2. Permeabilidade ao oxigénio(k 60 ), 3. Coeficiente de difusão de cloretos (D 0 ) Os requisitos de durabilidade, expressos em termos de propriedades de desempenho devem incluir sempre a resistência à compressão.

19 Requisitos relacionados com a classe de exposição ão: : LNEC E 465 Métodos de Especificação do betão baseados no desempenho Utiliza métodos analíticos de forma a relacionar a penetração dos agentes agressivos com as propriedades de desempenho ao longo do tempo

20 A Nova Regulamentação de Estruturas de Univ. Aveiro, 18 Janeiro 2012 Muito obrigado pela vossa atenção. CDAC Centro Desenvolvimento Aplicações de Cimento, Secil S.A. Angela Nunes Nova Regulamentação de Estruturas de