FISSURAÇÃO. Causas Mecanismos de formação

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Antônio Faro Batista
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1 FISSURAÇÃO Causas Mecanismos de formação

em cada uma das três fases de sua vida: fase plástica,

2 Definição As trincas e fissuras são fenômenos próprios e inevitáveis do concreto armado e que podem se manifestar em cada uma das três fases de sua vida: fase plástica, fase de endurecimento e fase de concreto endurecido (DNIT, 2006).

3 Mecanismo A fissuração ocorre sempre que a deformação a tração a que o concreto esta submetido excede sua própria resistência. A capacidade de deformação a tração do concreto varia com a idade e velocidade de aplicação da deformação.

4 PENSE E RESPONDA...

5 VOCÊ SABE POR QUÊ O CONCRETO POSSUI BAIXA RESISTÊNCIA À TRAÇÃO?

6 Microestrutura do concreto Na presença de água, os silicatos e os aluminatos apresentados na tabela acima formam produtos de hidratação que, com o transcorrer do tempo, dão origem a uma massa firme e resistente; A hidratação dos aluminatos (C 3 A e C 4 AF) na presença do gesso adicionado na fabricação do cimento resulta na formação de etringitas que assumem formas de agulhas e começam minutos após o início da hidratação, sendo estas responsáveis pelo fenômeno da pega.

7 Microestrutura do concreto

8 Microestrutura do concreto A hidratação dos silicatos se dá algumas horas após o início da hidratação do cimento. A hidratação do C 3 S e C 2 S origina silicatos de cálcio hidratados que possuem composição química muito variada e são representados genericamente por C-S-H e hidróxido de cálcio Ca(OH) 2, compostos que preenchem o espaço ocupado previamente pela água e pelas partículas de cimento em dissolução. Os cristais de C-S-H formados são pequenos e fibrilares e o Ca(OH)2 forma grandes cristais prismáticos.

9 Microestrutura do concreto O C-S-H é um material frágil com baixa resistência à tração. É também responsável pela instabilidade dimensional dos produtos à base de cimento. A natureza e o teor de C-S-H controlam aspectos como retração total e fluência.

10 Aberturas comuns em patologia

11 Causas de fissuras Devido à retração hidráulica. Devido à variação do teor de umidade. Devido à variação de temperatura. Devido à flexão. Devido ao cisalhamento. Devido à torção. Devido à compressão. Devido à punção em laje. Devido à corrosão das armaduras.

12 PENSE E RESPONDA...

13 COMO PODEMOS ELIMINAR AS FISSURAS DO CONCRETO?

16 retração hidráulica São provocadas por: Excesso de água adicionada à massa do concreto; Cura mal feita ou nenhuma; Resulta em esforços de tração no concreto, surgindo então as fissuras em forma de mapeamento geográfico, sem direção definida.

17 retração hidráulica

18 variação do teor de umidade A mudança de umidade a que fica submetida a peça de concreto gera uma variação dimensional por absorção ou perda higroscópica; Essa alteração de volume pode causar fissuras se houver vínculos que impeçam o elemento de se movimentar; Nesses casos as fissuras poderão aparecer ao longo da peça ou junto aos vínculos.

19 variação do teor de umidade

20 variação do teor de umidade No concreto, a relação água/cimento tem uma importância fundamental, uma vez que interfere diretamente na retração do mesmo.

21 variação do teor de umidade Trincas horizontais na alvenaria provenientes da expansão dos tijolos Trincas nas peças estruturais: a expansão da alvenaria solicita o concreto à tração

22 variação de temperatura No concreto fresco: Acontecem durante as reações exotérmicas na hidratação do cimento e a posterior contração diferencial pelo resfriamento. No concreto endurecido: Os deslocamentos estão associados às variações de temperatura a que a estrutura está sujeita.

23 variação de temperatura Propagação das tensões numa laje de cobertura com bordos vinculados devido a efeitos térmicos

24 variação de temperatura Movimentação que ocorreu numa laje de cobertura, sob ação da elevação da temperatura Trinca típica presente no topo da parede paralela ao comprimento da laje

25 flexão Esta situação surge quando: O engenheiro calculista não faz uma avaliação correta da carga que será aplicada no elemento estrutural; Devido à deficiência dos materiais empregados e em condições de uso quando se aplica uma sobrecarga maior que a prevista em projeto.

26 flexão Fissuração típica em viga subarmada solicitada à flexão Fissuramento típico de lajes simplesmente apoiadas

27 flexão

flexão Fissuração por flexão, como consequência da insuficiente seção de aço diante do momento negativo Fissuração por flexão, como consequência da insuficiente seção de aço diante do

28 flexão Fissuração por flexão, como consequência da insuficiente seção de aço diante do momento negativo Fissuração por flexão, como consequência da insuficiente seção de aço diante do momento positivo Fissuração por esmagamento do concreto, por insuficiência da armadura de compressão Fissuração por cisalhamento, por insuficiência de armaduras para combate ao cortante

29 Fissuras no concreto devido ao cisalhamento As fissuras de cisalhamento normalmente ocorrem nos pontos de cortante máxima e são geradas por: Seção insuficiente; Excesso de carga; Falta de armadura ou disposta de forma incorreta para combater esse tipo de esforço.

30 Fissuras no concreto devido ao cisalhamento Ruptura por cisalhamento Ruptura da armadura transversal, peça se parte em duas.

31 Fissuras no concreto devido ao cisalhamento Ruptura por cisalhamento

32 Fissuras no concreto devido ao cisalhamento Fissuras por cisalhamento Fissuras causadas por armadura de cisalhamento insuficiente. Essa armadura pode entrar em escoamento, provocando intensa fissuração sobrecarregando o concreto, que pode sofrer esmagamento.

33 compressão

34 compressão Quando uma peça de concreto apresenta fissuras de compressão pode significar que a peça está na iminência de um colapso, ou pior, que já perdeu a capacidade de suportar carga; No caso de pilares submetidos apenas a esforços de compressão, e quando a carga aplicada excede a capacidade de suporte da peça, podemos encontrar trincas típicas de esmagamento, ou de falta de estribos.

35 compressão

36 compressão

37 compressão

Isso normalmente acontece pela ineficiência ou inexistência do aparelho de apoio, sendo que

38 compressão Outras trincas provocadas por compressão ocorrem em consoles e dentes gerber e são resultantes da concentração de tensões normais e tangenciais nessa região da peça. Isso normalmente acontece pela ineficiência ou inexistência do aparelho de apoio, sendo que em alguns casos a deficiência está no dimensionamento estrutural ou na colocação incorreta da armadura

39 compressão

40 torção Quando uma peça de concreto está submetida a um esforço de rotação em relação a sua seção transversal, podemos dizer que ela está sofrendo uma torção; O caso de mais comum de peça de concreto armado sujeita a momento de rotação são as marquises.

41 torção Fissuras provocadas por torção

42 punção Esse fenômeno ocorre em elementos delgados, recebendo um esforço pontual; É o caso de lajes que se apoiam diretamente sobre pilares ou vice-versa.

43 punção As trincas ocorrem devido a vários fatores: Quando há um excesso de carga; Concreto de resistência inadequado; Laje muito delgada; Armadura insuficiente ou mal posicionada junto aos apoios; Erro de projeto ou falha de execução.

44 punção

45 punção

46 corrosão do aço O processo de corrosão causa: Aumento de volume em até oito vezes na parte afetada da armadura; Tensões de tração que o concreto não resiste; Pequenas fissuras ao longo das armaduras situadas mais próximas da superfície do elemento estrutural.

47 corrosão do aço Essas fissuras permitem que o aço fique mais exposto ao ataque externo, acelerando o processo de corrosão, chegando a destacar partes do concreto;

48 corrosão do aço Principais causas de corrosão de armaduras Má execução. Concreto inadequado. Ambiente agressivo. Proteção insuficiente. Manutenção inadequada. Gradiente térmico. Presença de cloreto.

49 corrosão do aço

50 corrosão do aço

51 PENSE E RESPONDA...

52 VOCÊ CONHECE O CONCRETO AUTOCICATRIZANTE?

53 Concreto Auto Cicatrizante Valendo-se da nanotecnologia, estuda-se a introdução de microcápsulas na formulação do concreto, que ao se romperem, em decorrência da manifestação da fissura, poderiam liberar compostos que, combinando-se ou não com a portlandita, obturariam a fissura, dificultando ou mesmo impedindo o acesso de elementos agressivos ao concreto e às armaduras.

54 Concreto Auto Cicatrizante Os concretos autocicatrizantes (CAC) vêm, gradativamente, ganhando espaço em obras no Brasil. A mais recente aplicação do material foi nas lajes de fundo das estações Praça Nossa Senhora da Paz, Jardim de Alá e Antero de Quental, da futura Linha 4 do Metrô do Rio de Janeiro. É utilizado aditivo cristalino; No Brasil, a tecnologia dos concretos autocicatrizantes é desenvolvida nos laboratórios de pesquisa do Departamento de Materiais do Instituto Tecnológico da Aeronáutica (ITA).

55 OBRIGADA!!

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