FISSURAS NO CONCRETO: PRINCIPAIS CAUSAS E COMO PREVENIR COMITÊ GO 12.211 FISSURAÇÂO DO CONCRETO Coordenador: José Dafico Alves Membro: Luciano Martin Teixeira
INTRODUCÃO As fissuras são eventos importantes do concreto. Por esta razão, não devem ser ignoradas porque não tem como evita las, mesmo que tomadas todas as medidas preventivas. Porque devemos preocupar com as fissuras no concreto? A resposta nos parece muito obvia porque quando se estuda tecnologia do concreto, especialmente o item das patologias, as fissuras têm uma participação importante porque elas se constituem veículo condutor de vários agentes agressivos ao concreto. Como ocorrem as fissuras? As fissuras acorrem quando as deformações sofridas pelo concreto superam as deformações críticas. O que provoca as deformações no concreto? externa. As deformações no concreto são de origem interna (intrínseca) e de origem Deformações de origem interna Existem vários causas para provocar a deformação intrínseca do concreto. Por estas razões, vamos discutir, de forma objetiva e clara, cada uma destas causas principais.
Retração A retração do concreto no estado plástico é da ordem de 1% do volume absoluto de cimento. É motivada pela umidade relativa, temperatura e velocidade do vento. Recomenda se proteção da superfície do concreto para impedir a perda da água na superfície. Esta perda não dever ser superior á 1kg/m²/hora. Retração autógena É a retração provocada pela perda da água dos poros do concreto. A retração autógena cresce com a temperatura, finura do cimento e alto teor de C 3 A. Expansão Existem certas alterações químicas do cimento que poderá contribuir para expansão da pasta. A estimativa do volume final do cimento pode ser feita entre a densidade do cimento seco e do cimento hidratado. Brunauer (1), encontrou 55% de aumento do volume para um cimento cuja massa especifica era 3,1 g/cm³ e hidratado 2,5 g/cm³, seco em estufa. Powers (1), calculou que o aumento de volume do cimento hidratado foi 2,2 vezes o cimento anidro. Outras causas de expansão química são: reação álcali sílica; atividade com calcário dolomítico; presença de CaO e MgO no clinquer.
Retração por carbonatação A retração por carbonatação é provavelmente causada pela dissolução de cristais de Ca(OH) 2, sob tensão devida á retração hidráulica e deposição do CaCO 3 nos espaços não sujeitos à tensão. Temporariamente, é aumentada à compressibilidade da pasta de cimento. Se a carbonatação ocorrer depois da desidratação do C S H, também resultará na retração por carbonatação. Retração Térmica Os sólidos se expandem com aquecimento e se contraem no resfriamento. Na massa de concreto ocorre uma elevação de temperatura na hidratação do cimento, seguida de um arrefecimento para equilibrar com a temperatura externa. E as deformações de origem externa? Todo corpo sólido submetido a cargas sofre uma deformação. No concreto, no instante do carregamento ocorre uma deformação imediata e ao longo do tempo, terá uma deformação elástica retardada, é o que se denomina de fluência. Como é induzida a fissuração por retração hidráulica? Na retração plástica, quando não proteger a superfície do concreto para evitar a perda prematura da água. As fissuras de retração plástica são usualmente paralelas e espaçadas de 0,3 a 1,0 m e profundas. Na retração por secagem, a fissuração depende da extensibilidade do concreto, de sua resistência e do grau de restrição à deformação. Um aumento do consumo de cimento, embora aumenta a retração, aumenta a resistência e reduz o risco de abrir fissura. O uso de acelerador aumenta a tendência à fissuração. Os retardadores acomodam à retração por secagem na retração plástica e provavelmente, aumenta a extensibilidade do concreto.
Como se manifesta á fissuração por carbonatação? A retração por carbonatação é provavelmente causada pela dissolução de cristais de Ca(OH) 2, sob tensão devida à retração hidráulica e deposição do CaCO 3 nós espaços vazios não sujeitos á tensão. Se ocorrer a carbonatação a após á desidratação do C S H, também ocorrerá retração por carbonatação. Após a secagem, a fissuração é maior. As fissuras ocorrem pela restrição à retração das partes mais profundas do concreto. Como se avalia a tendência do concreto fissurar por efeito da retração térmica? O concreto poderá fissurar quando romper o equilíbrio da equação seguinte: θ f tk E c α Onde: f tk = resistência característica do concreto a tração, E c = módulo de elasticidade longitudinal do concreto; α = coeficiente de dilatação linear do concreto; θ = θi θ = gradiente térmico. Como prevenir á fissuração? Segundo a orientação da ABESC Associação Brasileira das Empresas de Serviços de Concretagem: 1 Usar aditivos plastificantes. 2 Molhar as fôrmas e superfícies de concreto antes de iniciar a concretagem. 3 Planejar o lançamento e execução de juntas na peça a concretar. 4 Não adicionar água para acabamento superficial. 5 Iniciar a cura o mais rápido possível e mantê la no mínimo até sete dias. 6 Proteger a peça recém concretada (sol, vento, vibrações, etc).
Recomendamos ainda: 7 Evitar desforma pré matura da estrutura. 8 Não sobrecarregar a estrutura com peças e serviços para concretagem da parte superior, quando for na vertical. 9 Não ocupar a estrutura de forma que não tenha sido programada na sua concepção.
Referências Bibliográficas 1 Alves, J.Dafico Fissuração intrínseca do concreto. IBRACON. São Paulo, 1979. 2 Kemp,E.L. and W.J.Wilhelm Investigation of the Parameters Influencing Bond Cracking, ACI Journal/Jan.1979. Pp. 47/58. 3 FURNAS Concretos : Massa, estrutural, projetado e compactado com rolo. Ed. Pini. São Paulo, 1997. 4 Ripper, Ernesto Como evitar erros na construção. ED. PINI 2ª Edição São Paulo, 1984. Pp. 122. 5 Silveira, A.F.da O comportamento térmico das barragens de betão. LNEC. Men. Nº125 Pp. 31. 6 Andrade, W.Pacelli Investigações e controle do concreto para usina nuclear de Angra dos Reis. Paper Nº15 Pág. 259/292. UFRGS Porto Alegre. Abril, 1978. 7 ABESC Manual do concreto dosado em central. Pp. 26. Outubro, 2000.