PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES III

CARACTERÍSTICAS E QUALIDADE DO CONCRETO

Fatores como a qualidade da água e relação água-cimento, tipos de agregados, granulometria e relação agregado-cimento e a presença de aditivos e adições podem influenciar nas propriedades do cimento.

O concreto é um material composto basicamente por cimento, agregados miúdos e graúdos, água, podendo conter outros elementos importantes como aditivos e adições.

Uma grande parte dos problemas de patologia é causada pelas características destes materiais, quer pela suas qualidades, como também pelo seu manuseio. A patologia, portanto está relacionada a estes materiais.

Uma adequada escolha do traço do concreto e as fases de concretagem são essenciais para garantir a qualidade e durabilidade da estrutura de concreto.

A planificação de uma concretagem é essencial também para o bom desempenho e durabilidade do concreto.

Compacidade do concreto

A compacidade do concreto é a propriedade mais importante do mesmo para resistir à penetração dos meios agressivos externos, minimizando significativamente a proteção das armaduras, a penetração dos agentes agressivos, como a carbonatação, o cloreto e sulfatos, que são os elementos agressivos mais importantes e comuns.

A compacidade do concreto é expressa pela quantidade de matéria sólida contida em um determinado volume, ou a relação entre o volume sólido e o volume aparente total.

A compacidade é função principalmente da qualidade e quantidade dos materiais e da adequada proporção entre os mesmos. No entanto, a compacidade também pode ser afetada pelo transporte ou vibração inadequada, que causam a segregação do concreto.

Endurecimento do concreto

Normalmente, o controle de endurecimento do concreto compreenderá os seguintes pontos:

·      Assegurar um processo adequado de endurecimento, de maneira a evitar fissuras

precoces;

·      Segurança frente às distribuições de temperatura que se desprende durante o

endurecimento do concreto, que possam acarretar em movimentos diferenciais

durante a expansão térmica do concreto e que podem causar fissuras precoces;

·      A cura do concreto, muitas vezes desprezada, é muito importante para a qualidade do

concreto. No entanto, devem-se evitar mudanças drásticas de temperatura, como também que haja uma secagem prematura do concreto;

·      Eventual temperatura muito baixa durante a concretagem (< 7 °C) pode acarretar

na inibição das reações químicas de endurecimento do cimento e ao mesmo tempo,

permitir a evaporação da água de mistura. No inverno, devido às baixas taxas de

umidade relativa do ar do ambiente,a evaporação da água pode ocorrer com

razoável intensidade, resultando na ausência de água para reação química do

cimento, resultando em um concreto de baixa resistência. Deve-se, portanto

assegurar que o concreto esteja maturado por pelo menos 15 a 20 horas, antes de

submetê-lo a temperaturas mais baixas.

Processo de endurecimento

A velocidade de endurecimento se deve em grande parte a temperatura do concreto. Se a temperatura sobe, o endurecimento se acelera e vice-versa. A 35°C, a velocidade de endurecimento é aproximadamente duas vezes mais rápida que a 20°C. Entretanto, a 10°C, a velocidade de endurecimento será a metade da velocidade à temperatura de 20°C.

Durante o endurecimento, o concreto gera calor. Em caso de hidratação completa

de um kg de cimento, desenvolve-se aproximadamente 400-405 kJ de calor. Em uma dosagem típica de concreto, isto levará a um aumento de temperatura aproximadamente de 60-80°C no caso deste concreto não perder calor para o meio ambiente.

A distribuição da temperatura na massa do concreto será dada pelo equilíbrio entre o calor gerado na hidratação com o meio circundante. Em estruturas com paredes grossas os em estruturas altamente isoladas de troca de calor alcançarão consequentemente a elevada temperatura, que não se dissiparão facilmente.

Cura

O vento e a temperatura acarretam na evaporação rápida da água de mistura do concreto. Um dos objetivos da cura do concreto é de assegurar que o concreto não seja submetido a tensões que originem fissuras devido a diferenças térmicas e retração de secagem. Outro objetivo é garantir que o concreto não seque e assegurar que a reação do cimento e água ocorra em toda a seção transversal e que a resistência corresponda à dosagem do concreto. A água livre do concreto é um pré- requisito importante para conseguir a resistência e densidade desejada. A água do concreto se evapora através da superfície úmida e dura até a reação do cimento, cerca de 10–12 horas. Após este período, o movimento da água se dá por difusão, que é um processo muito lento. Portanto, é muito importante impedir a secagem do concreto durante as primeiras 24 horas. A continuidade da cura por mais dias, repõe a perda de água por evaporação.

A falta de cura do concreto faz com que a primeira camada do mesmo perca a água de hidratação, tornando-a fraca, de baixa resistência à abrasão, porosa e permeável aos agentes agressivos.

Um dado importante a ser observado é que:

·      a evaporação da água mais rápida que o aumento da resistência, a retração ocorrerá e

a fissuração será factível;

·      se o ressecamento é grande, que aumenta na medida do vento mais seco e

temperatura elevada, é possível que não haja água residual suficiente para a hidratação

do cimento, com o que haverá perda de resistência, principalmente na região da superfície superior do concreto, tornando-a degradável e de menor resistência. Este fato acarreta também baixa resistência à abrasão em pisos industriais;

·      em temperaturas muito baixas e clima seco, a hidratação muito lenta do cimento e a

rápida evaporação da água, são fatores de perda de resistência que provoca baixa resistência, inclusive resistência superficial do concreto à abrasão de pisos e pavimentos.

A cura do concreto deve ser efetuada até que o mesmo atinja a 70% da prevista em

projeto.

A cura de um concreto pode ser efetuada de várias formas:

·      Sacos de aniagem permanentemente úmidos;

·      Emprego de líquido de cura, produtos de baixa permeabilidade a água e ao

vapor de água, que pulverizados sobre o concreto formam uma película plástica.

A qualidade varia, desde os menos eficientes, base parafina até os de melhor qualidade,

base de neoprene e outros polímeros;

·      Lençóis plásticos estendidos sobre o concreto, com lâmina de água constantemente colocada no seu interior.

Cobrimento das armaduras

A proteção que o concreto confere às armaduras dependerá do grau de impermeabilidade do concreto, que, por conseguinte será dada por sua compacidade.

A espessura desta capa de concreto é importante para garantir a proteção das armaduras frente aos agentes agressivos, dependendo das condições de exposição deste concreto. Deve-se adotar o cobrimento mínimo previsto na NBR 6118. Algumas normas recomendam que em exposição a agentes agressivos, este concreto deve possuir alto teor de cimento, baixo fator água/cimento e espessuras superiores a 5 cm.

É necessário considerar que as espessuras sejam o mínimo recomendável, já que por ser uma zona desprovida de armadura, pode ser afetada por fissuração. Deve-se também considerar o papel das fissuras, já estas podem reduzir a eficiência da capa protetora contra a ação de agentes agressivos.

Os aditivos e adições (serão mais debatidos na unidade IV)

São materiais que ajudam a conferir determinadas propriedades ao concreto, quer na fase de preparação, como também no seu endurecimento e características finais.

Praticamente não se consegue na prática dosar um concreto de qualidade sem o uso de aditivos.

Agressividade do meio ambiente

O estudo das características mínimas de qualidade do concreto está relacionado com o meio ambiente a que o mesmo estará exposto.

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Assista ao vídeo sobre o preparo de um concreto, no Programa Mãos à Obra.