Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Ceará.Departamento da Construção Civil

Química Aplicada

OS PARÂMETROS QUÍMICOS DA ÁGUA USADA NA CONSTRUÇÃO CIVIL.

Pedro Santiago Holanda 20122015050234

Fortaleza – CearáAbril – 2013

ÍNDICE

Pág.

1. INTRODUÇÃO 3

2. DESENVOLVIMENTO 4

3. CONCLUSÃO 7

4. REFERÊNCIA 8

1. INTRODUÇÃO

A Engenharia utiliza a água em quase todos os serviços, sendo como componentes ou ferramentas.

A construção civil utiliza a água como componente, principalmente, na confecção do concreto e da argamassa e na umidificação do solo em compactação dos aterros. Utiliza-se como ferramenta nos trabalhos de limpeza, resfriamento e cura do concreto.

Entretanto, a água não é tratada como material de construção, sendo até esquecida nas composições de custo de uma obra. A legislação brasileira para fabricação do concreto, por exemplo, é nova, sendo publicada somente em 2009 (NBR 15900) e vale, especificamente, para a qualidade da água.

2. DESENVOLVIMENTO

A água precisa ser avaliada em alguns parâmetros para descobrir se pode ser aproveitada na construção civil, tendo para cada uso parâmetros diferentes, alguns são:

pH

Representa a concentração de íons hidrogênio, H+, dando uma indicação das condições de acidez, neutralidade e basicidade da água. Alterações naturais advêm da presença de ácidos carbônicos e húmicos dissolvidos. As maiores alterações no pH são provocadas por despejos industriais e águas residuárias de minas. Águas com pH baixo ou elevado são agressivas, podendo causar corrosão em tubulações.

Resíduos sólidos

Quanto ao tamanho, podem ser classificados em dissolvidos e em suspensão. Os sólidos em suspensão dividem-se em sedimentáveis e não sedimentáveis. Os sólidos dissolvidos incluem os coloides e os efetivamente dissolvidos. Quanto à caracterização química, são classificados em voláteis e não voláteis se apresentam ou não conteúdo orgânico.

Os sólidos dissolvidos são naturalmente encontrados nas águas devido ao desgaste das rochas por intemperismo. Grandes concentrações decorrem do lançamento de esgotos domésticos e despejos industriais. Os sólidos em suspensão provêm do carreamento de solos pelas águas pluviais, devido a processos erosivos e desmatamentos na bacia, do lançamento de esgotos domésticos, efluentes industriais, e da dragagem para remoção de areia e atividades de garimpo.

Excesso de sólidos dissolvidos na água pode problemas de corrosão em tubulações de distribuição. Os sólidos em suspensão aumentam a turbidez das águas, prejudicando seus aspectos estéticos e a produtividade do ecossistema pela diminuição da penetração da luz. Segundo a NBR a quantidade máxima de resíduos sólidos tem que ser de 50000mg/l.  A limitação da massa adicional de material sólido no concreto, por exemplo, deve ser menor do que 1% (massa/massa) da massa total de agregados.

Dureza total

É caracterizada pela dificuldade de formação de espumas pelo uso de sabões. Decorre da presença de sais alcalino-terrosos e alguns metais em menor grau. Podendo causar incrustações em tubulações

Cloreto

O cloreto na forma iônica Cl- é um dos principais ânions inorgânicos presentes na água e em efluentes. As concentrações de cloretos são geralmente mais altas em águas residuárias do que em esgotos domésticos.

Os cloretos presentes na água de amassamento, dependendo do teor, podem gerar patologias no concreto, como a corrosão de armaduras e o aparecimento de eflorescência, além da formação de compostos expansivos como os cloroaluminatos cálcicos. Embora pouco estáveis, esses compostos podem ocasionar fissuração da microestrutura do concreto, o que favorece o aparecimento de outras patologias. Do mesmo modo, teores mais elevados de cloretos tendem a acelerar as reações de hidratação, acelerando a pega e a resistência inicial e reduzindo as resistências em longo prazo, nem sempre desejáveis. Por essa razão, a Norma limita os teores de cloretos na água de amassamento (expressos em íons CL) é de 500mg/l, podendo variar pelo tipo do concreto.

Sulfato

São altamente tóxicos. Sendo fortemente redutores são responsáveis por uma demanda imediata de oxigênio, reduzindo o oxigênio dissolvido nos corpos d’água. Impedem a floculação nas estações de tratamento e provocam corrosão em tubulações e estruturas de metal e concreto. A quantidade máxima de sulfatos (expresso em íons SO4) é de 300mg/l para fabricação de concreto.

Concretos destinados a obras marítimas, subterrâneas, de condução de rejeitos industriais e esgotos levam a necessidade de ter sua durabilidade assegurada frente ao ataque por sulfatos. Efetivamente, o ataque da pasta de cimento endurecida por águas e solos sulfatados é bastante conhecido e, se medidas preventivas não forem tomadas, ocorre comprometimento da obra, decorrente da expansão causada pela formação de componentes deletérios, gesso e etringita secundários.

Embora o mecanismo efetivo do ataque do concreto por sulfatos não esteja totalmente esclarecido até hoje, os pesquisadores são unânimes em considerar que as fases hidratadas de aluminato de cálcio do clínquer em contato com soluções contendo sulfatos são as principais responsáveis pelo fenômeno. Esse tipo de patologia é conhecido como ataque externo, pois os sulfatos provêm de fontes externas que provocam uma degradação progressiva da superfície para o interior da peça de concreto.Por outro lado, as estruturas de concreto podem ser atacadas por sulfatos provenientes dos constituintes usados na preparação do concreto, sendo essa manifestação patológica conhecida como reação sulfática de origem interna e atribuída

à formação de etringita tardia.Por essa razão e também para evitar problemas na reologia do concreto, as normas internacionais limitam o teor de sulfatos na água.

Matéria Orgânica

Provêm naturalmente de processos cinéticos e fotossintéticos. Varia em função da temperatura da água e pressão atmosférica.Reduções significativas nos teores de oxigênio dissolvido são provocadas por despejos principalmente de origem orgânica.Apesar de essencial à vida aeróbica, o oxigênio é fator significante na corrosão de tubulações de ferro e aço. A quantidade máxima de matéria orgânica (expressa em oxigênio consumido) é de 3mg/l. 

A água do mar, as águas pluviais procedentes de terrenos não calcários, as águas que contêm matérias químicas ou orgânicas atacam, desagregam ou decompõem os aglomerantes tanto mais rápido quanto maior seja a dosificação em cal dos mesmos, por isto devem ser excluídas da preparação dos concretos e argamassas. 

Outras substâncias contaminantes

Contaminações na água de amassamento do concreto por substâncias, como açúcares, fosfatos, nitratos, chumbo e zinco podem alterar a cinética de hidratação da pasta de cimento, afetando expressivamente os tempos de pega e resistências do concreto. De fato, a literatura internacional mostra que esses compostos podem agir tanto como aceleradores quanto retardadores da pega e do endurecimento, dependendo da forma com se encontram combinados. Assim, nitratos de chumbo, zinco e manganês retardam a pega, ao passo que nitratos de cromo promovem sua aceleração. Por outro lado, os fosfatos e os boratos de zinco e chumbo reduzem a taxa de hidratação, prolongam o tempo de pega e reduzem a evolução da resistência inicial. Já, os sais de magnésio comportam–se como aceleradores da pega e endurecimento. O açúcar é conhecido pela propriedade de retardamento da pega da pasta de cimento, retardando a formação de C-S-H (Silicatos de Cálcio Hidratados). Dependendo do tipo de cimento utilizado, da quantidade de açúcar e do instante em que ele entrou em contanto com a mistura, a pega do concreto pode ser retardada em várias horas, prejudicando também a evolução da resistência à compressão. Como alguns aditivos retardadores são à base de açúcar, a água recuperada de processos de preparo do concreto pode conter resíduos com açúcar. A quantidade máxima de açúcar deve ser de 5 mg/l.

3. CONCLUSÃO

A importância de um laudo para especificar as características da água é de extrema importância, possibilitando a parametrização com as características necessárias para sua utilização, visto que substancias, como o sulfato, pode até mesmo corroer o concreto. Nota-se o perigo em descumprir os parâmetros, resultando até em acidentes de grande dimensão.

A reutilização da água na construção civil, desde que adequada, pode ser uma maneira de usar uma água ‘segura’, contribuir para a sustentabilidade do planeta e ainda trazer benefícios econômicos.

Os parâmetros da água para a construção civil vão evoluindo com as pesquisas e constatações, se tornando amplo e seguro, mas no Brasil a legislação vigente não é comprida e resulta problemas para os novos empreendimentos.

4. REFERÊNCIA

[1] NETO, ENG. ANTÔNIO FILHO. Água como material de construção. Disponível em: < http://www.forumdaconstrucao.com.br/conteudo.php?a=43&Cod=625>. Acesso em: 23/04/2013 às 18h30min.

[2] BATTAGIN, INÊS LARANJEIRA DA SILVA. Nova norma da ABNT estabelece critérios para o uso da água em concreto. Disponível em: < http://www.cimentoitambe.com.br/nova-norma-da-abnt-estabelece-criterios-para-o-uso-de-agua-em-concreto/>. Acesso em: 23/04/2013 às 18h50min.

[3] Características dos principais parâmetros para a determinação da qualidade da água. Disponível em: < http://www.ebah.com.br/content/ABAAABNGQAH/dureza-cloretos>. Acesso em: 23/04/2013 às 19h15min.

[4] BATTAGIN, Inês Laranjeiras da Silva. A NORMA BRASILEIRA DE ÁGUA DE AMASSAMENTO DE CONCRETO: Uma contribuição para a sustentabilidade. Concreto & Construção, São Paulo, v. 58, n. , p.37-45, abr. 2010. Trimestral. Disponível em: <http://www.ibracon.org.br/publicacoes/revistas_ibracon/rev_construcao/pdf/Revista%20Concreto%2058.pdf>. Acesso em: 23/04/2013 às 19h30min.

[6] PARÂMETROS RECOMENDADOS. Disponível em: <http://www.laboratorioagrolab.com.br/parametros_recomendados.htm#Obras_-_Constituição_de_argamassa_-_Construção_Civil>. Acesso em: 23/04/2013 às 19h40min.