ANÁLISE DA FRENTE DE CARBONATAÇÃO EM CONCRETO...

UNIVERSIDADE REGIONAL DO CARIRI - URCA

CENTRO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA - CCT

DEPARTAMENTO DA CONSTRUÇÃO CIVIL

TECNOLOGIA DA CONSTRUÇÃO CIVIL – EDIFÍCIOS

TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO

ANÁLISE DA FRENTE DE CARBONATAÇÃO EM CONCRETO

CONVENCIONAL: ESTUDO DE CASO EM EDIFICAÇÕES COM

IDADE DIFERENCIADA NA CIDADE DE JUAZEIRO DO NORTE – CE

Tatiane Rodrigues de Oliveira

Juazeiro do Norte – CE

2017





Monografia apresentada ao Curso de

Tecnologia da Construção Civil com

habilitação em Edifícios, da Universidade

Regional do Cariri, como requisito para a

obtenção do Grau de Tecnólogo em

Construção Civil habilitação em Edifícios,

.

Orientador: Professor Esp. Dirceu Tavares

de Figueiredo

Juazeiro do Norte – CE

2017





Este Trabalho de Conclusão de Curso foi julgado

adequado à obtenção do título de Tecnólogo em

Construção Civil em Edifícios e aprovado em sua

forma final pelo Curso de Tecnologia da Construção

Civil, da Universidade Regional do Cariri.

BANCA EXAMINADORA

______________________________________________________________

PROF. ESP. DIRCEU TAVARES DE FIGUEIREDO, URCA.

(ORIENTADOR)

______________________________________________________________

PROF. ME. JEFFERSON LUIZ ALVES MARINHO, URCA.

(AVALIADOR)

______________________________________________________________

PROF. ESP. SAMUEL BEZERRA CORDEIRO, URCA.

(AVALIADOR)

DATA DE APROVAÇÃO: _____ DE _______________ DE 2017

Dedico este trabalho aos meus pais Wilson

Rodrigues de Oliveira e Maria Cícera Rodrigues de

Oliveira, por terem contribuído diretamente em minha

formação pessoal e profissional, sempre me apoiando em

minhas decisões e aos meus avôs e padrinhos João

Rodrigues Gonçalves e Maria Mazé Rodrigues, pela

importância que sempre tiveram em minha vida.

AGRADECIMENTOS

Primeiramente a Deus, divindade santíssima, por ajudar em todos os

momentos, principalmente nos de angústia e agonia, por conseguir organizar minhas

linhas de pensamentos.

Aos meus pais Wilson Rodrigues e Maria Cícera Rodrigues, no qual amo

muito, por me acompanharem constantemente em todos os momentos, por

acreditarem e nunca desistirem de mim, apoiando-me incondicional, alertando e

aconselhando dos perigos do mundo, por me ajudarem espiritualmente e

financeiramente.

Ao meu irmão Tiago Rodrigues, minha avó Maria Mazé, minha tia Maria

Gilvaneide e prima Yasmim Rodrigues, que além de me apoiarem, posso contar

sempre para qualquer tipo de dificuldades, entendendo que a vida de universitário

em final de curso fica um tanto corrida.

Aos amigos da faculdade que o destino nos uniu, Jackson Andrade, Josiane

Santos, Patrícia Carvalho, Rafael Santina, Ramonyele Martins, que me

acompanharam e que dependendo do destino, podem ou não futuramente continuar

presentes em minha vida, e que agradeço a Deus por tê-los conhecidos, que me

aturam dia após dia, de noites em claro de estudos, às comemorações e festas, que

contribuem a me tornar uma pessoa melhor, mais responsável, porém sem perder a

animação, por continuarem presentes ao meu lado, em momentos de tristeza,

doença, alegria, superação, alguns me ajudando na realização deste TCC, tanto na

parte teórica como na prática, quebrando tijolo comigo. Obrigada pelo apoio de

vocês me passando força para eu não desistir em nenhum momento.

Aos amigos que fiz no basquete, que ao longo destes mais de seis anos de

treinos, conversas, viagens, competições, vitórias, derrotas, dor, superação, novas

amizades, amizades passageiras, amizades sólidas construídas em diversos

estados, por estarem presentes em minha vida e em todos esses momentos, Deus

não poderia ter colocado pessoas melhores e esporte melhor na minha vida, uma

família que tenho orgulho de ser integrante. Em momentos de união, nos tornamos

tão fortes, que desconhecemos o poder que temos ao nosso redor, nos

surpreendendo com a nossa capacidade de superar os obstáculos. Pessoas que

aprendemos cada dia mais uma sobre a outra e sabemos que devemos acreditar

mais no potencial individual de cada uma, pois em grupo já nos provamos o que

conseguimos realizar, para nos tornar invencíveis não necessariamente em jogos,

mas na vida em um todo. Ninguém se torna “grande” sozinhos.

Ao Professor Dirceu Tavares, pela orientação, ensinamentos, tentando

manter presença, pois sua vida é bastante corrida, na influência que tivera na

escolha do meu tema, pois estava perdida em relação ao assunto que iria

apresentar no meu TCC, foi em uma de suas primeiras aulas ministradas na cadeira

de Patologias da Construção, abordando sobre a Carbonatação, de uma forma que

fiquei encantada sobre o tema e o modo que foi me passado. Desejo tudo do melhor

que Deus oferece para você e sua família, um exemplo de professor e tecnólogo.

Obrigada por ter me orientado, pela atenção oferecida e conselhos oferecidos.

E por fim, agradeço ao meu anjo da guarda que me guia e protege a todos os

momentos e a tudo, por estar sempre presente em minha vida.

"Escolha uma ideia. Faça dessa ideia a sua vida.

Pense nela, sonhe com ela, viva pensando nela. Deixe

cérebro, músculos, nervos, todas as partes do seu corpo

ser preenchida com essa ideia. Esse é o caminho para o

sucesso"

Swami Vivekananda, pensador hindu.

RESUMO

Este trabalho trata do estudo da frente de carbonatação no concreto convencional,

inicialmente apresentando as definições teóricas necessárias para entender o

assunto abordado, contendo os fatores influentes para ocorrer a carbonatação. O

propósito principal é comparar a profundidade da frente de carbonatação em duas

estruturas na cidade de Juazeiro do Norte, medindo e avaliando através de um

estudo de caso. Refere-se a estruturas localizadas com características ambientais

diferentes e com idades distintas. O método usado consiste em quebrar o

recobrimento do concreto dos pilares escolhidos, a fim de medir a profundidade

carbonatada, com a ajuda da solução de fenolftaleína, que é um indicador de pH. Os

resultados analisados mostraram que a estrutura mais recente, com uma idade

menor do concreto, não apresentou frente de carbonatação. Diversos fatores foram

considerados na análise, como o tipo de cimento utilizado, a relação água/cimento, o

traço do concreto, a forma de execução (manual ou mecânico) e se houve processo

de cura.

PALAVRAS-CHAVE: Carbonatação. Concreto. Ph. Estruturas.

ABSTRACT

This paper aims to study the front of carbonation in conventional concrete, initially by

presenting the theoretical definitions necessary to understand the addressed subject,

containing the influential factors to occur the carbonation. The main purpose is to

compare the depth of the front of carbonation in two structures in the city of Juazeiro

do Norte, measuring and evaluating through a case study. It refers to localized

structures with different environmental characteristics and different ages. The method

used consists of breaking the coverage of the concrete of the chosen pillars, to

measure the depth that was carbonated, with the help of the phenolphthalein

solution, that is a pH indicator. The analyzed results showed that the most recent

structure, with a lower age of the concrete, did not present carbonation front. Several

factors were considered in the analysis, such as the type of cement used, the

water/cement ratio, the trace of the concrete, the form of execution (manual or

mechanic) and if there was a healing process.

KEYWORDS: Carbonation. Concrete. Ph. Structures.

LISTA DE TABELAS

Tabela 1 – Fatores intervenientes na carbonatação do concreto. ............................ 20

Tabela 2 – Classificação da agressividade do ambiente. ......................................... 21

Tabela 3 – Correspondência entre a classe de agressividade e a qualidade do

concreto..................................................................................................................... 27

Tabela 4 – Relação de porcentagem de vazios e a resistência do concreto. ........... 30

Tabela 5 – Dados da profundidade dos ensaios da frente de carbonatação. ........... 40

LISTA DE FIGURAS

Figura 1 – Esquema da difusão do CO2 nos poros concreto. ................................... 18

Figura 2 – Poros totalmente secos: não ocorre carbonatação. ................................ 22

Figura 3 – Poros completamente saturados: não ocorre carbonatação. .................. 22

Figura 4 – Poros parcialmente preenchidos com água: ocorre carbonatação. ......... 23

Figura 5 – Relação entre grau de carbonatação e umidade relativa ambiental. ....... 23

Figura 6 – Influência da relação a/c sobre a profundidade de carbonatação. .......... 26

Figura 7 – Localização da Estrutura Antiga. ............................................................. 32

Figura 8 – Estrutura Abandonada. ............................................................................ 33

Figura 9 – Estrutura nova, obra da Igreja Santa Margarida. ..................................... 34

Figura 10 – Trena aferida utilizada para comparação com as réguas. ..................... 35

Figura 11 – Régua simples comparada com a trena aferida. ................................... 35

Figura 12 – Régua metálica comparada com trena aferida. ..................................... 35

Figura 13 – Pilares escolhidos para o ensaio, estrutura antiga térreo. ..................... 36

Figura 14 – Pilares encolhidos para o ensaio, estrutura antiga andar superior. ....... 37

Figura 15 – Planta baixa com localização dos pilares, estrutura nova. .................... 37

Figura 16 – Faces escolhidas para ensaio, estrutura nova ...................................... 38

Figura 17 – Pontos ensaiados da estrutura antiga. Pilares de 1 a 6. ....................... 41

Figura 18 – Pontos ensaiados da estrutura antiga. Pilares de 7 a 10. ..................... 42

Figura 19 – Pontos ensaiados da estrutura nova. Pilares de 1 a 3. ......................... 43

Figura 20 – Pontos ensaiados da estrutura nova. Pilares de 4 a 6. ......................... 44

Figura 21 – Pontos ensaiados da estrutura nova. Pilares de 7 a 10. ....................... 44

LISTA DE SIGLAS E ABREVIATURAS

a/c – Relação água/cimento ou Fator água/cimento

ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnica

CE – Ceará

cm – Centímetro

EUA – Estados Unidos da América

g – Gramas

kg – Kilogramas

m – Metro

m2 – Metro Quadrado

m3 – Metro Cubico

mm – Milímetros

MPa – Mega Pascal

NBR – Norma Brasileira da ABNT

ºC – Graus Celsius

pH – Potencial hidrogeniônico

URCA – Universidade Regional do Cariri

LISTA DE SÍMBOLOS

Ca(OH)2...........................................................................................Hidróxido de Cálcio

CaCO3...........................................................................................Carbonato de Cálcio

CO2 ................................................................................................Dióxido de Carbono

C-S-H.................................................................................Silicato de Cálcio Hidratado

H2CO3..................................................................................................Ácido Carbonico

H2S.........................................................................................................Gás Sulfídrico

KOH.............................................................................................Hidróxido de Potássio

NaOH...............................................................................................Hidróxido de Sódio

SO2...................................................................................................Dióxido de Enxofre

SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO .................................................................................................... 14

1.1. Justificativa ............................................................................................... 15

1.2. Objetivos ................................................................................................... 16

1.2.1. Geral ............................................................................................ 16

1.2.2. Específicos .................................................................................. 17

2. CARBONATAÇÃO ............................................................................................. 18

2.1. Fatores Influentes da Frente de Carbonatação ...................................... 20

2.1.1. Concentração de CO2 ................................................................. 21

2.1.2. Umidade Relativa ........................................................................ 21

2.1.3. Tipo de Cimento e Adições ........................................................ 24

2.1.4. Relação água/cimento ................................................................ 25

2.1.5. Cura ............................................................................................. 27

2.1.6. Granulometria do Agregado ...................................................... 28

2.1.7. Execução do Concreto ............................................................... 28

3. MATERIAIS E MÉTODOS .................................................................................. 32

3.1. Descrição das estruturas ......................................................................... 32

3.1.1. Estrutura Antiga .......................................................................... 32

3.1.2. Estrutura Nova ............................................................................ 33

3.2. Equipamentos utilizados ......................................................................... 34

3.3. Metodologia do ensaio ............................................................................. 36

4. RESULTADOS E DISCUSSÕES ....................................................................... 40

4.1. Estrutura Antiga ....................................................................................... 40

4.2. Estrutura Nova .......................................................................................... 43

SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS ....................................................... 46

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ......................................................................... 47

ANEXOS ................................................................................................................... 51

14

1. INTRODUÇÃO

O Concreto Convencional é utilizado no dia a dia em obras da construção

civil, sendo um concreto simples sem nenhuma característica que o torne especial,

sem aditivos para acrescentar ou algum tipo de aperfeiçoamento. Para ter o controle

tecnológico, de execução e elaboração, o concreto apesar de ser simples, necessita

de um estudo prévio dos componentes que o compõe, seguindo as normas da ABNT

(Associação Brasileira de Normas Técnicas).

Um concreto dito bom, precisa ser trabalhável, pois a sua consistência está

ligada com a mobilidade da massa e a coesão entre seus componentes. Para

permitir uma maior ou menor deformação no concreto, pode-se modificar o grau de

umidade, pois é ele que determina a sua consistência, assim ocorre também a

alteração em suas características de plasticidade. O método mais utilizado

atualmente é o ensaio de abatimento do concreto, ou conhecido também como

Slump Test, ele determina a consistência em que o concreto se encontra e pode ser

aplicado na execução de quase todos os tipos de estruturas.

Desde quando começaram a utilizar o concreto armado em edifícios,

represas, usinas, pontes, viadutos, entre outras estruturas, esse vêm resistindo às

diversas sobrecargas e ações do meio externo, como clima, temperatura e ambiente

(POLITO, 2006). Em meados do século XX, engenheiros, técnicos e especialistas do

ramo da construção civil, observaram que as construções estavam apresentando

manifestações patológicas, de grande intensidade e incidência, na qual se

destacava a corrosão das armaduras, por consequência da frente de carbonatação.

O processo da carbonatação é iniciado primeiramente na superfície do

concreto, formando a “frente de carbonatação”, e vai adentrando para o interior até

chegar à armadura. O concreto normalmente possui meio alcalino entre 12,6 e 13,5;

este pH pode baixar para próximo de 8,5 quando o processo de carbonatação é

iniciado, o que acarreta a despassivação do aço, ocasionando a corrosão das barras

da armadura, podendo até mesmo haver um colapso de toda a estrutura de

concreto.

Quimicamente falando, o dióxido de carbono (CO2) penetra nos poros do

concreto, dissolvido na umidade que está contida na estrutura, formando o ácido

carbônico (H2CO3). Posteriormente esse ácido reage com alguns dos componentes

da pasta de cimento hidratada, resultando em água e carbonato de cálcio (CaCO3).

15

O composto que reage rapidamente com (H2CO3) é o hidróxido de cálcio

(Ca(OH)2). O carbonato de cálcio não deteriora o concreto, porém durante a sua

formação consome os álcalis da pasta e reduz o pH, tornando o concreto frágil

(CALAZANS, 2013).

Devido a essa problemática, o enfoque deste trabalho tem como objetivo

geral a investigação do comportamento da difusão da frente de carbonatação no

concreto convencional, através da comparação entre duas estruturas, uma estrutura

antiga com uma estrutura mais atual.

Com esse tipo de estudo e conhecimento que serão adquiridos, aos dos

dados coletados, pode-se prevenir de futuros problemas patológicos evitando gastos

desnecessários e garantindo a segurança da estrutura.

1.1. Justificativa

Segundo Helene (1992) a manifestação patológica de maior incidência em

estruturas de concreto tem sido a corrosão de armaduras, isso devido à

carbonatação do concreto, as fissuras recorrentes e as flechas excessivas das

peças estruturais.

A maior parte das pesquisas que abordam sobre a durabilidade do concreto

está direcionada á sua carbonatação, no qual é desenvolvida em corpos-de-prova

em laboratórios, ensaios em campo, e as suas variáveis como: tipo de cimento, fator

água/cimento, cura, composição e adensamento, adições e a porosidade.

Entre os estudos que comprovam a afirmação anterior, podem-se citar alguns

exemplos:

Na região Amazônica, a corrosão foi registrada como 42,68% das

manifestações patológicas para obras convencionais e 52,63% para obras especiais.

(ARANHA, 1994).

Para o estado de Pernambuco, a corrosão de armaduras corresponde a 64%

das manifestações patológicas registradas, sendo que 41,3% destas foram

registradas em obras situadas em ambientes urbanos e 5,8% em ambientes

marinhos (ANDRADE, 1997).

Nos EUA, 253.000 pontes e viadutos mostram algum tipo de deterioração,

sendo que 35.000 novos casos apresentados a cada ano e que, em ordem de

16

importância, a corrosão de armaduras aparece como as causas de deterioração

mais frequentes e problemáticas (MEHTA, 1994).

Passivação é uma condição de proteção das armaduras do concreto armado,

estas só ficam protegidas da corrosão quando o pH alcalino do concreto está em

torno de 13, caso contrário, esse pH pode ser alterado por ações de agentes

agressivos como o CO2 ou também a presença de íons cloreto, que quando

atingirem a profundidade da armadura ocorre a corrosão do aço.

É de significativa importância que os profissionais do ramo da construção civil conheçam as causas, os mecanismos e os sintomas da degradação das estruturas, para uma melhor prevenção do tipo de patologia ocorrida, com finalidade de que edificações possam ser concebidas, projetadas e executadas de tal forma que se tornem mais duráveis, segura e confiáveis, com um custo de manutenção aceitável e com uma vida útil maior possível (SANTOS, 2012).

Com este trabalho, espera-se contribuir para um melhor entendimento sobre a

frente de carbonatação, que é um tipo de manifestação patológica que ocorre no

concreto, as diferenças de profundidade de carbonatação, em diferentes estruturas

com anos de vida distintos, pois quanto maior a vida do concreto, mais tempo ele

ficou exposto ao CO2, não necessariamente maior será o teor de carbonatação, isso

irá depender de vários fatores, como a maior ou menor exposição ao dióxido de

carbono, o adensamento do concreto, a cura, entre outros que serão tratados no

decorrer do trabalho.

Trata-se de um estudo realizado na região do Cariri, mais especificamente na

cidade de Juazeiro do Norte – CE, pois como se refere a uma área mais urbanizada,

essa região é mais exposta aos agentes agressores do ambiente, ajudando na

obtenção dos resultados que serão adquiridos através do estudo da profundidade de

carbonatação.

,

1.2. Objetivos

1.2.1. Geral

Analisar a frente de carbonatação do concreto em uma estrutura antiga,

sendo esta um prédio abandonado, localizado próximo a Praça Feijó de Sá, Bairro

Triângulo, na cidade de Juazeiro do Norte – CE, comparando com uma estrutura

17

nova, construção de uma igreja, localizada no Bairro Campo Alegre, na mesma

cidade.

1.2.2. Específicos

Pesquisar bibliografias e ensaios de carbonatação já realizados por outros

autores;

Realizar o ensaio de carbonatação in loco do concreto na estrutura de um

prédio antigo e abandonado e na estrutura de uma construção nova;

Comparar os resultados dos ensaios de carbonatação realizados em campo.

18

2. CARBONATAÇÃO

O contato dos gases ácidos do ambiente, como o dióxido de carbono, com a

superfície da face exposta do concreto, é chamado de carbonatação, é um processo

que acontece naturalmente e que consiste na transformação de íons alcalinos do

concreto em carbonatos (KAZMIERCZAK, 1996; NEVILLE, 1997; ROY, 1999).

No ambiente encontra-se quantidades variadas de tipos de gases, dentre

eles, os gases ácidos são encontrados com maior relevância em centros urbanos,

túneis e viadutos.

Dentre os gases ácidos, o principal que pode ser encontrado na atmosfera

tanto em maior, como em menor escala, é o gás carbônico (CO2), também são

encontrados o gás sulfídrico (H2S) e o dióxido de enxofre (SO2), todos esses gases

citados anteriormente é o que ajuda a causar a carbonatação

Também pode ocorrer a carbonatação em ambientes rurais, no qual a

concentração de CO2 atinge níveis em torno de 0,03% em volume; porém se torna

mais significativa em ambientes urbanos, nos quais a concentração desse gás pode

chegar a 1% (NEVILLE 1997).

O processo físico-químico da carbonatação se divide em diversas etapas,

primeiramente o dióxido de carbono penetra nos poros ou fissuras do concreto e

começa a dilui-se na umidade presente na estrutura, formando o composto chamado

ácido carbônico (H2CO3) (TOKUDOME, 2009).

Como apresenta a Figura 1 abaixo:

Figura 1 – Esquema da difusão do CO2 nos poros concreto.

Fonte: Adaptado (TUUTTI, 1982)

19

Posteriormente o ácido carbônico reage rapidamente com alguns

componentes da pasta de cimento hidratada, como o hidróxido de cálcio (Ca(OH)2),

resultando em água e carbonato de cálcio (CaCO3), conforme a Equação 1. O

hidróxido de cálcio é dissolvido pela água presente na solução dos poros, segundo a

Equação 2.

Equação 1 Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O

Equação 2 Ca(OH)2 Ca2+ + 2OH

O concreto é penetrado pelo gás carbônico e transportado por meio da

difusão em fase gasosa do poro da matriz, assim se dissolvendo na solução aquosa

até entrar em total equilíbrio, conforme a Equação 3 e 4.

Equação 3 CO2 + H2O H+ + HCO3-

Equação 4 HCO3- H+ + CO3

-

O gás carbônico que foi dissolvido, reage com o Ca(OH)2 também dissolvido,

da mesma maneira que os outros produtos carbonatáveis da pasta de cimento,

conforme a Equação 5.

Equação 5 Ca2+ + CO3- CaCO

Todas essas equações foram provadas pela pesquisadora Dra. Marvola Piva

Kulakowski, da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, na sua tese para

doutorado, de tema: “Contribuição ao estudo da carbonatação de concretos e

argamassas compostos com adição de sílica ativa”.

O pH do concreto acaba sendo reduzido, pois houve a alteração da estrutura

de poros da pasta de cimento, devido aos produtos resultantes da reação com o CO2

e hidratação do concreto. Segundo Souza e Ripper (1998), o pH normal fica entre

12,5 a 14 e ao se carbonatar o valor se reduz para inferior a 9, fragilizando o

concreto.

20

A carbonatação se dá início na face exterior da estrutura de concreto armado,

formando a “frente de carbonatação”, que pode ser dividida em três áreas a partir da

superfície de exposição, sendo elas a região carbonatada, a região intermediária,

que consta em processo de carbonatação, e a região mais profunda do concreto,

que ainda não foi carbonatada.

A frente de carbonatação vai avançando ao interior do concreto e se caso

ocorrer dela chegar à armadura, causa a despassivação do aço, assim tornando a

armadura desprotegida e vulnerável ao processo de corrosão da mesma.

O aço é protegido por uma camada, que funciona como filme, de óxidos ricos

em cromo que aderem ao aço, o protegendo da corrosão, a desestabilização desse

filme passivante de óxidos, é chamado de despassivação do aço (NETO, 2013).

2.1. Fatores Influentes da Frente de Carbonatação

Os dois mais importantes fatores da frente de carbonatação são as

exposições no meio em que se encontram, por exemplo, urbano ou rural, e as

características finais do concreto, estes estão diretamente associados à velocidade

e profundidade de penetração da carbonatação no concreto.

Conforme detalhado na Tabela 1 abaixo:

Tabela 1 – Fatores intervenientes na carbonatação do concreto.

Fonte: Adaptado (CASCUDO; CARASEK, 2011)

Condições de Exposição Características do Concreto

• Concentração de CO2

• Umidade Relativa

• Tipo de Cimento e Adições

• Relação água/cimento

• Cura

• Tipo de Agregado

• Execução do Concreto

21

2.1.1. Concentração de CO2

O que ocasionam as chances de ataque ao concreto com mais velocidade

são as elevadas concentrações de CO2, sendo em concreto com altos índices de

relação água/cimento a penetração se torna mais rápida ainda. Isto ocorre porque

em ambientes com altos índices de CO2 a agressividade naquele meio será maior,

portanto se torna superior o risco de deterioração da estrutura de concreto.

E em locais referidos “especiais” como túneis, viadutos, garagens, encontra-

se o gás carbônico com valores bem mais elevados que o normal, por serem

ambientes confinados. Então nesses tipos de locais, o gás carbônico tem facilidade

de se acumular, devido à ventilação insuficiente destas áreas.

Abaixo segue a Tabela 2 identificando a classe de agressividade no ambiente:

Tabela 2 – Classificação da agressividade do ambiente.

Fonte: NBR 6118 - 2014.

2.1.2. Umidade Relativa

O que determina o grau de saturação dos poros do concreto é a umidade

relativa do ar. A carbonatação não consegue ocorrer, quando os poros estiverem

totalmente secos ou saturados, pois o CO2 não consegue reagir e se difundir

respectivamente.

Nos locais onde o concreto apresenta poros que estão totalmente secos, a

umidade presente na atmosfera é baixíssima, então o CO2 tem facilidade para

adentrar nas regiões mais internas do concreto, porém pela falta de umidade, não

22

encontra-se uma quantidade necessária de água para reagir com os componentes

do concreto, a fim de a carbonatação ocorrer. Conforme a Figura 2 abaixo:

Figura 2 – Poros totalmente secos: não ocorre carbonatação.

Fonte: Cascudo (1997) apud Polito (2006).

Nos locais onde o concreto apresenta poros completamente saturados,

devido ao alto teor de água presente, o CO2 tem dificuldade de penetrar no interior

do concreto, por causa da sua baixa velocidade de difusão não é possível ocorrer à

frente de carbonatação. Conforme a Figura 3 abaixo:

Figura 3 - Poros completamente saturados: não ocorre carbonatação.


23

Por fim, nos locais onde o concreto apresenta poros que encontram-se

relativamente preenchidos com água, o CO2 consegue avançar com facilidade,

reagir com a água e os outros componentes do concreto sem dificuldades,

ocorrendo a carbonatação do concreto, podendo despassivar a armadura,

ocasionando a corrosão do aço. Conforme a Figura 4 abaixo:

Figura 4 - Poros parcialmente preenchidos com água: ocorre carbonatação.


Segundo Figueiredo (2005), os maiores graus de carbonatação ocorrem

quando a umidade relativa no ambiente situa-se entre 50% e 60% e em umidades

inferiores a 20% ou superiores a 95%, a carbonatação ocorre de forma lenta ou

simplesmente não ocorre. De acordo com a Figura 5 abaixo:

Figura 5 – Relação entre grau de carbonatação e umidade relativa ambiental.

Fonte: Adaptado (VENUAT & ALEXANDRE, 1969).

24

2.1.3. Tipo de Cimento e Adições

O tipo e quantidade de cimento que são empregados na produção do

concreto estão ligados diretamente a velocidade em que ocorre a frente de

carbonatação, pois isso acaba implicando na quantidade de compostos alcalinos

presentes, que dependendo do cimento terá mais ou menos disponíveis para reagir

com o CO2 presente no ambiente.

Segundo Mehta e Monteiro (1994) e Neville (1997), os cimentos ditos puros,

como o cimento Portland apresentam maiores resistências à carbonatação em

relação aos cimentos com aditivos. Isto é, a velocidade e profundidade da frente de

carbonatação dos cimentos com aditivos são maiores, pois eles têm uma reserva

alcalina disponível menor, facilitando a penetração da frente de carbonatação. Dado

que, o CO2 reage diretamente com os compostos alcalinos do cimento, tais como o

Ca(OH)2, NaOH, KOH e o C-S-H. Exemplos, são os cimentos com adições de

pozolanas e escórias.

Venquiarutto, Isaía e Gastaldini (2002) encontram profundidades maiores de

carbonatação em concretos com adições de maior finura. Quanto mais fina a adição,

mais reativa, reagindo mais rapidamente com Ca(OH)2 e diminuindo a reserva

alcalina do meio, sujeito à carbonatação. Portanto, segundo Neville (1997) e Isaia

(1999), as adições minerais possibilitam refinamento dos poros capilares e dos

grãos, aumentando a sinuosidade dos capilares com a elevação da compacidade da

estrutura cimentícia.

Bauer, Nepomuceno e Pozzan (2001), observaram que quando corpos de

provas carbonatados, que continham sílica ativa, ocorrem uma variação na

distribuição dos poros, assim diminuindo o acesso de água aos poros do material.

De acordo com os estudo de Khunthongkeaw, J.; Tangtermsirikul,

S.;Leelawat, T (2006).

A carbonatação natural e acelerada de concretos com adições de

diferentes tipos de cinza volante conclui-se que, em elevados teores de substituição, superiores a 25%, ocorreram um aumento da velocidade de carbonatação. Já em teores inferiores a 10%, contudo, esse aumento foi insignificante, quando comparado a um concreto convencional sem adição

E em estudos realizados por Parrott (1987), a profundidade de carbonatação

em cimentos com adições de filler calcário e escória de alto forno é mais sensível à

influência do tipo de cimento do que às condições de cura.

25

Portanto, o avanço da frente de carbonatação e a concentração de hidróxido

de cálcio nos poros do concreto, dependem do tipo de cimento utilizado, de

acréscimos de aditivos ou não, da relação água/cimento e do seu grau de

hidratação. Por exemplo, o silicato tricálcio que tem um alto calor de hidratação, faz

com que o concreto possa fissurar e abrir caminho para o CO2 penetrar no seu

interior.

2.1.4. Relação água/cimento

O fator água/cimento está intimamente relacionado com a quantidade e

tamanho dos poros do concreto endurecido e com as propriedades mecânicas finais

do material. Quanto maior a relação a/c, maior será a porosidade e a permeabilidade

de um concreto, e consequentemente, mais facilmente o CO2 poderá difundir-se

através do concreto (MONTEIRO, 2002)

A água que é utilizada na execução do concreto serve para reagir

quimicamente com as partículas do cimento, acarretando seu endurecimento,

facilitando o adensamento e expelindo as bolhas de ar contidas no interior do

concreto, assim permitindo um bom acabamento e controlando a trabalhabilidade do

concreto, ou seja, dar plasticidade ao mesmo no meio tempo em que estiver úmido.

Segundo Azañedo, Helard e Muñoz, (2007) apud Monteiro (2010), em uma

mistura, ainda fresca, com pouquíssima quantidade de água, acarreta uma massa

sem consistência, dura, não trabalhável e com baixa resistência. No concreto já

endurecido, como os poros estarão quase vazios, o CO2 penetrará com facilidade

para seu interior, porém não irá conseguir reagir com os componentes do concreto,

pois não terá uma quantidade mínima de água necessária para que a reação ocorra.

Já uma mistura com elevada quantidade de água acaba gerando uma pasta,

na qual sela os vazios e lava o cimento da superfície do agregado, porém com baixa

resistência também. Os poros do concreto estarão totalmente saturados, impedindo

a infiltração do CO2, deixando-o com uma velocidade de difusão insignificante, assim

não ocorrendo a carbonatação.

Quanto maior a relação a/c, maior será a porosidade e a permeabilidade de

um concreto, e consequentemente, mais facilmente o CO2 poderá difundir-se através

do concreto (MONTEIRO, 2002). Por conseguinte, terá uma menor resistência a

compressão.

26

Segundo pesquisas de Lian e Zhuge (2010) apud Monteiro (2010), foram

estudadas as relações de água/cimento entre 0,30 e 0,38 e concluíram que para

relação água/cimento maior que 0,34 a resistência a compressão diminui e a

permeabilidade aumenta. Os melhores resultados foram obtidos a 0,32 e não se

recomenda relação água-cimento menor que 0,30.

A Figura 6 abaixo mostra o gráfico da variação da profundidade de

carbonatação (mm) em função da variação da relação a/c para um concreto de 350

kg de cimento por m3 de concreto e de igual composição, após três anos de ensaios.

Figura 6 – Influência da relação a/c sobre a profundidade de carbonatação.

Fonte: Figueiredo (2005).

Sabe-se que, a carbonatação diminui com o aumento da resistência mecânica

do concreto. A profundidade de carbonatação em um concreto de 40 MPa será de 5

mm aos 4 anos, e 10 mm aos 16 anos. Entretanto, em um concreto de 20 MPa, será

de 5 mm aos 1,5 anos, e 10 mm aos 2 anos (NEVILLE, 1997 e POLITO, 2006).

27

Tabela 3 – Correspondência entre a classe de agressividade e a qualidade do concreto.

Fonte: NBR 6118 - 2014.

2.1.5. Cura

A cura é o conjunto de medidas necessárias que são tomadas para que se

evite ocorrer evaporação da água no concreto de forma rápida, o concreto fica sob

uma camada de água, por um determinado intervalo de tempo, durante esse

período, ocorrem às reações iniciais de hidratação e endurecimento do cimento.

Esse intervalo de tempo adotado varia de ambiente para ambiente, pois dependem

diretamente da temperatura, umidade, concentração da exposição e condições das

propriedades dos materiais utilizados.

Em cimentos com misturas e aditivos, como pozolanas e escórias de alto-

forno, se torna mais importante o processo de cura, pois como visto anteriormente,

neles a facilidade de ocorrer à frente de carbonatação são maiores. Para que o

aglomerante possa conseguir desenvolver resistência, antes de a estrutura

manifestar tensões de tração nas superfícies das peças, é necessário assegurar por

um tempo adequado, água suficiente para ocorrer às reações de hidratação.

Uma cura mal feita gera fissuras, de variadas dimensões, assim essas micro

aberturas facilita a entrada do CO2, tornando mais fácil o avanço com rapidez da

frente de carbonatação no concreto. Portanto, percebe-se que a cura tem grande

influência na velocidade da carbonatação.

Segundo Figueiredo (2005), Silva (1995) apud Polito (2006), com um tempo

de cura maior e uma excelente eficiência no método a ser aplicado nas estruturas,

28

as propriedades do concreto serão melhores, pois o cimento estará com um grau de

hidratação maior, consequentemente, a porosidade e a permeabilidade do concreto

menor será, reduzindo as refrações que costumam ocorrer durante a secagem da

estrutura, evitando o aparecimento de fissuras.

2.1.6. Granulometria do Agregado

O agregado miúdo quanto mais fino, maior será a sua superfície específica,

assim necessitando de mais água para deixar o concreto mais trabalhável. Por

conseguinte, o uso de agregados maiores necessitará de menos água para o

concreto chegar a ser trabalhável.

2.1.7. Execução do Concreto

Uma boa execução do concreto resulta em atender as suas características,

de resistência à compressão, pega, trabalhabilidade e impermeabilidade, o que faz a

edificação ser estável e mais durável. Serão abordados os fatores que influenciam

na boa execução, como a mistura dos componentes da pasta, trabalhabilidade,

transporte, lançamento e adensamento.

Mistura dos componentes da pasta

Mistura dos agregados graúdos, miúdos, aglomerantes, aditivos (opcional) e

água, formando uma massa homogênea, de forma que garanta uma boa resistência

e trabalhabilidade. Um concreto bem trabalhável facilita a concretagem e depois de

endurecido se torna impermeável, portanto dificulta a passagem de CO2 para seu

interior.

A mistura pode ser feita de modo manual e mecânica. A norma NBR

12655:2006 descreve as etapas de como preparar o concreto.

Deve-se evitar a mistura feita de forma manual, pois no decorrer da obra

necessitará de diversas massadas, tornando-as heterogêneas umas das outras.

Essa forma de mistura é apenas aceitável para obras de porte pequeno ou de pouca

importância.

29

Em concretos usinados deve-se coletar amostras de cada caminhão betoneira

para realização de ensaios em laboratórios, de resistência e o slump test.

Segundo Neville (1982), ressalva-se que não existem regras especifica para a

ordem certa de carregamento dos materiais na betoneira, pois as recomendações

variam de acordo com as propriedades da mistura e do misturador. Em canteiros de

obras, geralmente coloca-se primeiramente uma pequena quantidade de água,

seguida de todos os materiais sólidos, recomenda-se um carregamento uniforme e

simultâneo, quando possível, a maior parte da água deveria ser colocada também

ao mesmo tempo, o restante da água deve ser lançada depois dos sólidos.

Foi verificado que em algumas betoneiras do tipo contracorrente, em laboratório, de misturas muito duras, coloca-se primeiramente areia, uma parte do agregado graúdo e cimento, depois a água, por fim, o restante do agregado graúdo, com a finalidade de desmanchar as pelotas de argamassa que são formadas. (NEVILLE, 1982)

Transporte

Segundo Azevedo (1977), a forma como o concreto será transportado até as

fôrmas deve ser de modo seguro e rápido, mantendo a homogeneidade do material,

evitando a sua segregação, ou seja, a separação destes, assim impedindo o

concreto de atingir a uniformidade. Esse transporte pode ser na direção horizontal,

vertical e oblíqua.

O tipo de transporte que será utilizado dependerá do tipo de construção,

volume, localização e altura. Para poucas distâncias pode-se utilizar do carrinho de

mão, para longas distâncias e alturas, o transporte é feito por caminhão betoneira,

com cuidados no tempo em que o caminhão percorre da usina até o local de

descarregamento, para o concreto chegar com uma boa trabalhabilidade e antes do

início da pega.

Lançamento

O concreto deve ser lançado de forma cuidadosa para evitar também a

segregação, separando os agregados graúdos mais pesados dos demais, formando

às “bicheiras”. Uma vez iniciada o lançamento terá que ser finalizado, o prazo não

30

pode se estender por mais de uma hora, pois afeta na sua trabalhabilidade e

resistência final.

Segundo Marcelli (2007) e Ripper (1999), a altura mínima de lançamento não

pode ser superior a 2,0 m; não pode ocorrer após o início da pega do concreto,

deve-se ser lançado de uma forma uniforme dentro das fôrmas, evitando

concentrações indesejadas. Caso a peça concretada ultrapasse essa altura, deve-se

abrir janelas laterais nas formas, utilizando funis, trombas e calhas para facilitar o

processo de concretagem. Assim não ocorrendo à segregação deixando vazios na

peça porosa e a armadura exposta aos agentes agressivos.

Adensamento

Existem duas formas de adensamento, por meio manual e mecânico. Seu

objetivo é retirar ou diminuir ao máximo os vazios presentes na massa do concreto,

o deixando mais denso e compactado possível, reduzindo a sua porosidade

(MARCELLI, 2007). Abaixo segue a tabela da influência da porcentagem de vazios e

a resistência do concreto.

Tabela 4 – Relação de porcentagem de vazios e a resistência do concreto.

Fonte: BAUER, 2000

Ainda segundo Marcelli (2007), o adensamento manual não é indicado, pois

apresenta maior falha na execução, é utilizado em obras de pequeno porte, com o

auxílio de um socador, podendo ser uma barra de ferro, que executa golpes no

concreto até apresentar uma camada lisa.

O adensamento com o vibrador de imersão é o mais utilizado e recomendado

devido a sua eficiência, ele retira todo o vazio do concreto, porém necessita de mão

de obra especializada. Deve-se atentar ao tempo de vibração, não pode vibrar o

concreto em excesso, pois ocorre a segregação dos materiais e exsudação da água,

31

ou seja, os agregados ficam submersos e é formada uma superfície de água de

adensamento.

A Norma NBR 14931 estabelece critérios para o adensamento mecânico ou

manual:

Evitar a vibração da armadura para não prejudicar a aderência com o concreto;

No adensamento manual as camadas não podem ter alturas superiores a 20 cm;

No adensamento mecânico com vibradores de imersão, a altura das camadas não deve ultrapassar ¾ do comprimento da agulha;

Tanto a falta como o excesso de vibração são prejudiciais ao concreto; O vibrador deve ser aplicado na posição vertical; Fazer a vibração em um maior número possível de pontos da peça

concretada; A retirada do vibrador deve ser lenta e mantendo-o sempre ligado; Não permitir que o vibrador entre em contato com as fôrmas para evitar o

aparecimento de bolhas de ar; Para um bom adensamento é necessário estabelecer um plano de

lançamento adequado às necessidades da peça concretada.

Atendendo todos esses requisitos da execução do concreto, a peça

apresentará uma maior durabilidade e resistência tanto físicas quanto a passagens

para invasão dos agentes agressivos para seu interior, podendo a vir causar a

carbonatação.

32

3. MATERIAIS E MÉTODOS

A metodologia experimental realizada nesta pesquisa tem como objetivo

apresentar os equipamentos utilizados em campo e a realização dos procedimentos,

com o intuito de contribuir para o conhecimento da variabilidade da profundidade de

carbonatação em duas estruturas com idades diferenciadas expostas ao CO2.

O procedimento compreendeu na realização de ensaio semi-destrutivo em

campo, como o da profundidade de carbonatação, já que é preciso quebrar uma

pequena parte da estrutura para realização do experimento.

Os ensaios foram realizados em pilares da estrutura de concreto armado,

perfurando-os de modo a chegar à armadura, para aplicação da solução de

fenolftaleína e visualizar a profundidade da frente de carbonatação.

3.1. Descrição das estruturas

3.1.1. Estrutura Antiga

Foi escolhido um prédio antigo abandonado, que ocupa um quarteirão,

próximo a Praça Feijó de Sá, Bairro Triângulo, na cidade de Juazeiro do Norte.

Como pontos de referência, o prédio encontra-se vizinho ao Hospital das Clínicas e

Fraturas do Cariri e ao Posto de gasolina BR Petrobrás. Observa-se que está

localizado em uma área urbana, com presença de grande movimentação de

veículos, por conta da principal entrada da cidade.

Figura 7 – Localização da Estrutura Antiga.

Fonte: Elaborada pelo autor, 2017.

33

Figura 8 – Estrutura Abandonada.


Por se tratar de uma construção abandonada, não foi possível obter nenhum

registro técnico de materiais empregados, método de execução, controle de

qualidade, processo de cura do concreto, a idade do mesmo.

O prédio consiste em uma área total de 1.709,81 m2 e perímetro de 187,35 m

aproximadamente. Compreende uma edificação térrea, mais um pavimento em

estrutura de concreto armado, com blocos de vedação de tijolo cerâmico, laje

impermeabilizada. As dimensões dos pilares compreende 18x48 cm com

recobrimento de 1 à 1,5 cm, não sendo possível saber a especificação do traço.

A classe de agressividade onde essa estrutura está localizada é moderada,

de acordo com a Tabela 2.

3.1.2. Estrutura Nova

Construção de uma Igreja localizada no Loteamento Green Park, Quadra F,

Bairro Campo Alegre, em Juazeiro do Norte – CE, próxima a indústria de calçados

Newway e após o Parque de Eventos Padre Cícero.

Edificação recente, com 4 meses que foi iniciada, estrutura de concreto

armado, com blocos de vedação de tijolos cerâmicos, com informação que a coberta

será de telhas cerâmicas. Os materiais utilizados na construção são fornecidos

34

através de doações, portanto não sendo possível identificar a qualidade dos

mesmos.

Figura 9 – Estrutura nova, obra da Igreja Santa Margarida.


Dimensões dos pilares compreende 15x40 cm, houve o processo de cura dos

pilares, traço informado do concreto 1:2:3; adensamento manual, não utilizando o

vibrador de imersão, recobrimento de 3 cm e a classe de agressividade do ambiente

onde a construção está localizada, também é moderado, de acordo com a Tabela 2,

porém com concentrações de CO2 diferenciada da estrutura antiga.

3.2. Equipamentos utilizados

Furadeira elétrica;

Marreta;

Talhadeira;

Régua Graduada em milímetros;

Aspesor;

Solução alcoólica de fenolftaleína a 1% (composta de 1g de fenolftaleína +

50g de álcool + 50g de água).

35

As réguas graduadas utilizadas foram comparadas a uma trena aferida e

certificada pelo INMETRO (ver Anexo).

De acordo com as Figuras 10, 11 e 12 abaixo:

Figura 10 – Trena aferida utilizada para comparação com as réguas.


Figura 11 – Régua simples comparada com a trena aferida.


Figura 12 – Régua metálica comparada com trena aferida.


36

3.3. Metodologia do ensaio

O primeiro passo procedeu selecionar os pontos em pilares a serem

ensaiados, onde foram realizadas as medições e comparados os resultados, optou-

se escolher pilares de forma aleatória, por estarem localizados em áreas de melhor

acesso. Esses pontos marcados estão de acordo com a posição longitudinal em que

a armadura dos pilares de concreto se encontram, essas armaduras foram

localizadas com o auxílio da régua graduada, sendo escolhidas medições próximas

aos cantos dos pilares.

Posteriormente os pontos foram identificados e localizados em um croqui

esquemático, como forma de organização dos dados e amostras realizadas.

Na edificação abandonada foram escolhidos 10 pontos em pilares distintos, 6

pontos em pilares do térreo e 4 em pilares do pavimento superior, por serem áreas

com acessibilidade e com finalidade de observar se a profundidade de carbonatação

tem variação significativa, por estarem em pavimentos distintos.

As Figuras 13 e 14, a seguir ilustram os pilares escolhidos para o ensaio de

carbonatação.

Figura 13 – Pilares escolhidos para o ensaio, estrutura antiga térreo.


37

Figura 14 – Pilares encolhidos para o ensaio, estrutura antiga andar superior.


Na obra da igreja, também foram escolhidos 10 pontos aleatórios distintos.

Concreto em perfeito estado com apenas 4 meses, conforme apresentam as Figuras

15 e 16 a seguir.

Figura 15 – Planta baixa com localização dos pilares, estrutura nova.


38

Figura 16 - Faces escolhidas para ensaio, estrutura nova


Após a localização dos pontos a serem ensaiados, deu-se o início da

execução das aberturas dos pilares nos locais escolhidos. Na estrutura antiga, foi

utilizado da talhadeira e marreta para o rompimento da superfície do concreto até

chegar às armaduras. Não foi possível aberturas com dimensões exatas, pois a

argamassa de revestimento soltava-se facilmente e o concreto foi rompido utilizando

a força braçal. Na estrutura nova utilizou-se apenas a furadeira, com aberturas de

profundidade de aproximadamente 8 cm. Esses locais das perfurações tiveram em

conta a posição das armaduras, que foram localizadas através da régua graduada.

Vale observar, em relação à estrutura nova, que por se tratar de uma

construção em andamento, as aberturas realizadas terão que ser reparadas,

portanto no momento da perfuração, recomenda-se furar mais 2 cm livre atrás das

armaduras, para na reparação com a argamassa de preenchimento, esta possa fixar

e ter aderência com a armadura.

A superfície rompida deve ser limpa corretamente, com um pincel para

garantir a credibilidade dos resultados do ensaio, para evitar ter resíduos de pó em

zonas indesejáveis. Na estrutura antiga, foram encontrados alguns pilares com

concreto desplacado, com isto, alguns ensaios foram feitos nestes locais, evitando a

realização de novas aberturas sem necessidade.

Por meio de um borrifador, com solução composta por 1g de fenolftaleína,

50g de álcool e 50g de água, aplicou nas aberturas dos pilares, nas áreas rompidas

39

da estrutura antiga e nos furos do interior da superfície da estrutura nova e verificou

a sua coloração.

Se uma determinada área do concreto não estiver carbonatado, sua

coloração será diferenciada, assim podendo ser medida a profundidade da frente de

carbonatação.

Não existem normas de como deve ser realizado o ensaio de carbonatação,

apenas de como deve ser efetuado o procedimento de execução do concreto.

40

4. RESULTADOS E DISCUSSÕES

Após a aplicação da solução de fenolftaleína no concreto, ele poderá se

apresentar em duas cores distintas. A superfície incolor ocorreu a carbonatação,

pois houve o contato do dióxido de carbono com a superfície exposta do concreto,

diminuindo seu pH. Já a superfície com um tom rosado/roxo, não ocorreu o processo

de carbonatação, isso pelo fato de que o dióxido de carbono ainda não ter entrado

em contato naquela parte rosada do concreto, portanto não ocorrendo reação

naquela área e a resistência do concreto permanecendo a mesma.

4.1. Estrutura Antiga

Ensaio realizado no dia 03/06/2017. O prédio abandonado apresentou alguns

pilares com pequenas frentes de carbonatação, em outros a carbonatação chegava

até as armaduras com agentes agressivos penetrando para o interior do concreto.

Como se pode notar nas Figuras 17 e 18.

Na Tabela 5, estão apresentadas os resultados das medidas da profundidade

da frente de carbonatação, referentes aos 10 pilares ensaiados, não sendo possível

conseguir todas as medidas com exatidão, isso devido à irregularidade do

rompimento dos pilares.

Tabela 5 – Dados da profundidade dos ensaios da frente de carbonatação.

ESTRUTURA ANTIGA

Pilar 1 0,5 cm com inicio de

carbonatação na armadura Pilar 6 1 cm

Pilar 2 0,5 cm com inicio de

carbonatação na armadura Pilar 7

0,5 cm com início de agentes agressivos

penetrando no interior do concreto

Pilar 3 Todo carbonatado Pilar 8 Início de agentes agressivos penetrando

no interior do concreto

Pilar 4 Todo carbonatado Pilar 9 1 cm

Pilar 5 Todo carbonatado Pilar 10 1,5 cm com início de agentes agressivos

penetrando no interior do concreto


41

Figura 17 – Pontos ensaiados da estrutura antiga. Pilares de 1 a 6.


42

Figura 18 – Pontos ensaiados da estrutura antiga. Pilares de 7 a 10.


Os resultados estão detalhados na Tabela 5. Houve uma variação de

profundidade de carbonatação de 10 mm, os pilares 3, 4 e 5 foram os que tiveram

maior índices de carbonatação, pois eles estão completamente carbonatados.

43

Notou-se que alguns pilares do térreo estão mais carbonatados do que os

pilares do pavimento superior, isso ocorreu devido à umidade, pois os índices de

infiltrações e intempéries de chuvas no andar superior são maiores, portanto os

poros do concreto podem estar mais saturados, dificultando a passagem do CO2 e

não ocorrendo as reações necessárias para resultar na carbonatação do concreto.

Em uma estrutura carbonatada, o pH do concreto é alterado, sendo reduzido,

provocando uma menor resistência do concreto. Portanto, a estrutura pode vir

apresentar outras patologias, sendo capaz de desmoronar, causando sérios

acidentes.

4.2. Estrutura Nova

Ensaio realizado no dia 10/05/2017. De acordo com as Figuras 19, 20 e 21,

pode-se observar que os pilares da construção da igreja não apresentaram frente de

carbonatação, ou seja, o pH do concreto permanece o mesmo, não sendo alterado

em consequência das reações dos componentes do cimento e agentes agressivos.

Por ser tratar de estrutura recente, com apenas 4 meses de duração, não teve tanta

exposição aos agentes agressores do meio ambiente e sua localização distante do

centro urbano, todos esses citados contribuem para uma não formação da frente de

carbonatação nessa estrutura.

Figura 19 – Pontos ensaiados da estrutura nova. Pilares de 1 a 3.


44





45

CONCLUSÃO

Com base nos estudos realizados e resultados obtidos, a propagação da

frente de carbonatação possui variados fatores de influência, como a concentração

do CO2, umidade do ar, relação a/c, a forma em que o concreto foi executado, se

houve o processo de cura, temperatura do ambiente, a idade em que a estrutura se

encontra.

Verificou-se que existe carbonatação apenas nos pilares da estrutura antiga,

foram levados em conta apenas os fatores como a exposição ao CO2 e idade da

estrutura. O prédio abandonado localiza-se em uma área totalmente urbanizada,

diferente da obra da igreja que fica próximo as zonas mais rurais, assim por lógica, a

presença de CO2 entre as duas áreas são distintas.

Alguns pilares da estrutura antiga apresentavam fissuras, essas facilitam a

difusão do dióxido de carbono, acelerando o processo de carbonatação do concreto.

Observou-se que nos ensaios realizados no pavimento superior da edificação

antiga, apresentou uma profundidade de carbonatação menor do que no pilares do

térreo, isso devido à umidade, pois o andar superior está sujeito a infiltrações e

intempéries de chuvas, dificultando a difusão da carbonatação. Porém existia a

presença da corrosão nas armaduras, de acordo com a bibliografia não é preciso ter

a despassivação da armadura, para que cause a corrosão da mesma.

A análise da frente de carbonatação oferece resultados teóricos e de ordem

prática, com estudos direcionados não á apenas a sua profundidade, mas ao

diferente comportamento em cada tipo de estrutura, resistência da mesma, o tipo de

concreto utilizado.

Vale ressaltar que a estrutura nova irá ou poderá se carbonatar, pois os

cuidados relatados durante este trabalho não foram atendidos, não se sabe a

qualidade dos materiais, a mistura do concreto que foi realizada em obra, sem

exatidão na medida do traço e relação a/c, não houve um adensamento mecânico,

portanto podendo haver vários vazios no seu interior. O fato dessa edificação não

estar carbonatada, pode ser devido a sua idade de 4 meses, não estando exposta

aos agente agressivos presentes no ambiente por uma faixa de duração para vir ao

aparecimento de patologias. Portanto, futuramente esta estrutura poderá a vir a ser

carbonatada.

46

SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS

Aprofundar os estudos sobre a frente de carbonatação das estruturas de

concreto armado em relação à difusão do CO2 através do concreto;

Agressividade ambiental com relação à carbonatação na região do Cariri

(Concentração de CO2 ambiente e umidade relativa do ar);

Agressividade ambiental com relação à carbonatação em situações

particulares de exposição.

47

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ANEXOS

Certificado de Calibração da Trena

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