UNIVERSIDADE MOGI DAS CRUZESCAMPUS VILLA LOBOS

Patologia na Construção Civil8° semestre

Prof. Ms. Jorge S. Lyra

2015

Fissuras causadas por alterações químicas dos materiais de construção:

mecanismos de formação e configurações típicas

• Mecanismos de formação

• Configurações típicas

Mecanismos de formação

Os materiais são suscetíveis de deterioração pela ação desubstâncias químicas, principalmente as soluções ácidas e algunstipos de álcool.

Veremos as seguintes alterações químicas:

• Hidratação retardada de cales

•Ataque por sulfatos

•Corrosão de armaduras

Mecanismos de formação

Hidratação retardada de cales

Uma cal que possui cales mal hidratadas pode apresentar teoresbastante elevados desses óxidos, que sempre estarão ávidos porágua.

Quando componentes ou elementos com cales mal hidratadas,sofrem umidificação ao longo de sua vida útil, haverá a tendência deque os óxidos livres venham a hidratar-se , originando assim comoconsequência, um aumento do volume de aproximadamente 100%

Mecanismos de formação

Hidratação retardada de cales

Devido a intensidade da expansão, poderão ocorrer fissuras e outrasavarias, em tudo semelhantes àquelas analisadas para o caso dasdilatações térmicas ou higroscópicas.

Em argamassa de assentamento, a sua expansão pode provocarfissuras horizontais no revestimento, acompanhando as juntas deassentamento da alvenaria

Preferencialmente as fissuras ocorrerão próximo ao topo da parede.

Configurações típicas

Fissuras horizontais no revestimento provocadas pela expansão da argamassa de assentamento

Configurações típicas

Pequeno buraco no revestimento em argamassa, resultante de hidratação retardada de óxidos livres presentes na cal.

Mecanismos de formação

Ataque por sulfatos

O aluminato tricálcico, um constituinte dos cimentos, podem reagircom sulfatos em solução formando um composto denominadosulfoaluminato tricálcico ou etringita, sendo que esta reação éacompanhada de grande expansão.

A reação só ocorre com a presença de cimento, água e de sulfatossolúveis; por isso que a utilização conjunta de cimento e gesso épotencialmente perigosa

Mecanismos de formação

Ataque por sulfatos

Fontes de sulfatos:

• Solo

• Águas contaminadas

• Componentes cerâmicos constituídos por argilas com altos teoresde sais solúveis.

Mecanismos de formação

Ataque por sulfatos

Um exemplo é o caso de alvenarias revestidas, as trincas serãosemelhantes àquelas que ocorrem por retração da argamassa derevestimento. Ela diferem das primeiras, em três aspectosfundamentais:

Aberturas mais pronunciadas

Acompanham aproximadamente as juntas de assentamentohorizontais e verticais

Aparecem quase sempre acompanhadas de eflorescências

Configurações típicas

Fissuras na argamassa de revestimento provenientes do ataque por sulfatos

Configurações típicas

Solução: utilizar concreto com baixa permeabilidade e baixa relaçao água-cimento (A/C < 0,5), escolher um cimento com quantidade de C3A < 5%

Mecanismos de formação

Corrosão de armaduras

As armaduras das peças de concreto armado quase sempre sãocolocadas nas proximidades de suas superfícies; no caso decobrimentos insuficientes ou de concretos mal adensados, asarmaduras ficarão sujeitas à presença de água e de ar, podendodesencadear um processo de corrosão, que comprometerá toda aextensão mal protegida da armadura.

Mecanismos de formação

Corrosão de armaduras

De acordo com Cánovas (1977), a corrosão de armaduras nasestruturas de concreto são decorrentes, preponderantemente, deprocessos eletroquímicos característicos de corrosão em meioúmido, intensificando-se com a presença de elementos agressivos ecom o aumento da heterogeneidade da estrutura, tais como:aeração diferencial da peça, variações na espessura do cobrimentode concreto e heterogeneidades do aço ou mesmo das tensões queestá submetido.

Mecanismos de formação

Corrosão de armaduras

Meios agressivos:

• Ambientes marinhos (ricos em íons cloro)

• Solos com elevado teor de matéria orgânica em decomposição(presença de ácido carbônico)

• Solos contaminados

• Atmosferas poluídas de grandes cidades (íons enxofre provenientesda queima de combustíveis)

• e diversas atmosferas industriais (refinarias de petróleo, indústriasde papel e celulose,cerveja etc).

Mecanismos de formação

Corrosão de armaduras

Fatores que influenciam na corrosão:

• Permeabilidade do concreto à água e gases

• Grau de carbonatação atingido pelo concreto

• Composição química do aço

• Estado de fissuração da peça

• Umidade relativa do ar

• Presença de íons agressivos.

Mecanismos de formação

Corrosão de armaduras

Observação

Tomar cuidado com o emprego indiscriminado de cloreto de cálciocomo aditivo acelerador de pega.

Segundo Helene (1983), pequenos teores de cloreto, concentradosnuma determinada região da peça, podem ser mais prejudiciais doque altos teores distribuídos de maneira uniforme e homogênea.

Configurações típicas

Aspecto externo da evolução da corrosão da armadura no concreto

Configurações típicas

Teto de galeria de esgoto doméstico: corrosão generalizada das armaduras, fissurações e lascamentos do concreto

Configurações típicas

As reações de corrosão, independente de sua

natureza, produzem óxido de ferro, cujo volume é

muitas vezes maior do que o volume original do

metal.

Fissuração acentuada e lascamentos em pilar de

concreto armado, devidos à corrosão das armaduras

(emprego indevido de cloreto de cálcio)

Configurações típicas

Corrosão de armadura provocando danos na parede monolíticade concreto; no caso, não foram utilizados espaçadores que

assegurassem o adequado cobrimento das armaduras

Configurações típicas

Infiltração de água queacarreta a perda rápida daalcalinidade do concreto,favorecendo ataque decloretos e corrosão dasarmaduras.

Biodeteriorização em concreto

Mecanismos de formação

Hidratação retardada do óxido de magnésio

Por outro lado, quando se trata da hidratação retardada do óxido demagnésio, presente na cal do tipo magnesiana ou dolomítica, estareação é bem mais lenta e ocorre simultaneamente à carbonataçãodo Ca(OH)2, nessa situação, o principal problema observado naatualidade é a desagregação do emboço ou mesmo, no caso derevestimentos cerâmicos, o destacamento das peças cerâmicas, comruptura no interior da camada de emboço (CINCOTTO, 1976;CARASEK, CASCUDO, 1999).

Patologias – Agentes Químicos

Reação alcali-agregado: A reação álcali- agregado pode criar expansões e

severas fissuras nas estruturas de concreto.

Quando o cimento tem um alto percentual de álcalis Na+ ou K+ e fica

submerso num ambiente com humidade relativa maior que 80%, os

agregados, normalmente formados por silice amorfa e criptocristalina, formam

um gel expansivo, que provoca fissuração geral no concreto. Quando se cria

uma fissura é possível ver o gel, que rapidamente se carbonata.

Solução: utilizar cimento com menos que 0,6 - 1,5% entre Na2O e K2O,

utilizar agregados especiais

Ataque de água pura: Quando as águas entram em contato com a pasta de

cimento Portland, elas tendem a hidrolisar ou dissolver os produtos contendo

cálcio.

Patologias – Agentes Químicos

Ataque por ácidos: Em ambientes úmidos o CO2, o SO2 e outros gases ácidos

presentes na atmosfera atacam o concreto, dissolvendo e removendo parte da

pasta de cimento Portland endurecido.

Ataque de água do mar: A água do mar contém sulfatos e ataca o concreto. A

cristalização dos sais nos poros do concreto pode provocar a degradação devido

à pressão exercida pelos cristais salinos.

Carbonatação: O CO2, presente na atmosfera combina com as bases do cimento

hidratado, resultando compostos com pH mais baixos, facilitando a corrosão.

Cloretos: A ação dos íons cloretos também causa corrosão das armaduras do

concreto.

Patologias – Agentes Químicos

Falha de vibração do concreto acarreta porosidade, que facilita apenetração dos agentes agressivos da atmosfera, como CO2,cloretos e sulfatos

Patologias – Agentes Químicos

Ataques ácidos, provocados pelo derramamentode caldo de cana, provocaram a corrosão doconcreto e das armaduras, que passaram a nãoatender mais as solicitações estruturais daedificação

Ataque pela água do mar

Obrigado