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IMPLICAÇÕES DA NORMA DE DESEMPENHO: COMO PROJETAR VIDA ÚTIL DE 75 ANOS
Prof. Dr. Bernardo [email protected] / [email protected]
Head of Itt Performance / UnisinosPresidente Alconpat Brasil
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ITT PERFORMANCE – INSTITUTO TECNOLÓGICO DE DESEMPENHO PARA
CONSTRUÇÃO CIVIL
www.unisinos.br/itt/ittperformance
Prof. Dr. Bernardo [email protected] / [email protected]
Head of Itt Performance / UnisinosPresidente Alconpat Brasil
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Sistema Unisinos de C&T&I
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Institutos Tecnológicos
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Certificações
• Única ITA (Instituição Técnica Avaliadora) do estado;
• Processo avançado de certificação ISO 17025;
• Única entidade oficial de avaliação de produtos para certificação Cradle to Cradle na América Latina
www.c2ccertified.org
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Certificações
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NBR 15575/13
Exigências do usuário
• Segurança
Estrutural
Contra incêndio
No uso e na Operação
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NBR 15575/13
Exigências do usuário
• Habitabilidade
Estanqueidade
Desempenho térmico
Desempenho acústico
Saúde, higiene e qualidade do ar
Funcionalidade e acessibilidade
Conforto tátil e antropodinâmico
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Exigências do usuário
• Sustentabilidade
Durabilidade
Manutenibilidade
Impacto ambiental
NBR 15575/13
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NBR 15575/13 Durabilidade e manutenibilidade
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NBR 15575:2013!!!!
NBR 6118:2014 NBR 12655:2006* / NBR 7212:2012 / NBR 14931:2004...
NBR 8681:2004
NBR 6123:1988
NBR 6122:2010
NBR 15577:2008
NBR 15200:2012
...
NORMAS PERTINENTES
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NBR 6118:20146.3 – Mecanismos de envelhecimento e deterioração
6.3.2 – Mecanismos preponderantes de deterioraçãorelativos ao concreto
6.3.2.1 Lixiviação
6.3.2.2 Expansão por sulfato
6.3.2.3 Reação álcali-agregado
6.3.3 – Mecanismos preponderantes de deterioraçãorelativos à armadura
6.3.3.1 – Despassivação por carbonatação
6.3.3.2 – Despassivação por ação de cloretos
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NBR 6118:20146.3 – Mecanismos de envelhecimento e deterioração
6.3.4 – Mecanismos de deterioração da estruturapropriamente dita
São todos aqueles relacionados às açõesmecânicas, movimentações de origem térmica,impactos, ações cíclicas, retração, fluência erelaxação...
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Lixiviação
Acervo de MARCELO LAFIN, 2013
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Acervo de Paulo HeleneLocal: FAU - USP
Lixiviação
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Acervo de Bernardo Tutikian
Lixiviação
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Zanetti e Tutikian, 2013 e 2014
Lixiviação
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Ataque por sulfato
Mehta e Monteiro, 2008
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Reação álcali-agregado
Battagin, 2008
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Reação álcali-agregado
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Reação álcali-agregado
Paulon, 2010
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O caso de RAA em Recife
Bloco de fundação com a superfície superior intensamente fissurada,
apresentando aberturas em algumas regiões na ordem de 25mm
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NORMASAvaliação da potencialidade reativa dos agregados
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Fabricação de Cimento:Composição do clínquer
NÃO CONFUNDIR!!!
Fonte: E. Thomaz (IME)
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Volume (cm 3)
Fe
FeO
Fe2O3
Fe3O4
Fe(OH)2
Fe(OH)3
Fe(OH)3.3H2O
0 1 2 3 4 5 6 7
Produtos de corrosão
Aumento de volume
Espaço restritoaço/concreto
Tensões de tração
FISSURAS
Corrosão da armadura
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• As principais causas da despassivação e corrosão do
aço imerso em concreto são as seguintes:
–Carbonatação
–Ataque por cloretos
Despassivação
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CEB 183/1992
Corrosão do aço no concreto
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Carbonatação
• É o resultado da interação entre o dióxido de carbono (CO2) presente na atmosfera com os hidróxidos alcalinos presentes no concreto
CO2 + H2O H2CO3 (ácido carbônico)
H2CO3 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O
• Forte queda na alcalinidade
– pH ~12-13 pH ~ 8
Carbonato de cálcio
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• Os íons cloreto atacam o filme de passivação mas, ao contrário da carbonatação, não há queda do pH;
• O processo de corrosão ocorre rapidamente
Fe+2 + 2Cl- FeCl2
FeCl2 + 2OH- Fe(OH)2 + 2Cl-
Ataque por cloretos
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Pintura não é solução!!!
Corrosão
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Resolver problemas
≠
esconder problemas!!!
Corrosão
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Corrosão
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Corrosão
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• A NBR 6118:2014 afirma que a durabilidade das estruturas é altamente dependente da qualidade e da espessura do concreto do cobrimento da armadura, determinando a sua resistência à maioria dos fenômenos de degradação;
6118:2014
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6118:2014
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6118:20147.4.2 – Ensaios comprobatórios de desempenho da durabilidade da estrutura frente ao tipo e classe de agressividade prevista em projeto devem estabelecer os parâmetros mínimos a serem atendidos. Na falta destes e devido à existência de uma forte correspondência entre a relação água/cimento e a resistência à compressão do concreto e a sua durabilidade, permite-se que sejam adotados os requisitos mínimos expressos na Tabela 7.1.
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6118:2014
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6118:2014 - fissuração
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• Porém não adianta respeitas todos os itens da norma e não cuidar o procedimento de concretagem, desforma, cura, entre outros;
Corrosão
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Corrosão
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NBR 15575/13 Durabilidade e manutenibilidade
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Um pouco de vida útil
• Pela Norma de Desempenho, podemos especificar a VUP das estruturas em 50, 63 e 75 anos;
Normas técnicas nacionais e internacionais
NBR 6118 – 50 ANOS
AS 3600 (australian standard) – 60 ANOS
BS 8500 e EN 206-1 (european standard) – 100 ANOS
BOLINA E TUTIKIAN, 2014
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Um pouco de vida útil
• Pela Norma de Desempenho, podemos especificar a VUP das estruturas em 50, 63 e 75 anos;
Modelos de previsão de vida útil
CAA I e CAA II (carbonatação como efeito principal) – Morinaga (1990) e Bob e Bob (1991)
CAA III e CAA IV (cloretos como efeito principal) – Bob (1996), Helene (1993) e Maage et al. (1999)
BOLINA E TUTIKIAN, 2014
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Um pouco de vida útil
Proposta de tabela de dimensionamento estrutural à durabilidade para uma VUP de 50, 63 e 75 anos.
VIDA ÚTIL
CAA I II III IV I II III IV I II III IV
20/C20 25/C25 35/C30 45/C40 25/C25 35/C35 45/C40 55/C50 30/C30 40/C40 50/C40 65/C50
0,65/260 0,6/280 0,55/320 0,45/360 0,6/280 0,5/300 0,45/340 0,40/360 0,60/280 0,50/340 0,40/360 0,40/380
25/C20 30/C25 40/C30 50/C40 30/C25 40/C35 50/C40 60/C50 35/C30 45/C40 55/C40 70/C50
0,65/260 0,6/280 0,55/320 0,45/360 0,6/280 0,5/300 0,45/340 0,40/360 0,60/280 0,50/340 0,40/360 0,35/380
30/C20 30/C25 40/C30 50/C40 30/C25 40/C35 50/C40 60/C50 40/C30 45/C40 55/C40 70/C50
0,65/260 0,6/280 0,55/320 0,45/360 0,6/280 0,5/300 0,45/340 0,35/360 0,60/280 0,45/340 0,40/360 0,35/380
Cobrimento (mm) / Classe concreto Cobrimento(mm) / Classe concreto
Elementos em
contato com solo
Laje
Viga/pilar
ELEMENTO
75 Anos
Relação ac / Consumo cimento (kg/m³)
50 Anos 63 Anos
Relação ac / Consumo cimento (kg/m³)
Cobrimento (mm)/ Classe concreto
Relação ac / Consumo cimento (kg/m³)
BOLINA E TUTIKIAN, 2014
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Efeito Rüsch
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NBR 8681:2004
𝐹𝑑 = 𝐹𝑘 ∗ 𝛾𝑓
𝑓𝑐𝑑 =𝑓𝑐𝑘𝛾𝑚
AÇÕES MAJORADAS
RESISTÊNCIAS MINORADAS
𝛾𝐶 = 1,4
𝛾𝑆 = 1,15
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NBR 8681:2004
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NBR 8681:2004 e NBR 6118:2014
𝛾𝐶 = 1,4
𝜎𝑐𝑑 =0,85*𝑓𝑐𝑘
1,4= 0,61∗𝑓𝑐𝑘
𝑓𝑐𝑑 =𝑓𝑐𝑘𝛾𝑚
50 ANOS!!!
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Graduação
Cursos de extensão
Especializações
http://www.unisinos.br/especializacao/construcao-civil/
http://www.unisinos.br/especializacao/patologia-nas-obras-civis/presencial/porto-alegre
ENSINO
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Mestrados
• Acadêmico em Engenharia civil – o grupo de pesquisa Gestão e Sustentabilidade na Construção (GSC) focado em Desempenho http://www.unisinos.br/mestrado-e-doutorado/engenharia-civil/
• Profissional em Arquitetura e Urbanismo – uma linha de pesquisa dentro do ITT Performance http://www.unisinos.br/mestrado-profissional/arquitetura-e-urbanismo/
ENSINO
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IMPLICAÇÕES DA NORMA DE DESEMPENHO: COMO PROJETAR VIDA ÚTIL DE 75 ANOS
Prof. Dr. Bernardo [email protected] / [email protected]
Head of Itt Performance / UnisinosPresidente Alconpat Brasil