Recuperação, Reforço e Proteção de Estruturas de Concreto...
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Recuperação, Reforço e Proteção de Estruturas de Concreto Armado.
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Recuperação, Reforço e Proteção de Estruturasde Concreto Armado.
Sika AG sediada em Baar, Suíça, é uma companhia integrada globalmente
para o fornecimento de produtos químicos para os mercados de
Construção e Indústria
Sika – Líder Mundial em Químicos para Construção
Reparo de estruturas de concreto armado Tratamento e proteção de armaduras
Recomposição do concreto
Reforço estrutural com Fibra de Carbono Conceitos básicos
Bases de cálculo estrutural
Legislação / Diretrizes normativas
Software de dimensionamento (ACI e FIB)
Proteção contra ingresso de agentes agressivo
Obra de Referência
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Reparo Estrutural
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Conceito Sika de Reparo
Tratamento e Proteção das Armaduras
Soluções
1. Remoção e recomposição da armadura (no caso de não ser possível tratamento)
2. Limpeza da armadura e aplicação de proteção contra corrosão – Inibidores de corrosão
Inibidores de corrosão: Substâncias químicas, que quando adicionados em pequenas concentrações, efetivamente reduzem a taxa de corrosão e/ou retardam o início do processo de corrosão.
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Tratamento e Proteção das Armaduras
• Sistema Ativo
• Reação química entre o aço e o inibidor resultando na
formação de um filme de proteção;
• Adsorção na superfície do aço formando uma camada de
proteção.
• Sistema Passivo
• Inibição é atingida pela redução do ingresso de cloretos
(proteção por barreira).
• Sistema Misto
• Combinação de ambos.
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Tratamento e Proteção das Armaduras
• Inibidor Catódico
• Suprime a reação catódica (ex.: Composto de Zinco)
• Inibidor Anódico
• Suprime a reação anódica (ex.: Nitrito de Cálcio)
• Inibidor Multifuncional ou Misto
• Suprime ambas as reações anódica e catódica (ex.: Amino
álcool)
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Tratamento e Proteção das Armaduras
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Argamassa polimérica com consistência de pintura aditivada com inibidor de corrosão anódico.
SikaTop 108 Armatec
Aditivo inibidor de corrosão misto para concretos e argamassas.
Sika Ferrogard 901
Impregnante inibidor de corrosão misto.
Sika Ferrogard 903 +
Tratamento e Proteção das Armaduras
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Recomposição do Concreto
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Tipo de Produto Sika
Argamassa poliméricaSika MonoTop 622 BR /
SikaRepair 222 BR
Argamassa polimérica com inibidores de corrosão
SikaTop 122 Plus
Graute cimentício fluido SikaGrout 250
Graute cimentício tixotrópico SikaGrout TIX
Graute subaquático SikaGrout UW
Recomposição do Concreto
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Reparo Estruturalcom Fibra de
Caborno
Conceitos básicos
• Porque razão se reforça?
• O que é o compósito de fibra de carbono?
• Quais as soluções mais comuns de reforço com fibra de
carbono?
• Onde se pode aplicar este tipo de reforço?
• Quais as vantagens do sistema em relação ao sistema
tradicional?
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Porque razão se reforça?
• Alteração do uso
• Sismos
• Incremento de carga
• Erros de projeto
• Erros de execução
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O que é o compósito de fibra de carbono?
FIBRA DE CARBONO + RESINA
CFRP = Carbon Fiber Reinforced PolymerRep
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Soluções mais comuns
Lâminas:
• 50 a 150 mm de largura
• 1,2 e 1,4 mm de espessura
• E-Modulus: 165 GPa
• Resistência à Tração: 3100 MPa
Sika CarboDur S
Tecido:
• 50 cm de largura
• 0,167 mm de espessura
• E-Modulus: 225 GPa
• Resistência à Tração: 3500 MPa
SikaWrap 300 C
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Onde usar?
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• Segurança estrutural
• Custo reduzido
• Não requer equipamentos pesados para instalação
• Prazos de execução reduzidos
• Instalação com acesso ou espaço de trabalho limitado
• Não requer manutenção
• Mantém geometria e estética
Vantagens
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Legislação / Diretrizes Normativas
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Legislação / Diretrizes Normativas
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Legislação / Diretrizes Normativas
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Legislação / Diretrizes Normativas
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Base de dimensionamento:
• Equilíbrio de forças internas
• Compatibilidade de deformações
• Deformação inicial da estrutura deve ser tida em conta
• 85% contribuição mecânica do CFRP (critério ACI 440)
Ff
0,3%Base de cálculo estrutural – Reforço à flexão
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SEÇÕES CIRCULARES
Em uma seção circular ou elíptica, a pressão de confinamento afeta a totalidade da seção.Devido a isso, a eficiência do sistema de reforço é muito alta.
SEÇÕES QUADRADAS
No caso de seções quadradas, o efeito do confinamento se exerce sobre umapercentagem da seção ou “núcleo confinado” localizado entre arcos parabólicos que partemda pressão exercida desde as esquinas.
Base de cálculo estrutural – Confinamento
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FIB14 (Europa)ACI 440.2R-08 (USA)
A pressão exercida pelo confinamento é o principal parámetropara avaliar o comportamento do pilar reforçado.A pressão de confinamento num pilar circular é calculada como𝑓𝑙 = 2 𝑡𝑓 𝜀𝑓,𝑟𝑢𝑝 𝐸𝑓/𝐷, onde D é o diâmetro do elemento.
Portanto, o confinamento está diretamente vinculado à deformação máxima do encamisado de FRP, 𝜀𝑓,𝑟𝑢𝑝, que fica
limitada:
𝜀𝑓,𝑟𝑢𝑝 = 0,40 𝜀𝑓𝑢Indefinido: “…o valor será justificado a partir de evidências experimentais…”
Base de cálculo estrutural – Confinamento
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Base de cálculo estrutural – Confinamento
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ACI 440.2R-08 (USA) FIB14 (Europa)
𝑓𝑐𝑐𝑢 = 𝑓𝑐0 + 0,95 ∙ 3,3 ∙ 𝑓𝑙
Onde 𝑓𝑙 é a pressão de confinamentomáxima exercida pelo encamisado de CFRP.
𝑓𝑐𝑐𝑢 = 𝑓𝑐0 (0,2 + 3 𝑓𝑙/𝑓𝑐0)
Onde 𝑓𝑙 é a pressão de confinamentomáxima exercida pelo encamisado de CFRP.
Adicionalmente, a resistência do concreto confinado correspondente a uma deformação axial de 0,2% é:
𝑓𝑐𝑐 = 𝑓𝑐0( 2,254 1 + 7,94𝑓𝑙𝑓𝑐0
− 2𝑓𝑙𝑓𝑐0
− 1,254)
A deformação axial última do concretoconfinado é:
𝜀𝑐𝑢 = 0,002(1,50 + 12𝑘𝑏𝑓𝑙𝑓𝑐0
0,55 ∙𝜀𝑓𝑢
0,002
0,45
)
FIB14 (Europa)
0,9 𝜀𝑓 𝐸𝑓 2𝑡𝑓𝑏𝑓
𝑏𝑓𝑠𝑓
𝑏𝑓𝑑 𝑐𝑜𝑡𝛼 𝑠𝑖𝑛𝛼
ACI 440.2R-08 (USA)0,75 ∙ 0,85 2 𝑏𝑓𝑡𝑓 𝜀𝑓 𝐸𝑓 𝑠𝑖𝑛𝛽 + 𝑐𝑜𝑠𝛽 𝑑𝑓/𝑠𝑓 (U/lateral wrapping)
0,75 ∙ 0,95 2 𝑏𝑓𝑡𝑓 𝜀𝑓 𝐸𝑓 𝑠𝑖𝑛𝛽 + 𝑐𝑜𝑠𝛽 𝑑𝑓/𝑠𝑓 (full wrapping)
Contribuição do FRP:
Base de cálculo estrutural – Reforço a cortante
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Software de dimensionamento – FIB Bulletin14
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Software de dimensionamento – ACI 440
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Proteção contra ingressode agentes agressivos
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Barreiras Espessas
• Nivelar a superfície
• Acabamento estético
• Aumentar cobrimento de armaduras
• Barreira ao ingresso de agentes agressivos
• Ponte de aderência para revestimento de proteção
Cimentícias Mista (Epóxi + Cimento)
SikaTop 120 BR SikaGard 720 Epocem
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Hidrofugantes e Hidrorepelentes
• Reduzem a penetração de água
• Não afetam a permeabilidade ao vapor de água
• Reduzem o ingresso de elementos agressivos (cloretos, sulfatos, etc)
• Reduzem a corrosão do aço das armaduras
• Aumentam resistência a sais
• Alta durabilidade de proteção
Sika Característica
Sika Gard 706 Thixo Gel impregnante à base de silano
Sika Gard 705 L Líquido impregnante à base de silano
Sika Silicone Impregnante à base de silano e siloxano (dispersão em solvente)
Sika Silicone W Impregnante à base de silano e siloxano (dispersão em água)
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Vernizes e Pinturas
■ Formam película protetora na superfície
■ Resistem aos agentes de degradação (umidade, oxigênio, CO2, cloretos, etc)
■ Podem ter acabamento fosco (SikaGard 670 W Elastocolor)
■ Podem ter acabamento brilhante (SikaGard 601 S / SikaGard 601 Acqua)
Sika Característica
SikaGard 670 W ElastocolorPintura elástica de proteção contra carbonatação, à base de resinas acrílicas em dispersão aquosa
SikaGard 601 S Verniz acrílico incolor, à base de resinas acrílicas disperso em solvente
SikaGard 601 Acqua Verniz acrílico incolor, à base de resinas acrílicas disperso em solução aquosa
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Obra de Referência
Recuperação, Reforço e Proteção de Torre de Resfriamento na Alemanha
Obra de arte 4 torres de resfriamento
DimensõesAltura: 55 mDiâmetro: 33 mÁrea externa: 10 000 m²
Ano de Construção 1961
Situação prévia Demolição de 3 torres (1993-1996)
DificuldadesConcreto projetado recusado como solução por excesso de peso na estrutura
Solução Sika
Sika MonoTop SystemSikaCem Gunit 212 SSikaWrap 200 CSikadur 330SikaGard 680 S
Início 2003
Fim Setembro 2004Ob
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Antes Depois
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Obrigado pela vossa atençãoEng. Gustavo Pérez
Cel: (11) 9 6493 5059
