quinta-feira, 9 de janeiro de 2014

Causas de defeitos em estruturas de concreto

Causas de defeitos em estruturas de concreto podem ser classificados como:

1) deficiência estrutural resultante de erros no projeto, critérios de carga, sobrecarga inesperada, etc
2) deficiência estrutural devido a defeitos de construção.
3) Danos decorrentes de incêndio, inundações, terremotos, ciclones, etc.
4) Danos causados por ataque químico .
5) Danos causados por ambientes marinhos.
6) Danos causados por abrasão de materiais granulares.
7) Movimento de concreto, devido às características físicas.



Deficiência estrutural devido a concepção e detalhamento.
Nesse caso, é necessário revisar o projeto em detalhes e trabalhar medidas corretivas pela equipe de projeto. Uma vez feito isso os métodos de execução das medidas corretivas serão semelhantes aos decorrentes de outros defeitos.

Deficiência estrutural devido a defeitos de construção.
Métodos defeituosos de construção formam o maior segmento da fonte de problemas para as vigas. Tais defeitos podem ser amplamente classificados da seguinte forma:

1) os defeitos devidos à qualidade das matérias-primas.
2) Não adoção de mistura de concreto projetado .
3) Utilização de plantas de construção deficiente construção para a produção, transporte e colocação do concreto.
4) defeito de fabricação .
5) Qualidade de detalhamento  inadequado.



É necessário escolher o tipo certo de cimento para o concreto que vai para a estrutura em questão. O cimento Portland é o mais comum de todos os cimentos.

Desde que a qualidade de cimento de acordo com as especificações tipo pertinentes, no momento da utilização, normalmente, não é problema encontrado em relação do cimento Portland normal. 

Quando o concreto está exposto ao ambiente agressivo, pode ser necessário o uso de cimentos especiais, como por exemplo, cimento Portland resistente ao sulfato, cimento de escória de alto-forno cimento de baixo C3A.


MAIS INFORMAÇÃO ABAIXO**
(C3A. O cimento com baixo desprendimento de calor, durante a pega, é recomendado para barragens porque evita rachaduras na estrutura provocadas por tensões térmicas criadas durante a pega e o arrefecimento).

A qualidade dos agregados, particularmente em relação a reação álcalis-agregado, precisa ser levado em conta. Felizmente casos de defeitos / falhas atribuídas a uma reação de agregação alcalino são muito raros.

O uso de água que contém o sal colocada no pode também contribuir para a sua deterioração. O projeto da mistura do concreto pode ser realizada de modo satisfatório, usando uma grande variedade de agregados . Deverá ser assegurada uma continuidade razoável de classificação de agregados .

O uso excessivo de água na mistura de concreto é a maior fonte de fraqueza. A precisão da pesagem dos vários componentes é muito dependente da qualidade do sistema de pesagem de lotes, disponível. 

Primavera marca carregados de pesar batchers contribuir para variabilidade excessiva na qualidade do concreto pesagem em lote na Índia.

Outros fatores que contribuem para uma má obra inclui a segregação, colocação imprópria, vibração inadequada ou excessiva,  vazamento de argamassa através de  juntas das formas, cobertura de concreto insuficiente,  etc.

Detalhamento adequado do reforço, incluindo a cobertura adequada é essencial para garantir a colocação bem sucedida de concreto. 


Má detalhando resulta em congestionamento de reforço, de tal forma que o concreto só não pode ser colocado e compactado adequadamente em de se tornar impraticável. Detalhamento do reforço deve ser baseado  numa apreciação adequada da forma como a colocação e compactação do concreto vai ser efetuada .

Outros fatores que levam a maus detalhamentos do projeto são os seguintes:

a) Rachaduras nos cantos reentrantes.
b) Alterações bruscas na seção.
c) Detalhamento inadequado da junta.
d) Limites de deflexão.
e) Drenos mal detalhados.
f) Drenagem inadequada ou imprópria.
g) Detalhamento pobre das juntas de dilatação .

Fonte: 
Causes of defects in concrete structures
http://theconstructor.org/concrete/causes-for-defects-in-concrete-structures/7204/

POR JOSÉ EDUARDO RENDEIRO / EM DEZEMBRO 25, 2013

Formado Arquiteto pela Universidade Mackenzie, trabalhei com projetos residenciais e comerciais em escritórios, além de trabalhos particulares. Tenho larga vivência em criação e desenvolvimento de projetos com uso do AutoCAD e uma vez ou outra faço trabalhos de design. Atualmente venho me interessando cada vez na Plataforma BIM e na utilização do Revit. Também gosto escrever e pesquisar sobre o universo arquitetônico e suas vertentes.

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** C3A. O cimento com baixo desprendimento de calor, durante a pega, é recomendado para barragens porque evita rachaduras na estrutura provocadas por tensões térmicas criadas durante a pega e o arrefecimento.
Para evitar a pega rápida, provocada pelo C3A, adiciona-se gesso como retardador que leva a formação de C3A3CaSO4.31H2O.
2.15.2 -Procedimentos p/ Determinação do Tempo de
Pega
A medida do tempo de pega se faz com a utilização da agulha de Vicat de formato cilíndrico, seção circular de 1 mm2, é aplicada sobre uma pasta de consistência normal, com uma carga de 300g.
A consistência normal é determinada pelo uso da sonda
Tetmajer, de formato também cilíndrico, mas de diâmetro de 1 cm.
Diz-se que a pasta tem consistência normal quando colocada em uma forma de feitio de anel, com diâmetro interno de 8 cm e altura de 4 cm, a sonda de Tetmajer, colocada sobre a pasta, sem choque e sem velocidade inicial, estaciona a 6 m do fundo da forma.
O tempo de início de pega é o tempo que decorre desde o instante em que se lança no cimento a água de amassamento até que a agulha de Vitac, aplicada também sem choque, estaciona a 1,0 m do fundo.
O fim da pega é o tempo que decorre desde o lançamento da água de amassamento até o momento em que a agulha, aplicada suavemente sobre a superfície da pasta, não deixa vestígios apreciáveis.
Os testes devem ser feitos a 21° C e a umidade relativa ambiente > 85%.
2.16 - Funções dos Compostos do Cimento
C3A - Provoca a pega, mas precisa ser retardado pelo gesso; C3S - Responsável pela resistência inicial(em 7 a 28 dias); C2S e C3S - Responsáveis pela resistência final(em um ano);
2.17 - Análises Químicas para Controle do Cimento a) Perda ao fogo - exprime os componentes, acidentalmente presentes no cimento, e que são eliminados por aquecimento a 1.000° C.
Normalmente é constituída de água higroscópica, água de cristalização, água de hidratação e de CO2. b) Resíduo Insolúvel - constituído principalmente de silicatos solúveis em HCl, encontrados em pequeno teor nos cimentos portland. c) Cal Total - corresponde a todo o CaO sob a forma de silicatos, aluminatos, ferroaluminatos, sulfatos, óxidos e hidróxidos livres, e originalmente CaCO3. d) Alumina e Ferro - acompanham a matéria-prima e entram na fabricação dos cimentos como fundentes, combinados sob a forma de silicatos.
Limites Exigidos pela A.B.N.T.
4,0 % ⇒ Perda ao fogo
⇒ Resíduo insolúvel0,85%
⇒ SO32,5 %
6,0 % ⇒ MgO
2.18 - Testes Físicos(que se realizam numa fábrica de cimento)
3 dias - 80 Kg/cm2
7 dias - 150 Kg/cm2
28 dias - 250 Kg/cm2
- Permeabilidade Blaine : superfície específica - 2.600 a
a) Resistência a Compressão: limites minímos b) Finura: - Limite de resíduo de 15% para peneira de abertura de 0,075 m; 3.0 cm2/g; c) Expansão - Agulha de Le Chatelier - 10 m(limite); d) Pega -
Sonda metálica P = 300g A = 1,0 mm2(área da seção circular)
Recipiente da pasta 80x40 m 1,0 m(parar)- tempo de pega em torno de uma hora
Composição Química : Embora afete pouco a resistência final, seu desenvolvimento é afetado notavelmente pela composição química.
Ex.: Cimentos mais pobres em cal, dão uma resistência final maior.
Resistência versus Tempo
2.19 - Ocorrência c/ os compostos do cimento por ocasião da hidratação:
Os compostos do cimento são anidros. Quando entram em contato com a água originam um processo de endurecimento pela hidratação dos mesmos.
Esses produtos hidratados são de fraca solubilidade na água, de modo que em um concreto a dissolução é de grandeza desprezível.
Veja a seguir o que acontece na hidratação de cada componente:
C3S - A hidratação começa dentro de poucas horas, desprendese calor; o composto anidro vai passando para a solução, aparecendo cristais de Ca(OH)2, enquanto uma massa gelatinosa de silicato hidratado se forma em torno dos grãos originais.
C2S - É atacado lentamente pela água; depois de semanas os cristais se recobrem de silicato hidratado. Forma-se também Ca(OH)2, porém em menor quantidade que na hidratação de C3S.
C3A - Reage rapidamente com a água e cristaliza em poucos minutos. Não se produz hidróxido, mas aluminato hidratado. O calor de hidratação é tanto que quase seca a massa.
C4AF - Reage menos rapidamente que o C3A. Não libera cal e forma também um aluminato hidratado.
Estas reações processam-se simultaneamente, havendo ainda uma reação, da parte dos compostos, com o gesso.
O aluminato de cálcio hidratado reaciona com o sulfato de cálcio e forma o sulfoaluminato conhecido pelo nome de sal de CANDLOT.
A cristalização desse sal se dá com a fixação de muita água. Havendo cal dissolvida na água de embebição, o aluminato não está dissolvido e forma-se nos poros da massa uma quantidade de sulfoaluminato maior do que eles podem conter, o que provoca a expansão e desagregação do material.
Em caso contrário, isto é, formando-se o sulfoaluminato a partir do aluminato dissolvido, a cristalização do sal não ocupa um volume maior que o dos três componentes (água-aluminato-sulfato), o elemento sólido se aloja nos poros e a massa se torna mais compacta.
2.20 - Especificações:
A especificação EB-1 da ABNT classifica os cimentos portland comuns em 3 tipos: 250, 320 e 400.
O grau de moagem determina-se pelo ensaio de peneiração, havendo a tendência de substituí-lo pelo ensaio da superfície específica, de muito maior expressão.
Pelo ensaio de finura, o resíduo deixado na peneira normal, de malha quadrada de 0,075mm de lado (série Tyler no 200), não deve ultrapassar 15% em peso.
Enquanto pelo ensaio da superfície específica, através do
Blaine, tem como valores mínimos recomendáveis os seguintes: tipo 250 (mínimo) 2.600cm2 / g , tipos 320 e 400 (mínimo) 2.800cm2 / g.
Com relação à expansibilidade, no ensaio efetuado com as agulhas LE CHATELIER, tanto para o ensaio a quente como para o ensaio a frio, o valor máximo permissível é de 5mm.
O tempo de início de pega determinado em uma pasta de consistência normal (fixada pela sonda de TETMAJER), com o auxílio da agulha de VICAT, deve dar no mínimo uma hora, para ser considerada normal a pega.
O tempo de fim de pega deve ser no máximo de 10 horas. Com relação à resistência a compressão, o ensaio executado em corpos de prova cilíndricos deverá dar os seguintes valores mínimos, obtidos pelas médias de 6 corpos de prova:
IDADE EM DIAS RESISTÊNCIA EM kgf / cm2 (mínima) TIPO 250 TIPO 320 TIPO 400 3 80 100 140 7 150 200 240 28 250 320 400
3.0 -BIBLIOGRAFIA
- INDÚSTRIA DE PROCESSOS QUÍMICOS - R. Norris Shreve.
- CONCRETO DE CIMENTO DE PORTLAND - Eládio G.R. Petrucci. 


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