Mecanismos de deterioração das estruturas de concreto armado

Para toda causa de deterioração do concreto armado, existe um ou mais agentes atuantes que interagem com o concreto e o aço, reduzindo o seu desempenho estrutural (ANDRADE, 2005). A seguir a Tabela 2, adaptada do autor citado, resume as principais origens, mecanismos e sintomas da deterioração do concreto armado nas estruturas.

A velocidade em que ocorrerá a perda de desempenho das estruturas, por um ou mais dos mecanismos informados, dependerá dos cuidados adotados no projeto, na execução, no controle de qualidade dessas etapas e na manutenção frente às ações e agentes atuantes, durante a etapa de serviço da obra.

Para Nepomuceno (1992) o principal fator de deterioração das estruturas de concreto armado é a interação do meio ambiente com o concreto. O que determina a penetração dos agentes agressivos nas estruturas de concreto é o tipo, tamanho e distribuição dos poros, a presença de água e fissuras (NEVILLE, 1997).

Segundo Mehta; Monteiro (2008), vazios capilares maiores do que 50 nm, chamados de macroporos na literatura moderna, tem, provavelmente, mais influência na resistência mecânica e no transporte de agentes agressivos, do que os poros abaixo desse valor, cuja

14 importância é relevante em outras propriedades, como a retração por secagem e a fluência. Já os vazios de ar aprisionados ou incorporado ao concreto fresco tem em geral dimensões acima de 50 µm e reduzem tanto a resistência mecânica, quanto a permeabilidade, em especial para concretos com consumo de cimento mais elevado e acima de 250 a 300 kg/m3. Além disso, Mehta; Monteiro (2008) bem destacam que as microfissuras presentes na zona de transição, entre pasta de argamassa e agregados graúdos no concreto, podem se constituir no ponto mais vulnerável do concreto à ação de água ou de agentes agressivos e, inclusive, aumentar a taxa de corrosão do aço.

15 Tabela 2 - Resumo das principais origens e mecanismos da deterioração do concreto armado.

Adaptado de Andrade (2005)

Origem da

deterioração inicial Sintomas

Abrasão Erosão Fissuração Escamamento Expansão Fissuração Escamamento Fissuração Expansão Desidratação da pasta Expansão Fissuração Decomposição química Expansão; Fissuração Dissolução decomposição química Mecanismos de deterioração Sobrecarga Carga cíclica Impacto

Restrição à variação de volumes sob gradientes normais de temperatura e

umidade Mecânica Fissuração Física Cavitação Desgaste superficial Cristalização de sais Congelamento e degelo Desgaste superficial Atrito Fogo Corrosão de armaduras Biólogica Química Dissolução decomposição química Reação álcalis agregado Hidratação do MgO e CaO Sulfato de sódio, potássio, cálcio e magnésio Formação de compostos expansivos Expansão; Fissuração Lixiviação Ação de sais Ação de ácidos Troca iônica

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É interessante observar que a grande maioria dos mecanismos de deterioração listados na Tabela 2, também tem conseqüências sobre a deterioração do cobrimento de proteção das armaduras, de modo que o controle tecnológico do concreto precisa evoluir com vistas a prevenir mecanismos de agressão potencial às armaduras, pois estará então atuando de forma efetiva com vistas à durabilidade das estruturas em serviço.

As estruturas de concreto armado quando sujeitas à corrosão das armaduras, perdem durabilidade, ocasionando perdas na estabilidade, funcionabilidade e estética da estrutura, diminuindo a sua vida útil. A corrosão das armaduras do concreto provoca vários danos à estrutura, que se manifestam na forma de expansão, fissuração, desplacamento do concreto, perda de aderência e redução da seção da armadura.

Na fase em que se trata da recuperação das estruturas de concreto, deterioradas por corrosão ou qualquer outro mecanismo, não se pode deixar de comentar os impactos econômicos bem descritos pela “lei dos cinco” elaborada por SITTER (1983)1, citado por HELENE (1993). Essa lei comenta a importância de se dar atenção à qualidade, nas etapas de projeto e de construção, e ainda à manutenção preventiva, no período de iniciação da corrosão, em relação às manutenções corretivas tomadas no período de propagação. A importância da “lei dos cinco”, conforme a Figura 4, está na conscientização de que o foco da atenção, na cadeia produtiva, deve ser concentrado na fase de projeto e construção e na manutenção preventiva, para obtenção da durabilidade das estruturas de concreto (ANDRADE; SILVA, 2005). A manutenção preventiva, na maioria das vezes, não está relacionada diretamente com a estrutura, mas com os subsistemas que interagem com a estrutura, como: instalações prediais, impermeabilização, fachadas e outros. O programa experimental desta pesquisa no Capítulo 4 visa justamente, estimular evoluções no controle tecnológico do concreto estrutural, pois justamente falta melhorar a aquisição de dados na fase de execução, para o gradativo refinamento das especificações de projeto e de manutenção das estruturas.

1 SITTER, W. R. Costs for service life optimization the “Law of Fives”. Comite Euro International du Beton – CEB. Boletim Técnico. Copenhagen, Denmark, n. 152, p. 131 – 134, 1983.

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Figura 4 - Lei de evolução de custos (SITTER, 1984 apud HELENE, 1993)

De acordo com Gomes (2006), manutenção de uma estrutura “é o conjunto de atividades necessárias à garantia de seu desempenho satisfatório ao longo do tempo, ou o conjunto de rotinas que tenha por finalidade o prolongamento de sua vida útil, a um custo compensador. Intervenções preventivas e avaliações programadas de manutenção possibilitam que sejam minimizadas as necessidades de reparos e/ou reforços”.

Apesar do avanço tecnológico no campo das técnicas e dos materiais de construção, tem-se observado um grande número de edificações apresentando manifestações patológicas, após pouco tempo de serviço. O uso inadequado de materiais aliado à falta de cuidados na execução e à falta de manutenção tem criado despesas extras aos condomínios, tendo que consumir recursos financeiros em reparações que poderiam ser evitados (SILVA et al. 2003), além de causar a geração de resíduos.