Precondicionamento dos corpos-de-prova

O transporte de substâncias gasosas através do concreto será sensivelmente afetado pela umidade dos poros. Uma alta umidade irá bloquear o fluxo de gás, mas incrementará o fluxo de substâncias dissolvidas. Da mesma forma, a água capilar livre que evapora em decorrência da secagem tem uma grande influência no fluxo de gás no concreto, pois a permeabilidade irá aumentar à medida que o concreto secar (SUGIYAMA37 _apud

REGATTIERI, 1998).

A interação entre os fluidos ambientais e o interior do concreto depende do estado de umidade dos poros: se estiverem totalmente secos ou saturados a difusão de gases não ocorre pela falta ou excesso de água (a difusão de gases na água é da ordem de 10-4 vezes menor do que no ar), sendo máxima quando os poros estiverem parcialmente preenchidos, ou seja, quando as superfícies internas dos poros estiverem cobertas por uma película de água adsorvida. Assim, não só para os gases, como para os líquidos ou substâncias dissolvidas na água, o fluxo dependerá do estado de umidade tanto do ambiente quanto dos poros, que governará os processos de difusão do exterior para o interior38_.

37 SUGIYAMA, T. et al. Effect of stress on gas permeability in concrete. ACI Materials Journal, Michigan, v.93, n.5, p.443-450, Sept./Oct. 1996.

38 COMITÉ EURO-INTERNATIONAL DU BÉTON. Durable Concrete Structures. London: Thomas Telford, 1992. Coe fi c ie n te d e c a rb o n a ta ç ã o * Porosidade (%)

Assim, a umidade relativa interna do concreto interfere na quantidade de água disponível nos poros do concreto, o concreto absorve facilmente a umidade do ambiente, mas seca lentamente.

O levantamento de Pauletti et al. (2007) e a Tabela 19 mostram que no procedimento de precondicionamento dos corpos-de-prova após a cura, também há muita divergência nos trabalhos. Este é um ponto fundamental a ser esclarecido para futura normalização, já que tal processo pode resultar em ensaios de corpos-de-prova com variado teor de umidade, pois a secagem do concreto é função da sua porosidade.

Há um método normalizado pela RILEM30 TC 116-PCD (1999) apud Pauletti et al. (2007) que descreve o procedimento para precondicionamento de corpos-de-prova para medição da permeabilidade a gases e absorção de água. Após a cura, os corpos-de-prova são colocados em estufa à temperatura de 50  1ºC até alcançar a perda de massa preestabelecida e inferior a 0,1g. Em seguida, devem ser embalados para serem isolados quanto à troca de umidade e permanecerem a 50  1ºC por mais 14 dias, para redistribuição da umidade restante no interior do corpo-de-prova. Após este período, cada corpo-de-prova é resfriado a temperatura ambiente por mais 24 h, antes de se iniciar o ensaio de carbonatação, propriamente.

O projeto de norma PrEN 13295, 2000 (citado por Giannotti; Helene, 2007) também cita a etapa de pré-condicionamento como parte dos procedimentos de ensaio, sugerindo um período de secagem que antecede à carbonatação do corpo-de-prova. Recomendam que a secagem deve ser feita por um período mínimo de 14 dias, considerando, para a finalização desta etapa que a variação de massa deve ser menor que 0,2% em 24 horas.

F) Temperatura

A temperatura é uma das variáveis relacionadas ao meio ambiente que pode influenciar o processo da carbonatação. Dependendo do valor da temperatura ao qual o concreto é exposto, há uma tendência à aceleração das reações de hidratação do cimento, melhorando as condições microestruturais ou, no caso de ser excessivamente alta, causar a microfissuração do material e acelerar o ingresso dos agentes agressivos no concreto (GIANNOTTI; HELENE, 2007).

Mas, segundo Parrot39 _{(1990), a velocidade de carbonatação não sofre aceleração}

direta pelo acréscimo de temperatura, entre valores de 20ºC e 45ºC.

Deve-se ainda considerar que a temperatura exerce influência na taxa de corrosão de armadura, não podendo ser desprezada na estimativa de durabilidade de uma estrutura de concreto armado (KAZMIERCZAK, 1995).

2.6 CONCLUSÕES SOBRE O ESTADO DA ARTE

Através da revisão bibliográfica para este estudo, observou-se que existem muitas pesquisas nacionais e internacionais sobre a durabilidade das estruturas de concreto armado e também sobre os seus mecanismos de deterioração, como é o caso da corrosão de armaduras pela carbonatação e umidade no concreto, ênfase deste trabalho.

De modo a prevenir a deterioração precoce das estruturas, é sempre recomendável que no desenvolvimento do projeto sejam bem caracterizados o clima regional, local e os microclimas a que os elementos portantes principais estarão expostos, na expectativa de antever os possíveis mecanismos de deterioração e as medidas preventivas, caso a caso.

Por exemplo, em norma da Comunidade Européia, foi constatada uma classificação mais detalhada dos riscos da agressividade ambiental à durabilidade das estruturas de concreto, destacada no item 2.2.2. Nessa classificação, o risco de deterioração por corrosão de armaduras em microclimas com alternância de molhagem e secagem do concreto é considerado elevado, corroborando a importância do programa experimental desta dissertação. Já a principal norma brasileira que trata deste tema, como é a ABNT NBR 6118 (2007), dá ênfase à classificação de macroclima e recomenda genericamente uma séria de medidas preventivas à ação da umidade nos edifícios.

Por outro lado, mesmo tendo ocorrido um significativo avanço na normalização brasileira no campo do projeto e execução das estruturas de concreto armado, pela ABNT NBR 6118 (2003), ABNT NBR 14931 (2004) e ABNT NBR 12655 (2006), visando estruturas mais duráveis; o estado da arte e os resultados desta dissertação confirmam que ainda há a necessidade de evolução nas rotinas de controle tecnológico, especialmente na ABNT NBR 12655 (2006).

Pelas normas brasileiras citadas, por exemplo, os concretos passaram a ser especificados por critérios de relação água/cimento máxima e de consumo de cimento

39 PARROT, L. J. Damage caused by carbonation of reinforced concrete RILEM Recommendation, p.230-234, 1990.

mínimo, atendidos por estudos de dosagem experimental, mas o controle de produção e recebimento continuam sendo feitos, na prática, apenas por critérios de abatimento no estado fresco e de atendimento à resistência característica à compressão de projeto. Não há ainda difusão de práticas sobre como medir e controlar essas variáveis ou outras auxiliares de controle da porosidade do concreto, nas rotinas de produção ou de recebimento do concreto estrutural.

Além disto, constatou-se o consenso de renomados especialistas internacionais (HOOTON et al. 2006) sobre a necessidade de desenvolvimento de novos critérios para a dosagem e o controle de concretos estruturais, e aqueles manifestam uma certa insatisfação quanto aos ensaios atuais para o controle da qualidade do concreto, principalmente, em condições de exposição mais agressivas das estruturas ou para obras especiais.

Devido a esta preocupação com a durabilidade das estruturas de concreto armado, muitos pesquisadores continuam propondo novos métodos e modelos para prever o comportamento do concreto quanto à carbonatação. Sempre a expectativa é de predição do período de passivação das armaduras, ou seja, da vida útil de projeto, por ensaios acelerados diversos. Mas, a maior parte dos ensaios acelerados apenas permite medidas comparativas entre diferentes concretos, pois os fatores de degradação desses ensaios são muito diferentes das condições reais de serviço das estruturas.

Destaca-se ainda que a maioria dos modelos de carbonatação existentes, muito bem discutidos por Carmona (2005), resumidos e atualizados nesta dissertação, no item 2.1.4, seria de difícil aplicação às situações correntes em rotinas de controle tecnológico. Também alguns modelos são de aplicação limitada ou dúbia, pelas mudanças importantes na classificação dos cimentos, como ocorreu na década de 80, pela introdução dos tipos CP II E, CP II Z e CP II F. Além disso, mudanças previsíveis ou freqüentes nas características de agregados, adições e aditivos nos concretos estruturais correntes suscitam a verificação contínua do comportamento do concreto, e assim é recomendável manter requisitos, métodos e critérios de dosagem também em avaliação permanente.

Mas, ainda existe carência de norma brasileira para medir a resistência à carbonatação do concreto, o que seria desejável para avanços tecnológicos em predição de vida útil de projeto de armaduras. Por exemplo, as seguintes variáveis foram apontadas por Pauletti et al. (2007), como ainda necessárias de serem investigadas para efeito da futura norma: a) procedimentos e prazos de cura e de precondicionamento do concreto, antes de iniciar o ensaio; b) pressão de CO2 e tempo de exposição; c) tamanho de amostras.

Até que um método padrão de ensaio de carbonatação seja colocado em prática, as possibilidades de correlação desses ensaios com envelhecimento natural ou a sua aplicação

em estudos de modelagem estarão, principalmente, limitadas a obras especiais. Já o grande volume de produção do concreto para obras correntes, não será atendido e ficará ainda sujeito à disponibilidade comercial de câmaras de carbonatação, pelas empresas de controle tecnológico do mercado.

Portanto, é importante discutir alternativas para métodos de medida da resistência à carbonatação de concretos, especialmente, alguns mais relacionados às situações usuais de ocorrência deste mecanismo nas estruturas, e que possam ser aplicados por um maior número de empresas e laboratórios do mercado.

Embora seja consenso que as características do concreto no estado fresco são fundamentais para o seu desempenho estrutural em serviço, a literatura pouco tem discutido sobre as relações do teor de ar no estado fresco com a resistência à carbonatação para a durabilidade de armaduras, como feito no programa experimental desta dissertação. A este respeito, apenas foram encontradas proposições qualitativas por Mindess; Young (1981), endossadas por Martin (2005), mas relacionadas à resistência a gelo e degelo, que não são próprias do Brasil.