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CENTRO UNIVERSITÁRIO DO LESTE DE MINAS GERAIS

UnilesteMG– Curso de Graduação de Engenharia Civil

CONCRETO ARMADO X VIDA ÚTIL

Relatório referente a apresentação de

seminário, na aula de materiais de

construção, da turma noturna de

Engenharia Civil, com finalidade da

obtenção parcial da nota do período.

Professor: Erriston Campos Amaral

PAULO ROBERTO CARDOSO RIBEIRO

FAUSTO MIRANDA DE QUEIROZ JUNIOR

Coronel Fabriciano

2013

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SUMARIO

1 INTRODUÇÃO ......................................................................................................... 1

2 DEFINIÇÕES ........................................................................................................... 1

2.1- Concreto Armado: .............................................................................................. 1

2.2- Durabilidade e Vida Útil: .................................................................................... 2

3 FATORES QUE INFLUENCIAM A VIDA ÚTIL ........................................................ 2

3.1 Corrosão da Armadura do concreto armado .................................................... 2

3.2 Agentes de despassivação da armadura .......................................................... 3

3.2.1 Carbonatação ................................................................................................... 3

3.2.2 Despassivação por cloretos ............................................................................ 4

4 MÉTODOS DE EXTRAÇÃO DE DADOS ................................................................ 4

5 DETERMINAÇÃO DA VIDA ÚTIL ........................................................................... 4

5.1 Métodos para Estimar a Vida Útil ....................................................................... 4

5.1.1 Método com enfoque Determinista e probabilista ........................................ 4

6 CONCLUSÃO .......................................................................................................... 5

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ........................................................................... 5

1 INTRODUÇÃO

O estudo da durabilidade do concreto armado, tem evoluído, graças as novas

tecnologias, sendo possível fazer uma previsão de vida útil da estrutura de maneira

quantitativa, aonde antes era possível fazer a previsão somente de maneira

qualitativa (MEDEIROS, ANDRADE e HELENE, 2011)

O concreto é um material naturalmente poroso A relação de quão poroso um

material é, será o que irá determinar patologias e comprometimento na estrutura.

2 DEFINIÇÕES

2.1- Concreto Armado:

O concreto, por si só, é um material de grande resistência aos esforços de

compressão, todavia possui resistência praticamente nula aos esforços de tração.

Tendo essa característica em vista, surge então o concreto armado. Segundo

JUNIOR (200-?) a união do concreto e do aço só é possível devido a algumas

razões:

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1ª) O concreto e o aço são capazes de trabalhar em conjunto graças a aderência

entre os dois materiais:

2ª) Os coeficientes de dilatação do concreto e do aço são praticamente iguais:

3ª) Graças ao concreto, a armadura de aço é protegida aos efeitos de oxidação

garantindo a durabilidade da estrutura:

2.2- Durabilidade e Vida Útil:

Os termos vida útil e durabilidade possuem definições tão próximas que

frequentemente são utilizados erroneamente. A durabilidade é uma qualidade da

estrutura e a vida útil é a quantificação desta qualidade (BARBOSA, 2009 apud Da

Silva, 2001)

Segundo a ABNT 6118:2007, vida útil de projeto é o “período de tempo durante

o qual se mantêm as características das estruturas de concreto, desde que

atendidos os requisitos de uso e manutenção prescritos pelo projetista e pelo

construtor, bem como de execução dos reparos necessários decorrentes e danos

acidentais”.

O planejamento da vida útil de uma estrutura é um processo extremamente

difícil, pois ao realizar o levantamento de dados para o estudo, o engenheiro deve

lidar com diversos fatores aleatórios.

3 FATORES QUE INFLUENCIAM A VIDA ÚTIL

A porosidade existente no concreto, serve como meio para a penetração de

gases e substancias no revestimento da armadura do concreto armado. Por isso

deve-se atentar quanto ao preparo do concreto, dosagem e cura (VANDERLEI,

1996)

O conhecimento prévio do local aonde será construída a estrutura, também é

importante, pois ira classificar o nível de agressividade a qual a estrutura será

sujeita, podendo-se ter um melhor controle do material a ser escolhido.

3.1 Corrosão da Armadura do concreto armado

Um dos fatores que levam a uma estrutura a redução de sua vida útil, é a

corrosão da armadura do concreto armado, uma patologia muito comum em várias

edificações, devido ao pouco conhecimento técnico sobre o assunto, de muitos

profissionais da área.

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Ao sofrer corrosão o metal da armadura tente a aumentar seu volume, gerando

grandes tensões de tração sobre o concreto que reveste a estrutura, gerando trincas

e lascamento do concreto na região afetada. Outras consequências da corrosão da

armadura é a perda da aderência do concreto com a barra de aço e a redução da

secção da armadura.

A corrosão de um metal é um processo que pode ser dividido em dois tipos,

químico e eletroquímico, segundo SOUZA (2005), a corrosão de caráter químico, dá-

se por uma reação gás/solido na superfície do metal, formando uma camada fina de

corrosão, que deteriora o metal lentamente. Já a corrosão eletroquímica, ocorre com

uma reação anódica de dissolução do metal e outra de natureza catódica

(BARBOSA, 2009).

3.2 Agentes de despassivação da armadura

Ao se construir um elemento de concreto armado, devido ao ambiente

altamente alcalino, à formação de uma película protetora no aço chamada de

elemento passivador do aço (BARBOSA, 2009). Essa película é formada a partir do

alto Ph encontrado na mistura do concreto, devido a liberação de Ca(OH)2, durante a

hidratação dos silicatos de cálcio do cimento (BARBOSA 2009 apud HELENE,

1986).

A despassivação da armadura ocorre, quando agentes esternos, conseguem

vencer a camada protetora do concreto e alcançar o metal. Essa infiltração ocorre

através dos porros e microfissuras presentes no concreto.

3.2.1 Carbonatação

A carbonatação ocorre, devido a penetração de gás carbônico na estrutura,

através dos poros do concreto, reagindo com o hidróxido de cálcio (Ca(OH)2),

diminuindo assim o Ph existente no concreto, gerando a despassivação da

armadura, ficando sujeito a corrosão.

A carbonatação a princípio ocorre de maneira rápida e vai diminuindo, isso

ocorre devido a liberação de agua devido a carbonatação do hidróxido de cálcio

(Ca(OH)2) e do próprio carbonato de cálcio que preenche os porros dificultando a

penetração do gás carbônico (𝐶𝑜2).

Outro fator responsável pela carbonatação são os poros existentes no

concreto, quanto mais e maiores, maior o nível de carbonatação.

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3.2.2 Despassivação por cloretos

Os cloretos quando em excesso, ou mal aplicados provocam um efeito

contrário ao de passivação da armadura, modificando o Ph existente, deixando o

metal sujeito a corrosão (BARBOSA, 2009).

Os íons de cloreto, podem ser introduzidos intencionalmente à massa de

concreto, como agentes acelerantes de pega, ou através de água ou agregados

contaminados. A contaminação também ocorre devido a ataques externos de

agentes agressivos, como a maresia, salmouras industriais ou sais anticongelantes

(SOUZA, 2005).

4 MÉTODOS DE EXTRAÇÃO DE DADOS

Os ensaios realizados na estrutura, são classificados em dois tipos: os

Destrutivos, aonde há a destruição parcial ou total da estrutura e os não destrutivos,

que não geram danos a sua estrutura. Sempre, deve-se priorizar os ensaios não

destrutivos, sendo utilizados os destrutivos somente quando houver necessidade de

uma maior precisão dos resultados.

5 DETERMINAÇÃO DA VIDA ÚTIL

Para que se possa abordar, de forma quantitativa, a questão de durabilidade

das estruturas, é de suma importância estimar a vida útil das estruturas de concreto

armado (SOUZA, 2005 apud PEREIRA, 2001).

Souza (2005) apud Helene (2004) define a vida útil como sendo de 4 tipos: vida

util de projeto, de serviço, total e residual.

5.1 Métodos para Estimar a Vida Útil

Segundo Medeiros, Andrade e Helene (2011) apud Helene (2004) pode se efetuar a

estimativa de vida útil de estruturas de concreto por meio de 1 dos 4 procedimentos

existentes a seguir:

5.1.1 Método com enfoque Determinista e probabilista

A base científica do método determinista são os mecanismos de transporte de

gases, de fluídos e de íons através dos poros do concreto, no caso do período de

iniciação e a lei de Faraday no caso do período de propagação, sempre que se trate

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de corrosão das armaduras (MEDEIROS, ANDRADE HELENE, 2011 apud HELENE,

1997).

Os métodos determinísticos são: Modelo da Raiz Quadrada do Tempo,

Solução da Segunda Lei de Fick, Modelo de Andrade et al. , Modelo do CEB ,

Modelo proposto Pelo DURACRETE , Modelo de Andrade

O método probabilista, considera a teoria das falhas e, nos casos mais

aprofundados, considera-se também o conceito de risco, ou seja, o produto da

probabilidade de falha pelo custo do prejuízo causado.

6 CONCLUSÃO

Concluiu-se através desse trabalho, que deve-se ter cuidados quanto a

preparação do concreto armado, e suas manutenções a fim de aumentar a sua vida

útil, atentando-se aos fatores de risco, que podem influenciar a um desgaste.

Quanto aos métodos de utilização para a determinação da vida útil, apesar de

complexos, devido as diversas variantes existentes no momento de defini-la, é

importante seu conhecimento, para um planejamento mais eficiente e econômico da

obra.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS E TÉCNICAS. NBR 6118: Projeto

de estruturas de concreto – Procedimento. Rio de Janeiro, 2003.

BARBOSA, Mauro Cesar. DA SILVA, Turíbio José. Estimativa da vida útil de

estrutura de concreto armado imediatamente após sua execução. Minas Gerais:

UFU, 2009.

SOUZA, Karen Nunes de. Estudo experimental e probabilístico da vida útil

de estruturas de concreto armado situadas em ambiente marítimo: influência

do grau de saturação de concreto sobre a difusividade de cloretos. Rio Grande

do Sul: UFRG, 2005