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Modelação da evolução da carbonatação em elementos de betão armado
Isabel Filipa Garcia Monteiro
Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em
ENGENHARIA CIVIL
Júri
Presidente: Professor Doutor Augusto Gomes
Orientador: Professor Doutor Fernando Branco
Vogais: Engenheiro Rui Neves
Junho 2010
i
Agradecimentos
Ao Professor Fernando Branco, pela possibilidade, disponibilidade e rigor que me ofereceu na
realização este trabalho.
Ao Eng.º Arlindo Gonçalves, do LNEC, pela sua disponibilidade em tirar todas as dúvidas
referentes à sua especificação.
A todos os professores que, ao longo da minha formação, contribuíram com o seu saber.
À Alvis por me ter acolhido em longas noites de trabalho. Obrigada Maria.
Aos meus amigos, pelos incentivos encorajadores, a toda a hora e em todos os momentos.
Contribuíram sempre de uma maneira directa ou indirecta para a execução deste trabalho.
Aos meus pais, por me terem permitido chegar até este nível de formação. Obrigada pelo apoio
permanente e interesse com que encararam o mestrado que agora concluo.
iii
RESUMO
Nos últimos anos tem crescido o número de estruturas de betão armado com manifestações de
patologia, principalmente com problemas de corrosão de armaduras. Um dos fenómenos mais
responsável por estas alterações na vida útil do betão é a carbonatação. A carbonatação
natural do betão é um processo que depende das características dos materiais e do ambiente,
num processo simultâneo.
Existem vários modelos que descrevem a relação entre a profundidade de carbonatação e o
txkx = tempo decorrido. Porém o modelo mais frequentemente utilizado é a expressão
onde k é intitulado como coeficiente de carbonatação. A quantificação deste coeficiente é
habitualmente difícil já que depende dos vários factores que afectam a carbonatação.
Neste trabalho pretendeu-se estimar os valores que se pode atribuir ao coeficiente de
carbonatação, de modo a ser possível determinar uma profundidade de carbonatação mais
exacta ao fim de um determinado período. Para isso, recorreu-se a um conjunto de dados reais
(nomeadamente idade da estrutura e profundidade de carbonatação), provenientes de
relatórios de peritagens do IST (cerca de 100 medições). Com estes dados fizeram-se ainda
diferentes análises de correlação, dividindo todos os dados em grupos com características
semelhantes que pudessem influenciar o avanço da carbonatação, nomeadamente idade,
pintura, resistência e exposição.
Comparou-se ainda os valores do coeficiente de carbonatação encontrados, com os indicados
na última especificação do LNEC de modo a avaliar a sua fiabilidade.
PALAVRAS-CHAVE: Betão, corrosão, carbonatação, vida útil, coeficiente de carbonatação;
iv
ABSTRACT
In recent years has grown the number of reinforced concrete structures with pathologies, mainly
associated with corrosion problems in reinforcement. One of the main process responsible for
these anomalies is the carbonation. The concrete natural carbonation is a process that depends
simultaneously of the materials characteristics and of the surrounding environment.
There are several models that describe the relationship between the carbonation depth and
concrete age. But the most used is the equation txkx = where k is named the carbonation
coefficient.
The aim of this study was to define , a range of values for carbonation coefficient in order to be
able to make more accurate evaluations of carbonation depth from the concrete age. It was
considered about 100 measurements of real data (structure age and carbonation depth), from
audits performed by IST. Correlations were also analyzed. The data structures was splited into
groups with similar characteristics that could influence the carbonation progress, such as age,
superficial paint, compression strength and exposure level.
The carbonation coefficient obtained were compared with those reported in the latest LNEC
specification.
KEYWORDS: Concrete, corrosion, carbonation, service life, carbonation coefficient;
v
Índice Agradecimentos ............................................................................................................................. i
RESUMO ....................................................................................................................................... iii
ABSTRACT..................................................................................................................................... iv
Índice............................................................................................................................................. v
Notações ......................................................................................................................................vii
Índice de Tabelas...........................................................................................................................ix
Índice de Figuras ...........................................................................................................................xi
Índice de Gráficos........................................................................................................................xiii
1 Introdução............................................................................................................................. 1
1.1 Aspectos Gerais ................................................................................................................... 1
1.2 Estrutura do trabalho .......................................................................................................... 2
2 Enquadramento .................................................................................................................... 3
2.1 Betão Armado.............................................................................................................. 3
2.2 Durabilidade do betão ................................................................................................. 4
2.3 Corrosão do aço no betão armado .............................................................................. 6
2.4 Princípios da Corrosão ................................................................................................. 8
2.5 Tipos de Corrosão ...................................................................................................... 10
3 Factores que induzem a corrosão nos elementos de betão armado.................................. 13
3.1 Corrosão induzida por iões cloretos .......................................................................... 13
3.2 Corrosão induzida pela carbonatação ....................................................................... 14
3.3 Factores que influenciam a velocidade de carbonatação ......................................... 16
3.3.1 Factores Externos .................................................................................................. 16
3.3.2 Factores Internos................................................................................................... 19
3.3.3 Medição da carbonatação..................................................................................... 23
4 Modelos para a previsão da vida útil das estruturas .......................................................... 27
4.1 Definições e conceitos ............................................................................................... 27
4.2 Métodos para a determinação da vida útil do betão armado................................... 28
4.3 Modelos para o período de iniciação ........................................................................ 31
4.3.1 Ensaios Acelerados ................................................................................................ 43
4.4 Modelos para o período de propagação ................................................................... 46
4.5 Modelação da Durabilidade do betão segundo a Especificação LNEC E465 ............. 49
4.5.1 1º Modelo proposto pelo LNEC............................................................................. 52
vi
4.5.2 2º Modelo proposto pelo LNEC............................................................................. 56
5 Campanha de medições ...................................................................................................... 59
5.1 Tipo de Construções .................................................................................................. 59
5.1.1 Viadutos Rodoviários............................................................................................. 60
5.1.2 Deck Parking dos Hipermercados Modelo ............................................................ 61
5.1.3 Praça de Touros..................................................................................................... 62
5.1.4 Escolas Secundárias ............................................................................................... 63
5.2 Medições Realizadas.................................................................................................. 64
5.3 Quadro Síntese .......................................................................................................... 65
6 Análise dos Resultados........................................................................................................ 69
6.1 Período de Iniciação................................................................................................... 69
6.1.1 Análise Geral.......................................................................................................... 69
6.1.2 Pintura ................................................................................................................... 71
6.1.3 Resistências ........................................................................................................... 74
6.1.4 Tipos de elementos ............................................................................................... 75
6.1.5 Elementos em ambiente exterior e interior poluído............................................. 77
6.1.6 Idades .................................................................................................................... 78
6.2 Corrosão..................................................................................................................... 79
6.3 Recomendações para projecto .................................................................................. 84
6.3.1 Intervalos de Confiança de k ................................................................................. 84
6.3.2 Comparações de valores com o LNEC ................................................................... 86
6.3.3 Recobrimentos para 60 anos................................................................................. 88
7 Conclusões .......................................................................................................................... 91
8 Bibliografia .......................................................................................................................... 93
ANEXOS ....................................................................................................................................... 97
vii
Notações
CO2 Dióxido de carbono
k Coeficiente de carbonatação
M Massa do dióxido de carbono (g)
D Coeficiente de difusão do dióxido de carbono no betão (m2/s)
A Área da secção (m2)
C1 Concentração do dióxido de carbono no exterior (g/m2)
C2 Concentração do dióxido de carbono na frente de carbonatação (g/m2)
t Tempo de exposição
Idade inicial da estruturas (anos)
n Parâmetro que depende do tipo de cimento usado
Fe2O3 Óxido de Ferro
H2O Água
E Potencial
e- Electrão
OH- Iões de Hidróxido
O2 Oxigénio
Ca (OH)2 Óxido de cálcio
H2CO3 Ácido carbónico
SO2 Dióxido de enxofre
H2S Gás sulfídrico
NaOH Hidróxido de cálcio
KOH Hidróxido de potássio
CaC03 Carbonato de Cálcio
a/c Relação água cimento
T Temperatura
HR Humidade relativa
XRDA Difracção de Raio-X
DTA Análise térmica diferencial
TGA Termogravimetria
FTIR Espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier
Diferença de concentração do dióxido de carbono
ix
Índice de Tabelas
Tabela 4‐1 Coeficientes necessários para o uso das equações propostas por Hamada (1969) .39
Tabela 4‐2 Valores de coeficientes relativo ao mbiente.............................................................40
Tabela 4‐3 Valores de introdução do ar......................................................................................40
Tabela 4‐4 Valores dos coeficientes a e b relativos ao tipo de ligante .......................................40
Tabela 4‐5 Valores do coeficiente de durabilidade (k) conseguidos através de um estudo
experimental (ENTAC 2006) ........................................................................................................43
Tabela 4‐6 Valores de n
a
KK determinados experimentalmente (MEIRA,2003)..........................46
Tabela 4‐7 Categorias de vida útil na NP EN 1990 ......................................................................49
Tabela 4‐8 Limites da composição e da classe de resistência do betão sob acção da
carbonatação para uma vida útil de 50 anos ..............................................................................50
Tabela 4‐9 Classes de exposição ambiental carbonatação E 464 ...............................................51
Tabela 4‐10 Classes de fiabilidade e suas consequências...........................................................51
Tabela 4‐11 Valores dos parâmetros k1 e n.................................................................................53
Tabela 4‐12 Valores de Rc65 consoante o tipo de cimento utilizado no betão..........................54
Tabela 4‐13 Valores dos parâmetros m, p, e c para o cálculo de k60 ..........................................57
Tabela 5‐1 Valores de temperaturas e humidades de alguns Deck Parking analisados .............61
Tabela 5‐2 Quadro síntese das estruturas analisadas e respectivos elementos ........................65
Tabela 5‐3 Número de dados de cada elemento com exposição e revestimento distintos.......67
Tabela 5‐4 Número de dados de cada elemento ........................................................................67
Tabela 6‐1 Pontos tratados na limpeza de dados .......................................................................70
Tabela 6‐2 Divisão dos diferentes estados de corrosão admitidos.............................................80
Tabela 6‐3 Quadro Síntese das estruturas analisadas no período de corrosão..........................80
Tabela 6‐4 Valores Estatísticos do coeficiente de carbonatação...............................................84
Tabela 6‐5 Intervalos de Confiança segundo a Distribuição Normal para todos os pontos .......85
Tabela 6‐6 Valores Estatísticos do coeficiente de carbonatação após limpeza..........................86
Tabela 6‐7 Intervalos de Confiança segundo a Distribuição Normal para um intervalo de
pontos .........................................................................................................................................86
Tabela 6‐8 Valores de recobrimentos recomendados (mm) ......................................................89
xi
Índice de Figuras
Figura 2‐1 ‐ Relações entre os principais factores que influenciam a durabilidades dos
elementos de betão armado (CEB, 1992) .....................................................................................5
Figura 2‐2 Diagrama de Pourbaix para o sistema água/ferro a 25º (Pourbaix,1976) ...................7
Figura 2‐3 Representação esquemática da corrosão da armadura (COSTA,1999) .......................8
Figura 2‐4 Volume relativo do produto da corrosão (COSTA,1999) ...........................................10
Figura 2‐5 Corrosão generalizada num pilar duma área industrial.............................................11
Figura 3‐1 Avanço do processo de carbonatação (SALTA,1996).................................................14
Figura 3‐2 Zonas envolvidas no mecanismo de carbonatação e variação do pH ao longo da
profundidade (COSTA,1999) .......................................................................................................15
Figura 3‐3 Influência da concentração de CO2 no coeficiente de carbonatação (Uomota e
Takada,1993)...............................................................................................................................17
Figura 3‐4 Conteúdo de água nos poros do betão em função da humidade relativa
(FIGUEIREDO e tal. 1994) ............................................................................................................18
Figura 3‐5 Profundidade de carbonatação em relação à humidade relativa e o teor de CO2
(Ceukelaire e Nieuwenburg, 1993) .............................................................................................19
Figura 3‐6 Influência da cura na profundidade de carbonatação (Thomas e Matthews.
1992) ...........................................................................................................................................20
Figura 3‐7 Efeito da relação água‐cimento na profundidade de carbonatação (SALTA,1996) ..21
Figura 3‐8 Representação esquemática da carbonatação no interior de uma fenda................22
Figura 3‐9 Relação entre a profundidade de carbonatação e a resistência a compressão
aos 28 dias (Huand e Yang, 2002) ...............................................................................................23
Figura 3‐10 Indicador de Fenolftaleína para a medição da carbonatação..................................24
Figura 3‐11 Medição da frente de carbonatação........................................................................24
Figura 4‐1 Vida útil de uma estrutura .........................................................................................28
Figura 4‐2 Modelo de vida útil de TUUTI (1982) .........................................................................30
Figura 4‐3 Profundidade de carbonatação em função do tempo...............................................33
Figura 4‐4 Representação de x = k x t em escalas logarítmicas (Andrade e Alonso, 1996).....34
Figura 4‐5 Nomograma para determinação da profundidade de carbonatação (Meyer,
1987) ...........................................................................................................................................41
Figura 4‐6 Câmara de carbonatação ...........................................................................................44
Figura 4‐7 Esquema simplificado de uma câmara de carbonatação acelerada..........................44
xii
Figura 4‐8 Perda de secção da armadura (para dois diâmetros diferentes) em função de
velocidade de corrosão ...............................................................................................................48
Figura 5‐1 Viaduto da Rotunda do Aeroporto (Relatório ICIST, EPNº5/98)................................60
Figura 5‐2 Vista do Deck Parking do Hipermercado Modelo de Ovar (Relatório ICIST EP
Nº89/99)......................................................................................................................................62
Figura 5‐3 Vista geral das bancadas da Praça de Touros de Setúbal (Relatório ICIST EP Nº
35/03)..........................................................................................................................................62
xiii
Índice de Gráficos
Gráfico 4‐1 Resistência à carbonatação em função da resistência à compressão para
diferentes tipos de cimento (LNEC) ............................................................................................54
Gráfico 6‐1 Relação entre a profundidade de carbonatação e a idade em todos os
elementos....................................................................................................................................70
Gráfico 6‐2 Relação entre a profundidade de carbonatação e a idade em elementos com
pintura.........................................................................................................................................71
Gráfico 6‐3 Relação entre a profundidade de carbonatação e a idade em elementos com
pintura após limpeza de dados ...................................................................................................72
Gráfico 6‐4 Relação entre a profundidade de carbonatação e a idade em elementos sem
pintura.........................................................................................................................................73
Gráfico 6‐5 Relação entre a profundidade de carbonatação e a idade em elementos sem
pintura após limpeza de dados ...................................................................................................73
Gráfico 6‐6 Relação entre a profundidade de carbonatação e a idade em elementos com
resistência inferior a 35 MPa ......................................................................................................74
Gráfico 6‐7 Relação entre a profundidade de carbonatação e a idade em elementos com
resistência superior a 35 MPa.....................................................................................................75
Gráfico 6‐8 Relação entre a profundidade de carbonatação e a idade em vigas .......................76
Gráfico 6‐9 Relação entre a profundidade de carbonatação e a idade em pilares ....................76
Gráfico 6‐10 Relação entre a profundidade de carbonatação e a idade em elementos
exteriores ....................................................................................................................................77
Gráfico 6‐11 Relação entre a profundidade de carbonatação e a idade em elementos
interiores .....................................................................................................................................77
Gráfico 6‐12 Relação entre a profundidade de carbonatação e a idade em elementos com
idades superiores a 20 anos........................................................................................................78
Gráfico 6‐13 Relação entre a profundidade de carbonatação e a idade em elementos com
idades inferiores a 20 anos .........................................................................................................79
Gráfico 6‐14 Avanço da deterioração no estado de fendilhação...............................................83
Gráfico 6‐15 Avanço da deterioração no estado de Descasque ................................................83
Gráfico 6‐16 Avanço da deterioração no estado de Redução da Secção ...................................84
Gráfico 6‐17 Distribuição dos valores do coeficiente de carbonatação encontrados ...............85
xiv
Gráfico 6‐18 Comparação do andamento das curvas pelo LNEC e pela análise dos dados,
com resistência constante fcm=28.8 MPa ..................................................................................87
Gráfico 6‐19 Comparação do andamento das curvas pelo LNEC e pela análise dos dados,
com várias resistências................................................................................................................88
Gráfico 6‐20 Comparação dos recobrimentos necessários para uma vida útil de 60 anos ........89
1
1 Introdução
1.1 Aspectos Gerais
Actualmente a durabilidade a longo prazo das estruturas de betão armado é umas das grandes
preocupações de segurança, económicas e ambientais no âmbito da construção civil.
O desempenho a longo prazo das infra-estruturas de betão armado é regido pela deterioração,
definido como a perda das capacidades físicas, químicas, mecânicas e biológicas dos
materiais. A corrosão é a forma mais comum de deterioração do aço e consiste na
desintegração química ou electroquímica do material metálico, num determinado meio de
exposição. Trata-se de um processo gradual e com um tempo de iniciação nem sempre óbvio
de se detectar numa observação exterior. A corrosão pode ser induzida por cloretos ou por
carbonatação, porém neste trabalho irá ser aprofundada apenas esta última, ou seja a corrosão
provocada pela penetração do dióxido de carbono nos elementos de betão armado.
Vários modelos têm sido estudados e reformulados com o objectivo de prever a vida útil das
estruturas de betão armado, porém não se trata de um processo simples. Trata-se de uma
formulação que envolve vários processos distintos, desde a difusão até ao inicio da corrosão,
propriamente dito, e que envolve vários parâmetros cuja variabilidade não deve ser ignorada.
Com o presente trabalho pretendeu-se analisar os modelos de previsão de vida útil já
existentes e através dos elementos de vários estudos já efectuados, tentar verificar se esses
modelos se adaptam às medições experimentais.
O trabalho consistiu assim em:
- Actividade experimental de i&D envolvendo técnicas de inspecção e diagnóstico de
desempenho do betão armado em estruturas, em especial recorrendo a técnicas não
destrutivas para avaliação da corrosão e de outras anomalias decorrentes;
- Participação no tratamento de informação e na construção duma base de dados sobre
desempenho do betão armado em ambiente marítimo, utilizando dados provenientes de
diversas estruturas ou de estudos em escala reduzida e em condições de exposição natural;
- Análise e verificação da fiabilidade de modelos de desempenho desenvolvidos para o
betão armado. Participação na elaboração de guias de recomendação sobre danos por
corrosão no betão armado, processos de reparação e reabilitação desses danos.
Considerando que o estudo da carbonatação do betão em bases adequadas pode vir a ser um
contributo relevante para o desenvolvimento dos modelos de previsão de vida útil, os próximos
capítulos descrevem o desenvolvimento da investigação nesse sentido em sequência da
análise de resultados observados em inspecções efectuadas pelo ICIST em várias estruturas.
2
1.2 Estrutura do trabalho
Após o presente capítulo de carácter introdutório este trabalho encontra-se dividido em 7
capítulos, estando o presente texto incluído no primeiro. De seguida apresenta-se uma breve
descrição de cada um dos seguintes capítulos.
- Capítulo 2. Enquadramento: neste capítulo apresenta-se uma síntese sobre os fenómenos
químicos e físicos decorrentes da carbonatação. É exposto a noção de durabilidade do betão
e todos os processos que decorrem da corrosão.
- Capítulo 3. Factores que induzem à corrosão nos elementos de betão armado: É
explicada a forma como a carbonatação pode ser induzida, e a forma como diversos factores
internos e externos podem influenciar o progresso deste fenómeno. É ainda abordado no
último ponto o procedimento utilizado, hoje em dia, para medir a profundidade de
carbonatação nos elementos de betão armado
- Capítulo 4. Modelos para a previsão da vida útil das estruturas: Este capítulo é reservado
aos modelos de previsão de vida útil de elementos de betão armado, tendo como referência a
corrosão das armaduras. São apresentados e discutidos alguns modelos descritos na
bibliografia analisada, referindo-se também as suas limitações. É explicada a aplicabilidade
destes modelos a ensaios de carbonatação acelerada e as principais alterações que ocorrem
nestes casos. São ainda analisados os modelos propostos pelo LNEC, com o intuito de virem
a ser comparados com os dados recolhidos.
- Capítulo 5. Campanha de medições: Aqui é descrita a metodologia da recolha de dados
utilizada no decorrer deste trabalho assim como se descreve todos os tipos de estruturas que
fizeram parte deste levantamento e suas características.
- Capítulo 6. Análise das medições: Neste ponto é feita a análise de resultados, tendo em
consideração o principal modelo proposto para a modelação da carbonatação na fase inicial.
É feita uma divisão dos pontos em grupos consoante determinadas características de modo a
detectar uma variação do coeficiente de carbonatação expressiva.
- Capítulo 7. Conclusões: Neste último capítulo é feita uma síntese das principais conclusões
retiradas da realização deste trabalho. É ainda feita uma confrontação entre os objectivos
pretendidos de inicio e abordadas eventuais recomendações para o futuro.
3
2 Enquadramento
2.1 Betão Armado
O uso do betão armado em obras, inicialmente de pequena escala, apenas começou a ser
introduzido na segunda metade do século XIX, difundindo-se rapidamente a sua utilização em
obras de grande envergadura. Para este rápido desenvolvimento, houve uma grande
contribuição da descoberta da complementaridade entre as propriedades de dois materiais,
relativamente baratos, o aço e o betão. Estes dois materiais, reunidos num material compósito
vão dar origem ao tão usado betão armado, e mais tarde, ao betão pré-esforçado. Juntos
conseguem conferir ao material as suas melhores qualidades: resistência à tracção,
proveniente do aço, e uma boa resistência à compressão, proveniente do betão.
Como qualquer material de construção, são exigidas duas características fundamentais no seu
desempenho: resistência e durabilidade. O objectivo é resistir mecanicamente a todos os
esforços a que poderá estar sujeito durante a sua vida útil e durar o mais possível sem perder
nenhuma das suas propriedades e em particular, as mecânicas-resistentes. Esta última
depende, de um modo relativamente complexo, de uma série de factores ligados ao betão e ao
próprio aço. No que diz respeito à durabilidade, esta também vai depender dos dois
constituintes. No que se refere ao betão propriamente dito, a durabilidade vai depender das
interacções, em geral de natureza química, entre ele e o meio em que se encontra. O mesmo
acontece com o aço, considerando neste caso como ambiente envolvente o próprio betão de
recobrimento.
Apesar de o betão ser o material de construção mais consumido no planeta, o conhecimento e
divulgação das práticas construtivas adequadas não acompanharam o crescimento da
actividade de construção. Este facto faz com que os vários descuidos em obra, sejam um dos
principais factores responsáveis pela diminuição da capacidade do betão em proteger as
armaduras contra a corrosão.
É de referir que a qualidade do betão armado em si é uma grandeza que depende da sua
utilização, propriedades e causas intrínsecas . Trata-se de uma referência nem sempre fácil de
analisar mas não fazendo com que este seja o material mais usado na construção civil, nos
dias que correm.
4
2.2 Durabilidade do betão
A preocupação com a durabilidade do betão teve início na década de 70, quando as estruturas,
que até então eram consideradas de vida útil infinita, começaram a apresentar, em
determinadas condições, deterioração precoce. Este facto fez com que, no final dos anos 80 e
90, a durabilidade passasse a ser observada como um forte ponto de pesquisa, promovendo o
desenvolvimento de diversos estudos e definições referentes ao tema.
As primeiras definições que surgiram relativamente à durabilidade dos betões, geralmente
caracterizavam-se pela forma simplista como se traduziam, acabando por confundir o conceito
de durabilidade com vida útil. Em termos gerais, a expressão durabilidade do betão é
usualmente empregue para caracterizar a resistência deste ao ataque de agentes agressivos,
físicos e químicos. A natureza, a intensidade e os diversos mecanismos associados a cada um
desses ataques podem variar consideravelmente, daí a razão pela qual a expressão
durabilidade ser entendida como vaga neste campo relacionado com o betão. Uma estrutura é
considerada durável se, durante a sua vida, conservar os requisitos de projecto em termos de
segurança, de funcionalidade e estética, sem custos de manutenção não previstos (Andrade,
1996).
Definindo “desempenho” como a capacidade de uma estrutura satisfazer os fins para que foi
projectada, sob todos os pontos de vista, é de opinião geral que, devido aos efeitos complexos
do meio ambiente sobre as estruturas e de todas as reacções que isso envolve, a melhoria do
desempenho ao longo da vida não pode ser apenas obtida pelo aumento da qualidade dos
materiais usados. Para que isso aconteça tem de se actuar em diferentes vertentes: em fase
de projecto de estrutura e arquitectura, a nível de processos de execução da obra e nos
procedimentos relativos à inspecção e manutenção (CEB,1992).
As relações entre os principais factores que influenciam a durabilidade dos elementos de betão
armado e as suas consequências em termos de desempenho, encontram-se resumidas na
Figura 2-1.
5
Figura 2‐1 ‐ Relações entre os principais factores que influenciam a durabilidades dos elementos de betão armado (CEB, 1992)
Os principais factores que afectam a durabilidade são os seguintes:
• Projecto estrutural (principalmente pormenorização e cofragem);
• Materiais (principalmente compostos do betão e armaduras);
• Execução (principalmente desempenho dos operários como por exemplo a vibração do
betão);
• Cura (principalmente humidade e calor).
Estes quatro factores são os que fortemente influenciam a qualidade da estrutura do betão
armado no sentido em que definem a distribuição e natureza dos poros, o que vai influenciar a
eficácia na limitação de mecanismos de transporte de substâncias agressivas nessa rede
porosa que contribuem para a sua deterioração.
6
2.3 Corrosão do aço no betão armado
O betão é um material de durabilidade longa, mas não invulnerável. As causas de deterioração
das estruturas de betão armado são muito variadas e incluem causas externas não
controláveis ou acidentais, erros de dimensionamento, excesso de solicitação mecânica,
degradação intrínseca do betão mas principalmente a corrosão das armaduras.
A corrosão nos elementos de betão armado é portanto o principal processo responsável pela
deterioração e pelo encurtamento da vida útil das estruturas. O primeiro sinal visível de
corrosão das armaduras consiste no aparecimento de manchas de cor castanha ou
avermelhada, vulgarmente designadas por ferrugem, e que escorrem muitas vezes ao longo da
armadura. Em alguns casos, estas manchas são acompanhadas de fissuração, desagregação
e descasque do betão, resultado de forças de tensão internas geradas pelo processo de
corrosão. Para uma melhor previsão da vida útil dos elementos de betão armado, é necessário
conhecer todos os mecanismos e procedimentos envolvidos na corrosão.
O conceito de corrosão é habitualmente tomado como a alteração de materiais metálicos por
reacções químicas resultantes da sua interacção com o meio ambiente. Todos os metais
existentes na natureza, encontram-se geralmente sob a forma de compostos tais como óxidos
e sulfetos, associados com outros elementos. Para usá-los na sua forma elementar é
necessário extrair o metal através de um processo de redução, processo este que requer a
aplicação de uma certa quantidade de energia. O processo inverso, através do qual o metal
volta ao seu estado natural, é acompanhado de uma redução da energia, isto é, ocorre através
de uma reacção espontânea. Este processo que corresponde a uma oxidação, é conhecido por
corrosão e representa a destruição lenta do metal (ANDRADE,1992). Segundo a natureza do
mecanismo, pudemos classificar a corrosão em química (oxidação ou corrosão seca) e
electroquímica (corrosão propriamente dito).
Por oxidação entende-se o ataque provocado por uma reacção gás-metal, com a formação de
uma película de óxidos. Este tipo de corrosão ocorre de uma forma extremamente lenta, à
temperatura ambiente, e não provoca deterioração substancial das superfícies metálicas,
excepto se for provocado por gases muito agressivos.
A corrosão electroquímica trata-se de um ataque de natureza electroquímica que ocorre em
meio aquoso, como resultado da formação de uma pilha ou célula de corrosão e que é o
principal responsável pela corrosão do aço envolvido no betão nas estruturas de Engenharia
Civil. Este processo suscita o movimento de iões em dissolução que participam em reacções
de equilíbrio com outros iões do meio, incluindo os da água, dependendo assim do pH do meio.
7
A elevada alcalinidade do betão (pH 13), faz com que o aço que se encontra envolvido por
este, esteja protegido contra a corrosão. Esta natureza alcalina é devida à presença de
grandes quantidades de hidróxido de cálcio, que se forma durante a hidratação dos silicatos do
cimento, e aos álcalis que geralmente estão incorporados como sulfatos, no clinquer. A
presença destas substâncias no betão induz um pH situado entre 12,6 e 14,0, na fase aquosa
contida nos poros. Este facto faz com que se forme uma camada de óxidos submicroscópica
passivante, sólida e aderente de Fe2O3 sobre a superfície da armadura actuando como uma
barreira física entre o meio e o metal por períodos indefinidos, mesmo em presença de
humidade elevada. A destruição desta película passivante pode ocorrer quer pela diminuição
do pH quer pela acção dos cloretos, quando estes ultrapassam um determinado valor crítico.
Pode-se estabelecer, para cada metal, uma relação entre o potencial do processo de corrosão
(E) e o pH, que é traduzido graficamente em diagramas E-pH, mais conhecido por Diagramas
de Pourbaix, como se pode ver na Figura 2‐2. Estas representações resultam, geralmente, de
um estudo teórico das reacções possíveis para um dado metal num dado meio acabando por
se enquadrar em três domínios distintos: imunidade, corrosão e passivação. No estado de
“passivação”, assume-se que o metal recobre-se de uma capa de óxidos que actua como uma
barreira protectora impedindo a posterior oxidação. No estado de “corrosão”, são estabelecidas
condições termodinâmicas entre o pH e o potencial electroquímico acabando por levar à
instabilidade da camada passivante de óxidos. O metal diz-se num domínio de “imunidade”
quando se encontra nas condições correspondentes à sua estabilidade termodinâmica, não
sofrendo assim qualquer tipo de corrosão.
Figura 2‐2 Diagrama de Pourbaix para o sistema água/ferro a 25º (Pourbaix,1976)
8
2.4 Princípios da Corrosão
O processo de corrosão assemelha-se ao funcionamento de uma pilha induzido por diferenças
de potencial existentes entre as várias zonas da armadura. Existe um ânodo onde ocorre a
oxidação electroquímica, um cátodo onde ocorre a redução electroquímica e um electrólito por
onde circula a corrente iónica como se pode observar na Figura 2‐3. O ânodo consiste na zona
de armadura despassivada e o cátodo na zona de armadura que tem acesso ao oxigénio.
(Costa,1999). Estes três elementos mencionados formam entre si um circuito fechado, que
dependendo da diferença de potencial aplicada, assim ocorrerá corrosão.
Figura 2‐3 Representação esquemática da corrosão da armadura (COSTA,1999)
No ânodo, a relação mais provável de acontecer é a dissolução do ferro em que os iões
passam para a solução na forma de Fe++ libertando dois electrões.
Fe Fe++ + 2e- ( 2‐1)
Estes electrões passam através da armadura, que funciona como condutor eléctrico, até ao
cátodo, onde ocorrem determinadas reacções (2‐2) e (2‐3) que vão depender da
disponibilidade de oxigénio e do pH das regiões mais próximas. Nesta interface, os electrões
anteriormente libertados, reagem com o oxigénio e com a água, originando iões de hidróxido
(OH-) que fluem em direcção ao ânodo de forma a completar o circuito eléctrico.
2 H2O + O2 + 4e- 4 OH- (Ambientes Alcalinos e neutros, pH 7) (2‐2)
2H+ + 2e- H2 (Ambientes ácidos, pH<7) (2‐3)
9
Qualquer destas reacções é dependente do pH. A reacção (2‐3) só pode ocorrer em condições
de betão muito especiais como o caso de betão muito húmido e contendo substâncias
redutoras. A reacção (2‐2) é normalmente a reacção catódica mais importante e a sua
velocidade é dependente da concentração de oxigénio e portanto do grau de arejamento,
temperatura, concentração de sais etc. Dado o seu papel na reacção catódica, o oxigénio é
não só um factor essencial no fenómeno de corrosão, como o principal responsável pela
velocidade do processo.
No que diz respeito à reacção anódica ( 2‐1) referida anteriormente, constituí apenas o primeiro
passo no mecanismo da deterioração por corrosão das armaduras. Se este processo fosse
limitado apenas à dissolução do aço, não ocorreria a fendilhação e delaminação do betão de
recobrimento, dado que os iões de ferro se dissolveriam na solução dos poros. Porém, na zona
anódica ocorrem reacções secundárias (2‐4), (2‐5), (2‐6) e (2‐7) que originam produtos de
corrosão cuja forma final depende das condições de humidade e da disponibilidade de
oxigénio.
Fe + 3H2O Fe (OH)3 + 3H+ + 3e- (2‐4)
3Fe + 4H2O Fe3 O4 + 8H+ + 8e- (2‐5)
Fe + 2H2O FeO (OH-) + 3H+ + 3e-
(2‐6)
Fe O(OH-) + O2 Fe3O4 ou Fe (OH)2 (2‐7)
Aos produtos de corrosão formados durante o processo, está associado um grande aumento
de volume ,Figura 2‐4 , acabando por gerar dentro do betão grandes tensões que levam à sua
fendilhação, delaminação e destacamento.
10
Figura 2‐4 Volume relativo do produto da corrosão (COSTA,1999)
2.5 Tipos de Corrosão
Como já foi dito anteriormente, a corrosão pode ser classificada segundo a natureza do seu
processo. Porém também se pode estabelecer uma classificação no que diz respeito à sua
morfologia: corrosão generalizada, localizada e fissurante.
A corrosão generalizada, como o próprio nome indica, ocorre devido a uma perda generalizada
da película de passivação, resultante da frente de carbonatação no betão, presença excessiva
de cloretos ou lixiviação do Ca(OH)2, como se pode observar na Figura 2‐5. Este tipo de
corrosão pode ocorrer uniformemente, com a superfície tendendo a ser lisa e regular, ou não
uniformemente, apresentando neste caso uma superfície rugosa e irregular. Neste caso de
corrosão há também o perigo de perda das características mecânicas do aço, mas a
consequência mais nefasta será a fissuração do betão.
11
Figura 2‐5 Corrosão generalizada num pilar duma área industrial
A corrosão localizada forma-se por dissolução localizada da película de passivação,
tipicamente causada pela penetração de iões cloretos vindos do exterior ou pertencentes a
algum constituinte que componha o betão. Forma-se então, pontualmente, uma célula de
corrosão onde existe uma área passivada intacta, actuando como um cátodo, e uma pequena
área actuando como anôdo, que perdeu a sua película passiva e onde se reduz o oxigénio
acabando por dissolver o aço.
Por fim, pode-se ainda distinguir a corrosão sob tensão que se caracteriza por ocorrer, em aços
submetidos a elevadas tensões, em cuja superfície é gerada uma microfissura que vai
progredindo rapidamente, provocando uma ruptura brusca e frágil do metal em questão, ainda
que não exista evidências de ataques. Ocorre normalmente em estruturas pré-esforçadas, mas
pode-se dar também em estruturas de betão armado. Trata-se de um fenómeno bastante
especifico e normalmente associado à má qualidade do betão, bainhas mal preenchidas,
lixiviação do betão ou a presença de determinados iões. Os mecanismos que regem a corrosão
sob tensão ainda são pouco compreendidos, mas sabe-se que os seus efeitos são
extremamente perigosos nas estruturas de betão, caracterizando-se por roturas bruscas, sem
deformação significativa de elementos estruturais e, praticamente sem sintomas visuais de
corrosão.
13
3 Factores que induzem a corrosão nos elementos de betão armado
3.1 Corrosão induzida por iões cloretos
Como já foi referido anteriormente, a corrosão é o principal processo da deterioração dos
elementos de betão armado. Esta corrosão pode ocorrer por indução dos iões cloretos ou por
carbonatação. Neste trabalho explorou-se, mais especificamente, a última vertente referida.
Porém é importante, ainda que superficialmente, desenvolver o processo de corrosão devido à
acção dos cloretos.
Este tipo de corrosão acontece com mais frequência e intensidade, em sítios em que o betão
se encontre exposto a um ambiente marítimo onde a concentração de cloretos é mais elevada.
É, sem qualquer tipo de dúvida, o principal causador de corrosão do aço nas estruturas de
betão pois para além de ocorrer com grande velocidade, causa perdas acentuadas da secção
das armaduras. Nenhum outro contaminante comum está tão extensivamente documento na
literatura como causador de corrosão dos metais no betão, como estão os cloretos
(Cascudo,1997).
Os iões cloreto podem estar presentes no betão através de formas distintas. Podem fazer parte
dos vários componentes dos aditivos do betão ou penetrarem desde o exterior através da rede
de poros, o que normalmente ocorre em ambientes marinhos ou quando se utilizam sais de
degelo em pontes.
Existe uma certa dificuldade a respeito da quantidade de iões cloretos suficientes para romper
a camada de óxidos passivantes e iniciar o processo de corrosão das armaduras. O
conhecimento deste parâmetro tem uma importância significativa, quer para a execução de
obras novas, quer para a reparação e manutenção de obras existentes. Este limite não está
associado a um valor fixo, embora existam algumas normas que recomendam valores
orientativos. Esta dificuldade de estabelecer um limite surge devido às numerosas variáveis
intervenientes, nomeadamente tipos de cimento, proporção de cimento, relação água cimento
(a/c), conteúdo de humidade e outros. Para além disso, o mecanismo de despassivação por
iões cloreto não se encontra totalmente compreendido, mas acredita-se que os iões se
incorporam na camada passiva, substituindo parte do oxigénio e aumentando a sua
condutibilidade. A camada perde assim a sua função de protecção acabando por permitir a
corrosão do aço envolvido no betão.
Basicamente, os parâmetros que influenciam a penetração de cloretos, são os mesmos para a
penetração do CO2. A relação a/c na composição do betão e a cura são características que
14
influenciam a qualidade do betão em questão e têm relação directa com a penetração de
cloretos.
3.2 Corrosão induzida pela carbonatação
A carbonatação trata-se de um fenómeno físico-químico que decorre sempre que se encontre
disponível no meio dióxido de carbono (CO2) e água. O processo traduz-se na reacção entre os
constituintes ácidos do meio com o liquido intersticial existente nos vários poros do betão
armado. Estes poros encontram-se saturados com hidróxido de cálcio provenientes da
hidratação da pasta de cimento, e também, com outros produtos alcalinos. No que diz respeito
aos principais constituintes do meio, fazem parte o ácido carbónico (H2CO3), o dióxido de
enxofre (SO2) e o gás sulfídrico (H2S).
A velocidade deste fenómeno encontra-se, então, directamente relacionada com a pasta
cimentícia, com os iões carbonatos mas também com a capacidade de penetração e reacção
do CO2. O mecanismo relevante do transporte de CO2 do meio envolvente até às armaduras é
a difusão. A difusão ocorre como um fenómeno de transporte de matéria onde o soluto é
transportado devido aos movimentos das moléculas de um fluido. Estes movimentos fazem
com que o soluto passe das zonas de maior concentração, para zonas de menor concentração.
Neste caso especifico, o CO2 que penetra para o interior do betão, vai reagir com os hidróxidos
de sódio e potássio presentes na zona intersticial, fazendo diminuir a sua concentração e
simultaneamente aumentar a solubilidade dos hidróxidos de cálcio. São estes últimos que
acabam, gradualmente, por reagir com o CO2, como se pode ver na equação (3‐1), tendo como
produto final a formação do carbonato de cálcio. Desta forma ocorre um processo de difusão
do CO2, para o interior do betão e um processo de difusão de NaOH, KOH e Ca(OH)2, para a
frente de carbonatação como se encontra representado na Figura 3‐1 (Costa,1999).
Ca (OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O
(3‐1)
Figura 3‐1 Avanço do processo de carbonatação (SALTA,1996)
15
As substâncias, NaOH e KOH, encontram-se em pequenas quantidades na pasta de cimento,
logo o seu papel no processo de carbonatação é muito reduzido. A principal relação associada
à carbonatação é aquela que envolve o Ca(OH)2 .
Estas reacções que provocam o avanço da “frente de carbonatação” a partir da superfície, são
acompanhadas de uma queda do pH, de valores aproximadamente de 13 até valores que
poderão ser inferiores a 9, permitindo assim que a corrosão do aço tenha início. Os valores
iniciais de pH do betão têm como principal causa o Ca(OH)2 presente. Com o avançar das
reacções, vai-se assistindo ao desaparecimento do hidróxido de cálcio do interior dos poros o
que faz com que o pH diminua. Pode-se assim definir três zonas: a zona carbonatada onde o
Ca(OH)2 foi convertido em CaCO3, a zona não carbonatada onde o CO2 ainda não penetrou e
uma zona intermédia onde se desenvolve a reacção de carbonatação, como se pode ver na
Figura 3‐2.
Figura 3‐2 Zonas envolvidas no mecanismo de carbonatação e variação do pH ao longo da profundidade (COSTA,1999)
A carbonatação trata-se de um mecanismo que, em geral, ocorre lentamente devido às baixas
concentrações de CO2 na atmosfera e também derivado ao facto de o betão possuir reservas
elevadas de hidróxido de cálcio o que, associado à sua baixa permeabilidade, lhe confere uma
elevada resistência à penetração de CO2.
16
Apesar da carbonatação possuir como principal problema a corrosão do aço que se encontra
envolvido pelo betão, este processo também apresenta aspectos positivos. O facto de ocorrer a
transformação de hidróxido de cálcio em carbonato de cálcio, que é um produto com baixa
solubilidade, faz com que a porosidade do betão em questão diminua, aumentando assim a
resistência mecânica e a resistência ao ataque químico. Porém, nos betões constituídos por
cimento que possuam na sua constituição cinzas volantes ou escórias de alto forno, observa-se
um efeito contrário. Nestes casos específicos, o efeito do processo da carbonatação provoca
um aumento da porosidade capilar levando a uma maior absorção e permeabilidade da
camada de betão de recobrimento que se encontra a proteger o aço da corrosão. Este especial
fenómeno deve-se à formação de um gel de sílica muito poroso como um dos produtos
resultantes da carbonatação.
3.3 Factores que influenciam a velocidade de carbonatação
O elevado número de parâmetros envolvidos torna muito difícil a previsão da profundidade de
carbonatação em estruturas sujeitas à acção do ambiente exterior.
Os factores que afectam a corrosão que ocorre no aço nos elementos de betão armado podem
ser classificados em duas categorias principais: factores externos e factores internos. Factores
como relação água/cimento (a/c), condições de cura, grau de hidratação, quantidade e tipo de
cimento, concentração de dióxido de carbono, são uns dos muitos factores que poderiam ser
aqui enumerados e que influenciam a taxa de carbonatação do betão. Para Neville (1997), a
carbonatação depende fortemente da pressão de penetração do agente agressivo e da
humidade relativa (HR). Uomoto e Takada (1993) relatam que o fenómeno também sofre
influência da concentração de CO2 e das condições de exposição (humidade e temperatura).
Liang.Qu e Liang (1986) descrevem que a carbonatação do betão é um fenómeno
predominantemente de difusão que é influenciado, principalmente pela qualidade do betão e
pelas condições de exposição. Deste modo, nos pontos seguintes são descritos os principais
factores externos e factores internos que interferem na carbonatação do betão.
3.3.1 Factores Externos
Os principais factores externos determinantes para que ocorra o fenómeno de difusão são a
concentração de CO2, a temperatura e a humidade relativa do ar uma vez que vão determinar o
grau de saturação dos poros. A carbonatação é directamente proporcional à temperatura e à
concentração de CO2.
17
A concentração de CO2 na atmosfera, segundo Kazmierczak (1995), exerce grande influência
na velocidade da carbonatação em estruturas de betão. Em ambientes naturais, o teor de CO2
vai de 0,035% em volume até 1%, quando se está a tratar de zonas industrializadas, sendo a
quantidade na atmosfera variável com a temperatura e a pressão. Como já foi referido
anteriormente, considera-se que a difusão do gás carbónico pelos poros do material segue os
princípios da primeira lei de Fick, segundo a qual a difusão deste gás se dá na razão directa do
gradiente de concentração. Segundo Neville (1992), a acção de difusão ocorre mesmo em
ambientes onde a concentração desse gás na atmosfera é muito baixa, como é o caso de
ambientes rurais, onde o teor de CO2, é aproximadamente de 0,03% em volume. Kazmierczak
(1995) relata que os diferentes teores de CO2, encontrados naturalmente na atmosfera,
relacionam-se directamente com a velocidade de carbonatação, mas não alteram o seu
mecanismo físico-químico.
Hoje em dia, com o aumento da produção de gases pelos países em vias de desenvolvimento,
as concentrações de CO2 têm tendência a aumentar. Em 1993, Uomota e Takada elaboraram
um estudo com o objectivo de verificar a influência do teor de CO2 no avanço da frente de
carbonatação. Para isso, submeteram vários elementos de betão armado com concentrações
de CO2 que variavam de 0,07% (ambiente natural interno), 1% e 10% (ensaios acelerados).
Todos eles se encontravam sob as mesmas condições de temperatura (T) e humidade relativa
controlada (HR), (T=20ºC e HR= 55%). Como se pode verificar através da observação da
Figura 3‐3, o aumento do teor de CO2 elevou a velocidade de carbonatação dos betões em
estudo.
Figura 3‐3 Influência da concentração de CO2 no coeficiente de carbonatação (Uomota e Takada,1993)
18
A humidade relativa é outro dos importantes factores que afectam a carbonatação do betão,
uma vez que a água tem um papel significativo neste processo. Se por um lado bloqueia os
poros dificultando assim o processo de difusão, por outro, possibilita um meio para a reacção
entre o CO2 e o Ca(OH)2. Na ausência de humidade, o CO2 penetra nos poros do betão
facilmente, mas o processo de carbonatação não ocorre pois não é possível a sua dissolução.
Porém, numa situação em que temos 100% de humidade, o CO2 é dissolvido, mas devido à
sua baixa taxa de difusão na água (cerca de 104 vezes menor que no ar), a carbonatação é
retardada. A velocidade máxima deste fenómeno, ocorre numa situação intermédia, com a
possibilidade simultânea de difusão e dissolução de CO2 no sistema de poros do betão como
se pode ver na Figura 3‐4.
Figura 3‐4 Conteúdo de água nos poros do betão em função da humidade relativa (FIGUEIREDO e tal. 1994)
De acordo com Parrot (1990), a taxa máxima de carbonatação pode ser observada para a
exposição de humidade relativa de 60%. Já segundo outros autores, as taxas mais altas de
carbonatação ocorrem quando a humidade relativa do ambiente é mantida entre 50% e 75%.
Para humidade relativa de 30% ou inferior, não há carbonatação ou esta processa-se de uma
forma muito lenta. Papadakis, Vayenas e Fardis (1991) destacam que a humidade é o factor
chave para o processo de carbonatação.
Ceukelaire e Nieuwenburg (1993) levaram a cabo uma investigação onde avaliaram a
influência da humidade relativa na profundidade de carbonatação no betão. No ensaio fez-se
variar vários componentes, nomeadamente a concentração de CO2 (10% e 0,03%) e a
humidade relativa entre 40% a 90%. Os autores verificaram que para os vários teores de CO2,
a carbonatação atingiu profundidade máxima na humidade relativa de aproximadamente 50%
como se pode ver na Figura 3‐5.
19
Humidade relativa do ar (%)
Figura 3‐5 Profundidade de carbonatação em relação à humidade relativa e o teor de CO2 (Ceukelaire e Nieuwenburg, 1993)
De uma maneira geral, a relação entre a humidade relativa e a profundidade de carbonatação é
difícil de avaliar devido aos ciclos de molhagem/secagem a que a estrutura pode estar sujeita
No que diz respeito à temperatura, a sua influência na taxa de reacções químicas dá-se de
acordo com a teoria de Arrhenius, segundo o qual o incremento de temperatura implica um
aumento da taxa de reacções químicas. Embora seja pouco significativo, Uomoto e Takada
(1993) demonstraram, em ensaios experimentais, que eliminando o efeito do teor de CO2, o
efeito da temperatura sobre a carbonatação verifica-se. Na prática, isto significa que as zonas
cujas superfícies têm maior exposição solar são carbonatadas mais rapidamente.
3.3.2 Factores Internos
Também as características do betão apresentam uma forte influência na carbonatação, dentro
das quais se destaca, a composição química do betão, o traço específico e a qualidade de
execução. Ressalta-se ainda a influência das propriedades mecânicas na carbonatação do
betão.
A compactação e cura do betão são um dos factores que vão interferir no avanço da
profundidade de carbonatação uma vez que determinam a dimensão e continuidade dos poros
que constituem a rede de canais por onde o CO2 penetra. Por mais cuidado que se tenha no
fabrico do betão e na qualidade dos seus diversos componentes, se este não for devidamente
compactado, acaba-se por formar uma camada de recobrimento porosa. Segundo Andrade
(1992), o betão necessita de uma boa compactação que assegure um bom recobrimento das
20
armaduras e uma distribuição homogénea dos diferentes agregados que o constituem. Chega-
se mesmo a estabelecer a relação que os betões mais bem compactados têm coeficientes de
difusão inferiores quando comparados com aqueles não compactados.
Em relação à cura, existem variadíssimas opiniões sobre a sua influência no processo.
Andrade (1992) verificou que uma cura insuficiente bloqueia e perturba determinadas reacções
de hidratação e dá como resultado um betão poroso e muito mais vulnerável ao processo,
permitindo o fácil acesso das substâncias agressivas às armaduras. A influência da cura na
velocidade de carbonatação tem vindo a ser demonstrada por vários autores através de
ensaios experimentais. Thomas e Matthews (1992), avaliaram o efeito da cura, durante um
período de 4 anos, e constataram influência significativa na redução da profundidade de
carbonatação para betões curados em tempos mais elevados, como se pode ver na Figura 3‐6.
Pela observação da figura, pode-se facilmente concluir que a profundidade de carbonatação é
superior em casos que possuam uma cura deficiente ou imprópria para o caso em questão.
Figura 3‐6 Influência da cura na profundidade de carbonatação (Thomas e Matthews. 1992)
A razão água/cimento num determinado elemento de betão armado, também vai ter uma
acção determinante na estrutura porosa do betão, pelo que exerce uma influência significativa
na penetração do CO2 . Quanto maior for essa relação, maior será a permeabilidade e
porosidade do betão e consequentemente, maior difusão de CO2, como se pode observar na
Figura 3‐7.
21
Figura 3‐7 Efeito da relação água‐cimento na profundidade de carbonatação (SALTA,1996)
Quanto mais baixa for a relação água/cimento ou água/ligante, mais compactos serão os
betões e, consequentemente, mais resistentes à carbonatação. É um facto, mais que
reconhecido, que a profundidade de carbonatação diminui com o aumento de quantidade de
cimento por metro cúbico de betão. Isto ocorre devido ao facto de o avanço da frente de
carbonatação ser inversamente proporcional à reserva alcalina disponível na matriz da pasta
de cimento hidratada, que por sua vez é função da composição química do cimento (teor de
Ca(OH)2 e álcalis presentes).
Outro aspecto importante relativo à composição interna do betão é a acção de adições activas. O efeito destes produtos relativamente à acção da carbonatação, pode-se traduzir em
dois níveis: conduzem a pastas de cimento com menor teor em hidróxido de cálcio mas
simultaneamente modificam a porosidade do betão, originando um refinamento da estrutura
porosa. O primeiro efeito é negativo uma vez que diminui a capacidade de fixação do CO2, pela
pasta de cimento, fazendo com que sejam necessárias menores quantidades de CO2 para
carbonatar o betão em questão. No que diz respeito ao segundo efeito referido, trata-se de
uma mais valia uma vez que reduz a difusibilidade ao CO2, abrandando assim a sua
penetração. Resta apenas determinar qual dos efeitos será mais condicionante para a
evolução da profundidade de carbonatação nos elementos de betão armado. Relativamente à
adição de cinzas volantes, vários autores e ensaios experimentais indicam que, geralmente, a
acção destes produtos aumenta a velocidade de carbonatação. Porém pode-se considerar que
este efeito negativo apenas se faz sentir em betões com teores de adição superior a 30%.
Quanto às adições de sílica de fumo, segundo análises estatísticas realizadas, este produto
não apresenta qualquer tipo de efeito significativo, sendo a sua influência na profundidade de
22
carbonatação determinada pela relação água/cimento (SALTA,1996). As escórias de alto forno
conferem aos betões uma menor resistência à carbonatação, efeito ainda mais acentuado
quando são aplicadas em quantidades superiores a 60-70%. No então, se o seu teor não for
muito elevado, a carbonatação não se agravará, desde que a cura seja efectuada de uma
forma adequada e o betão apresente uma boa qualidade.
No fundo, o uso dos vários tipos de adições disponíveis, deve ser ponderado e encarado como
algo que pode melhorar as características do betão, mas nunca substituir na sua totalidade o
cimento uma vez que também possui vários aspectos negativos na sua durabilidade.
A fissuração é outro dos factores internos que vai influenciar a velocidade de carbonatação
dos elementos de betão armado. Este processo ocorre devido a um conjunto de reacções que
se dão a partir da superfície para o interior do betão. Como tal, a área de exposição que o CO2
tem acesso é um factor a ter em conta. Na presença de fissuras superficiais, o CO2 consegue
penetrar mais rápido e mais profundo no betão, além da superfície de contacto ser maior, como
se pode ver na Figura 3-8.
Figura 3‐8 Representação esquemática da carbonatação no interior de uma fenda
No que se refere ao efeito das propriedades mecânicas na carbonatação do betão, estudos
experimentais descrevem que a profundidade de carbonatação, para um teor de CO2 de 100%,
decresce com o incremento da resistência à compressão axial do betão, como se pode
observar na Figura 3‐9.
23
Figura 3‐9 Relação entre a profundidade de carbonatação e a resistência a compressão aos 28 dias (Huand e Yang, 2002)
3.3.3 Medição da carbonatação
Existem vários métodos para verificar se uma dada zona do betão se encontra ou não
carbonatada, assim como existem métodos práticos que nos permitem determinar essa mesma
profundidade de carbonatação. Normalmente este estudo é feito recorrendo à aspersão de
fenolftaleína porém pode-se ainda destacar procedimentos mais sofisticados: a difracção de
Raio-X (XRDA), a análise térmica diferencial (DTA), a termogravimetria (TGA) e a
espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR).
A análise XRDA é utilizada pela possibilidade de se conseguir determinar a intensidade de
distribuição de cristais de Ca(OH)2 e CaCO3 enquanto que o TGA, que se trata de um ensaio
quantitativo, já permite determinar efectivamente o valor das suas concentrações. Na análise
térmica diferencial, como o próprio nome indica, as diversas substâncias que constituem a
massa cimentícia são caracterizadas em função da sua temperatura. No que diz respeito ao
método de FTIR, fornece o espectro de infravermelho da amostra onde é possível determinar a
profundidade a que ocorre o pico das ligações carbono oxigénio presentes nos cristais de
CaCO3 que corresponde à frente de carbonatação. Pode-se distinguir outro método, através da
observação microscópica, onde se observa directamente a presença ou não de cristais de
CaCO3.
Apesar da grande fiabilidade e rigor destes procedimentos descritos anteriormente, aquele
mais prático e que mais se adequa à aplicação em campo é utilizando indicadores, como a
fenolftaleína. A aplicação deste tipo de indicadores é feita em solução alcoólica e permite de
forma extremamente rápida, fácil e económica, obter leituras de profundidades de
24
carbonatação. Roy et al (1999) afirmam que uma das limitações da determinação da
profundidade carbonatada usando solução de fenolftaleína é o dano superficial localizado, além
de esta apenas fornecer um indicativo da extensão da carbonatação, porém trata-se de um
teste simples e de fácil utilização, fornecendo respostas imediatas. A forte vantagem da
aplicação de fenolftaleína é traduzida pelo facto de o seu ponto de viragem de coloração
coincidir com os valores de pH para os quais se considera que a carbonatação ocorre. Um
betão que se encontre nas suas melhores condições, possui um pH na ordem dos 13. À
medida que a frente de carbonatação vai avançando pelo elemento de betão, uma das
consequências é a diminuição progressiva do pH. Quando esses valores chegam próximos de
9, na escala do pH, considera-se que o betão se encontra carbonatado. E é precisamente a
partir deste valor que fenolftaleína passa de incolor para uma tonalidade rosa-carmim ou lilás
como se pode ver na Figura 3‐10.
Figura 3‐10 Indicador de Fenolftaleína para a medição da carbonatação
O que o indicador faz na realidade é reagir com a fase líquida contida nos poros do betão e
exibe a cor correspondente ao intervalo do valor do pH que se verifica.
A especificação E 391 do LNEC estipula um procedimento baseado na Recomendação RILEM
CPC – 182, para determinar a profundidade de carbonatação. Neste documento pode-se
encontrar a descrição do processo que consiste em vários passos. Começa-se por extrair a
amostra de betão e pulveriza-se com uma solução alcoólica de fenolftaléina a 0,1%. De
seguida mede-se na superfície de extracção a profundidade de carbonatação com o auxílio de
uma régua como se pode ver na Figura 3-11.
Figura 3‐11 Medição da frente de carbonatação
25
Outro procedimento, alternativo à extracção de amostra de betão, e muito usado em
diagnósticos de obras, consiste em perfurar com uma broca o elemento e de mm em mm,
medir a frente de carbonatação, recorrendo mais uma vez à aspersão de fenolftaleína para
dentro do furo. Depois do procedimento efectuado, os furos são preenchidos com argamassa.
É recomendado que a leitura da profundidade de carbonatação se dê o mais rapidamente
possível logo após a extracção do provete, uma vez que com o passar do tempo a coloração
da fenolftaleína tende a esbater-se.
Além da fenolftaleína, também podem ser utilizados outros indicadores químicos como
timolftaleína e o amarelo de alizarina. Porém Meyer (1969) afirma que, embora estes produtos
definam zonas virtualmente idênticas às feitas com fenolftaleína, na prática, estes indicadores
são menos distintos que esta.
27
4 Modelos para a previsão da vida útil das estruturas
4.1 Definições e conceitos
Entende-se por vida útil de um elemento estrutural ou material, o período de tempo depois da
colocação em serviço, durante o qual todas as suas propriedades excedem os valores mínimos
aceitáveis quando sujeito a acções de manutenção periódicas. No fundo, as estruturas devem
ser projectadas e construídas de modo que sob as condições ambientais previstas na época do
projecto e quando utilizadas conforme preconizadas, conservem a sua segurança, estabilidade
e aptidão em serviço durante o período correspondente à sua vida útil. Quando ultrapassada a
vida útil de uma estrutura, entra-se no período denominado de vida residual. A vida residual de
uma estrutura de betão armado é o período de tempo contado a partir do momento em que o
desempenho da estrutura se torna inaceitável. Neste caso ter-se-á de intervir e proceder a
reparações repondo novamente condições de segurança, funcionalidade ou mesmo estéticas,
semelhantes às do projecto ou mesmo superiores, atingindo desta forma uma nova vida útil da
estrutura.
É vulgar considerar que as estruturas correntes de betão armado possuam um período de 50
anos como vida útil. No entanto existem situações frequentes onde esta consideração não
ocorre. Pode-se encontrar casos onde este prazo é ultrapassado, continuando o material a
desempenhar as suas funções estruturais com idades bastante superiores. Ou a situação
contrária, como a detecção de estruturas precocemente degradadas, onde claramente se
observa um término da sua vida útil, bastante antes dos 50 anos.
Infelizmente, a noção de vida útil das estruturas não se encontra bem sedimentada no espírito
das pessoas envolvidas no processo construtivo, como os projectistas, construtores ou donos
de obra. Pelo que se assiste na prática, o mais frequente de acontecer é que o valor da vida
real das estruturas depende mais de factores económicos que da evolução das suas
características resistentes e da sua durabilidade. Trata-se assim de uma realidade traduzida
mais num problema de índole económico do que técnico.
Nos últimos anos tem ocorrido um interesse crescente pelo desenvolvimento de modelos para
estimar o tempo de vida útil das estruturas de betão armado. Não se trata de um estudo fácil
uma vez que existem demasiados parâmetros envolvidos. Para uma previsão minimamente
fiável é fundamental o conhecimento de um determinado conjunto de dados: características
dos materiais, da estrutura e sua evolução ao longo do tempo; requisitos funcionais mínimos
exigíveis; meio ambiente e factores de degradação; mecanismos de deterioração e sua
interpenetração. Apesar de não ser uma investigação directa e simples, não se pode de todo
28
ignorar uma vez que toda a degradação envolvida vai influenciar o desempenho da estrutura
em causa como se pode ver na Figura 4‐1.
Figura 4‐1 Vida útil de uma estrutura
Os estudos sobre a durabilidade do betão armado e de outros materiais evoluíram muito, nos
últimos tempos, em função de um maior conhecimento dos mecanismos de transportes dos
fluidos em meios porosos, permitindo associar o tempo aos modelos matemáticos que
expressam quantitativamente estes mecanismos (ANDRADE, 2005).
4.2 Métodos para a determinação da vida útil do betão armado
Ao longo dos anos foram-se desenvolvendo vários métodos para prever a vida útil de
elementos de betão armado. A primeira abordagem que surgiu foi a de estimativas baseadas
em conhecimentos e experiências adquiridas. É uma metodologia muito simplista e que apenas
se tornou possível devido à acumulação de conhecimento e experiência adquiridos na
elaboração de testes de campo e de laboratório. Porém, com os avanços tecnológicos, que
frequentemente inserem novos materiais no mercado construtivo, e considerando também o
aumento da severidade do ambiente natural, as aproximações da vida útil baseadas nesta
abordagem foram-se tornando de difícil realização e com algumas incoerências (CLIFTON,
1993). Para além disso, este método apenas assume uma vida útil para betões fabricados para
possuir uma vida útil razoavelmente curta e em condições de serviço não muito agressivas.
Quando se tratam de betões com uma tendência para durar mais, este tipo de método já não
consegue responder às necessidades com grande fiabilidade.
29
Na linha deste último pensamento, apareceram novas estimativas mas desta vez baseadas em
comparações de desempenho. Logo cedo foi abandonado este método pois existem
demasiadas variáveis envolvidas que acabavam por dar este processo como bastante incerto.
Ao estudar um determinado betão, que durou um determinado tempo, em dadas condições
ambientais, não se pode automaticamente concluir que outro tipo de betão nas mesmas
condições, agirá da mesma maneira. Cada estrutura é um caso singular (materiais, geometria,
práticas de construção), não se podendo generalizar desta forma tão grosseira as suas
propriedades a longo prazo.
Hoje em dia, pode-se distinguir, fundamentalmente, duas formas de abordagem na
determinação da vida útil de estruturas. A primeira trata-se do método experimental, baseado
em ensaios de deterioração através dos quais se pretende reproduzir as condições e os
agentes agressivos a que se prevê que a estrutura se encontrará submetida ao longo do
tempo. Este tipo de modelo é baseado em dados provenientes de ensaios em laboratórios ou
dados reais provenientes de inspecções. O outro método, encontra-se mais inclinado para uma
via analítica, recorrendo a modelos matemáticos que pretendem reproduzir os efeitos dos
agentes agressivos ao longo do tempo. Baseiam-se no ajuste de equações, em função de
dados obtidos em inspecções, e na grande maioria são baseados na segunda lei de Fick, a
qual considera hipóteses adicionais, e pode ser empregada na forma de equação matemática.
Estes métodos analíticos podem ser determinísticos ou probabilísticos consoante sejam
desenvolvidos para um número específico ou para um conjunto de valores associado a
probabilidades de ocorrência. (ANDRADE, 2005).
Os modelos de durabilidade determinísticos fornecem sempre um valor médio de degradação,
desempenho ou vida útil. Esta abordagem baseia-se nos mecanismos de transporte de gases,
massas e iões através dos poros, sendo os principais mecanismos envolvidos a
permeabilidade, absorção capilar, a difusão de iões e gases e a migração de iões. Neste
método também se tem em conta a qualidade do betão como também o percurso que o agente
agressivo deve percorrer até atingir o aço, em concentrações e quantidades suficientes para
deteriorar a estrutura (ANDRADE, 2005).
A abordagem probabilística surge no seguimento do facto de muitas decisões no âmbito da
Engenharia Civil serem tomadas sob condições de incerteza, onde se faz uma adequada
quantificação das aleatoriedades, bem como a verificação dos seus efeitos dentro de um todo.
No caso da previsão da vida útil, são empregues as teorias de confiabilidade para predizer com
uma maior margem de segurança como se comportará a estrutura, considerando a
aleatoriedade das características dos materiais, das diferentes acções dos esforços e dos
factores ambientais durante a sua vida útil (ANDRADE, 2005).
30
O erro humano e as incertezas devem ser sempre levados em consideração,
independentemente da abordagem que se está a utilizar. No fundo, o passo final de todo o
desenvolvimento de um modelo de durabilidade é a quantificação e a formulação, sendo os
métodos estatísticos e o raciocínio teórico as ferramentas usadas.
Das várias abordagens estudadas, a que se encontra mais evidenciada na bibliografia é o
modelo de TUUTI, devido à sua exaustiva experimentação. TUUTI (1982) propõe um modelo
simplificativo de previsão da vida útil para as estruturas de betão armado, considerando a sua
degradação devida ao fenómeno de corrosão das armaduras. Esta abordagem divide a vida útil
em duas fases distintas: o período de iniciação e o período de propagação como se pode
observar na Figura 4‐2.
Figura 4‐2 Modelo de vida útil de TUUTI (1982)
Esta divisão ocorre devido ao facto de os diferentes mecanismos envolvidos em cada um dos
períodos serem, do ponto de vista físico-químico, diferentes, sendo necessário pormenorizar
dois modelos distintos com propriedades de desempenho que consideram aqueles
mecanismos. Estas diferenças são também consideradas na modelação das acções
ambientais.
O período de iniciação (t1) corresponde ao intervalo de tempo que decorre desde o início da
vida da estrutura até à altura em que as armaduras perdem parte significativa da protecção
conferida pelo betão, devido à carbonatação, à penetração dos cloretos ou à combinação de
ambos os efeitos. Nesta etapa os agentes agressivos ainda estão a penetrar através da rede
de poros da camada de recobrimento de betão sem causar danos efectivos à estrutura.
Atendendo apenas à carbonatação, considera-se que a corrosão se torna possível quando a
espessura de carbonatação iguala a do recobrimento. Isto é equivalente a dizer que o período
de iniciação corresponde ao tempo necessário para que toda a espessura de recobrimento se
encontre totalmente carbonatada.
31
O período de propagação (t2) corresponde ao tempo que decorre entre o fim do período de
iniciação até que a corrosão das armaduras assuma um nível de degradação inaceitável. Uma
vez atingida as armaduras, os factores que interferem para que o período de propagação seja
mais ou menos rápido são a humidade, o oxigénio que rodeia as armaduras entre outros. A
corrosão das armaduras não é um processo contínuo, podendo ser interrompido a qualquer
momento, pela ausência de algum factor necessário para que o mesmo continue a ocorrer.
A vida útil é considerada como a soma da duração destes dois períodos t=t1+t2. Este modelo é
puramente qualitativo sendo muito citado pela sua simplicidade embora deixe algumas
questões importantes em aberto. Seria útil desenvolver dados quantitativos do processo
corrosivo nas estruturas, assim como uma melhor definição de níveis máximos de deterioração.
4.3 Modelos para o período de iniciação
Modelar o avanço da frente de carbonatação ou a penetração de cloretos trata-se de uma
tarefa difícil devido à complexidade dos mecanismos que envolvem este processo. A frente de
carbonatação é controlada pela difusão do dióxido de carbono que ocorre através dos poros do
betão, que por sua vez depende da humidade, temperatura, concentração de dióxido de
carbono e da resistência à carbonatação em questão, como foi referido anteriormente. Todos
estes factores analisados em simultâneo vão determinar o teor alcalino do betão e a sua maior
ou menor capacidade em ser penetrado.
Para os cloretos, a tarefa é ainda mais complexa, uma vez que estes podem estar no betão em
várias formas, como citado, e provenientes de várias fontes. Dependendo disso podem ser
gerados vários processos distintos.
Neste caso, apenas irá ser abordado, pormenorizadamente, a questão do período de iniciação
da frente de carbonatação uma vez que o estudo posterior se deu única e exclusivamente
tendo em conta este processo de corrosão nos elementos de betão armado.
Dado que a carbonatação é determinada por um processo de difusão do CO2,, pode-se
modelar a respectiva profundidade recorrendo à 1ª Lei de Fick (COSTA, 1999). A difusão
consiste no transporte de matéria sob um determinado gradiente de concentração. Neste caso
especifico, o CO2 que se encontra presente na atmosfera é consumido na reacção com o
hidróxido de cálcio da solução dos poros, obtendo-se assim carbonato de cálcio e permitindo a
difusão de CO2 para o interior do betão. Segundo a 1ª Lei de Fick, a quantidade (m) de CO2
que se difunde através de uma determinada camada de betão generalizada, pode ser expressa
pela seguinte equação (4-1).
32
(4-1)
se se considerar que a variação do CO2 ao longo da camada de carbonatação é dada por:
em que,
m- massa do dióxido de carbono (g);
D- coeficiente de difusão do dióxido de carbono no betão (m2/s);
A- área da secção (m2);
C1- concentração do dióxido de carbono no exterior (g/m2);
C2- concentração do dióxido de carbono na frente de carbonatação (g/m2);
t- tempo (s);
x- espessura da camada de betão carbonatado (m);
Por outro lado na frente de carbonatação, o CO2 reage com os compostos alcalinos. A
quantidade de CO2 necessária para que a frente de carbonatação progrida é considerada
directamente proporcional ao volume da camada de betão carbonatado, equação (4‐2).
(4‐2)
Introduzindo a equação (4‐2) na equação (4-1), pode-se obter a seguinte equação (4‐3).
que também pode ser expressa de seguinte forma:
(4‐4)
(4‐3)
33
Integrando esta última equação (4‐4) ao longo da espessura de carbonatação que se
desenvolve no período e admitindo que D, C1 e C2 são constantes obtém-se (4‐5):
(4‐5)
Combinando todos os parâmetros constantes num único parâmetro (K) tem-se a fórmula que
serve de base à generalidade dos modelos de previsão de carbonatação, ( 4‐6).
( 4‐6)
em que,
x - profundidade de carbonatação (mm);
k - coeficiente de carbonatação (mm/ano-1/2);
t - tempo de exposição ao agente agressivo (ano);
Esta relação assume uma variação da profundidade de carbonatação (x) proporcional à raiz
quadrada do tempo de exposição(√t), como se pode observar na equação ( 4‐6). As unidades
da constante de proporcionalidade são normalmente apresentadas em mm/ano-1/2, Figura 4‐3.
Figura 4‐3 Profundidade de carbonatação em função do tempo
A aplicação deste modelo, tem muitas limitações uma vez que as simplificações utilizadas na
sua dedução a partir da 1ª Lei de Fick não se verificam na realidade (COSTA, 1999). Por
exemplo, o coeficiente de difusão do CO2 no betão vai depender de muitas variáveis, não
sendo constante ao longo do período de exposição, conforme tinha sido assumido atrás. Este
34
coeficiente vai depender das condições de exposição e da forma como essas condições
influenciam o teor de humidade do betão. Também a porosidade do betão não é constante ao
longo da profundidade acabando por influenciar o coeficiente de difusão ao longo das
camadas.
Resumindo, este coeficiente vai depender de vários factores dependentes da agressividade
ambiental e do próprio betão, o que torna a sua correcta modelação bastante complexa.
Quanto maior for o valor de K mais curto será o tempo de iniciação da estrutura.
Ao logaritmizar a equação ( 4‐6) obtêm-se:
( 4‐7)
( 4‐8)
Usando escalas logarítimas para os valores de recobrimento e do tempo, consegue-se obter
rectas de inclinação 0,5 cuja ordenada em t=1 ano correspondem aos vários valores de K,
como se pode ver na Figura 4‐4.
Figura 4‐4 Representação de x = k x t em escalas logarítmicas (Andrade e Alonso, 1996)
A maioria dos modelos de previsão do avanço da carbonatação ao longo do tempo são
baseados nesta teoria anteriormente descrita. Porém, existem autores que descrevem que
para betões com idades mais avançadas, a profundidade de carbonatação observada muitas
vezes é menor que a prevista neste modelo. Smolczyk (1969) cita que a equação da raiz
quadrada do tempo é uma aproximação da profundidade de carbonatação, que apenas se
torna adequada para fins de extrapolação após um longo período de carbonatação. Relata
mesmo que este modelo apenas apresenta uma boa precisão nos resultados, para períodos
35
superiores a 10 anos de degradação natural da estrutura de betão armado, sugerindo que,
para períodos inferiores, o expoente de t possa vir a diferir de ½.
Smolczyk (1969) relata ainda que esta relação pode não trazer bons resultados em situações
onde algumas propriedades do betão agregam maior importância, como por exemplo a
variação da porosidade em relação ao grau de hidratação do cimento e ao teor de humidade do
betão. Desta forma, o autor propõe que a carbonatação em função do tempo seja obtida pela
equação (4‐9).
(4‐9)
em que,
- profundidade de carbonatação (mm);
k - coeficiente de carbonatação (mm/ );
t - tempo de exposição (anos);
- idade inicial da estruturas (anos);
n - parâmetro que depende do tipo de cimento usado;
Smolcyk relata que a inclusão do tempo na formulação, faz com que se consiga criar um
modelo de estimativa de profundidade de carbonatação capaz de ser utilizado em estruturas já
existentes, desde que se conheça a sua idade.
Daimond et al, em 1971, apresentou uma nova vertente da equação ( 4‐6), retirando uma
primeira fase de iniciação de carbonatação. Isto ocorria devido ao facto de ser necessário
contabilizar o período de secagem do material quando a difusão do dióxido de carbono está
inicialmente bloqueada pelos poros capilares saturados de água. Estes vários intervalos podem
ser analisados nas equações (4-10) onde ti representa esse período de iniciação:
(4‐10)
Tendo em conta os efeitos cinéticos de humidade no interior do betão, este ajustamento pode
também ser explicado pelo factor das reacções químicas de carbonatação não ocorrerem
instantaneamente, dado ser necessário um certo tempo até que a completa carbonatação da
superfície exposta ocorra.
Bakker (1988) no seu modelo, também despreza a carbonatação quando o betão se encontra
húmido e portanto o betão primeiramente terá que secar para depois carbonatar. Assim a
36
frente de evaporação limitará a frente de carbonatação. A profundidade de evaporação é
calculada de maneira similar a qualquer outro processo de difusão, e a profundidade seca é
dada pelas seguintes equações (4‐11), (4‐12) e (4‐13).
(4‐11)
(4‐12)
(4‐13)
em que,
y- profundidade seca (m);
- coeficiente de difusão do vapor de água (m2/s);
b- quantidade de água evaporada do betão (kg);
- humidade da frente de evaporação (kg/m3);
- humidade do ar (kg/ m3);
w- quantidade total de água do traço (kg/m3);
C- consumo de cimento (kg/m3);
GH- grau de hidratação do cimento;
- água de gel (kg/m3);
- água dos poros capilares (kg/m3);
Ainda segundo Bakker, a equação global que reflecte a velocidade de carbonatação nos ciclos
de humidade e secagem é a seguinte (4‐14), (4‐15) e (4‐16)
(4‐14)
(4‐15)
37
(4‐16)
em que,
e- profundidade de carbonatação no tempo t (m);
– profundidade de carbonatação no tempo (m);
- coeficiente de difusão do CO2 (m2/s);
– coeficiente de difusão do vapor de água (m2/s);
a -quantidade de compostos alcalinos do betão (kg/m3);
b -quantidade de água evaporada do betão (kg/m3);
- concentração de CO2 no ar (kg/m3);
- concentração de CO2 na frente de carbonatação (kg/m3);
– humidade da frente de evaporação (kg/m3);
- humidade do ar (kg/m3);
Mas esta não é a única variação que se pode estabelecer à equação ( 4‐6). Adaptado por HO e
Lewis, em 1987, pode-se considerar que a estrutura apresente carbonatação inicial (x0). Um
dos casos pode ser devido aos provetes, ao serem ensaiados em condições de carbonatação
acelerada, mesmo antes de serem introduzidos na câmara, poderem apresentar um dado valor
de carbonatação inicial (x0).
(4‐17)
Este tipo de variação tem de ser analisada com uma certa prudência uma vez que estamos a
somar profundidades de carbonatação que ocorrem em condições distintas. O valor que
representa uma pré-carbonatação (x0) sofrida pelo betão resulta de condições não aceleradas.
Já a parcela restante, equivale à carbonatação sofrida em condições de um ambiente com
elevada concentração de dióxido de carbono. Para efeitos de modelação experimental, apenas
faz sentido somar valores de profundidade de carbonatação que ocorram em condições
idênticas. HELENE (1997) ressalta que, para interiores, nos quais as condições ambientais
permanecem praticamente constantes, este modelo tem representado bem a realidade. No
38
entanto, para ambientes exteriores, a profundidade de carbonatação efectivamente encontrada
tem sido inferior ao previsto pelo modelo.
Em todos os modelos documentados na bibliografia consultada, a grande dificuldade é, sem
dúvida, determinar o valor do coeficiente de carbonatação (K). O autor Hamada (1969)
apresenta uma nova forma de calcular este coeficiente traduzido pelas equações que se
seguem (4‐18), (4‐19) e (4‐20).
(4‐18)
(4‐19)
(4‐20)
em que,
t - tempo de exposição (anos);
- profundidade de carbonatação (cm);
k - coeficiente em função da relação água/cimento do betão;
ac - relação água/ cimento;
R - coeficiente tabelado que depende do tipo de cimento( ); tipo de agregado( ) e acção do
agente na superfície ( );
39
Na Tabela 4‐1, pode-se encontrar os coeficiente , e necessários para a utilização das
equações acima referidas, determinadas por Hamada.
Tabela 4‐1 Coeficientes necessários para o uso das equações propostas por Hamada (1969)
Cimento Portland Cimento Portland com escória de alto forno
Tipo de cimento
Comum
Alta
resistência
inicial
Escória 30-
40%
Escória
60%
Cimento Portland
pozolânico
Cimento Portland com 20% cinza
volante
1 0,6 1,4 2,2 1,7 1,9
Tipo de
Agregado Areia de rio
Areia de rio, brita de
pedra-pomes
Areia e brita
de pedra-
pomes
Cinza (fina,
grossa)
1 1,2 2,9 3,3
Superfície
agente
activo
Normal (sem aditivo) Incorporador de ar
Redutor de
água
(plastificante)
1 0,6 0,4
Outros autores, como é o caso de Jiang, Lin e Cai apresentam um modelo de estimativa do
coeficiente de carbonatação, considerando que os factores principais que afectam a
carbonatação do betão são o tipo e quantidade de ligante, a relação água/cimento, o grau de
hidratação, a concentração de dióxido de carbono e a humidade relativa. Apesar de toda a
complexidade envolvida, consegue expressar todas estas relações na equação (4‐21).
(4‐21)
em que,
HR – humidade relativa;
W – quantidade de água (kg/m3);
C – consumo de cimento (kg/m3);
C0 – concentração de CO2 (%);
- coeficiente que depende do tipo de cimento;
- coeficiente do grau de hidratação.
40
Hakkinen, apresenta um modelo mais simples, quando comparado com o último, sendo o
coeficiente de carbonatação (k) obtido pela seguinte equação (4‐22) (FERREIRA,2000).
(4‐22)
em que,
- coeficiente relativo ao ambiente que se pode observar na Tabela 4-2;
– coeficiente relativo ao teor de ar introduzido no betão (%) expressos na Tabela 4-3;
– resistência à compressão média do betão (MPa);
a,b – coeficientes relativos ao tipo de ligante que se encontram na Tabela 4‐4;
Tabela 4‐2 Valores de coeficientes relativo ao mbiente Tabela 4‐3 Valores de introdução do ar
Ambiente Estruturas protegidas da chuva 1,0
Estruturas expostas à chuva 0,5
Porosidade do ar Ar introduzido
0,7
Ar não introduzido
1,0
Tabela 4‐4 Valores dos coeficientes a e b relativos ao tipo de ligante
a b
Cimento Portland 1800 - 1,7
Cimento Portland + 28% de cinzas volantes 360 - 1,2
Cimento Portland + 9% de micro sílica 400 - 1,2
Cimento Portland + 70% de escórias 360 - 1,2
Outro exemplo de análise é apresentado por Meyer, que elaborou um gráfico para a avaliação
da profundidade de carbonatação até um período de exposição de 50 anos, em função do tipo
de betão e das condições de exposição como se pode observar na Figura 4‐5.
41
Figura 4‐5 Nomograma para determinação da profundidade de carbonatação (Meyer, 1987)
Segundo Sentler o coeficiente de carbonatação pode ser expressa pelas seguintes equações
(4‐23), (4‐24), (4-25) e (4-26)
(4‐23)
(4‐24)
(4‐25)
(4‐26)
em que,
e- profundidade de carbonatação (m);
a- factor empírico que toma o valor aproximado de 64;
- permeabilidade do betão para HR = 60% (m2);
t- tempo (s);
42
CaO – conteúdo de CaO no cimento (kg/m3);
HR- humidade relativa do ar (%);
n- factor do tempo em função da humidade relativa.
Com base na bibliografia consultada, pode-se afirmar que existe uma certa dificuldade na
aplicação dos modelos para estimativas da profundidade de carbonatação, os quais, em sua
grande maioria, devido às simplificações, não reflectem a intensidade do fenómeno real. Já
outros métodos evitam estas simplificações mas em contrapartida apresentam parâmetros de
difícil determinação ou onerosa obtenção. Bakker (1988) considera que seja duvidoso que
alguma vez se consiga determinar uma fórmula para a previsão da velocidade de
carbonatação, que seja devidamente adequada, tendo em conta todos os parâmetros
envolvidos no processo em questão.
No fundo, a equação de TUTTI trata-se da base para todo o restante raciocínio, que possui
uma forma bastante simples de determinar a profundidade de carbonatação, onde a tarefa
mais complicada consiste em determinar o valor de K. Este parâmetro assume-se como um
coeficiente de durabilidade do betão e que engloba todas as variáveis dependentes do betão e
da agressividade ambiental. Na bibliografia existente pode-se encontrar um vasto leque de
valores tabelados com ou sem a aplicação de factores correctivos de modo a ter em conta
aspectos como o tipo de cimento, classe de exposição ou sistemas de protecção que possam
vir a ser aplicados.
O valor do coeficiente de durabilidade, na generalidade, vai depender essencialmente de três
variantes principais: quantidade de substância do betão passíveis de sofrerem carbonatação;
diferença de concentrações de dióxido de carbono no exterior e na frente de carbonatação;
coeficiente de difusão através do betão. O facto de estes modelos dependerem fortemente, não
dos valores das concentrações de CO2 mas sim da diferença de concentrações, faz com que
se use modelos de ensaios acelerados, onde são utilizadas elevadas concentrações deste
gás, mantendo assim a validade dos modelos.
Na Tabela 4‐5 é possível observar valores de K obtidos via experimental, em elementos de
betão armado, expostos a condições atmosféricas próximas do mar. Neste caso pode-se
observar uma evolução clássica da carbonatação para betões mais porosos, isto é, com uma
maior relação água/cimento. Para além disso, é possível verificar que para betões iguais,
expostos em zonas significativamente próximas, os comportamentos relativos à carbonatação
são distintos.
43
Tabela 4‐5 Valores do coeficiente de durabilidade (k) conseguidos através de um estudo experimental (ENTAC 2006)
Relação a/c Distância ao
mar (m) (mm/ )
10 1,782 0,84
100 1,737 0,80
200 2,195 0,83 0,50
500 2,446 0,85
10 2,372 0,90
100 2,853 0,96
200 3,155 0,94 0,57
500 3,724 0,95
10 3,754 0,87
100 4,328 0,90
200 4,445 0,88 0,65
500 4,552 0,90
4.3.1 Ensaios Acelerados
Uma forma de avaliar o coeficiente de carbonatação (K) presente na equação ( 4‐6) consiste
em realizar ensaios de carbonatação acelerados. São preparados provetes de betão e
posteriormente colocados dentro de uma câmara de carbonatação acelerada, com condições
de temperatura, humidade e teor de dióxido de carbono controladas. As concentrações que se
praticam dentro da câmara são muito superiores às encontradas num ambiente exterior
comum. Mantidos constantes os restantes parâmetros, é possível obter valores de
profundidade de carbonatação em laboratório bastante superiores aos que seriam medidos em
condições naturais no exterior.
Os estudos em condições aceleradas de carbonatação são testes que envolvem um uso de
elevada concentração de reagentes, temperatura, humidade e outros parâmetros que podem
influenciar na aceleração da degradação do betão armado. Estes testes, quando devidamente
concebidos, executados e interpretados podem fornecer uma base sólida para a previsão do
desempenho do betão armado durante o seu período de vida útil. Alguns autores relatam as
vantagens da utilização destes tipos de ensaios destacando, principalmente o rígido controle
do ambiente de exposição, a rapidez de execução e a precisão das medidas devido à utilização
de equipamentos bastante sofisticados. Por sua vez, Neville (1982) destaca a necessidade da
prudência na extrapolação dos resultados dos ensaios acelerados para as condições normais
de exposição. Esta preocupação deve-se principalmente ao facto de o dióxido de carbono,
quando usado em altas concentrações poder distorcer os fenómenos dos ensaios acelerados.
44
Este tipo de ensaios são realizados em laboratórios específicos, em câmaras de carbonatação,
e onde através dos dados das experiências realizadas é possível obter informações relevantes
a respeito do desempenho do betão armado, quando submetido às condições de utilização. A
câmara de carbonatação é uma caixa cujas dimensões são, usualmente, 100x60x65 cm
(comprimento x profundidade x altura), vedada para aprisionar o CO2 em alta concentração. Na
Figura 4‐6 pode-se observar um exemplo de uma câmara de carbonatação acelerada.
Figura 4‐6 Câmara de carbonatação
A sub-pressão e a quantidade de gás bombeado são controladas por reguladores de pressão e
por um manovacuômetro. Também a temperatura e as humidades relativas podem ser
registadas através de aparelhos especializados para tal. Na Figura 4‐7 encontra-se um
pequeno esquema para ilustrar o funcionamento destes ensaios acelerados realizados em
laboratório.
Figura 4‐7 Esquema simplificado de uma câmara de carbonatação acelerada
45
Em trabalhos desenvolvidos por investigadores, os teores de CO2 utilizados para acelerar o
processo de carbonatação, são os mais diversos, indo de valores tais como 1% ou 5% até
100% de CO2. Neste último, em particular, a profundidade de carbonatação é controlada tendo
como parâmetro o tempo, em horas, a partir do início do processo. Foi através de ensaios
acelerados, como estes, que a especificação do LNEC foi baseada, tendo havido alguns
percalços, que irão ser abordados mais à frente.
Através de ensaios de carbonatação acelerado é então possível determinar os valores de K em
exposição acelerada ( ) e em exposição natural ( ) e estabelecendo um quociente entre os
dois consegue-se prever qual o comportamento em ambiente natural. Tudo isto num espaço de
tempo bastante reduzido. É possível então, aplicar este raciocínio à determinação da
profundidade de carbonatação através das equações (4‐27) e (4‐28).
(4‐27)
(4‐28)
em que,
- profundidade de carbonatação
em condições de carbonatação
acelerada;
- coeficiente de carbonatação em
condições aceleradas;
- tempo até se atingir uma
profundidade de carbonatação .
em que,
- profundidade de carbonatação em
condições de carbonatação de
exposição real;
- coeficiente de carbonatação em
condições reais;
- tempo até se atingir uma
profundidade de carbonatação .
Em 1988, Ho e Lewis através de várias pesquisas, chegam à conclusão que é possível
relacionar os resultados da carbonatação acelerada com os resultados da exposição real
recorrendo à equação (4‐29).
(4‐29)
em que,
- coeficiente de carbonatação em condições aceleradas;
- coeficiente relacionado com a diferença de concentrações de CO2;
- coeficiente de condições ambientais;
- coeficiente de carbonatação em condições reais.
46
O factor correlaciona a diferença da concentração de CO2 entre a câmara acelerada e a do
laboratório, em iguais condições de humidade relativa e temperatura. O factor correlaciona
as condições de exposição do ambiente de laboratório (interna) com a natural (externa). Ho e
Lewis (1988) determinaram um de 7,2 para humidade relativa de 50% e temperatura de
20ºC. Para o factor assumiu-se um valor conservativo de 1,4 o que conduz a valores de
aproximadamente de 10. Este valor difere ligeiramente daqueles encontrados em outras
bibliografias, mas como já foi dito anteriormente, trata-se de uma abordagem conservativa. Na
Tabela 4-6 é possível observar os resultados de várias pesquisas levadas a cabo por diversos
autores (MEIRA, 2003).
Tabela 4‐6 Valores de n
a
KK
determinados experimentalmente (MEIRA,2003)
n
a
KK Ensaios acelerados Exposição Natural
7,44 23ºC, 50% HR,
4±0,5% CO2
23ºC, 50% HR,
0,03% CO2
7,44 20ºC, 40% HR,
10% CO2
20ºC, 40% HR,
0,03% CO2
7,5 30ºC, 50% HR,
5% CO2
20ºC, 54% HR,
0,03% CO2
Como já foi dito anteriormente, existe uma extrema dificuldade em simular todas as variáveis
que influenciam este processo natural que é a carbonatação, principalmente devido à grande
quantidade de factores que intervêm. Para além disso os ensaios acelerados não são
padronizados, o que muitas vezes dificulta, e até mesmo impede a comparação entre as
diversas pesquisas. Apesar disso, com o passar dos anos, e com todo o crescente
desenvolvimento observado no campo dos ensaios acelerados, têm-se vindo a assistir a um
uso mais efectivo destes resultados, principalmente nas actividades de projecto e construção
de estruturas de betão armado.
4.4 Modelos para o período de propagação
O período de propagação é definido normalmente em função da percentagem da perda de
secção ou pela fissuração produzida pela expansão dos produtos de corrosão. O grande
problema de ambos os critérios é a estimativa da taxa de corrosão sendo este o ponto comum
de todos os modelos desenvolvidos para este período. Para o caso da fissuração, deve ser
levada em consideração a dificuldade de se definir o limite de volume que os produtos de
47
corrosão podem alcançar. Quanto à perda de secção das barras, é praticamente impossível
determiná-la em ensaios não destrutivos. Em função disto há um grande interesse na busca
por equipamentos ou outras formas de estimar a perda de secção das barras. Na sua maioria
os modelos são desenvolvidos a partir de dados experimentais ou provenientes de inspecções,
mas produzem resultados de difícil interpretação e aplicação (SILVA,1998).
É a velocidade de corrosão, Vcorr, que determina o período de propagação. O elevado número
de parâmetros envolvidos torna muito difícil a previsão da velocidade de corrosão em
estruturas sujeitas à acção do ambiente exterior. Cada estrutura constitui um caso particular,
determinado pelas condições de exposição a que está sujeita e pela qualidade de betão com
que foi construída (COSTA, 1999). Porém, esta velocidade vai depender das velocidades do
processo anódico e catódico e da resistividade do betão, sendo corrente considerar que a
velocidade de corrosão é inversamente proporcional à resistividade do betão como se pode
observar na equação (4‐30).
(4‐30)
em que,
- resistividade do betão (Ω.m);
C – constante-Bazant aponta para 10 000; outros autores apontam para 1000 (Salta,1996);
O período de propagação, tp, pode ser calculado recorrendo à equação (4‐31).
(4‐31)
em que,
tp - período de propagação (anos);
- valor limite de perda de secção da armadura (µm);
- velocidade de corrosão (µm/ano).
O valor de varia de caso para caso, embora, como ordem de grandeza se possa tomar
100 µm correspondentes a valores de períodos de propagação entre 20 e 100 anos, para o
caso de carbonatação em que os valores médios de velocidade de corrosão são de 1 a 5 µm
/ano (Andrade e Alonso,1996).
48
Na Figura 4‐8 apresenta-se um exemplo que ilustra a variação do período de propagação com
a perda de secção da armadura, em função da velocidade de corrosão.
Figura 4‐8 Perda de secção da armadura (para dois diâmetros diferentes) em função de velocidade de corrosão
Porém, ainda existem outros autores que consideram possível determinar o tempo de
propagação, em anos, a partir da resistência de compressão, como se pode observar na
equação (4‐32).
(4‐32)
em que,
f- resistência do betão à compressão (N/mm2);
- resistividade do betão (Ω.m);
De qualquer forma, todos estes processos estão ainda em fase de investigação pelo que ainda
não é possível, com rigor, definir tempos de inicio e propagação de corrosão.
49
4.5 Modelação da Durabilidade do betão segundo a Especificação LNEC E465
Foi publicada em Novembro de 2007, a especificação do LNEC que estabelece uma
metodologia para estimar as propriedades de desempenho do betão armado ou pré-esforçado
sujeito à acção do dióxido de carbono e dos cloretos, que permitem satisfazer a vida útil
pretendida (E 465-2007). Os modelos de desempenho do betão que suportam a metodologia
têm dois parâmetros, definidores das resistências à penetração do agente agressivo e à
corrosão, para quantificar a vida útil de uma obra de betão armado. Está em desenvolvimento
um modelo com um único parâmetro, a resistividade eléctrica do betão, que se considera
promissor, mas que não se contempla nesta especificação por os parâmetros nele envolvidos
não estarem totalmente quantificados. Esta especificação começa por estabelecer o
enquadramento necessário para o entendimento da metodologia em causa. Todas as
definições usadas neste regulamento já foram referidas anteriormente, como é o caso de vida
útil, durabilidade e fiabilidade.
Para utilizar os modelos da especificação, de modo a determinar os valores das propriedades
de desempenho do betão é necessário definir previamente vários factores a saber: vida útil;
classe de exposição ambiental e classe de fiabilidade.
É recomendado, como regra de aplicação, que a vida útil de cada elemento de betão armado,
deve ser especificada, dentro das cinco categorias indicadas na Tabela 4-7, consoante
características e funções da estrutura.
Tabela 4‐7 Categorias de vida útil na NP EN 1990
Vida útil pretendida
Categoria Tg (anos) Exemplos
1 10 Estruturas temporárias
2 10 a 25 Partes estruturais substituíveis
3 15 a 30 Estruturas para a agricultura e semelhantes
4 50 Edifícios e outras estruturas comuns (hospitais, escolas)
5 100 Edifícios monumentais, pontes e outras estruturas de engenharia civil
É enunciado ainda que as diversas partes duma obra podem possuir diferentes vidas úteis,
devendo tal estar explícito no projecto; uma ponte pode durar 100 anos, mas por exemplo os
apoios estruturais ou as juntas podem durar apenas 25, devendo então estar previstas
disposições que permitam a sua substituição.
50
São dadas também algumas recomendações relativas a limites de recobrimento ou de razões e
dosagens nos cimentos, de forma a que as estruturas consigam desempenhar todas as suas
correctas funções numa vida útil de 50 anos (Tabela 4‐8)
Tabela 4‐8 Limites da composição e da classe de resistência do betão sob acção da carbonatação para uma vida útil de 50 anos
Tipo de cimento CEM I (Referência); CEM II/A(1) CEM II/B(1); CEM II/A(2); CEM IV (2); CEM
V/A(2) Classe de exposição XC1 XC2 XC3 XC4 XC1 XC2 XC3 XC4
Mínimo recobrime
nto nominal
(mm)
25 35 35 40 25 35 35 40
Máxima razão
água/cimento
0,65 0,65 0,60 0,60 0,65 0,65 0,55 0,55
Mínima dosagem
de cimento (kg/m3 )
240 240 280 280 260 260 300 300
Mínima classe de resistênci
a
C25/30 LC25/28
C25/30 LC25/28
C30/37 LC30/33
C30/37 LC30/33
C25/30 LC25/30
C25/30 LC30/33
C30/37 LC30/33
C30/37 LC30/33
(1) Não aplicável aos cimentos II/A-T e II/A-W e aos cimentos II/B-T e II/B-W, respectivamente. (2) Não aplicável aos cimentos com percentagem inferior a 50% de clínquer portland, em massa.
De seguida são definidas as classes de exposição ambiental através da descrição do ambiente
e de exemplos informativos, só estando descritas na Tabela 4‐9 aquelas referentes à
carbonatação. Esta simplificação traduz, ainda que de uma forma incompleta, a influência do
ambiente na resistência do betão armado à corrosão das armaduras, pois além da humidade,
intervêm a temperatura, a radiação solar, a chuva e o vento. Na análise posterior apenas se
teve em conta os efeitos produzidos em elementos de betão armado expostos aos ambientes
mais agressivos do tipo XC3 e XC4.
51
Tabela 4‐9 Classes de exposição ambiental carbonatação E 464
Classe Descrição do
ambiente Exemplos informativos
XC1 Seco ou
permanentemente
húmido
Betão armado no interior de edifícios ou estruturas, com excepção
das áreas com humidade elevada.
Betão armado permanentemente submerso em água não agressiva.
XC2 Húmido, raramente
seco
Betão armado enterrado em solo não agressivo.
Betão armado sujeito a longos períodos de contacto com água não
agressiva.
XC3 Moderadamente
húmido
Superfícies exteriores de betão armado protegidas da chuva
transportada pelo vento.
Betão armado no interior de estruturas com moderada ou elevada
humidade do ar.
XC4 Ciclicamente
húmido e seco
Betão armado exposto a ciclos de molhagem/secagem.
Superfícies exteriores de betão armado expostas à chuva ou fora do
âmbito da XC2
Outra questão que se deve definir previamente neste modelo é a classe de fiabilidade da
estrutura, RC3, RC2 ou RC1. Na Tabela 4‐10 encontram-se definidas as consequências da
rotura ou deficiente funcionamento da estrutura, consoante o tipo de fiabilidade que
escolhemos. Para as análises a efectuar foi escolhido uma classe de fiabilidade do tipo RC2,
uma vez que se trata de uma situação média de fiabilidade.
Tabela 4‐10 Classes de fiabilidade e suas consequências
Classe de Fiabilidade Classe de consequências
RC3 Elevadas consequências económicas, sociais e ambientais ou para a
vida humana, aplicavél a edifcios altos, pontes principais, hospitais e
teatros;
RC2 Médias consequências, aplicável a edificios de habitação, industriais e
de escritórios;
RC1 Pequenas consequências aplicavéis a armazéns ou construções pouco
frequentadas;
Assim como nos modelos teóricos analisados anteriormente, também nesta especificação
considera-se, para a evolução no tempo da deterioração do betão armado ou pré-esforçado por
corrosão do aço, o modelo de TUTTI. Este modelo, como já enunciado anteriormente,
considera o tempo de vida útil dividido em dois períodos: iniciação e propagação da corrosão.
Apenas irão ser abordados os dois modelos desenvolvidos para o período de iniciação, onde
apenas o 1º Modelo irá ser comparado com os valores experimentais retirados.
52
4.5.1 1º Modelo proposto pelo LNEC
A força motriz relevante de transporte do dióxido de carbono do ar para junto das armaduras, é
o gradiente de concentração deste constituinte de ar atmosférico. Para os posteriores modelos
considerou-se como concentração do dióxido de carbono na atmosfera de 0,7 x 10-3 kg/m3 .
O primeiro modelo pode ser traduzido pela equação ( 4‐33).
( 4‐33)
O primeiro factor corresponde à Lei de Fick que, considerando estacionário o fluxo de CO2,
rege a evolução da profundidade de carbonatação X (m) no tempo t (anos).
em que,
D – coeficiente de difusão do dióxido de carbono através do betão carbonatado em equilíbrio
com o ambiente de 65% de humidade relativa e 20ºC (m2/ano);
- diferença de concentração de dióxido de carbono no exterior, c, e na frente de
carbonatação, c1. Considerando o CO2 totalmente consumido na frente de carbonatação, c1 = 0
e 0,7 x 10-3 kg/m3 ;
a – quantidade de CO2 que provoca a carbonatação dos componentes alcalinos do betão
contidos numa unidade de volume do betão, dependendo portanto do tipo e dosagem do
cimento utilizado (kg/m3 ).
O segundo factor, K, é o produto de factores que permitem ter em consideração a influência
das condições de ensaio e de exposições ambientais diferentes de 65% de humidade relativa e
a cura do betão.
em que,
k0 - factor de valor 3 quando as condições de ensaios são as da Especificação LNEC E 391;
k1 - factor que permite considerar a influência da humidade relativa, dependendo da classe de
exposição, como se encontra na Tabela 4‐11;
k2 - factor que permite considerar a influência da cura, tendo o valor de 1 na cura normalizada
e de 0,25 quando a cofragem é de permeabilidade controlada e a cura é de 3 dias;
53
n - factor que permite considerar a influência da molhagem/secagem ao longo do tempo, cujos
valores também se encontram na Tabela 4‐11; to – período de referência (= 1 ano)
Tabela 4‐11 Valores dos parâmetros k1 e n
XC1 XC2 XC3 XC4
k1 1,0 0,20 0,77 0,41
n 0 0,183 0,02 0,085
Considerando que a resistência à carbonatação dum betão pode ser medida pela equação
(4‐34), que integra não só a difusibilidade do CO2 do betão, como o tipo e dosagem do cimento.
(4‐34)
Pudemos substituir esta última equação (4‐34) no modelo ( 4‐33) e obtemos (4‐35).
(4‐35)
A determinação em laboratório da resistência à carbonatação dum betão, , é feita
seguindo a Especificação LNEC E 391, usando o tempo t1 necessário para atingir no provete de
ensaio um valor mensurável de X1 ao utilizar uma concentração superior à do CO2 no ar. No
anexo 1 são apresentados os valores de elaborados pelo LNEC e conseguidos através
de ensaios experimentais. Da equação (4‐35) vem:
(4‐36)
Introduzindo a equação (4-34) na equação ( 4‐33) e tendo em conta o valor de c, a expressão
do modelo de previsão da profundidade de carbonatação X dada pela equação ( 4‐33) passa
finalmente a ser descrita da seguinte forma:
(4‐37)
Como se pode verificar pela equação (4-37), este modelo está dependente da classe de
exposição do betão, fazendo assim variar os valores dos k´s e n, mas também da resistência
do betão à carbonatação ( ). Este valor não é de fácil determinação induzindo logo uma
certa incerteza quando usado para o cálculo da profundidade de carbonatação. Este valor tanto
pode ser encontrado através do anexo 1, mas para isso tem que se assumir determinados
parâmetros, ou então através de fórmulas desenvolvidas relacionadas com o tipo de cimento.
54
De seguida pode-se encontrar na Tabela 4‐12 as fórmulas utilizadas neste modelo da
especificação para calcular o valor da resistência à carbonatação (RC65) de forma a conseguir
determinar uma dada profundidade de carbonatação.
Tabela 4‐12 Valores de Rc65 consoante o tipo de cimento utilizado no betão (LNEC)
Rc65 Tipo de cimento
Rc65 = 0,0016.fcm3,106 CEM I; CEM II/A
(4‐38)
Rc65 = 0,0018.fcm2,862
CEM II/B; CEM III; CEM IV; CEM V
(4‐39)
Os resultados obtidos em laboratório, aquando da especificação, permitiram distinguir a aptidão
dos diferentes tipos de cimento para conferirem aos betões, com eles fabricados, a desejada
resistência à carbonatação. No Gráfico 4-1 mostra-se a relação entre a resistência à
compressão e a resistência à carbonatação, Rc65. Como se observa, os cimentos CEM I e
CEM II/A apresentam melhor desempenho à penetração do CO2 quando comparados com os
cimentos CEM II/B. Pode-se detectar desde já certas limitações que este modelo pode induzir,
para além do facto de ser sempre necessário saber o tipo de cimento utilizado no betão. Ainda
pela observação do Gráfico 4-1, é de notar que os ensaios que foram realizados com betões
fabricados com CEM I e II/A possuem uma elevada dispersão em relação à curva de melhor
ajustamento (curva preta).
0
200
400
600
800
1000
1200
10,0 30,0 50,0 70,0 90,0
fcm(MPa)
RC
65 (k
g.an
o/m
5 )
CEM I ; II/A
CEM II/B to V
Gráfico 4‐1 Resistência à carbonatação em função da resistência à compressão para diferentes tipos de cimento (LNEC)
Esta discrepância pode-se explicar pela falta de sensibilidade de não se ter separado os dois
tipos de cimento em duas curvas distintas de maneira a serem atingidos valores mais
expressivos da realidade.
Para além disso, estas curvas foram determinadas através de um número reduzido de ensaios
que decorreram num curto espaço de tempo o que fez com que a profundidade de
55
carbonatação não se desenvolvesse muito. Logo um pequeno erro absoluto na medição, por
mais pequeno que fosse, pode constituir um importante erro relativo, fazendo toda a diferença
na interpretação final. Todos estes ensaios para determinar o valor de Rc65 apenas foram
efectuados em betões que se encontravam em ambientes do tipo XC3 e XC4 o que de certa
forma traduz o pior dos casos de desenvolvimento de carbonatação. Este tipo de modelo
proposto pela especificação do LNEC apenas pode ser utilizado quando existem registos da
resistência de compressão, e o tipo de cimento com que o betão foi fabricado.
Como referido anteriormente, o tratamento de dados ao longo desta dissertação, baseou-se em
alcançar um valor do coeficiente de carbonatação (k) capaz de relacionar, de uma forma
generalizada a profundidade de carbonatação com o tempo. Trata-se de um valor de referência
possível de usar em todas as circunstâncias de modo a devolver profundidades de
carbonatação, com simplicidade mas dentro de um intervalo de rigor bastante aceitável. Houve
então a necessidade de transformar a fórmula proposta na especificação do LNEC para uma
fórmula capaz de devolver um único valor de k , (4-40).
(4-40)
Através da observação da fórmula, detecta-se que pelo modelo do LNEC, o tempo não se
encontra levantado a 0,5 mas sim a um valor 0,5-n. Tratando apenas de exposições em
ambientes XC3 e XC4, e consultando a Tabela 4‐11, esses valores serão de 0,5-0,02 (0,48) e
0,5-0,085 (0,415) respectivamente. Considerou-se esta aproximação extremamente razoável e
possível de ser utilizada para uma comparação com os dados recolhidos e posteriores
conclusões.
Foi então necessário determinar o valor de Rc65 . Para isso, poderíamos utilizar as equações
acima descritas ou então recorrer ao anexo 1 e retirar directamente o valor. Consultou-se
novamente o anexo 1 e assumiu-se o ambiente XC4, em região seca, vida útil de 50 anos,
classe de fiabilidade RC2 e um recobrimento normal de 35mm. Foi assim atribuído um valor de
Rc65 de 41 kg.ano/m5. Com todos os dados disponíveis foi assim possível determinar o valor do
coeficiente de carbonatação:
Este valor, à primeira vista, pareceu completamente exagerado. Houve assim a necessidade
de tentar encontrar outro valor de k mas desta vez recorrendo à equação(4-41), e assumindo
que a maioria dos betões são fabricados com cimento do tipo CEM I e CEM II/A. Para isso era
necessário um valor de resistência do betão (fcm). A média dos valores encontrados nos
nossos pontos foi de 41,8 MPa, à altura da peritagem. Fazendo o respectivo recuo, à sua
resistência a 28 dias, foi utilizada a normal do REBAP, obtendo assim um valor de 28,8 MPa.
56
Para este último valor, e aplicando a equação(4-39), o valor de Rc65 obtido foi de 54,7
kg.ano/m5 o que corresponde a um coeficiente de carbonatação:
4.5.2 2º Modelo proposto pelo LNEC
O segundo modelo apresentado na especificação do LNEC, resulta de se ter verificado
experimentalmente existir uma boa correlação entre os valores do coeficiente de difusão do ar
e o coeficiente de permeabilidade do ar no betão. Com base nesta última propriedade, foi
estabelecida a equação (4‐41), para prever a profundidade de carbonatação X (mm) ao fim do
tempo t (anos):
(4‐41)
em que,
a - factor de valor 150;
k coeficiente de permeabilidade ao ar do betão de recobrimento (em 10-16 m2) nas condições
de humidade da exposição ambiental. Está relacionado com o valor medido pelo método
CEMBUREAU descrito na Especificação LNEC E 392 (mas utilizando o oxigénio como fluido)
com o provete a 28 dias de idade e em equilíbrio com HR=60%, K60, pela expressão k = m.k60
em que o “m” é dado pela Tabela 4‐13;
p - expoente que depende da humidade relativa do betão e portanto da classe de exposição;
c - teor de óxido de cálcio da matriz de cimento hidratado do betão (kg/m3), dependente do tipo
de cimento utilizado e da classe de exposição;
k2 - factor que permite considerar a influência da cura, tendo o valor de 1 na cura normalizada e
0,5 quando a cofragem é de permeabilidade controlada e a cura é de 3 dias.
Para definir o valor de k60 que o betão deve exibir para que o recobrimento R (em mm) só seja
atingido pela frente de carbonatação no fim do período de iniciação ti, é introduzida uma nova
equação (4‐42) sendo possível assim calcular o valor do k que vai influenciar a profundidade de
carbonatação ao longo do tempo. A especificação em causa apresenta os valores do
57
coeficiente de permeabilidade dos betões, k60, segundo o LNEC e seguindo uma linha de
ensaios experimentais.
(4‐42)
Os valores de m, p e c que se encontram presentes nas equações (4-41) e (4‐42) são
apresentados na Tabela 4‐13.
Tabela 4‐13 Valores dos parâmetros m, p, e c para o cálculo de k60
c (kg/m3) HR (%) m p
CEM I * CEM II/III CEM IV
60 1,00 0,51 460 350 230
65 0,737 0,5 460 350 230
70 0,534 0,48 460 350 230
75 0,382 0,45 470 358 235
80 0,256 0,42 485 365 240
85 0,184 0,37 510 388 253
90 0,117 0,32 535 410 265
95 0,057 0,25 570 430 285
100 0 0,19 615 470 310
Este modelo não vai ser utilizado como comparação, apesar de fazer parte da especificação do
LNEC, uma vez que a nível Europeu a tendência tem vindo a ser a preferência de modelos
baseados na difusão do ar. Para além disso, nos ensaios em que o modelo se baseou
ocorreram uma série de contratempos, aquando da sua realização em laboratório que
dificultam a sua sustentabilidade. Trataram-se de uns ensaios morosos, onde a humidade
relativa adoptada não era a correcta para este tipo de ensaio e que por esta razão, os valores
da profundidade de carbonatação deram mais baixos do que o suposto. Para permitir utilizar os
resultados dos ensaios efectuados, foi então necessário incrementar um dos factores, a, para
150, quando na realidade não deveria ser superior a 98/100.
59
5 Campanha de medições
5.1 Tipo de Construções
Como referido anteriormente, a elaboração desta tese baseou-se em dados de profundidade
de carbonatação recolhidos de inspecções realizadas pelo ICIST no período de tempo entre
1998 e 2008 (anexo 2). Trata-se de um vasto leque de relatórios que englobam diversos tipos
de estruturas e respectivos elementos com idades compreendidas entre 4 e 65 anos.
Assumindo que a profundidade de carbonatação varia proporcionalmente à raiz quadrada do
tempo de exposição , e através dos dados recolhidos é possível elaborar um estudo
sobre os valores que o coeficiente de carbonatação pode tomar. Conseguiu-se assim,
determinar o valor do coeficiente de carbonatação (k) em várias circunstâncias e a partir dai
fazer a respectiva análise dos resultados.
Durante o decorrer do levantamento de dados, nem sempre foi possível aproveitar toda a
informação disponível uma vez que alguns relatórios não apresentavam valores de medições
de carbonatação mas apenas valores de resistências e fotografias dos elementos estruturais
danificados. Na análise do período de iniciação foram conseguidos 113 pontos enquanto que
para o período de corrosão foram conseguidos 82, como os respectivos valores de
recobrimento.
Pode-se distinguir vários grupos de estruturas que foram alvos de inspecção por parte do ICIST
e dos quais se utilizou as medições para este estudo: Viadutos Rodoviários, Decks Parking dos
Hipermercados Modelos, Praça de Touros e Escolas Secundárias. Estes relatórios foram
solicitados por identidades especificas de modo a caracterizarem a sua segurança estrutural e
tendo em conta as anomalias existentes nos elementos em questão. Para além destes grupos,
também foram utilizados dados de relatórios referentes a estruturas pontuais, nomeadamente
alguns edifícios ou pontes ferroviárias.
Cada estrutura possui uma funcionalidade diferente, com características bastante especificas e
tudo isso vai influenciar os valores das suas medições, daí que cada caso deva ser tratado e
analisado de uma forma separada para se tentar interpretar todas as influências que isso pode
acarretar para as profundidades de carbonatação e coeficiente de carbonatação
correspondente. Nos pontos seguintes apresenta-se uma caracterização dos tipos de
construções analisadas.
60
5.1.1 Viadutos Rodoviários
A Direcção de Projecto dos Acessos a Lisboa (DPAL), da Câmara Municipal de Lisboa,
celebrou um protocolo com a Associação para o Desenvolvimento do Instituto Superior Técnico
(ADIST), a fim de realizar a avaliação estrutural de obras de arte e apresentando as
respectivas patologias no Concelho de Lisboa. Devido ao tipo de estruturas em questão, com
média de 24 anos de idade, os elementos analisados nos relatórios foram, na sua maioria dos
viadutos, muros de testa, vigas do tabuleiro e tabuleiro.
As patologias de durabilidade que mais foram verificadas através da inspecção visual foram os
danos resultantes de embate de veículos, principalmente na zona dos pilares, e problemas de
drenagem que estarão na origem das fissuras, acelerando assim a sua deterioração e posterior
corrosão.
Devido ao facto de a maioria dos viadutos analisados se localizarem na Cidade de Lisboa, mais
precisamente nos acessos à 2ª Circular (Figura 5‐1) é de realçar a quantidade de poluição que
os envolve e o CO2 atmosférico a que estão sujeitos, que constitui um factor que acelera o
processo de carbonatação.
Figura 5‐1 Viaduto da Rotunda do Aeroporto (Relatório ICIST, EPNº5/98)
61
5.1.2 Deck Parking dos Hipermercados Modelo
Como referido, muitos dos dados tratados foram retirados de relatórios referentes a Deck
Parking dos Hipermercados Modelo espalhados pelo país com idades compreendidas entre os
4 e os 10 anos de idade. Este estudo foi solicitado pela firma IGI/SONAE com vista a detectar
anomalias de dois tipos: as associadas a problemas de comportamento estrutural e as
resultantes da degradação dos materiais ao longo do tempo.
Os Deck Parking são estruturas com características especificas que devem ser consideradas
na sua concepção. Este aspecto levou inclusive ao desenvolvimento de recomendações
específicas em alguns países. Na sua estrutura é frequente usar elementos pré-fabricados de
betão armado e/ou pré-esforçado o que obriga a uma boa concepção das ligações e juntas de
modo a assegurar um bom comportamento global.
Em termos de durabilidade, os pisos devem suportar o desgaste dos automóveis e/ou as
sobrecargas de utilização, têm de ter bons sistemas de drenagem e impermeabilização e, além
do CO2 atmosférico, estão sujeitos ao efeito dos gases de escape, o que acelera os processos
de carbonatação. Também não se deve ignorar os valores da temperatura e da humidade que
se encontram presentes nos Deck Parking, Figura 5‐2, pois podem-se revelar importantes para
os valores da profundidade de carbonatação atingidos.
Tabela 5‐1 Valores de temperaturas e humidades de alguns Deck Parking analisados
Temperatura
(ºC) Humidade(%)
Amadora 15 35
Albufeira 25 --
Portimão 28 --
S.João da Madeira
20 --
Seixal 12 35
Amarante 12 54
Santarém 15,5 58
Ao analisar os relatórios disponíveis detectou-se inúmeros factores responsáveis pela
deterioração dos elementos de betão armado: elementos estruturais desaprumados, juntas
abertas e deformadas, escorrências diversas associadas a uma deficiente drenagem de
pavimento e à não existência de impermeabilização. Para além disso há várias zonas dos
elementos onde são visíveis zonas com deficiente betonagem, ou mesmo betão poroso, onde
são visíveis as armaduras, denotando deficiente cuidado na construção. Sendo um espaço
onde a circulação rodoviária é a função fundamental, Figura 5‐2, também se pode detectar
vários elementos que se encontravam deteriorados mas devido ao choque de veículos.
62
Figura 5‐2 Vista do Deck Parking do Hipermercado Modelo de Ovar (Relatório ICIST EP Nº89/99)
5.1.3 Praça de Touros
A Inspecção Geral de Actividades Culturais (IGAC) solicitou ao ICIST a realização de
inspecções às estruturas das praças de touros nacionais de modo a caracterizar a sua
segurança estrutural tendo em conta as anomalias existentes Figura 5‐3. Nos relatórios
analisados são desenvolvidos os resultados das respectivas peritagens.
Figura 5‐3 Vista geral das bancadas da Praça de Touros de Setúbal (Relatório ICIST EP Nº 35/03)
A maioria das praças de touros de Portugal foi construída entre o fim do século XIX e o
princípio do século XX. Foram, em geral, realizadas com paredes circulares de alvenaria de
pedra ou tijolo que suportavam bancadas em madeira. (ICIST EP Nº 35/03).
Ao longo do século XX, as praças sofreram melhoramentos que se traduziram habitualmente
na substituição das bancadas de madeira por bancadas com componentes de betão, havendo
63
ainda frequentemente alterações correspondentes ao aparecimento ou reformulação de
estruturas internas também em betão. (ICIST EP Nº 35/03).
Apesar de, na sua maioria, as Praças de Touros não se encontrarem em zonas fortemente
poluídas, tem que se ter em conta que todos os elementos de betão armado destas estruturas,
mesmo os interiores e reparados, encontram-se em contacto mais ou menos directo com o
meio ambiente. Isto significa que estão sujeitos a uma humidade relativa superior a 60% o que
de certa forma propícia o ocorrer da corrosão.
5.1.4 Escolas Secundárias
A Parquescolar solicitou ao ICIST a realização de uma peritagem às anomalias existentes em
diversas Escolas Secundárias do país. Todos estes relatórios analisados apenas forneceram
dados no que diz respeito aos diferentes níveis de deterioração dos elementos, uma vez que
se trataram de peritagem essencialmente de inspecção visual, sem direito a ensaios. Tal
inspecção apenas permite caracterizar as anomalias visíveis, ou seja, anomalias de
comportamento estrutural, anomalias de durabilidade dos materiais e ainda aspectos de
deficiência funcional pontuais relativos à física dos edifícios e às redes instaladas. Estes
relatórios, referentes às Escolas Secundárias, não tinham qualquer tipo de informação sobre a
profundidade de carbonatação, daí que não se tenha englobado no estudo do coeficiente de
carbonatação.
64
5.2 Medições Realizadas
Apesar de todo o trabalho se desenvolver essencialmente à volta da profundidade de
carbonatação dos diferentes elementos de betão armado, foram retirados dos relatórios
analisados, outros valores de igual interesse e que se revelaram úteis para a interpretação de
algumas análises efectuadas. São exemplos disso o recobrimento inicial dos elementos em
questão, assim como a resistência do respectivo betão aquando da peritagem. Na quase
totalidade dos relatórios, os ensaios experimentais que deram origem aos dados usados, foram
todos elaborados seguindo o mesmo procedimento.
As medições das profundidades de carbonatação, na maioria das peritagens, foram realizadas
por medição directa nas carotes retiradas dos elementos de betão e através de furos abertos
noutros locais, utilizando um spray à base de fenofetaléina.
No que diz respeito às medições da resistência do betão, estas foram determinadas através do
esclerómetro. Trata-se dum ensaio não destrutivo que permite estimar a resistência do betão
superficial. Baseia-se na relação entre a dureza do betão e a sua resistência, medindo o recuo
de uma massa calibrada que é comprimida contra a superfície do betão com uma mola, sendo
em seguida solta. O deslocamento de recuo da massa indica o número do esclerómetro N que
está relacionado com a resistência média à compressão do betão fcm. Os resultados do
esclerómetro são influenciados pelo tipo de cimento e de agregados, pela humidade,
irregularidades da superfície, carbonatação superficial, etc., devendo ser usados com algum
cuidado e tendo em conta medições em bastantes pontos (≥10). São particularmente úteis para
análises comparativas do betão em várias zonas da mesma construção. As medições nos
elementos de betão da maioria dos relatórios foram realizadas com um esclerómetro tipo
Schmidt, para o qual existem as correlações entre o número do esclerómetro e as resistências
médias do betão em cubos. O esclerómetro indica ainda, para cada nível de resistência a
margem de erro associada. No que diz respeito aos valores de resistência retirados, estes
foram divididos em dois grupos: resistência inferior ou superior a 35 MPa, tema este que será
analisado mais detalhadamente no capítulo 6.
Para além destes dados que se encontravam explicitamente nos relatórios analisados, foi de
extrema importância observar se os vários elementos das estruturas possuíam determinadas
características que podiam influenciar, positiva ou negativamente a profundidade de
carbonatação. Nomeadamente se tinham ou não pintura como revestimento, se se
encontravam numa zona de poluição e de elevada humidade e o facto de se encontrarem no
exterior ou interior.
Por último, recorrendo às fotografias que se encontravam no levantamento fotográfico de cada
relatório, foi assim possível preencher uma tabela com a respectiva evolução da deterioração
dos elementos de betão armado. Foram considerados três principais estados de passagem da
deterioração: fendilhação, descasque e corrosão. Cada estado ainda se dividiu em três sub-
65
estados possíveis: uma zona com apenas um varão; uma zona com vários varões ou várias
zonas. Como referências retiradas a partir de fotografias, temos sempre que ter em conta a sua
subjectividade, pois diferentes observadores podem tirar conclusões diferentes do mesmo
elemento de betão armado. Nem sempre foi fácil determinar em que nível de deterioração as
peças se encontravam.
5.3 Quadro Síntese
Neste ponto são apresentados todos os dados que foram utilizados na análise de resultados
sobre a profundidade de carbonatação. Na Tabela 5‐2 descrevem-se os diferentes elementos
de cada estrutura indicando-se as suas idades, profundidades de carbonatação, recobrimentos
e resistência do betão. Em algumas estruturas pontuais, estas últimas duas características não
se encontravam nos relatórios analisados, logo não fazem parte da tabela indicada.
Tabela 5‐2 Quadro síntese das estruturas analisadas e respectivos elementos
CARBONATAÇÃO
Estrutura Idade (anos) Elemento de betão armado Prof. Carb.
(mm) Recobrimento
(mm) Resist. (MPa)
22 encontros 1 - B30 22 vigas do tabuleiro 25 15 B35 22 lajes 20 14 B35 Viaduto da Fonte Nova
22 pilares 20 - B35 26 muros de testa 20 25 45 26 vigas do tabuleiro 17 17 57 26 montante 17 27 45 Viaduto da rotunda do aeroporto
26 tabuleiro 22 34 - 26 pilares 14 22 53 26 vigas 15 35 51 Viaduto da Rotunda do aeroporto na Av.
Das Comunidades Portugueses 26 tabuleiros 13 37 57 26 pilares 20 35 45 26 vigas 16 25 49 Viaduto da Avenida de Berlim 26 tabuleiro 18 15 53 23 pilares 13 40 58 23 muro de testa 17 34 43 Viaduto do Ramo da 2a Circular 23 tabuleiro 20 23 57 25 encontros 6 18 52 25 Pilares 18 32 51 25 Vigas 17 27 47 25 Tabuleiros 15 27 48
Viaduto do Campo Grande
25 Carlinga do alinhamento 20 23 52 6 encontros 7 25 41 6 pilares 6 25 44 6 viga 4 25 -
Ponte Secundária Ferroviária 1 (Junto à central termoeléctrica do Pego)
6 tabuleiro 10 25 - 6 encontros 16 25 43 6 pilares 7 25 44 6 viga 5 25 42
Ponte Secundária Ferroviária 2 (Junto à central termoeléctrica do Pego)
6 tabuleiro 7 25 31 6 muro de testa 10 30 46 6 pilares 4 30 49 Ponto Rodo-Ferroviária sobre o Rio Tejo 6 lajes 10 30 46 4 Pilar 4 - 39 4 Viga Transversal 4 - 40 4 Viga Longitudinal 10 - 41
Deck Parking do Hipermercado Modelo de Santarém
4 Laje 5 - 38 10 pilares 21 14 29 Deck Parking do Hipermercado Modelo
de Albufeira 10 face inferior da laje 23 23 38
66
CARBONATAÇÃO
Estrutura Idade (anos) Elemento de betão armado Prof. Carb.
(mm) Recobrimento
(mm) Resist. (MPa)
9 pilares 24,5 12 33 9 face inferior da laje 18,5 17 40 Deck Parking do Hipermercado Modelo
de Portimão 9 laje da escada 16,5 17 39 6 pilares 5,5 27 54 6 face inferior da laje (pre fabricada) 1 27 55 Deck Parking do Hipermercado Modelo
de S.João da Madeira 6 viga 1 21 55
10 pilares 14 20 27 Deck Parking do Hipermercado Continente de Vila Nova de Gaia 10 face inferior da laje 20,5 11,5 32
65 pilares 40 30 58 65 vigas 15 36 52 Casa Mãe da Rota dos Vinhos-Palmela 65 laje de cobertura(sup) 36 - 47 6 pilares 14 28 44 6 viga 4,5 22 51 Deck Parking do Hipermercado
Continente de Viana do Castelo 6 face inferior da laje 6 24 50 6 viga 2 - 56 Deck Parking do Edificio Sonae em
Matosinhos 6 laje 1 28 48 6 pilares 4 24 50 6 laje 8,5 32 50 Deck Parking do Hipermercado
Continente de Matosinhos 6 viga 6 35 55 5 pilares 4,5 44 32 5 viga 12 28 45 Deck Parking do Hipermercado
Continente da Amadora 5 face inferior da laje 5 13 47 5 pilares pre fabricados e pintados 6 37 33 5 viga 6 15 44 Deck Parking do Hipermercado
Continente do Seixal 5 face inferior da laje 26 26 39
Deck Parking do Hipermercado Modelo de Amarante 4 face inferior da laje 6 27 50
32 pilar 28 60 52 Edifício Principal da Fundação Calouste Gulbenkian 32 parede 20 30 54
7 pilares pré fabricados e pintados 7,5 37 35 7 viga 7,5 15 41 2ª Inspecção ao Deck Parking do
Hipermercado Continente do Seixal 7 face inferior da laje 29 26 33
85 Face inferior das bancadas 31 19 32 Praça de Touros de Alter do Chão 85 face lateral da viga do pórtico da cavalariça 12 34 29 99 Pilar da cobertura dos camarotes 39 16 20 Praça de Touros de Estremoz 99 Viga da cobertura dos camarotes 45 22 31 19 viga de pórtico 25 17 29 Praça de Touros de Elvas 19 pilar de pórtico 22 12 30 12 Face interior da parede junto à entrada poente 2 58,5 33 12 Face exterior da parede junto à entrada poente 4 51 45 12 viga interior 2,5 24 42 (Torre de Refrigeração 1)
12 pilares 2 45 50 10 Face interior da parede junto à entrada poente 10 56 - 10 Face exterior da parede junto à entrada poente 11,5 40 44 (Torre de Refrigeração 2) 10 pilares 10 54 49 10 Face interior da parede no nível 2 11 26 43 10 face interior da parede no nível 4 12 26 40 10 face exterior da parede do nível 0 (SW) 7,5 50 46 10 face exterior da parede do nível 0 (NW) 8 55 44 10 face exterior da parede do nível 0 (NE) 8 44 46
(Chaminé)
10 face exterior da parede do nível 0 (SE) 5 60 51 43 viga radial (face inferior) do sector 1 61,5 27 20 43 viga radial (face lateral) do sector 1 23 25 36 Praça de Touros de Setúbal 43 pilar do sector 1 37,5 20 31 52 viga interior do sector 1 18 18 32 52 face exterior de degrau do sector 1 4 20 26
Praça de Touros de Alcochete (valores, estranhos, muito baixos para
tanta idade) 52 face interior de degrau do sector 1 8,5 15 29 22 pilar interior do lado Sul 33 30 14 Praça de Touros da Póvoa de S. Miguel
(obra inacabada) 22 pilar exterior do lado Sul 32 24 14 19 pilar da zona melhor 23,5 22 34 Praça de Touros da Amareleja 19 pilar da zona pior 51,5 20 23 32 pilar de pórtico 23 9 35 Praça de Touros de Abiúl 32 viga radial 27 19 36 18 pilar 15 20 35 Armazéns da Firma FARAME em Sintra 18 viga radial 4 18 39
67
Tratam-se de 113 elementos diferentes, que se encontram distribuídos por 37 estruturas. No
anexo 3 encontra-se outro quadro síntese das mesmas estruturas mas desta vez com
informação referente ao ambiente e revestimento, assim como ao período de corrosão,
propriamente dito, anexo 4.
Para uma melhor análise dos diferentes grupos de elementos, encontra-se na Tabela 5‐3 e
Tabela 5-4 uma divisão destes e a quantidade de dados a que se teve acesso. Apenas foram
feitos estudos sobre a evolução da profundidade de carbonatação, ao grupo de elementos que
possuíam mais de 15 elementos pois considerou-se que menos que isso o resultado poderia
não ser representativo.
Tabela 5‐3 Número de dados de cada elemento com exposição e revestimento distintos
Tabela 5‐4 Número de dados de cada elemento
Elementos
com poluição 34 com pintura
sem poluição 7
com poluição 58 exterior
sem pintura sem poluição 1
com poluição 0 com pintura
sem poluição 1
com poluição 4 interior
sem pintura sem poluição 8
Elementos
pilares 30 vigas 29 laje 15
paredes 15
tabuleiro 7
muros de testa 3
encontros 3
outros 11
Resistência ≥ 35 69
Resistência 35 26 com pintura 40 Sem pintura 70
69
6 Análise dos Resultados
6.1 Período de Iniciação
6.1.1 Análise Geral
Para determinar o coeficiente de carbonatação médio (k), começou-se por fazer uma análise
geral, utilizando para esse efeito, todos os dados disponíveis, sem se fazer qualquer tipo de
distinção entre grupos de estruturas. Colocaram-se os pontos de profundidade de
carbonatação vs idade num gráfico e ajustou-se uma função do tipo tendo-se obtido
valor médio de k = 3,50 mm/ano0,5, como se pode observar no Gráfico 6-1.
Este ajustamento foi feito recorrendo a uma função do Excel, a função Projecção Linear
(PROJ.LIN). Esta permite calcular os dados estatísticos de uma curva polinomial utilizando o
método dos " mínimos quadrados” de modo a calcular a curva que melhor se adapte aos dados
e, em seguida, obtêm-se uma equação que descreva essa mesma curva, incluindo o
coeficiente de correlação (R2). Este parâmetro compara os valores previstos com os reais no
intervalo de 0 a 1. Se for igual a 1, existe uma correlação perfeita no exemplo — não existindo
diferenças entre o valor previsto de y e o valor real de y. Por outro lado, se o coeficiente de
determinação for igual a 0, a equação de regressão tem má correlação para a previsão de um
valor de y. A precisão da linha calculada pela função PROJ.LIN depende assim do grau de
dispersão dos dados. Quanto mais lineares forem os dados, mais precisão terá o modelo. A
equação escolhida para a linha nesta fase inicial da análise foi do tipo onde o
valor da constante b é zero. Relacionou-se assim, o valor da profundidade de carbonatação (y),
com o valor da raiz do tempo (x) de modo a ser devolvido um valor de k que melhor se ajuste
aos dados recolhidos. Este raciocínio tanto foi utilizado para todos os elementos, Gráfico 6‐1,
como para as restantes análises, descritas no ponto seguinte.
70
Gráfico 6‐1 Relação entre a profundidade de carbonatação e a idade em todos os elementos
Pela observação do gráfico, detectou-se que existiam pontos que claramente se encontravam
distantes do andamento da função. Houve então a necessidade de voltar a reler os relatórios
de onde tinham sido retirados esses pontos, a fim de detectar se haveria alguma razão
especial que justificasse a sua eliminação e fazer uma nova aproximação do k, com melhor
ajustamento. A maioria dos pontos encontravam-se bem avaliados, logo mantiveram-se em
estudo. Apenas alguns demonstraram razões especiais para os respectivos valores, pelo que
não se mantiveram nesta análise. Na Tabela 6-1 encontra-se um pequeno resumo dos pontos
que foram novamente avaliados.
Tabela 6‐1 Pontos tratados na limpeza de dados
Estrutura Ponto Problema Excluído/Não excluído
Praça de Touros de Setúbal (43;61,5) Graves problemas de betonagem; Excluído
Praça de Touros de Setúbal (43;37,5) Graves problemas de betonagem; Excluído
Praça de Touros da Amareleja (19;51,5)
Outlier (*), idade razoável e profundidade de carbonatação elevada, mas sem razão aparente para este resultado;
Não excluído
Praça de Touros de Alcochete (52;8,5)
Outlier, muita idade e pouca profundidade de carbonatação, mas sem razão aparente para este resultado;
Não excluído
Praça de Touros de Alcochete (52;8,5)
Outlier, muita idade e pouca profundidade de carbonatação, mas sem razão aparente para este resultado;
Não excluído
Outlier (*) Valor observado que é numericamente distante dos restantes dados;
71
Durante este processo de limpeza de dados, não se encontrou qualquer tipo de relação directa
entre os pontos que se encontravam na parte superior ou inferior da linha de tendência
estudada. Por vezes poder-se-ia pensar que a poluição, ou mesmo a pintura nos elementos
estudados iriam ter algum tipo de influência no andamento da profundidade de carbonatação,
mas tal não se verificou, pelo menos por observação gráfica.
Ao excluir os dois pontos que se encontravam desajustados no gráfico, o valor médio de k
apenas sofreu alterações a partir da terceira casa decimal, não se revelando assim significativa
a correcção feita.
6.1.2 Pintura
De modo a avaliar a influencia de alguns parâmetros, fez-se o mesmo procedimento para a
obtenção do coeficiente de carbonatação, mas desta vez dividiram-se os elementos em
pintados e não pintados. Esta análise tinha como objectivo verificar se a pintura tinha alguma
relevância visível no avanço da profundidade de carbonatação.
A pintura por si só, funciona em teoria como uma espécie de protecção contra os agentes
agressivos, logo, contra os agentes que vão dar origem ao processo da carbonatação. Era de
esperar que os pontos com pintura, tivessem um valor de k inferior ao da média, uma vez que a
profundidade de carbonatação deveria evoluir de uma maneira mais suave, mas tal não se
verificou, Gráfico 6-2. De facto, o valor de k para os elementos com pintura deu mesmo um
valor mais elevado que a média.
Gráfico 6‐2 Relação entre a profundidade de carbonatação e a idade em elementos com pintura
72
Diminui-se então o intervalo das idades (considerando-se estruturas mais novas - até 40 anos),
e fez-se de novo a análise, de modo a verificar se realmente o facto de ter pintura não
influencia o desenvolvimento da profundidade de carbonatação. Neste caso o valor de k
baixou, mas não o suficiente para ser menor que o k encontrado para todos os elementos,
Gráfico 6-3.
Este resultado não era o que se esperava perante esta análise, mas pode ser justificada devido
aos seguintes factos: a) a maioria dos elementos pintados analisados serem elementos
pertencentes a interiores poluídos (Deck Parkings) dai que os valores do coeficiente de
carbonatação possam estar fortemente influenciados; b) as tintas normalmente usadas neste
tipo de elementos, tratam-se de tintas de água que, se degradam rapidamente e a longo prazo,
pouco ou nada vão contribuir para aumentar a resistência dos betões ao ataque dos agentes
agressivos.
Gráfico 6‐3 Relação entre a profundidade de carbonatação e a idade em elementos com pintura após limpeza de dados
Fez-se uma análise semelhante, mas desta vez para os pontos cujos elementos não tinham
pintura. Efectuou-se também uma limpeza de dados excluindo os pontos assinalados no
gráfico, de maneira a reduzir o tempo em análise. Os resultados encontram-se apresentados
nos Gráfico 6-4 e Gráfico 6-5. Neste caso pode-se verificar que a limpeza de dados permitiu
obter uma melhor correlação entre os pontos e a linha de ajustamento.
73
Gráfico 6‐4 Relação entre a profundidade de carbonatação e a idade em elementos sem pintura
Gráfico 6‐5 Relação entre a profundidade de carbonatação e a idade em elementos sem pintura após limpeza de dados
O valor de k deu ligeiramente superior ao valor do coeficiente de carbonatação encontrado
para todos os elementos. Pode-se explicar este facto devido à inexistência de pintura, o que
não confere aos elementos em questão protecção, permitindo assim um maior avanço da
carbonatação.
74
6.1.3 Resistências
Procurou-se analisar a influência da resistência do betão no coeficiente de carbonatação
(dividindo entre ≥ 35 MPa e ≤ 35 MPa). Estes valores de resistência foram retirados dos
relatórios analisados mas são suficientes para ter uma percepção que a resistência nos betões
são um dado importante para a carbonatação. Em resistências maiores, a profundidade de
carbonatação tem mais dificuldade em avançar, enquanto que nas resistências menores esses
valores já são mais altos. Esta relação pode ser interpretada também nos valores de k para
cada grupo de elementos, como se pode observar nos Gráfico 6-6 e Gráfico 6-7.
Gráfico 6‐6 Relação entre a profundidade de carbonatação e a idade em elementos com resistência inferior a 35 MPa
75
Gráfico 6‐7 Relação entre a profundidade de carbonatação e a idade em elementos com resistência superior a 35 MPa
6.1.4 Tipos de elementos
Tentou-se ainda dividir os pontos em grupos de elementos de modo a tentar encontrar alguma
semelhança de andamento que se pudesse considerar característica de cada grupo. É óbvio
que esta abordagem implica muitos factores que vão influenciar o desenvolvimento da
profundidade de carbonatação e que não foram tidos em conta, como por exemplo se os
elementos são interiores ou exteriores, se estão expostos a grandes níveis de poluição etc. Daí
que os valores do coeficiente de carbonatação encontrados para os elementos não possam
servir como referência. Apenas se pode concluir que os valores de k se encontram dentro da
mesma ordem de grandeza que o encontrado para todos os elementos em geral, como
observado no Gráfico 6‐8 e Gráfico 6-9.
76
Gráfico 6‐8 Relação entre a profundidade de carbonatação e a idade em vigas
Gráfico 6‐9 Relação entre a profundidade de carbonatação e a idade em pilares
77
6.1.5 Elementos em ambiente exterior e interior poluído
Ainda no âmbito da análise de medições recolhidas, fez-se uma separação entre os elementos
que se encontram no exterior e os elementos que se encontram no interior poluído. Como
elementos desta análise teve-se para os elementos exteriores os viadutos e pontes e para os
interiores os deck parkings. O objectivo deste raciocínio era conseguir detectar alguma
variação do coeficiente de carbonatação capaz de expressar a importância da protecção e
ambiente dos elementos aquando do processo de carbonatação.
Gráfico 6‐10 Relação entre a profundidade de carbonatação e a idade em elementos exteriores
Gráfico 6‐11 Relação entre a profundidade de carbonatação e a idade em elementos interiores
78
O valor de k dos elementos interiores acabou por ser mais elevado do que qualquer um dos
outros, o que pode ser explicado devido aos pontos que foram usados serem na sua maioria,
elementos de Deck Parkings. Estes elementos estão sujeitos diariamente a grandes
quantidades de poluição o que faz disparar o processo de carbonatação devido à presença de
CO2. Para além disso, se repararmos nos gráfico dos elementos interiores, todos os pontos
utilizados possuem idades inferiores a 10 anos, logo elementos considerados jovens onde se
passa aquele avanço inicial e repentino da carbonatação, confirmado na próxima análise.
6.1.6 Idades
A última separação efectuada aos elementos analisados, foi dividi-los em grupos de idades.
Pretendia-se verificar se havia tendência de, em estruturas com idades mais recentes, o valor
da carbonatação ser maior e com o passar do tempo, esse valor tender a atenuar-se. Obteve-
se um valor de k=3,37 para idades superiores a 20 anos, e k=3,94 para idades inferiores a 20
anos, como se pode ver nos Gráfico 6‐12 e Gráfico 6‐13, apoiando assim esta consideração.
Gráfico 6‐12 Relação entre a profundidade de carbonatação e a idade em elementos com idades superiores a 20 anos
79
Gráfico 6‐13 Relação entre a profundidade de carbonatação e a idade em elementos com idades inferiores a 20 anos
6.2 Corrosão
Como referido anteriormente, aquando da análise dos vários relatórios, também foram retirados
vários valores referentes ao estado de corrosão e ao respectivo recobrimento que a estrutura
tinha quando iniciou a sua função. Apesar de este período de propagação não ter sido
devidamente abordado neste trabalho, o objectivo era encontrar alguma relação, ainda que
pequena, para as várias fases destes estados. Apesar de não se ter detectado nenhum
ajustamento que fosse significativo, elaborou-se este pequeno subcapítulo com os dados
envolvidos.
Dividiu-se assim, o estado de corrosão em três fases distintas, como se pode observar na
Tabela 6‐2, e onde cada estado ainda se subdividiu em outros três.
80
Tabela 6‐2 Divisão dos diferentes estados de corrosão admitidos
1 fissura 1 Uma zona
Várias fissuras 2 fendilhação
Várias zonas 3
Uma zona 1 varão 1
Vários varões 2 Descasque
Várias zonas 3
Uma zona 1 varão 1
Vários varões 2 Redução da
Secção
Várias Zonas 3
Apenas foram analisados 82 pontos com recobrimento e com estado de deterioração após
acabar o período de iniciação. Os dados não se encontravam igualmente distribuídos pelos três
estados principais (fendilhação 58; Descasque 5; Redução da Secção 19). Na Tabela 6‐3
encontra-se uma síntese de todos os pontos utilizados nesta breve análise.
Tabela 6‐3 Quadro Síntese das estruturas analisadas no período de corrosão
Idade Prof. Carb. (mm) Recobrimento (mm) Estado deterioração Nível
6 7 25 1 fendilhação
6 6 25 1 fendilhação
6 16 25 1 fendilhação
6 5 25 1 fendilhação
6 7 25 1 fendilhação
6 10 30 1 fendilhação
6 4 30 1 fendilhação
6 10 30 1 fendilhação
6 1 27 1 fendilhação
6 1 21 1 fendilhação
4 6 27 1 fendilhação
25 6 18 2 fendilhação
25 18 32 2 fendilhação
25 15 27 2 fendilhação
6 4 25 2 fendilhação
6 10 25 2 fendilhação
6 7 25 2 fendilhação
9 24,5 12 2 fendilhação
81
Idade Prof. Carb. (mm) Recobrimento (mm) Estado deterioração Nível
6 5,5 27 2 fendilhação
6 1 28 2 fendilhação
5 4,5 44 2 fendilhação
5 12 28 2 fendilhação
5 6 37 2 fendilhação
10 11,5 40 2 fendilhação
18 4 18 2 fendilhação
26 20 25 3 fendilhação
26 17 17 3 fendilhação
26 17 27 3 fendilhação
26 22 34 3 fendilhação
26 14 22 3 fendilhação
26 15 35 3 fendilhação
26 13 37 3 fendilhação
26 20 35 3 fendilhação
26 16 25 3 fendilhação
23 13 40 3 fendilhação
23 17 34 3 fendilhação
23 20 23 3 fendilhação
25 17 27 3 fendilhação
25 20 23 3 fendilhação
65 40 30 3 fendilhação
65 15 36 3 fendilhação
6 14 28 3 fendilhação
6 4,5 22 3 fendilhação
6 6 24 3 fendilhação
6 4 24 3 fendilhação
6 8,5 32 3 fendilhação
6 6 35 3 fendilhação
5 5 13 3 fendilhação
5 6 15 3 fendilhação
7 7,5 37 3 fendilhação
7 7,5 15 3 fendilhação
7 29 26 3 fendilhação
85 31 19 3 fendilhação
85 12 34 3 fendilhação
99 39 16 3 fendilhação
99 45 22 3 fendilhação
19 25 17 3 fendilhação
19 22 12 3 fendilhação
10 21 14 2 descasque
5 26 26 2 descasque
12 2 45 2 descasque
26 18 15 3 descasque
82
Idade Prof. Carb. (mm) Recobrimento (mm) Estado deterioração Nível
19 23,5 22 3 descasque
22 25 15 1 redução
52 4 20 1 redução
22 20 14 2 redução
47 - 20 2 redução
9 16,5 17 2 redução
52 8,5 15 2 redução
22 32 24 2 redução
18 15 20 2 redução
10 23 23 3 redução
9 18,5 17 3 redução
10 14 20 3 redução
10 20,5 11,5 3 redução
43 61,5 27 3 redução
43 23 25 3 redução
43 37,5 20 3 redução
22 33 30 3 redução
19 51,5 20 3 redução
32 23 9 3 redução
32 27 19 3 redução
De seguida, colocou-se todos os pontos referentes a um dado estado, e tentou-se detectar
algum andamento perceptível. Em alguns casos, isso foi possível, noutros devido ao número
reduzido de pontos, também não foi possível.
Começando pela fendilhação, fase que precede o período de iniciação, colocando os pontos
num gráfico, Gráfico 6-14 podemos detectar um certo andamento ao longo do tempo. Apesar
de se ter tentado todos os ajustes possíveis, o potencial foi o que obtém um maior nível de
correlação, ainda que baixo ( R2 = 0,268).
83
Gráfico 6‐14 Avanço da deterioração no estado de fendilhação
No que diz respeito à fase do Descasque, apenas se teve acesso a 5 pontos, o que não era, de
todo, suficiente para fazermos uma análise de tendência como se pode observar no Gráfico
6‐15.
Gráfico 6‐15 Avanço da deterioração no estado de Descasque
Por último, obteve-se um gráfico com todos os pontos na fase de Redução da Secção, a fase
mais avançada de todo o processo de propagação. O número de pontos era suficiente mas
encontravam-se desigualmente dispersos, razão pela qual não foi possível tirar uma relação,
Gráfico 6‐16.
84
Gráfico 6‐16 Avanço da deterioração no estado de Redução da Secção
6.3 Recomendações para projecto
6.3.1 Intervalos de Confiança de k
Para além duma estimativa pontual de um parâmetro é, em muitas situações, importante dispor
de alguma forma de intervalo que indique a confiança que se pode depositar na estimativa
pontual. Para isso recorreu-se à definição do intervalo de confiança (IC) que para um
parâmetro desconhecido Ф é do tipo, (6-1).
l ≤Ф≤ u
(6-1)
onde l e u dependem do valor observado na estimativa pontual, e da distribuição por
amostragem da estatística, usada para estimar Ф. Para a análise destes intervalos foi
considerada uma Distribuição Normal Padrão.
Utilizando todos os dados da profundidade de carbonatação e da idade, dos pontos analisados,
foi possível calcular, em relação ao coeficiente de carbonatação, a respectiva média, desvio
padrão e coeficiente de variância, representados na Tabela 6‐4.
Tabela 6‐4 Valores Estatísticos do coeficiente de carbonatação
Média (µ) 3,6
Desvio Padrão 2,26
Número de elementos (n) 103
Coeficiente de Variância (cv) 0,677
85
Como se pode detectar pela observação da Tabela 6-4, o desvio padrão tem um valor elevado.
Isto ocorreu devido ao facto de haver uma grande discrepância entre os vários valores de k
analisados. Nesta primeira análise havia valores que variavam desde 1 até 11, como se pode
observar no Gráfico 6-17. Mesmo assim analisaram-se os intervalos de confiança para esta
gama de valores de coeficiente de carbonatação. Os resultados encontram-se expressos na
Tabela 6‐5.
Gráfico 6‐17 Distribuição dos valores do coeficiente de carbonatação encontrados
Tabela 6‐5 Intervalos de Confiança segundo a Distribuição Normal para todos os pontos
Intervalo Limite Inferior Limite Superior
95% 3,18 4,06
80% 3,34 3,91
50% 3,47 3,77
Procurou-se analisar em paralelo o efeito dos elementos extras, seleccionando apenas os
valores de k que se encontravam apenas entre 2 e 5,1 e excluindo os restantes pois poderiam
tratar-se de situações anormais e que de certa forma não iriam traduzir da melhor maneira a
realidade. Reduziu-se assim de 103 para 64 elementos e voltou-se a determinar os valores
estatísticos necessários para o cálculo dos intervalos de confiança, como se pode ver na
Tabela 6‐6.
86
Tabela 6‐6 Valores Estatísticos do coeficiente de carbonatação após limpeza
Média (µ) 3,4
Desvio Padrão 0,8
Número de elementos (n) 64
Coeficiente de Variância (cv) 0,249
Pode-se ver que neste caso o desvio padrão já possui um valor mais baixo, e mais aceitável,
assim como o próprio coeficiente de variância.
Como estes dados foi então possível determinar novamente os intervalos de confiança (95%,
80% e 50%), como se mostra na Tabela 6‐7.
Tabela 6‐7 Intervalos de Confiança segundo a Distribuição Normal para um intervalo de pontos
Intervalo Limite Inferior Limite Superior
95% 3,15 3,56
80% 3,22 3,49
50% 3,28 3,42
Apesar dos resultados serem melhores, as diferenças não são muito significativas, pelo que se
manteve a análise com a amostra total.
6.3.2 Comparações de valores com o LNEC
Para além das análises estatísticas, procurou-se também estabelecer uma comparação com os
valores existentes na especificação do LNEC. Neste caso, pode-se estabelecer uma
comparação através do próprio valor do coeficiente de carbonatação, embora, essa análise
seja aproximada uma vez que, segundo a expressão do LNEC, a variável tempo encontrava-se
elevado 0,48 e não 0,5. Para além disso, para se obter o coeficiente de carbonatação pelo
LNEC, tem-se de ter acesso ao valor da resistência do betão, o que no nosso caso não se
passa pois o nosso valor é generalizado. De qualquer maneira pode-se verificar, desde já, uma
certa discrepância entre os valores obtidos nesta tese e os valores propostos pelo LNEC.
Para uma análise mais correcta e aproximada destes valores, teve-se a necessidade de não
obter relações directas entre os valores das contantes de k, mas sim entre os próprios valores
das profundidades de carbonatação que cada raciocinio irá obter.
87
Começou-se por observar o andamento de três curvas, elaboradas para as mesma resistências
(fcm=28,8 MPa). A curva azul seguiu a média do valor de coeficiente de carbonatação utilizado
neste trabalho (k=3,50) enquanto que a curva vermelha devolveu valores de profundidade de
carbonatação determinados através da fórmula da especificação. Também se determinou a
curva correspondente ao valor de k encontrado para o intervalo de confiança de 95%, cor
verde. Como se pode verificar pela observação do Gráfico 6-18, o andamento da curva do
LNEC encontra-se significativamente superior em relação à curva azul, como já era de calcular.
Gráfico 6‐18 Comparação do andamento das curvas pelo LNEC e pela análise dos dados, com resistência constante fcm=28.8 MPa
Obteve-se ainda mais uma comparação, mas desta vez fez-se variar as resistências na fórmula
do LNEC. Como se pode ver pelo Gráfico 6‐19, a curva que retrata o uso do coeficiente de
carbonatação encontrado neste trabalho, encontra-se totalmente enquadra no meio das curvas
que traduzem o andamento de betões com resistências de 40MPa e 35MPa. Tem-se apenas
uma grande diferença entre a curva da tese e a curva do LNEC de resistência 25MPa.
88
Gráfico 6‐19 Comparação do andamento das curvas pelo LNEC e pela análise dos dados, com várias resistências
Com estas últimas análises, pode-se afirmar com alguma certeza, que o uso de um k
generalizado que se encontre entre os intervalos de confiança determinados anterior, constitui
uma boa aproximação da realidade.
6.3.3 Recobrimentos para 60 anos
Ainda como recomendação para futuros projectos, houve a necessidade de analisar os valores
dos recobrimentos recomendados para uma vida útil de 60 anos, consoante as diferentes
abordagens estudadas.
Para isso, recorrendo à fórmula anteriormente utilizada, , e com os valores de K
encontrados, foram determinados os recobrimentos necessários para conseguirem suportar
uma vida útil de 60 anos. Simultaneamente, colocou-se no Gráfico 6-20, os diferentes 83
pontos com os respectivos recobrimentos. O objectivo foi determinar quantos deles é que se
encontravam dentro dos intervalos considerados pelas diferentes abordagens.
89
Gráfico 6‐20 Comparação dos recobrimentos necessários para uma vida útil de 60 anos
Pela observação do Gráfico 6‐20,conclui-se que a maioria dos recobrimentos analisados (39
pontos) ainda se encontram muito abaixo das média de valores recomendados no geral. Esta
factor é um dos principais responsáveis pelo avanço da corrosão nos elementos de betão
armado. Para além disso, verificou-se que a abordagem do LNEC, devolve um recobrimento
com um valor, de certa forma elevado, que apenas é cumprido por 4 pontos na nossa análise.
De seguida, na Tabela 6‐8, encontra-se uma síntese dos recobrimentos a ter em conta
consoante as abordagens.
Tabela 6‐8 Valores de recobrimentos recomendados (mm)
Média 95 % LNEC
Geral 25 29 40
Betões ≥ 35 MPa 24 26 22
Betões ≤ 35 MPa 29 42 50
91
7 Conclusões
Ao longo deste trabalho verificou-se que o aumento da profundidade de carbonatação (x) vai
variando com a raiz quadrada do tempo, mediante determinadas condições. Esta conclusão
deriva dos valores dos coeficientes de correlação que se obteve para todas as análises
efectuadas, permitindo assim dizer que esta abordagem explica, de certa forma, todo o
andamento do processo.
A oscilação do coeficiente de carbonatação levou a concluir que factores como a idade,
resistência do betão ou ambiente de exposição influenciam em todo o processo de
carbonatação. Mais ensaios experimentais são necessários com vista a um melhor
entendimento do processo sob várias condições e se se justificar, alguma separação nos
modelos.
No que diz respeito à abordagem processada pelo LNEC, o tratamento da base de dados levou
a concluir que os valores resultantes da especificação se encontram bastante sobre
dimensionados.
Por último, deveria haver uma maior sensibilização para o valor dos recobrimentos a utilizar em
todos os elementos de betão armado. É um dos muitos intervenientes que vão influenciar o
avanço da carbonatação e assim determinar o valor da vida útil da estrutura. Os recobrimentos
recomendados encontram-se bem determinados, a questão é que na pratica e na maioria dos
casos, essas recomendações não são levadas em conta.
Seria de grande utilidade seguir os estudos deste trabalho, recorrendo nomeadamente a
ensaios sobre carotes de obra, que mais tarde seriam ensaiados em condições aceleradas e
posteriormente comparadas com valores de exposição real. O desenvolvimento deste tipo de
pesquisas e comparações levará a um melhor entendimento de todo o processo envolvido,
assim como uma melhor precisão dos desempenhos.
93
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97
ANEXOS
ANEXO 1
Resistência à carbonatação dos betões, RC65 (kg.ano/m5), com cura normalizada
Rc65
(kg.ano/m5) betão com cura
normalizada
XC2 XC3XC4
região seca
região húmida
k1 0,20 0,77 0,41 n 0,183 0,02 0,085
(Classe estrutural) e recobrimento (mm)
(1) 10 15 (2) 15 20 (3) 20 25 (4) 25 30 (5) 30 35 (6) 35 40
tg=50 anos
RC3
tic (anos) 112 14 98 126
(1) (2) (3) (4) (5) (6)
167 407 344 424 74 181 194 238 42 102 124 153 27 65 86 106 19 45 63 78 14 33 48 60
RC2
tic(anos) 92 12 80 104
(1) (2) (3) (4) (5) (6)
148 351 291 361 66 156 164 203 37 88 105 130 24 56 73 90 16 39 53 66 12 29 41 51
RC1
tic(anos) 80 10 70 90
(1) (2) (3) (4) (5) (6)
135 295 260 321 60 131 146 180 34 74 94 115 22 47 65 80 15 33 48 59 11 24 37 45
tg= 100 anos
RC3
tic(anos) 224 28 224 252
(1) (2) (3) (4) (5) (6)
260 793 683 753 115 352 384 424 65 198 246 271 42 127 171 188 29 88 125 138 21 65 96 106
RC2
tic (anos) 184 23 184 207
(1) (2) (3) (4) (5) (6)
229 656 580 640 102 292 326 360 57 164 209 230 37 105 145 160 25 73 107 118 19 54 82 90
ANEXO 2
RELATÓRIOS (R)
R95 - Branco, F. A. - " Levantamento das Zonas Degradadas dos Lotes 6 e 7 da Quinta do Lambert ". Rel. CMEST EP. 10/90, 1990.
R98 - Branco, F. A.; Azevedo, J. - "Avaliação de Deficiências Estruturais no Edifício da Firma 3K na Av. de Berna", Rel. CMEST EP. 24/90, 1990.
R117- Branco, F. - "Ensaios de Avaliação Estrutural do Edifício do BNCI", Rel. CMEST EP. 22/91, 1991.
R120- Branco, F. - "Ensaios de Avaliação Estrutural no Edifício do BANIF, Rua Rodrigo da Fonseca, 11", Rel. CMEST EP. 28/91, 1991.
R142 - Branco, F. - "Inspecção e Análise Estrutural do Viaduto da Rua do Arco de Carvalhão", Rel. CMEST EP 11/92, 1992.
R170 - Branco, F. - "Viaduto de Alcântara da Ponte 25 de Abril. Inspecção das Zonas Fendilhadas nas Consolas". Rel. CMEST EP 16/93, 1993.
R197 - Branco, F. - "Inspecção de Patologias Estruturais do Hotel Metrópole". Rel. CMEST EP 24/94, 1994.
R227 - Branco, F. - "Análise das Patologias do Edifício de Arquivo Morto no Continente da Amadora", Rel. CMEST EP 28/95, 1995.
R241 - Branco, F. - "Análise das Patologias do Edifício de Arquivo Morto do Continente da Amadora: Relatório Final", Rel. IC-IST EP 15/96, 1996.
R248 - Correia, A.; Branco, F.; Matos, J. - "Análise das Patologias do Edifício do BNU na Rua Augusta", Rel. IC-IST EP 1/97, 1997.
R251 - Branco, F. - "Avaliação Estrutural das Obras de Arte da 2ª. Circular. Viaduto do Ralis (nº. 11-7A) - 1º. Relatório", Rel. IC-IST EP 11/97, 1997.
R256 - Branco, F.; Brito, J. - "Avaliação Estrutural das Obras de Arte da 2ª. Circular. Viaduto da Fonte Nova (nº. 11-7A) - 2º. Relatório", Rel. IC-IST EP 22/97, 1997.
R267 - F. Branco; J. Brito; J. Roberto Santos – “Avaliação Estrutural das Obras de Arte da 2ª Circular.Viaduto da Rotunda do Aeroporto. Acesso à 2ª Circular (nº 9 – 6A). 8º Relatório”, Rel. IC-IST EP 5/98, 1998.
R268 - F. Branco; J. Brito; J. Roberto Santos – “Avaliação Estrutural das Obras de Arte da 2ª Circular.Viaduto da Rotunda do Aeroporto na Av. das Comunidades Portuguesas (nº 9 – 6B). 9º Relatório”, Rel. IC-IST EP 6/98, 1998.
R269 - F. Branco; J. Brito; J. Roberto Santos – “Avaliação Estrutural das Obras de Arte da 2ª Circular.Viaduto da Av. de Berlim (nº 9 – 6C). 10º Relatório”, Rel. IC-IST EP 7/98, 1998.
R270 - F. Branco; J. Brito; J. Roberto Santos – “Avaliação Estrutural das Obras de Arte da 2ª Circular.Viaduto do Ramo da 2ª Circular (Junto à Av. Dr. Alfredo Bensaúde) (nº 10 – 7A). 11º Relatório”, Rel. IC-IST EP 8/98, 1998.
R279 - F. Branco; J. Brito; J. R. Santos – “Avaliação Estrutural das Obras de Arte da 2ª Circular. Viaduto do Campo Grande (nº 8-5B) 12º Relatório”, Rel. IC-IST EP 20/98, 1998.
R282 - J. Brito; F. Branco – “Análise das Patologias do Museu de Arte Popular”, Rel. IC-IST EP 25/98, 1998.
R287 - F. Branco; J. Brito; P. Mendes; J. R. Santos – “Avaliação Estrutural das Obras de Arte Junto à Central Termoeléctrica do Pego. Inspecção Inicial da Ponte Secundária Ferroviária 1. 1º Relatório”, Rel. IC-IST EP 34/98, 1998.
R288 - F. Branco; J. Brito; P. Mendes; J. R. Santos – “Avaliação Estrutural das Obras de Arte Junto à Central Termoeléctrica do Pego. Inspecção Inicial da Ponte Secundária Ferroviária 2. 2º Relatório”, Rel. IC-IST EP 35/98, 1998.
R289 - F. Branco; J. Brito; P. Mendes; J. R. Santos – “Avaliação Estrutural das Obras de Arte Junto à Central Termoeléctrica do Pego. Ponte de Acesso à Torre de Captação. 3º Relatório”, Rel. IC-IST EP 36/98, 1998.
R290 - F. Branco; J. Brito; P. Mendes; J. R. Santos – “Avaliação Estrutural das Obras de Arte Junto à Central Termoeléctrica do Pego. Inspecção Inicial da Ponte Rodo-Ferroviária sobre o Rio Tejo”, Rel. IC-IST EP 44/98, 1998.
R300 F. Branco; J. Brito; A. Moret Rodrigues; J. R. Santos – “Caracterização das Patologias do Edifício do Bloco da Mata” (CMSesimbra), Rel. ICIST EP 5/99, 1999.
R301 F. Branco; J. Brito; A. Moret Rodrigues; J. R. Santos – “Caracterização das Patologias do Edifício do Bloco da Mata” – Relatório Complementar da 2ª fase (CMSesimbra), Rel. ICIST EP 5/99, 1999.
R302 F. Branco; J. Brito; J. R. Santos – “Avaliação Estrutural do Mercado de Palmela”, Rel. ICIST EP 8/99, 1999.
R303 F. Branco; J. Brito; J. R. Santos – “Inspecção do Deck Parking do Hipermercado Modelo de Santarém”, Rel. ICIST EP 10/99, 1999.
R304 F. Branco; J. Brito; J. R. Santos – “Inspecção do Deck Parking do Hipermercado Modelo de Albufeira” (IGI), Rel. ICIST EP 23/99, 1999.
R305 F. Branco; J. Brito; J. R. Santos – “Inspecção do Deck Parking do Hipermercado Modelo de Portimão” (IGI), Rel. ICIST EP 24/99, 1999.
R318 F. Branco; J. R. Santos – “Ensaios in Situ no Armazém da CML na Av. 24 de Julho” (Perry da Câmara, Ldª) , Rel. ICIST EP 44/99, 1999.
R320 F. Branco; J. Brito; J. R. Santos – “Inspecção do Deck Parking do Hipermercado Modelo de S. João da Madeira (IGI), Rel. ICIST EP 46/99, 1999.
R321 F. Branco; J. Brito; J. R. Santos – “Inspecção do Deck Parking do Hipermercado Continente de Vila Nova de Gaia (IGI), Rel. ICIST EP 47/99, 1999.
R324 F. Branco; P. Mendes; J. Brito; J. Ferreira; J. R. Santos – “Avaliação Estrutural das Obras de Arte junto à Central Termoeléctrica do Pego – Ensaio de Carga da Ponte Ferroviária sobre o Rio Tejo. 7º Relatório” (Tejo Energia), Rel. ICIST EP 53/99, 1999.
R325 F. Branco; P. Mendes; J. Brito; J. Ferreira; J. R. Santos – “Avaliação Estrutural das Obras de Arte junto à Central Termoeléctrica do Pego – Ensaio de Carga da Ponte Secundária Ferroviária 2. 8º Relatório” (Tejo Energia), Rel. ICIST EP 54/99, 1999.
R326 F. Branco; P. Mendes; J. Brito; J. Ferreira; J. R. Santos – “Avaliação Estrutural das Obras de Arte junto à Central Termoeléctrica do Pego – Ensaio de Carga da Ponte Secundária Ferroviária 1. 9º Relatório” (Tejo Energia), Rel. ICIST EP 55/99, 1999.
R327 F. Branco; P. Mendes; J. Brito; J. Ferreira; J. R. Santos – “Avaliação Estrutural das Obras de Arte junto à Central Termoeléctrica do Pego – Ensaio de Carga da Ponte Rodoviária sobre o Rio Tejo. 10º Relatório” (Tejo Energia), Rel. ICIST EP 56/99, 1999.
R328 F. Branco; J. Brito; J. R. Santos – “Campanha de Ensaios de Durabilidade no Deck Parking do Cascais Shopping” (SM – Empreendimentos Imobiliários, SA), Rel. ICIST EP 60/99, 1999.
R329 F. Branco; J. Brito; J. R. Santos – “Inspecção do Edifício Casa Mãe da Rota dos Vinhos em Palmela” (CMPalmela), Rel. ICIST EP 61/99, 1999.
R330 F. Branco; J. Brito; J. R. Santos – “Inspecção do Deck Parking do Hipermercado Continente de Viana do Castelo (IGI), Rel. ICIST EP 63/99, 1999.
R331 F. Branco; J. Brito; J. R. Santos – “Inspecção do Deck Parking do Edifício Sonae em Matosinhos (IGI), Rel. ICIST EP 64/99, 1999.
R332 F. Branco; J. Brito; J. R. Santos – “Inspecção do Deck Parking do Hipermercado Continente de Matosinhos (IGI), Rel. ICIST EP 65/99, 1999.
R333 F. Branco; J. Brito; J. R. Santos – “Inspecção do Deck Parking do Hipermercado Continente da Amadora” - Janeiro (IGI), Rel. ICIST EP 1 /00, 2000.
R334 F. Branco; J. Brito; J. R. Santos – “Inspecção do Deck Parking do Hipermercado Continente do Seixal” - Janeiro (IGI) Rel. ICIST EP 2 /00, 2000
R337 F. Branco; J. Brito; J. R. Santos – “Inspecção do Deck Parking do Hipermercado Modelo de Amarante” - Fevereiro (IGI) Rel. ICIST EP 12/00, 2000
R340 F. Branco – “Análise das Patologias do Hotel Estoril Sol, Associadas à Obra de Escavação do Lado Nascente” - Abril (PERTIS) Rel. ICIST EP 28 /00, 2000
R342 F. Branco; J. Brito; J. R. L. Santos – “Inspecção das Patologias dos Edifícios da Fundação Calouste Gulbenkien na Av. de Berna” - Julho (FUNDAÇÃO CALOUSTE GULBENKIAN) Rel. ICIST EP 57 /00, 2000
R347 F. Branco; J. Brito; J. R. Santos –“Avaliação das Patologias no Reservatório de Água Potável do Pinhal Novo” - Outubro (CMP) Rel. ICIST EP 77 /00, 2000
R363 F. Branco; J. Brito; J. Ferreira; J. R. Santos – “Ensaio de Carga na Laje da Cisterna da Quinta da Regaleira” - Abril (CulturSintra) . Rel. ICIST EP.28/01, 2001.
R365 F. Branco; J. Brito; J. R. Santos – “2ª Inspecção do Deck Parking do Hipermercado Continente do Seixal” – Abril (IGI) . Rel. ICIST EP.35/01, 2001.
R366 F. Branco – “Peritagem ao Edifício da Estrada da Bela Vista, 99 em Vale Fetal” - Maio (Procuradoria da Comarca de Almada) . Rel. ICIST EP.38/01, 2001.
R368 F. Banco; J. Brito – “Peritagem à Obra do Edifício Sito na Rua Fernando Palha nºs 43 a 47, em Lisboa” - Junho (Farinha Alves & Cruz) . Rel. ICIST EP.47/01, 2001.
R402 F. Branco; J. Brito – “Peritagem à Obra do Edifício Sito na Rua Fernando Palha nos 43 a 47 em Lisboa” - Abril (Farinha Alves & Cruz, Lda) .Rel. ICIST EP.17/02, 2002.
R404 F. Branco – “Inspecção às Anomalias do Deck-Parking do Cascais Shopping – Actualização em Abril de 2002” – Maio (Sonae Imobiliária) .Rel. ICIST EP.20/02, 2002.
R424 Branco, F; Brito, J - Peritagem às Anomalias na Cobertura do Centro de Emprego do IEFP em Benfica . Rel. ICIST EP 2/03, 2003.
R431 Branco, F - Peritagem às Anomalias nas Coberturas do Mercado Abastecedor no Porto. Rel. ICIST EP 10/03, 2003.
R433 Branco, F - Peritagem Estrutural ao Edifício do Teatro Capitólio, no Parque Mayer. Rel. ICIST EP 12/03, 2003.
R438 Branco, F; Brito, J - Peritagem às Anomalias de um Edifício na Rua Prof. Orlando Ribeiro, nº 6, em Lisboa. Rel. ICIST EP 23/03, 2003.
R443 Branco, F; Brito, J; Vaz Paulo, P; Correia, J - Peritagem Estrutural de Edifício sito em Vilamoura. Rel. ICIST EP 33/03, 2003.
R444 Branco, F; Brito, J - Peritagem à Estrutura da Praça de Touros de Alcochete. . Rel. ICIST EP 34/03, 2003.
R445 Branco, F; Brito, J - Peritagem à Estrutura da Praça de Touros de Setúbal. . Rel. ICIST EP 35/03, 2003.
R447 Branco, F; Brito, J - Peritagem à Estrutura da Praça de Touros da Figueira da Foz. . Rel. ICIST EP 37/03, 2003.
R448 Branco, F; Brito, J; Ferreira, J; Lopes dos Santos, J; Falcão, AP; Vaz Paulo P; Correia, J - Peritagem às Estruturas da Central do Pego. . Rel. ICIST EP 43/03, 2003.
R454 Branco, F; de Brito, J; - Peritagem à Estrutura da Praça de Touros das Caldas da Rainha. Rel. ICIST EP 52/03, 2003
R455 Branco, F; de Brito, J; - Peritagem à Estrutura da Praça de Touros de Salvaterra de Magos. Rel. ICIST EP 53/03, 2003.
R456 Branco, F; de Brito,J; - Peritagem às Anomalias de um Edifício na Rua Francisco Sá Carneiro, nº 11, em Setúbal. Rel. ICIST EP 56/03, 2003.
R461 Branco, F; de Brito, J - Peritagem à Estrutura da Praça de Touros de Alter do Chão. Rel. ICIST EP 69/03, 2003.
R462 Branco, F; de Brito, J - Peritagem à Estrutura da Praça de Touros de Estremoz . Rel. ICIST EP 70/03, 2003.
R463 Branco, F; de Brito, J - Peritagem à Estrutura da Praça de Touros de Elvas. Rel. ICIST EP 71/03, 2003.
R465 Branco, F; de Brito, J - Peritagem àEstrutura da Praça de Touros de Mourão. Rel. ICIST EP 77/03, 2003.
R466 Branco, F; de Brito, J - Peritagem à Estrutura da Praça de Touros de Redondo. Rel. ICIST EP 78/03, 2003.
R470 Branco, F; Brito, J- Peritagem ao Hotel Eduardo VII para Definição de uma Situação de Referência. Rel. ICIST EP 05/04, 2004.
R473 Branco, F; Brito, J - Inspecção das Passagens Agrícolas junto à Central Termoeléctrica do Pego. Rel. ICIST EP 14/04, 2004.
R474 Branco, F; Brito, J; - Peritagem à Estrutura da Praça de Touros de Évora. Rel. ICIST EP 15/04, 2004.
R475 Branco, F; Brito, J; - Peritagem à Estrutura da Praça de Touros de Reguengos de Monsaraz. Rel. ICIST EP 16/04, 2004.
R483 Branco, F; Brito, J;- Peritagem à Estrutura da Praça de Touros da Póvoa de S. Miguel. Rel. ICIST EP 36/04, 2004.
R484 Branco, F; Brito, J;- Peritagem à Estrutura da Praça de Touros da Amareleja. Rel. ICIST EP 37/04, 2004.
R489 Branco, F; Brito, J - Peritagem às Anomalias de um Apartamento na Rua Gonçalo Mendes da Maia, Lote 16, 4º Esq., em Santo Amaro de Oeiras. Rel. ICIST EP 44/04, 2004.
R494 Branco, F; Brito, J; - Peritagem à Estrutura da Praça de Touros de Abiúl. Rel. ICIST EP 49/04, 2004.
R498 Branco, F.A.; de Brito, J. - Peritagem ao Edifício sito na Av. Duque de Ávila, nºs 73 a 77 para Definição de uma Situação de Referência – EP 1/05, 2005
R500 Branco, FA, Ferreira, J. - Peritagem às Patologias da Loja de Setúbal da Firma Fabio Lucci – EP 4/05, 2005
R506 Branco, FA,de Brito, J - Acompanhamento dos Trabalhos de Reabilitação das Obras de Arte junto à Central Termoeléctrica do Pego - EP 18/05, 2005
R507 Branco, FA,de Brito, J - Peritagem ao Estado de Conservação de um Edifício na Av. Visconde de Monserrate, em Sintra, e aos Cuidados Necessários à sua Remodelação – EP 19/05, 2005
R509 Branco, FA,de Brito, J - Peritagem à Estrutura da Praça de Touros do Montijo – EP 22/05, 2005
R517 Branco, FA, de Brito, J - Peritagem às Anomalias Estruturais do Edifício nº 35 da Rua Presidente Arriaga, em Lisboa - EP 36/05, 2005
R518 Branco, FA, de Brito, J - Assessoria aos Trabalhos de Reabilitação das Fachadas do Edifício sito na Rua Duarte Vidal, nº 3 (R. Prof. Orlando Ribeiro nº 6), em Lisboa, Relatório Interno - EP,37/05,2005
R520 Branco, FA, de Brito, J,Ferreira, JPJG - Peritagem às Estruturas dos Armazéns da Firma FARAME em Sintra – EP 41/05, 2005
R521 Branco, FA, de Brito, J - Peritagem às Anomalias do Edifício Sito na Rua Rodrigo de Albuquerque nº 14, em Linda-a-Velha – EP 42/05, 200
R565 de Brito, J; Branco, F; Ferreira, J - Peritagem às Anomalias Estruturais nas Lajes do Edifício da Av. Elias Garcia, nº 187, em Lisboa, Relatório ICIST - EP nº 65/06
R572 Branco, F; de Brito, J; Ferreira, J; Correia; J; Paulo, P; Flores; I; Roriz; L - Peritagem
às Anomalias Construtivas da Escola Secundária D. Dinis, Relatório ICIST - EP nº 7/07
R582 Branco, F; de Brito, J; Ferreira, J; Correia; J; Paulo, P; Flores; I; Roriz; L - Peritagem às Anomalias Construtivas da Escola Secundária D. João de Castro, Relatório ICIST - EP nº 20/07
R587 Branco, F; de Brito, J; Ferreira, J; Correia; J; Paulo, P; Flores; I; Roriz; L - Peritagem às Anomalias Construtivas da Escola Secundária Pedro Nunes, Relatório ICIST - EP nº 27/07
R588 Branco, F; de Brito, J; Ferreira, J; Correia; J; Paulo, P; Flores; I; Roriz; L - Peritagem às Anomalias Construtivas da Escola Secundária de Benavente, Relatório ICIST - EP nº 29/07
R589 Branco, F; de Brito, J; Ferreira, J; Correia; J; Paulo, P; Flores; I; Roriz; L - Peritagem às Anomalias Construtivas da Escola Secundária Pedro Alexandrino, Relatório ICIST - EP nº 30/07
R591 Branco, F; de Brito, J; Ferreira, J; Correia; J; Paulo, P; Flores; I; Roriz; L - Peritagem às Anomalias Construtivas da Escola Secundária Gil Vicente, Relatório ICIST - EP nº 32/07
R592 Branco, F; de Brito, J; Ferreira, J; Correia; J; Paulo, P; Flores; I; Roriz; L - Peritagem às Anomalias Construtivas da Escola Secundária Gabriel Pereira, Relatório ICIST - EP nº 33/07
R593 Branco, F; de Brito, J; Ferreira, J; Correia; J; Paulo, P; Flores; I; Roriz; L - Peritagem às Anomalias Construtivas da Escola Básica Marquesa de Alorna, Relatório ICIST - EP nº 34/07
R594 Branco, F; de Brito, J; Ferreira, J; Correia; J; Paulo, P; Flores; I; Roriz; L - Peritagem às Anomalias Construtivas da Escola Secundária D. Filipa de Lencastre, Relatório ICIST - EP nº 35/07
R595 Branco, F; de Brito, J; Ferreira, J; Correia; J; Paulo, P; Flores; I; Roriz; L - Peritagem às Anomalias Construtivas da Escola Secundária Rainha D. Amélia, Relatório ICIST - EP nº 36/07
R596 Branco, F; de Brito, J; Ferreira, J; Correia; J; Paulo, P; Flores; I; Roriz; L - Peritagem às Anomalias Construtivas da Escola Secundária Josefa de Óbidos, Relatório ICIST - EP nº 37/07
R597 Branco, F; de Brito, J; Ferreira, J; Correia; J; Paulo, P; Flores; I; Roriz; L - Peritagem às Anomalias Construtivas da Escola Secundária D. Manuel I, Relatório ICIST - EP nº 38/07
R598 Branco, F; de Brito, J; Ferreira, J; Correia; J; Paulo, P; Flores; I; Roriz; L - Peritagem às Anomalias Construtivas da Escola Machado de Castro, Relatório ICIST - EP nº 41/7
R600 Branco, F; de Brito, J - Peritagem às Anomalias no Edifício da Rua General Garcia Rosado, nº 20, em Lisboa, Relatório ICIST - EP nº 44/07
R601 Branco, F; de Brito, J; Ferreira, J; Correia; J; Paulo, P; Flores; I; Roriz; L - Peritagem às Anomalias Construtivas da Escola Secundária Eça de Queiroz, Relatório ICIST - EP nº 45/07
R602 Branco, F; de Brito, J; Ferreira, J; Correia; J; Paulo, P; Flores; I; Roriz; L - Peritagem às Anomalias Construtivas da Escola Secundária D. Pedro V, Relatório ICIST - EP nº 46/07
R603 Branco, F; de Brito, J; Ferreira, J; Correia; J; Paulo, P; Flores; I; Roriz; L - Peritagem às Anomalias Construtivas da Escola Secundária Mouzinho da Silveira, Relatório ICIST - EP nº 47/07
R604 Branco, F; de Brito, J - Ensaios de Carga realizados no Viaduto do Eixo Viário Norte-Sul sobre a Av. Padre Cruz, em Lisboa, Relatório ICIST - EP nº 48/07
R605 Branco, F; Ferreira, J - Peritagem às Anomalias no Edifício da Rua Latino Coelho, nº 57, Relatório ICIST - EP nº 51/07
R616 F. Branco; J. Ferreira - Peritagem às Patologias do Edifício sito em Lisboa na Rua Silva Carvalho, nº 75 - Estudo realizado para Compradores. Relatório ICIST - EP nº 6/08
R626 F. Branco; J. Ferreira - Peritagem às anomalias no edifício da R. Latino Coelho, nº 57 (2ª Fase). Estudo realizado para a Caixa Geral de Depósitos. Relatório ICIST - EP nº 27/08
R628 F. Branco; J. Brito, J. Correia, J. Ferreira - Peritagem às anomalias construtivas da Escola Secundária Prof. Reynaldo dos Santos. Estudo realizado para a Parquescolar. Relatório ICIST - EP nº 31/08
R629 F. Branco; J. Brito, J. Correia, J. Ferreira - Peritagem às anomalias construtivas da Escola Secundária Padre Alberto Neto. Estudo realizado para a Parquescolar. Relatório ICIST - EP nº 32/08
R630 F. Branco; J. Brito, J. Correia, J. Ferreira - Peritagem às anomalias construtivas da Escola Secundária de Ourém. Estudo realizado para a Parquescolar. Relatório ICIST - EP nº 33/08
R631 F. Branco; J. Brito, J. Correia, J. Ferreira - Peritagem às anomalias construtivas da Escola Secundária Padre Alberto Neto. Estudo realizado para a Parquescolar. Relatório ICIST - EP nº 34/08
R632 F. Branco; J. Brito, J. Correia, J. Ferreira - Peritagem às anomalias construtivas da Escola Secundária Emídio Navarro. Estudo realizado para a Parquescolar. Relatório ICIST - EP nº 35/08
R633 F. Branco; J. Brito, J. Correia, J. Ferreira - Peritagem às anomalias construtivas da Escola Secundária Francisco de Arruda. Estudo realizado para a Parquescolar. Relatório ICIST - EP nº 36/08
R634 F. Branco; J. Brito, J. Correia, J. Ferreira - Peritagem às anomalias construtivas da Escola Secundária Jâcome Ratton. Estudo realizado para a Parquescolar. Relatório ICIST - EP nº 37/08
R635 F. Branco; J. Brito, J. Correia, J. Ferreira - Peritagem às anomalias construtivas da Escola Secundária Dr. António Carvalho de Figueiredo. Estudo realizado para a Parquescolar. Relatório ICIST - EP nº 38/08
R636 F. Branco; J. Brito, J. Correia, J. Ferreira - Peritagem às anomalias construtivas da Escola Secundária Sebastião da Gama. Estudo realizado para a Parquescolar. Relatório ICIST - EP nº 39/08
R637 F. Branco; J. Brito, J. Correia, J. Ferreira - Peritagem às anomalias construtivas da Escola Secundária Hortênsia de Castro. Estudo realizado para a Parquescolar. Relatório ICIST - EP nº 40/08
R638 F. Branco; J. Brito, J. Correia, J. Ferreira - Peritagem às anomalias construtivas da Escola Secundária Vergílio Ferreira. Estudo realizado para a Parquescolar. Relatório ICIST - EP nº 41/08
R639 F. Branco; J. Brito, J. Correia, J. Ferreira - Peritagem às anomalias construtivas da Escola Secundária Dr. Solano de Abreu. Estudo realizado para a Parquescolar. Relatório ICIST - EP nº 42/08
R640 F. Branco; J. Brito, J. Correia, J. Ferreira - Peritagem às anomalias construtivas da Escola Secundária de Alcácer do Sal. Estudo realizado para a Parquescolar. Relatório ICIST - EP nº 43/08
R641 F. Branco; J. Brito, J. Correia, J. Ferreira - Peritagem às anomalias construtivas da Escola Secundária da Amora. Estudo realizado para a Parquescolar. Relatório ICIST - EP nº 44/08
R642 F. Branco; J. Brito, J. Correia, J. Ferreira - Peritagem às anomalias construtivas da Escola Secundária de Santo André. Estudo realizado para a Parquescolar. Relatório ICIST - EP nº 45/08
R643 F. Branco; J. Brito, J. Correia, J. Ferreira - Peritagem às anomalias construtivas da Escola Secundária de S. Lourenço. Estudo realizado para a Parquescolar. Relatório ICIST - EP nº 46/08
R644 F. Branco; J. Brito, J. Correia, J. Ferreira - Peritagem às anomalias construtivas da Escola Secundária de Salvaterra de Magos. Estudo realizado para a Parquescolar. Relatório ICIST - EP nº 47/08
R645 F. Branco; J. Brito, J. Correia, J. Ferreira - Peritagem às anomalias construtivas da Escola Secundária de Ponte de Sôr. Estudo realizado para a Parquescolar. Relatório ICIST - EP nº 48/08
R646 F. Branco; J. Brito, J. Correia, J. Ferreira - Peritagem às anomalias construtivas da Escola Secundária Rainha D. Leonor. Estudo realizado para a Parquescolar. Relatório ICIST - EP nº 49/08
R647 F. Branco; J. Brito, J. Correia, J. Ferreira - Peritagem às anomalias construtivas da Escola Secundária António Arroio. Estudo realizado para a Parquescolar. Relatório ICIST - EP nº 50/08
R648 F. Branco; J. Brito, J. Correia, J. Ferreira - Peritagem às anomalias construtivas da Escola Secundária Prof. Herculano de Carvalho. Estudo realizado para a Parquescolar. Relatório ICIST - EP nº 51/08
R649 F. Branco; J. Brito, J. Correia, J. Ferreira - Peritagem às anomalias construtivas da Escola Secundária Rainha Santa Isabel. Estudo realizado para a Parquescolar. Relatório ICIST - EP nº 52/08
R650 F. Branco; J. Brito, J. Correia, J. Ferreira - Peritagem às anomalias construtivas da Escola Secundária Santa Maria. Estudo realizado para a Parquescolar. Relatório ICIST - EP nº 53/08
R651 F. Branco; J. Brito, J. Correia, J. Ferreira - Peritagem às anomalias construtivas da Escola Secundária Sá da Bandeira. Estudo realizado para a Parquescolar. Relatório ICIST - EP nº 54/08
R652 F. Branco; J. Brito, J. Correia, J. Ferreira - Peritagem às anomalias construtivas da Escola Secundária Prof. Ruy Luís Gomes. Estudo realizado para a Parquescolar. Relatório ICIST - EP nº 55/08
R653 F. Branco; J. Brito, J. Correia, J. Ferreira - Peritagem às anomalias construtivas da Escola Secundária Pedro de Santarém. Estudo realizado para a Parquescolar. Relatório ICIST - EP nº 56/08
R654 F. Branco; J. Brito, J. Correia, J. Ferreira - Peritagem às anomalias construtivas da Escola Secundária D. Sancho II. Estudo realizado para a Parquescolar. Relatório ICIST - EP nº 57/08
R655 F. Branco; J. Brito, J. Correia, J. Ferreira - Peritagem às anomalias construtivas da Escola Secundária Diogo de Gouveia. Estudo realizado para a Parquescolar. Relatório ICIST - EP nº 58/08
R656 F. Branco; J. Brito, J. Correia, J. Ferreira - Peritagem às anomalias construtivas da Escola Secundária Dr. Azevedo Neves. Estudo realizado para a Parquescolar. Relatório ICIST - EP nº 59/08
R657 F. Branco; J. Brito, J. Correia, J. Ferreira - Peritagem às anomalias construtivas da Escola Secundária Sebastião e Silva. Estudo realizado para a Parquescolar. Relatório ICIST - EP nº 60/08
Anexo 3
Ar livre Interior
CARBONATAÇÃO
Estrutura idade Elemento de betão armado
Prof carb (mm)
sem pints/ poluiç
sem pintc/ poluiç
pintado s/ poluiç
pintado c/ poluiç
sem pints/ poluiç
sem pintc/ poluiç
pintado s/ poluiç
pintado c/ poluiç
22 encontros 1 x 22 vigas do tabuleiro 25 x 22 lajes 20 x
Viaduto da Fonte Nova
22 pilares 20 x 26 muros de testa 20 x 26 vigas do tabuleiro 17 x 26 montante 17 x
Viaduto da rotunda do aeroporto
26 tabuleiro 22 x 26 pilares 14 x 26 vigas 15 x
Viaduto da Rotunda do aeroporto na Av. Das Comunidades
Portugueses 26 tabuleiros 13 x
26 pilares 20 x 26 vigas 16 x Viaduto da Avenida
de Berlim 26 tabuleiro 18 x 23 pilares 13 x 23 muro de testa 17 x Viaduto do Ramo da
2a Circular 23 tabuleiro 20 x 25 encontros 6 x 25 Pilares 18 x 25 Vigas 17 x 25 Tabuleiros 15 x
Viaduto do Campo Grande
25 Carlinga do alinhamento 20 x
Ar livre Interior
CARBONATAÇÃO
Estrutura idade Elemento de betão armado
Prof carb (mm)
sem pints/ poluiç
sem pintc/ poluiç
pintado s/ poluiç
pintado c/ poluiç
sem pints/ poluiç
sem pintc/ poluiç
pintado s/ poluiç
pintado c/ poluiç
6 encontros 7 x 6 pilares 6 x
Ponte Secundária Ferroviária 1 (Junto à central termoeléctrica
do Pego) 6 viga 4 x 6 tabuleiro 10 x
6 encontros 16 x 6 pilares 7 x 6 viga 5 x
Ponte Secundária Ferroviária 2 (Junto à central termoeléctrica
do Pego) 6 tabuleiro 7 x 6 muro de testa 10 x 6 pilares 4 x
Ponto Rodo-Ferroviária sobre o
Rio Tejo 6 lajes 10 x 4 Pilar 4 x 4 Viga Transversal 4 x 4 Viga Longitudinal 10 x
Deck Parking do Hipermercado Modelo
de Santarém 4 Laje 5 x
10 pilares 21 x Deck Parking do Hipermercado Modelo
de Albufeira 10 face inferior da laje 23 x
9 pilares 24,5 x 9 face inferior da laje 18,5 x
Deck Parking do Hipermercado Modelo
de Portimão 9 laje da escada 16,5 x 6 pilares 5,5 x
6 face inferior da laje (pre fabricada) 1 x
Deck Parking do Hipermercado Modelo de S.João da Madeira
6 viga 1 x
Ar livre Interior
CARBONATAÇÃO
Estrutura idade Elemento de betão armado
Prof carb (mm)
sem pints/ poluiç
sem pintc/ poluiç
pintado s/ poluiç
pintado c/ poluiç
sem pints/ poluiç
sem pintc/ poluiç
pintado s/ poluiç
pintado c/ poluiç
10 pilares 14 x Deck Parking do Hipermercado
Continente de Vila Nova de Gaia
10 face inferior da laje 20,5 x
65 pilares 40 x 65 vigas 15 x Casa Mãe da Rota
dos Vinhos-Palmela 65 laje de
cobertura(sup) 36 x
6 pilares 14 x 6 viga 4,5 x
Deck Parking do Hipermercado
Continente de Viana do Castelo 6 face inferior da laje 6 x
6 viga 2 x Deck Parking do Edificio Sonae em
Matosinhos 6 laje 1 x
6 pilares 4 x (*1) 6 laje 8,5 x
Deck Parking do Hipermercado Continente de Matosinhos 6 viga 6 x
5 pilares 4,5 x 5 viga 12 x
Deck Parking do Hipermercado Continente da
Amadora 5 face inferior da laje 5 x
5 pilares pre
fabricados e pintados
6 x
5 viga 6 x
Deck Parking do Hipermercado
Continente do Seixal 5 face inferior da laje 26 x
Ar livre Interior
CARBONATAÇÃO
Estrutura idade Elemento de betão armado
Prof carb (mm)
sem pints/ poluiç
sem pintc/ poluiç
pintado s/ poluiç
pintado c/ poluiç
sem pints/ poluiç
sem pintc/ poluiç
pintado s/ poluiç
pintado c/ poluiç
Deck Parking do Hipermercado Modelo
de Amarante 4 face inferior da laje 6 x
32 pilar 28 x Edifício Principal da Fundação Calouste
Gulbenkian 32 parede 20 x
7 pilares pre
fabricados e pintados
7,5 x
7 viga 7,5 x
2ª Inspecção ao Deck Parking do
Hipermercado Continente do Seixal
7 face inferior da laje 29 x
85 Face inferior das bancadas 31 x
Praça de Touros de Alter do Chão 85
face lateral da viga do pórtico da
cavalariça 12 x
99 Pilar da cobertura dos camarotes 39 x Praça de Touros de
Estremoz 99 Viga da cobertura dos camarotes 45 x
19 viga de pórtico 25 x Praça de Touros de Elvas 19 pilar de pórtico 22 x
12 Face interior da parede junto à entrada poente
2 x
12 Face exterior da parede junto à entrada poente
4 x
12 viga interior 2,5 x
(Torre de Refrigeração 1)
12 pilares 2 x
Ar livre Interior
CARBONATAÇÃO
Estrutura idade Elemento de betão armado
Prof carb (mm)
sem pints/ poluiç
sem pintc/ poluiç
pintado s/ poluiç
pintado c/ poluiç
sem pints/ poluiç
sem pintc/ poluiç
pintado s/ poluiç
pintado c/ poluiç
10 Face interior da parede junto à entrada poente
10 x
10 Face exterior da parede junto à entrada poente
11,5 x
(Torre de Refrigeração 2)
10 pilares 10 x
10 Face interior da parede no nivel 2 11 x
10 face interior da parede no nivel 4 12 x
10 face exterior da
parede do nivel 0 (SW)
7,5 x
10 face exterior da
parede do nivel 0 (NW)
8 x
10 face exterior da
parede do nivel 0 (NE)
8 x
(Chaminé)
10 face exterior da
parede do nivel 0 (SE)
5 x
43 viga radial (face
inferior) do sector 1
61,5 x
43 viga radial (face lateral) do sector 1 23 x
Praça de Touros de Setúbal
43 pilar do sector 1 37,5 x
Ar livre Interior
CARBONATAÇÃO
Estrutura idade Elemento de betão armado
Prof carb (mm)
sem pints/ poluiç
sem pintc/ poluiç
pintado s/ poluiç
pintado c/ poluiç
sem pints/ poluiç
sem pintc/ poluiç
pintado s/ poluiç
pintado c/ poluiç
52 viga interior do sector 1 18 x
52 face exterior de degrau do sector 1 4 x
Praça de Touros de Alcochete
(valores estranhos, muito baixos para
tanta idade) 52 face interior de degrau do sector 1 8,5 x
22 pilar interior do lado Sul 33 x Praça de Touros da
Póvoa de S.Miguel (obra inacabada) 22 pilar exterior do
lado Sul 32 x
19 pilar da zona melhor 23,5 x Praça de Touros da
Amareleja 19 pilar da zona pior 51,5 x 32 pilar de pórtico 23 x Praça de Touros de
Abiúl 32 viga radial 27 x 18 pilar 15 x Armazéns da Firma
FARAME em Sintra 18 viga radial 4 x
(*1) pintado à cerca de 8meses antes da inspecção;
Anexo 4
Fendilhação Descasque Redução de secção
CARBONATAÇÃO
Estrutura idade Elemento de betão armado
Prof carb (mm)
uma zona
1 fissura
uma zona
vár fiss vár
zonas uma zona
1 varão
uma zona vár
varões
vár zonas
uma zona
1 varão
uma zona vár
varões
vár zonas
22 encontros 1 x x 22 vigas do tabuleiro 25 x x x 22 lajes 20 x x
Viaduto da Fonte Nova
22 pilares 20 x x x 26 muros de testa 20 x 26 vigas do tabuleiro 17 x 26 montante 17 x
Viaduto da rotunda do aeroporto
26 tabuleiro 22 x 26 pilares 14 x 26 vigas 15 x
Viaduto da Rotunda do aeroporto na Av. Das Comunidades
Portugueses 26 tabuleiros 13 x
26 pilares 20 x 26 vigas 16 x Viaduto da Avenida
de Berlim 26 tabuleiro 18 x x 23 pilares 13 x 23 muro de testa 17 x Viaduto do Ramo da
2a Circular 23 tabuleiro 20 x 25 encontros 6 x 25 Pilares 18 x 25 Vigas 17 x 25 Tabuleiros 15 x
Viaduto do Campo Grande
25 Carlinga do alinhamento 20 x
Fendilhação Descasque Redução de secção
CARBONATAÇÃO
Estrutura idade Elemento de betão armado
Prof carb (mm)
uma zona
1 fissura
uma zona
vár fiss vár
zonas uma zona
1 varão
uma zona vár
varões
vár zonas
uma zona
1 varão
uma zona vár
varões
vár zonas
6 encontros 7 x 6 pilares 6 x 6 viga 4 x
Ponte Secundária Ferroviária 1 (Junto à central termoeléctrica
do Pego) 6 tabuleiro 10 x 6 encontros 16 x 6 pilares 7 x 6 viga 5 x
Ponte Secundária Ferroviária 2 (Junto à central termoeléctrica
do Pego) 6 tabuleiro 7 x 6 muro de testa 10 x 6 pilares 4 x
Ponto Rodo-Ferroviária sobre o
Rio Tejo 6 lajes 10 x 4 Pilar 4 x 4 Viga Transversal 4 x 4 Viga Longitudinal 10 x
Deck Parking do Hipermercado Modelo
de Santarém 4 Laje 5 x 10 pilares 21 x x Deck Parking do
Hipermercado Modelo de Albufeira 10 face inferior da laje 23 x x x
9 pilares 24,5 x 9 face inferior da laje 18,5 x x x
Deck Parking do Hipermercado Modelo
de Portimão 9 laje da escada 16,5 x x x 6 pilares 5,5 x
6 face inferior da laje (pre fabricada) 1 x
Deck Parking do Hipermercado Modelo de S.João da Madeira
6 viga 1 x
Fendilhação Descasque Redução de secção
CARBONATAÇÃO
Estrutura idade Elemento de betão armado
Prof carb (mm)
uma zona
1 fissura
uma zona
vár fiss vár
zonas uma zona
1 varão
uma zona vár
varões
vár zonas
uma zona
1 varão
uma zona vár
varões
vár zonas
10 pilares 14 x x x Deck Parking do Hipermercado
Continente de Vila Nova de Gaia
10 face inferior da laje 20,5 x x x
65 pilares 40 x 65 vigas 15 x x Casa Mãe da Rota
dos Vinhos-Palmela 65 laje de
cobertura(sup) 36 x x
6 pilares 14 x 6 viga 4,5 x
Deck Parking do Hipermercado
Continente de Viana do Castelo 6 face inferior da laje 6 x x x (*1)
6 viga 2 x Deck Parking do Edificio Sonae em
Matosinhos 6 laje 1 x
6 pilares 4 x 6 laje 8,5 x
Deck Parking do Hipermercado Continente de
Matosinhos 6 viga 6 x 5 pilares 4,5 x 5 viga 12 x
Deck Parking do Hipermercado Continente da
Amadora 5 face inferior da laje 5 x
5 pilares pre
fabricados e pintados
6 x
5 viga 6 x
Deck Parking do Hipermercado
Continente do Seixal 5 face inferior da laje 26 x x
Fendilhação Descasque Redução de secção
CARBONATAÇÃO
Estrutura idade Elemento de betão armado
Prof carb (mm)
uma zona
1 fissura
uma zona
vár fiss vár
zonas uma zona
1 varão
uma zona vár
varões
vár zonas
uma zona
1 varão
uma zona vár
varões
vár zonas
Deck Parking do Hipermercado Modelo
de Amarante 4 face inferior da laje 6 x
32 pilar 28 (*2) Edificio Principal da Fundação Calouste
Gulbenkian 32 parede 20
7 pilares pre
fabricados e pintados
7,5 x
7 viga 7,5 x
2ª Inspecção ao Deck Parking do
Hipermercado Continente do Seixal
7 face inferior da laje 29 x x x
85 Face inferior das bancadas 31 x x x
Praça de Touros de Alter do Chão 85
face lateral da viga do pórtico da
cavalariça 12 x
99 Pilar da cobertura dos camarotes 39 x (*3) Praça de Touros de
Estremoz 99 Viga da cobertura dos camarotes 45 x (*3)
19 viga de pórtico 25 x x x Praça de Touros de Elvas 19 pilar de pórtico 22 x x x
12 Face interior da parede junto à entrada poente
2
12 Face exterior da parede junto à entrada poente
4
12 viga interior 2,5
(Torre de Refrigeração 1)
12 pilares 2 x x
Fendilhação Descasque Redução de secção
CARBONATAÇÃO
Estrutura idade Elemento de betão armado
Prof carb (mm)
uma zona
1 fissura
uma zona
vár fiss vár
zonas uma zona
1 varão
uma zona vár
varões
vár zonas
uma zona
1 varão
uma zona vár
varões
vár zonas
10 Face interior da parede junto à entrada poente
10
10 Face exterior da parede junto à entrada poente
11,5 x
(Torre de Refrigeração 2)
10 pilares 10 (*2)
10 Face interior da parede no nivel 2 11 (*2)
10 face interior da parede no nivel 4 12 (*2)
10 face exterior da
parede do nivel 0 (SW)
7,5 (*2)
10 face exterior da
parede do nivel 0 (NW)
8 (*2)
10 face exterior da
parede do nivel 0 (NE)
8 (*2)
(Chaminé)
10 face exterior da
parede do nivel 0 (SE)
5 (*2)
43 viga radial (face
inferior) do sector 1
61,5 x x x Praça de Touros de Setubal
43 viga radial (face lateral) do sector 1 23 x x x
43 pilar do sector 1 37,5 x x x
Fendilhação Descasque Redução de secção
CARBONATAÇÃO
Estrutura idade Elemento de betão armado
Prof carb (mm)
uma zona
1 fissura
uma zona
vár fiss vár
zonas uma zona
1 varão
uma zona vár
varões
vár zonas
uma zona
1 varão
uma zona vár
varões
vár zonas
52 viga interior do sector 1 18 (*2)
52 face exterior de degrau do sector 1 4 x x x
Praça de Touros de Alcochete
(valores,estranhos, muito baixos para
tanta idade) 52 face interior de degrau do sector 1 8,5 x x x
22 pilar interior do lado Sul 33 x x x Praça de Touros da
Póvoa de S.Miguel (obra inacabada) 22 pilar exterior do
lado Sul 32 x x x
19 pilar da zona melhor 23,5 x x Praça de Touros da
Amareleja 19 pilar da zona pior 51,5 x x x 32 pilar de pórtico 23 x x x Praça de Touros de
Abiúl 32 viga radial 27 x x x 18 pilar 15 x x x Armazéns da Firma
FARAME em Sintra 18 viga radial 4 x
(*1) tem a ver com a introdução e tubagens q provoca escorrimentos e acaba por degradar mais facilmente. Caso pontual;
(*2) Não existem fotografias dos elementos analisados;
(*3) Segundo o relatório, apesar de ter uma grande profundidade de carbonatação, não se vê descasques nem armaduras devido às pinturas periódicas
