Patologia e Terapia Das Estruturas

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    15-Jul-2015

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAIS

PATOLOGIA E TERAPIA DAS ESTRUTURAS

INTERVENES DE REPARO ( RESTAURAES )PROF. LVIO MOSCI PIANCASTELLI

ESCOLA DE ENGENHARIA

Patologia e Terapia das Estruturas Intervenes de Reparo (Restauraes)

Prof. lvio Mosci Piancastelli

SUMRIO1. INTRODUO ........................................................................................ 02 .. 02

2. TRATAMENTO DAS SUPERFCIES DO CONCRETO E DO AO 3. REPAROS

............................................................................................... 04 ........................................................ 04 ........................................................ 06 ............................................ 09 ..................................... 10 .............................. 11

3.1. Reparos Localizados Superficiais 3.2. Reparos Localizados Profundos

3.3. Reparos Superficiais de Grandes reas 3.4. Reparos Devidos a Corroso de Armaduras

3.4.1. Corroso por Despassivao da Armadura 3.4.2. Corroso pela Presena de Cloretos 3.4.3. Proteo Catdica

........................................ 13

...................................................................... 14 .................. 15

3.5. Reparos de Bordas de Consolos Curtos e Dentes Gerber 3.6. Reparos em Estruturas Submersas 3.7. Reparos em Fissuras

...................................................... 17

........................................................................... 19 ..................................................19

3.7.1. Reparos em Fissuras Inativas

3.7.1.1. Fissuras de Pequena Abertura (0,3 a 1,0mm) em Superfcie Vertical ou Inclinada ................................ 19 3.7.1.2. Fissuras de Pequena Abertura (0,3 a 1,0mm) em Superfcie Horizontal ................................................. 21 3.7.1.3. Fissuras de Grande Abertura (acima de 1 mm) ........... 27

3.7.1.4. Fissuras Capilares (abertura inferior a 0,3 mm) ........... 27 3.7.2. Reparos em Fissuras Ativas (ou Inativas com Monoliticidade No Exigida) ............................... 28 3.8. Reparos Especiais ............................................................................... 32 ..................................... 35

4. Pinturas e RevestimentoS Estticos ou Protetores 5. Bibliografia

................................................................................................ 361

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1. INTRODUO So chamadas de reparos as intervenes que visam corrigir pequenos danos ocorridos em elementos estruturais. Ao falar em pequenos danos, est-se referindo a danos que no comprometem o desempenho estrutural do elemento ou o fazem de forma bem pouco significativa. Na realidade, a linha que separa os reparos das recuperaes (intervenes que visam devolver o desempenho original da estrutura) tnue em funo da definio dada para pequenos danos. importante salientar que alguns casos, primeira vista de reparos, transformamse em casos de recuperao, devido intensa reduo da seo de concreto exigida no preparo do substrato. Caso tpico ocorre nas intervenes devidas a oxidao de armaduras em pilares. Mesmo que de forma no totalmente correta, tendo em vista as recuperaes, as intervenes de reparo so chamadas de restauraes. 2. TRATAMENTO DAS SUPERFCIES DO CONCRETO E DO AO Para o bom desempenho de um reparo de fundamental importncia que o substrato (superfcies de concreto e ao) seja convenientemente tratado. So duas as finalidades bsicas do tratamento: retirar todo material deteriorado ou contaminado; propiciar as melhores condies de aderncia entre o substrato e o material de reparo. Na sua execuo, podem ser adotados os seguintes procedimentos: Escarificao manual (talhadeira, ponteiro, marreta); Escarificao mecnica (martelete, rompedor, fresa); Escovamento manual (escova de ao); Lixamento manual ou eltrico (lixas para concreto e ao, lixadeira eltrica); Hidro-demolio (equipamento especfico); Jateamento de areia (equipamento especfico);2

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Jateamento de gua e areia (equipamento especfico); Queima controlada com chama (maarico); Corte de concreto (disco de corte); Jateamento de ar comprimido (equipamento especfico); Jateamento de gua fria ou quente (equipamento especfico); Jateamento de vapor (equipamento especfico); Lavagem com solues cidas (soluo de cido clordrico, Reebaklens da Fosroc); Lavagem com solues alcalinas (soluo de soda custica); Aplicao de removedores de leos e graxas (Reebexol Super, Fosroc); Aplicao de removedores de gordura e cido rico - suor (lcool isoproplico, acetona); Umedecimento ou saturao da superfcie do concreto com gua (asperso, pano ou areia molhados). Na retirada do concreto deteriorado ou contaminado, deve-se cuidar para que o contorno das aberturas seja bem definido e suas faces laterais apresentem ngulos que favoream a aderncia, facilitem a aplicao e garantam a espessura mnima do material de reparo. A Figura 1 ilustra o descrito.

Figura 1 - Retirada do Concreto Deteriorado ou Contaminado Geometria do Contorno e das Faces das Aberturas3

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Em qualquer caso, a superfcie do concreto velho, que entrar em contato com o material de reparo, dever ser apicoada para a retirada da nata de cimento superficial. Essa superfcie dever apresentar-se seca ou mida (saturada com superfcie seca) em funo do material a ser utilizado. 3. REPAROS A seguir, so descritos os reparos mais freqentemente executados. Eles foram nomeados em funo de sua extenso e profundidade, da enfermidade, causa ou sintoma, ou, ainda, do elemento estrutural e sua localizao. Para alguns tipos de reparo, so apresentados os diversos materiais utilizados e as tcnicas e procedimentos correspondentes. 3.1. REPAROS LOCALIZADOS SUPERFICIAIS So, normalmente, chamados de superficiais, os reparos que no ultrapassam a espessura da camada de cobrimento das armaduras. Tais reparos so exigidos em funo de disgregaes, desagregaes, segregaes, porosidades ou contaminaes que atingem o concreto de cobrimento das armaduras. Podem ser executados com os seguintes materiais e tcnicas: A) Reparo com Argamassa Modificada com Polmero - Pr-dosada (Sika Top 122) ou Preparada na Obra (base acrlica ou SBR). O reparo, ilustrado pela Figura 2, deve ser executado obedecendo-se a seguinte seqncia de procedimentos: a) tratar o substrato e umedec-lo sem saturao. Para argamassa preparada na obra, aplicar ponte de aderncia compatvel (cimento+gua+polmero, relao gua:polmero = 1:1); b) preparar a argamassa; c) aplic-la pressionando-a contra o substrato, inicialmente com as mos, e, a seguir, com esptula ou colher de pedreiro, obedecendo-se a espessura mxima4

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preconizada pelo fabricante para cada camada e dando-lhe acabamento final com desempenadeira metlica; d) executar cura mida. A cura atravs da aplicao de produtos que formam pelculas (comumente chamada de cura qumica) pode ser utilizada, devendo-se lembrar, entretanto, que algumas dessas pelculas impedem ou prejudicam a aderncia de pinturas e argamassas de assentamento ou revestimento.

Figura 2 - Reparos Localizados Superficiais - Disgregaes, Desagregaes, Segregaes, Porosidades e Contaminaes. B) Reparo com Argamassa Grout Tixotrpica - base mineral (Sika Grout -Tix). O reparo, ilustrado, tambm pela Figura 2, deve ser executado obedecendo-se a seguinte seqncia de procedimentos: a) tratar o substrato; b) umedec-lo sem saturao; c) preparar o grout, conforme especificaes do fabricante; d) aplicar o material pressionando contra o substrato com esptula ou colher de pedreiro, obedecendo-se a espessura mxima por camada preconizada pelo fabricante, e dando-lhe acabamento final com desempenadeira metlica; e) executar cura mida ou com pelcula. Obs.: Caso o concreto do substrato no apresente boa aderncia ao grout, deve-se5

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aplicar, sobre o substrato seco, adesivo de base epxi (Sikadur 31) para servir de ponte de aderncia. Para substrato mido utilizar adesivo de base acrlica ou SBR (cimento + gua + polmero, relao gua:polmero = 1:1). C) Reparo com Outros Materiais: Neste tipo de reparo, podem ser usados, ainda, outros tipos de argamassas, como as de base epxi ou poliester, que exigem procedimentos especficos.

3.2. REPAROS LOCALIZADOS PROFUNDOS Convencionou-se chamar de profundos os reparos cujas profundidades ultrapassam a camada de cobrimento das armaduras. Esse tipo de reparo, geralmente, surge devido ocorrncia de segregaes, ninhos, ou presena de corpos estranhos ao concreto. Na sua execuo, podem ser adotados os seguintes materiais e tcnicas: A) Reparo com Concreto Grout ou Argamassa Grout (Sika Grout). O reparo, ilustrado pela Figura 3, deve ser executado obedecendo-se a seguinte seqncia de procedimentos:

Figura 3 - Reparos Localizados Profundos6

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a) tratar o substrato e umedec-lo, sem satur-lo; b) instalar formas com cachimbo (se necessrio, aplicar antes adesivo epxi de elevado pot-life); c) preparar a argamassa ou o concreto grout (argamassa grout + pedriscos); d) lanar o grout nas formas e adens-lo; e) antes do completo endurecimento do grout, desformar e, cuidadosamente, retirar seu excesso. Tal excesso pode ser retirado, tambm, aps o total endurecimento (24 horas) atravs de corte e lixamento. f) executar cura. B) Reparo com Concreto e Ponte de Aderncia de Base Epxi. O concreto dever ter consistncia fluida, baixo fator gua/cimento e, preferencialmente, ser aditivado com agente expansor (p de alumnio, Intraplast N da Sika). O reparo, ilustrado, tambm, pela Figura 3, deve ser executado conforme a seguinte seqncia de procedimentos: a) tratar o substrato, que deve apresentar-se seco antes da prxima etapa; b) preparar e aplicar o adesivo epxi de elevado pot-life. Evitar a aplicao do adesivo epxi sobre as armaduras. Caso isso seja difcil, antes do adesivo, aplicar produto inibidor de corroso sobre as armaduras (Sika Top 108); c) instalar formas com cachimbo; d) lanar o concreto nas formas e adens-lo; e) antes do completo endurecimento do concreto, desformar e, cuidadosamente, retirar seu excesso. Tal excesso pode ser retirado, tambm, aps o total endurecimento atravs de corte e lixamento; f) executar cura.

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C) Reparo com Argamassa Seca (dry pack) e Adesivo Epoxdico. A argamassa seca poder ser de grout especfico (Sika Grout - Tix), grout comum (Sika Grout) com pouca gua, ou argamassa de cimento e areia, de preferncia aditivada com agente expansor (p de alumnio, Intraplast N da Sika). O reparo, ilustrado pela Figura 4, deve ser executado da seguinte maneira:

Figura 4 - Reparos Localizados Profundos - Dry Pack a) tratar o substrato, que deve apresentar-se seco antes da prxima etapa; b) preparar a argamassa seca; c) preparar e aplicar o adesivo epxi. Evitar a aplicao do adesivo epxi sobre as armaduras. Caso isso seja difcil, antes do adesivo, aplicar produto inibidor de corroso sobre as armaduras (Sika Top 108); d) aplicar a argamassa seca em camadas ( 2 cm) socadas contra o substrato; e) dar acabamento e executar cura.

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3.3. REPAROS SUPERFICIAIS DE GRANDES REAS Tais reparos so exigidos em funo de disgregaes, desagregaes, segregaes, eroses, desgastes, contaminaes ou calcinaes que atingem grandes reas do concreto de cobrimento das armaduras. Podem ser executados com os seguintes materiais e tcnicas: A) Reparo com Argamassa Modificada com Polmero, Pr-dosada (Sika Top 122) ou Preparada na Obra (base acrlica). O reparo, ilustrado pela Figura 5, deve ser executado atravs da seguinte seqncia de procedimentos:

Figura 5 - Reparo Superficial de Grandes reas. a) tratar o substrato e umedec-lo sem satur-lo; b) preparar a argamassa; c) aplic-la, em camadas (conforme especificaes do fabricante), pressionando-a contra o substrato com desempenadeira ou colher de pedreiro, e dando-lhe acabamento final com desempenadeira de ao; d) executar cura.

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B) Reparo com Argamassa ou Concreto Projetado O reparo, ilustrado, tambm, pela Figura 5, deve ser executado da seguinte forma: a) tratar o substrato; b) promover, se necessrio, o seu umedecimento (tipo saturado - superfcie seca); c) executar a projeo; d) dar acabamento sarrafeado e desempenado; e) executar cura. OBS.: Nos casos de eroso ou desgaste, cujas causas no foram eliminadas, conveniente, aps o reparo com qualquer dos dois materiais, aplicar revestimento protetor de base epxi. A utilizao de material de reparo com formulao epoxdica , tambm, bastante indicada nesses casos. Como os produtos de base epoxdica so caros, tm-se optado, com timos resultados, pela adoo de argamassas ou micro-concretos aditivados com microsslica. Tal material exige, entretanto, uma cuidadosa cura mida, geralmente feita atravs de asperso contnua.

3.4. REPAROS DEVIDOS A CORROSO DE ARMADURAS Para que seja possvel executar, com eficincia, reparos que visem interromper o processo de corroso das armaduras, importante analisar como funciona o sistema de proteo do ao dentro da massa de concreto. Para tanto, necessrio verificar as relaes existentes entre o pH do concreto e o potencial de corroso (potencial eletroqumico) do ao. Essas relaes foram estudadas por Pourbaix e so mostradas na Figura 6 atravs do diagrama que leva o seu nome.10

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Figura 6 - Diagrama de Pourbaix - Potencial x pH Pelo diagrama de Pourbaix, observa-se que para manter a proteo do ao dentro do concreto deve-se: manter o pH entre 10,5 e 13 (esta a proteo naturalmente dada pelo concreto homogneo e compacto); abaixar o potencial de corroso (< -0,8 V) a fim de se atingir a faixa da imunidade (o que se obtm com a chamada proteo catdica); elevar o potencial de corroso (> +0,8) a fim de que seja atingida a faixa de passivao (princpio da utilizao dos inibidores andicos, como o nitrito de sdio).

3.4.1. Corroso por Despassivao da Armadura A despassivao da armadura ocorre em funo da diminuio do pH do concreto, devido reao entre o hidrxido de clcio a ele inerente e o CO2 que nele penetra, no fenmeno denominado carbonatao, facilmente detectado pelo teste de fenolftaleina. Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3 + H2O (carbonatao) concret...