Cap21 - Ações do meio ambiente sobre as estruturas de concreto

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Capítulo 21
Ações do Meio Ambiente sobre as Estruturas 
de Concreto
M l G i b d LiMaryangela Geimba de Lima
Instituto Tecnológico de 
AeronáuticaAeronáutica
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
S á i
• Aspectos Gerais
• Di õ d li t d d d bilid d
Sumário
• Dimensões do clima nos estudos de durabilidade
• Considerações sobre o clima brasileiro
• Parâmetros meteoro-químicos
C t i ã d Dif t A bi t C t t• Caracterização dos Diferentes Ambientes em Contato com as
Estruturas de Concreto
• Meio ambiente urbano
• Meio ambiente marinho• Meio ambiente marinho
• Ambiente marinho urbano
• Considerações sobre alguns climas específicos
N li ã N i l• Normalização Nacional
• Documento L.1007, CETESB
• ABNT NBR 6118
• Normalização Internacional
• Considerações Finais
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
S á i
• Aspectos Gerais
• Di õ d li t d d d bilid d
Sumário
• Dimensões do clima nos estudos de durabilidade
• Considerações sobre o clima brasileiro
• Parâmetros meteoro-químicos
C t i ã d Dif t A bi t C t t• Caracterização dos Diferentes Ambientes em Contato com as
Estruturas de Concreto
• Meio ambiente urbano
• Meio ambiente marinho• Meio ambiente marinho
• Ambiente marinho urbano
• Considerações sobre alguns climas específicos
N li ã N i l• Normalização Nacional
• Documento L.1007, CETESB
• ABNT NBR 6118
• Normalização Internacional
• Considerações Finais
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
A t G iAspectos Gerais
• Dimensões do clima nos estudos de durabilidade
• Considerações sobre o clima brasileiro
• Parâmetros meteoro químicos• Parâmetros meteoro-químicos
• Temperatura
• Amplitude térmicap
• Chuva, umidade relativa e tempo de superfície úmida
• Chuva ácida
• Vento
• Chuva dirigida
• Poluentes• Poluentes
• Insolação
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
A t G iAspectos Gerais
HOJEHOJE••HOJEHOJE
•Constituintes – agregados, cimento, etc
•Mistura – a/c ou água/aglomerante, aditivos, etc
C t ã t•Construção – cura, etc
••NECESSIDADE DE INCLUSÃO NECESSIDADE DE INCLUSÃO 
Conhecimento do meio ambiente onde 
a estrutura vai estar inserida
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
A t G iAspectos Gerais
• Dimensões do clima nos estudos de durabilidade
• Considerações sobre o clima brasileiro
• Parâmetros meteoro químicos• Parâmetros meteoro-químicos
• Temperatura
• Amplitude térmicap
• Chuva, umidade relativa e tempo de superfície úmida
• Chuva ácida
• Vento
• Chuva dirigida
• Poluentes• Poluentes
• Insolação
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
Dimensões do clima nos estudos de 
d bilid ddurabilidade
•Quadro 1 – Dimensões do clima nos estudos de durabilidade
•Clima •Extensão horizontal •Extensão vertical
•Macroclima ou clima regional •1 - 200km •1m – 100km
•Mesoclima ou clima local •100m – 10Km •0,1m – 1km
•Microclima ou clima no •0 01m 100m •0 01m 10mentorno da edificação •0.01m – 100m •0.01m – 10m
•Fonte: adaptado de DURACRETE, 1999
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
Dimensões do clima nos estudos de 
d bilid ddurabilidade
•Quadro 1 – Dimensões do clima nos estudos de durabilidade
•Clima •Extensão horizontal •Extensão vertical
••P
rec
P
rec
•Macroclima ou clima regional •1 - 200km •1m – 100km
•Mesoclima ou clima local •100m – 10Km •0,1m – 1km
•Microclima ou clima no •0 01m 100m •0 01m 10m
cisão dos m
cisão dos m
entorno da edificação •0.01m – 100m •0.01m – 10m
•Fonte: adaptado de DURACRETE, 1999
m
odelos
m
odelos
••Distância em relação à estruturaDistância em relação à estrutura
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
Dimensões do clima nos estudos de 
d bilid ddurabilidade
•Figura 1 – Dimensões do clima
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
•Fonte: adaptado de DURACRETE, 1999
Dimensões do clima nos estudos de 
d bilid ddurabilidade
•Dados de estações •Influência de aglomerados
meteorológicas
•(médias anuais ou mensais)
Influência de aglomerados
urbanos, florestas, etc
•Influência de construções
no entorno da estrutura, 
por exemplo
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
•Fonte: adaptado de DURACRETE, 1999•Figura 1 – Dimensões do clima
A t G iAspectos Gerais
• Dimensões do clima nos estudos de durabilidade
• Considerações sobre o clima brasileiro
• Parâmetros meteoro químicos• Parâmetros meteoro-químicos
• Temperatura
• Amplitude térmicap
• Chuva, umidade relativa e tempo de superfície úmida
• Chuva ácida
• Vento
• Chuva dirigida
• Poluentes• Poluentes
• Insolação
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
C id õ b li b il iConsiderações sobre o clima brasileiro
•Figura 2 – Grandes zonas 
li áti b il iclimáticas brasileiras,
classificação de Koppen
•Fonte:
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
•Adaptado de MASCARÓ, s.d.
C id õ b li b il iConsiderações sobre o clima brasileiro
••clima tropical úmidoclima tropical úmido (Aw, Cw) – temperaturas
acima dos 18ºC períodos alternados
de chuvas intensas e de seca;de chuvas intensas e de seca;
••clima equatorial úmidoclima equatorial úmido (Am, Af) – temperaturas
acima de 22ºC e chuvas abundantes;;
••clima semiclima semi--áridoárido (BSh) – fraca
nebulosidade, forte insolação e
altas taxas de evaporação;
••clima subtropicalclima subtropical
•Figura 2 – Grandes zonas
superúmidosuperúmido (Cf) – sem estação
seca e com inverno fraco. 
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
•Figura 2 – Grandes zonas 
climáticas brasileiras, classificação
de Koppen
•Fonte:
•Adaptado de MASCARÓ, s.d.
C id õ b li b il iConsiderações sobre o clima brasileiro
••AGRAVANTEAGRAVANTE
•Grande faixa litorânea
•Grande concentração de
população e construções
•Figura 2 – Grandes zonas
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
•Figura 2 – Grandes zonas 
climáticas brasileiras, classificação
de Koppen
•Fonte:
•Adaptado de MASCARÓ, s.d.
A t G iAspectos Gerais
• Dimensões do clima nos estudos de durabilidade
• Considerações sobre o clima brasileiro
• Parâmetros meteoro químicos• Parâmetros meteoro-químicos
• Temperatura
• Amplitude térmicap
• Chuva, umidade relativa e tempo de superfície úmida
• Chuva ácida
• Vento
• Chuva dirigida
• Poluentes• Poluentes
• Insolação
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
P â t t í iParâmetros meteoro-químicos
TemperaturaTemperaturaTemperaturaTemperatura
•Variável que sozinha traz pouca
i f ãinformação
•Interfere nos processosInterfere nos processos
de degradação
•Temperaturas maiores causam
maiores velocidades de reações
de degradação
•Figura 3 – Mapa brasileiro de temperatura média
anual para o período de 1961-1990
•Segundo GEHO-CEB (1993)
um aumento de 10oC dobra
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
•Fonte: adaptado de INMET(a), 2011
um aumento de 10 C dobra
as velocidades das reações
P â t t í iParâmetros meteoro-químicos
TemperaturaTemperaturaTemperaturaTemperatura
•Exemplo
0,800
1,000
30 0
40,0
50,0
(
o
C
)
p
0,200
0,400
0,600
I
c
o
r
r
0,0
10,0
20,0
30,0
T
e
m
p
e
r
a
t
u
r
a
 
0,000
0
1
0
2
1
2
7
1
7
5
2
0
7
2
3
3
2
9
0
3
2
2
3
6
7
4
1
4
4
6
3
5
3
9
5
8
8
7
1
2
8
8
7
1
0
0
6
1
0
7
0
1
18
3
1
3
4
4
2
2
6
4
2
4
8
3
Idade (días)
-10,0
Icorr TEMP-EXT Polinômio (TEMP-EXT) Polinômio (Icorr)
•Figura 5 – Comportamento da corrente de corrosão e da temperatura ambiente 
F t t b lh d t
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
•Fonte: trabalhos do autor
P â t t í iParâmetros meteoro-químicos
Amplitude térmicaAmplitude térmicaAmplitude térmicaAmplitude térmica
•Brasil – amplitudes térmicas significativas
•Afeta os processos físicos de degradação
•Concreto = gera fissuração devido
a contração ou retração térmica = tração;
a dilatação gera esforços de compressão
•Pela NBR 6118 esforços causados por
•Figura 6 – Amplitude térmica mensal média 
registrada no período de 1961-1990
Pela NBR 6118, esforços causados por
amplitudes de 10 a 15oC anuais são
previstos pela norma. No caso de variações
maiores, se faz necessário
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
•Fonte: adaptado de LIMA & MORELLI, 2003
cuidados especiais no dimensionamento.
P â t t í iParâmetros meteoro-químicos
Amplitude térmicaAmplitude térmica •Figura 8 – Amplitude térmica mensal máxima Amplitude térmicaAmplitude térmica g pregistrada no período de 1961-1990
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
•Figura 6 – Amplitude térmica mensal média 
registrada no período de 1961-1990 •Fonte: adaptado de LIMA & MORELLI, 2003
P â t t í iParâmetros meteoro-químicos
Chuva umidade relativa e tempo de superfície úmidaChuva umidade relativa e tempo de superfície úmidaChuva, umidade relativa e tempo de superfície úmidaChuva, umidade relativa e tempo de superfície úmida
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
P â t t í iParâmetros meteoro-químicos
Chuva umidade relativa e tempo de superfície úmidaChuva umidade relativa e tempo de superfície úmidaChuva, umidade relativa e tempo de superfície úmidaChuva, umidade relativa e tempo de superfície úmida
•Figura 9 – Mapa brasileiro de precipitação
acumulada anual. Período 1961-1990 
•Fonte: adaptado de INMET(b), 2011. 
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
P â t t í iParâmetros meteoro-químicos
Chuva umidade relativa e tempo de superfície úmidaChuva umidade relativa e tempo de superfície úmidaChuva, umidade relativa e tempo de superfície úmidaChuva, umidade relativa e tempo de superfície úmida
•Figura 10 – Mapa brasileiro de umidade 
relativa média anual
para o período 1961-1990para o período 1961 1990 
•Fonte: adaptado de INMET(c), 2004 
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
P â t t í iParâmetros meteoroquímicos
Chuva umidade relativa e tempo de superfície úmidaChuva umidade relativa e tempo de superfície úmidaChuva, umidade relativa e tempo de superfície úmidaChuva, umidade relativa e tempo de superfície úmida
•Exemplo Comparativo entre HR-EXT e HR-IN
70,00
80,00
90,00
100,00
H
R
 
(
%
)
•Figura 11 – Comparativo entre 
a umidade relativa externa e
interna durante um dia de
it ã
30,00
40,00
50,00
60,00
HR-EXT
HR-IN
monitoração.
HR-EXT = umidade relativa
externa (do ambiente) e 
HR-IN = umidade interna 
0,00
10,00
20,00
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
(medida no interior do concreto). 
•Fonte: trabalhos do autor
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
tempo (min)
Parâmetros meteoro-químicos
Chuva umidade relativa e tempo de superfície úmidaChuva umidade relativa e tempo de superfície úmidaChuva, umidade relativa e tempo de superfície úmidaChuva, umidade relativa e tempo de superfície úmida
•Tempo em que há presença de água líquida na superfície dos poros
ou do concreto. Esta presença está relacionada com a inter-relação entre distintas
variáveis, como umidade relativa do ar, temperatura e pressão dep p
vapor de água
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
Parâmetros meteoro-químicos
ChuvaChuva ácidaácidaChuvaChuva ácidaácida
•4,5 a 2,2
•Degradação da matriz•Ação dos ácidos g de cimento,
expondo os agregados
•Ação dos ácidos
presentes
•Figura 13 - Aspecto de um concreto que pode 
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
g
ter sido agredido por chuva ácida
•Foto: Gibson Rocha Meira, 2001
Parâmetros meteoro-químicos
ChuvaChuva ácidaácidaChuvaChuva ácidaácida
•Quadro 2 – Composição média da chuva ácidaQuadro 2 Composição média da chuva ácida 
no município de São Paulo
•Ação dos ácidos
Composto Concentração (μM)
•Ação dos ácidos
presentes
H2SO4 8,5
(NH4)2SO4 14,5
NaNO3 10
HNO3 10
NaCl 8,7
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
•Fonte: adaptado de FORNARO, 1991
Parâmetros meteoro-químicos
VentoVentoVento Vento 
•Incidência na estrutura
depende de uma série
de fatores:
- aspectos geográficos
- formato da edificação
- altura da edificaçãoaltura da edificação
- condições do entorno
Figura 14 Isopletas da velocidade
•Corredores de vento
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
•Figura 14 – Isopletas da velocidade 
básica V0 (m/s) 
•Fonte: adaptado de ABNT, 1998
Parâmetros meteoro-químicos
ChuvaChuva dirigidadirigidaChuvaChuva dirigidadirigida
•Força com que a chuva 
incide em um edifício
1000
VPDRI 
•Diretamente relacionada
1000
•DRI = índice de chuva dirigida (Driving RainDiretamente relacionada 
com a velocidade do vento 
durante episódio de chuva 
Index);
V = velocidade média anual do vento (m/s);
P = total de precipitação anual (mm).
•Difícil determinação de 
forma direta
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
forma direta
Parâmetros meteoro-químicos
ChuvaChuva dirigidadirigidaChuvaChuva dirigidadirigida
1000
VPDRI Faixa Grau de agressividade
•Quadro 4 – Faixas de agressividade, 
metodologia de Lacy
1000
•DRI = índice de chuva dirigida (Driving Rain
Index);
V = velocidade média anual do vento (m/s);
< 3 exposição protegida
entre 3 e 7 exposição moderada
entre 7 e 11 exposição alta V = velocidade média anual do vento (m/s);
P = total de precipitação anual (mm).
p ç
> 11 exposição severa
•Fonte: Lacy apud SILVA & GIRALT, 1995, y
complementada por CHAND & BHARGAVA, 
2002
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
Parâmetros meteoro-químicos
ChuvaChuva dirigidadirigidaChuvaChuva dirigidadirigida
•Quadro 5 – Valores do índice de chuva dirigida determinado para 
algumas cidades brasileiras 
Código 
da 
estação
Cidade DRI anual medio Exposição
Classificação 
corrigida(*)
82331 Manaus AM 3 02 Moderada82331 Manaus – AM 3,02 Moderada ---
82598 Natal – RN 7,38 Alta Severa
83377 Brasília – DF 3,49 Moderada ---
Campo Grande –83611 Campo Grande –MS 4,16 Moderada ---
83743 Rio de Janeiro –RJ 2,40 Protegida Moderada
São Paulo
83780
São Paulo 
(aeroporto de 
Congonhas) – SP
4,85 Moderada ---
83897 Florianópolis - SC 6,66 Moderada Alta
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
•Fonte: ESTRELA, 2010
Parâmetros meteoro-químicos
PoluentesPoluentesPoluentesPoluentes
CO•CO2
•Corrosão
ddas
armaduras •Figura 15 – Pilar de ponte em concreto armado degradado por corrosão das armaduras em 
ambiente urbano
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
ambiente urbano
•Foto: Maryangela Geimba de Lima, 2002
Parâmetros meteoro-químicos
PoluentesPoluentesPoluentesPoluentes
•CO2 + condições de microclimaCO2 condições de microclima
•Figura 16 – Influência do 
microclima (distintas exposições
3,9 cm 4,1 cm 
( p ç
ao CO2 da atmosfera) na
carbonatação das peçaestruturais – as medidas
apresentadas são deapresentadas são de
profundidade de carbonatação, 
medidas com solução
de fenolftaleína
1,4 – 1,8 cm
8,0 cm
•Fonte: adaptado de YAZIGI
& LIMA, 2005
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
Foto: Ricardo Yazigi, 2004
Parâmetros meteoro-químicos
InsolaçãoInsolaçãoInsolaçãoInsolação
•Radiações presentes na luz solarRadiações presentes na luz solar
Influencia direta nos sistemas•Influencia direta nos sistemas 
de proteção
•Figura 18 – Mapa brasileiro de insolação 
anual – número de horas médio no ano,
para o período 1961-1990para o período 1961 1990 
•Fonte: adaptado de INMET(d), 2011
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
S á i
• Aspectos Gerais
• Di õ d li t d d d bilid d
Sumário
• Dimensões do clima nos estudos de durabilidade
• Considerações sobre o clima brasileiro
• Parâmetros meteoro-químicos
C t i ã d Dif t A bi t C t t• Caracterização dos Diferentes Ambientes em Contato com as
Estruturas de Concreto
• Meio ambiente urbano
• Meio ambiente marinho• Meio ambiente marinho
• Ambiente marinho urbano
• Considerações sobre alguns climas específicos
N li ã N i l• Normalização Nacional
• Documento L.1007, CETESB
• ABNT NBR 6118
• Normalização Internacional
• Considerações Finais
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
Caracterização dos Diferentes Ambientes 
C t t E t t d C tem Contato com as Estruturas de Concreto
• Meio ambiente urbano
• Meio ambiente marinho
• Composição da água do marp ç g
• Agressividade do ambiente marinho às estruturas de concreto
• Agentes de degradação presentes no ambiente marinho
• Ambiente marinho urbano
• Considerações sobre alguns climas/ambientes específicosç g p
• Esgotos-tubulações
• Meio ambiente industrial
• Ação de águas em contato com as estruturas de concreto
• Estruturas enterradas, em contato direto com o solo
• Outros
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
• Outros
Caracterização dos Diferentes Ambientes 
C t t E t t d C tem Contato com as Estruturas de Concreto
• Meio ambiente urbano
• Meio ambiente marinho
• Composição da água do marp ç g
• Agressividade do ambiente marinho às estruturas de concreto
• Agentes de degradação presentes no ambiente marinho
• Ambiente marinho urbano
• Considerações sobre alguns climas/ambientes específicosç g p
• Esgotos-tubulações
• Meio ambiente industrial
• Ação de águas em contato com as estruturas de concreto
• Estruturas enterradas, em contato direto com o solo
• Outros
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
• Outros
M i bi t bMeio ambiente urbano
Parqueq
•Figura 19 – Atmosfera urbana – distribuição de temperaturas devido ao 
meio ambiente urbano
•Fonte: adaptado de DURACRETE 1999
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
Fonte: adaptado de DURACRETE, 1999
Caracterização dos Diferentes Ambientes 
C t t E t t d C tem Contato com as Estruturas de Concreto
• Meio ambiente urbano
• Meio ambiente marinho
• Composição da água do marp ç g
• Agressividade do ambiente marinho às estruturas de concreto
• Agentes de degradação presentes no ambiente marinho
• Ambiente marinho urbano
• Considerações sobre alguns climas/ambientes específicosç g p
• Esgotos-tubulações
• Meio ambiente industrial
• Ação de águas em contato com as estruturas de concreto
• Estruturas enterradas, em contato direto com o solo
• Outros
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
• Outros
M i bi t i hMeio ambiente marinho
ComposiçãoComposição dada águaágua do mardo marComposiçãoComposição dada águaágua do mar do mar 
60
Cloreto
Sódio
Sulfato
55,29
40
50
60
Sulfato
Magnésio
Cálcio
Potássio
outros
30,74
7 7510
20
30
outros 7,75
3,7
1,18 1,11 0,23
0
10
Cloreto Sulfato Cálcio outros
•Figura 20 – Proporção entre os principais elementos constituintes de uma 
típica amostra de água do mar com salinidade de 35 
•Fonte: adaptado de KIERA 2001
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
Fonte: adaptado de KIERA, 2001
M i bi t i hMeio ambiente marinho
ComposiçãoComposição dada águaágua do mardo marComposiçãoComposição dada águaágua do mar do mar 
Figura 21 Variação da salinidade•Figura 21 – Variação da salinidade 
no Oceano Atlântico Sul. Os
números em preto correspondem
à salinidade, enquanto que os em, q q
verde, à profundidade que atinge
a massa d’água superficial. 
É importante salientar que esses
valores apenas ilustram asvalores apenas ilustram as
variações espaciais (com a
latitude) em um período de
tempo específicop p
•Fonte: adaptado de OPEN, 1989
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
M i bi t i hMeio ambiente marinho
AgressividadeAgressividade dodo ambienteambiente marinhomarinho àsàs estruturasestruturas dede concretoconcretoAgressividadeAgressividade do do ambienteambiente marinhomarinho àsàs estruturasestruturas de de concretoconcreto
•Maioria das pesquisas dedicadas à corrosão de armaduras•Maioria das pesquisas dedicadas à corrosão de armaduras
•Fotos: 
Maryangela Geimba de Lima
1987
•Figura 22 – Ataque característico devido à corrosão de armaduras em zona de variação
•(a) •(b)
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
Figura 22 Ataque característico devido à corrosão de armaduras em zona de variação 
de marés – (a) vista inferior da passarela da plataforma; (b) vista lateral dos pilares 
M i bi t i hMeio ambiente marinho
AgressividadeAgressividade dodo ambienteambiente marinhomarinho àsàs estruturasestruturas dede concretoconcretoAgressividadeAgressividade do do ambienteambiente marinhomarinho àsàs estruturasestruturas de de concretoconcreto
•Devido às características diferenciadas de ataque é usual•Devido às características diferenciadas de ataque é usual
a separação em zonas de agressividade
•Diferenças no acesso de oxigênio e de água e umidade
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
M i bi t i hMeio ambiente marinho
AgressividadeAgressividade dodo ambienteambiente marinhomarinho àsàs estruturasestruturas dede concretoconcretoAgressividadeAgressividade do do ambienteambiente marinhomarinho àsàs estruturasestruturas de de concretoconcreto
Estruturas distantes do mar
Concreto
Armadura O vento cria umanévoa carregada de sais
Zona de
t f i h
Armadura
Fissuração devido a
corrosão do aço
Fissuração devido aos
processos de gelo-degelo
Zona atmosférica
Zona de variação
Maré alta
Maré alta
atmosfera marinha
Zona de
respingos
Zona de
Processo físico de abrasão
provocado pelas ondas, areia,
partículas em suspensão
e gelo flutuante
Decomposição química do
Zona de variação
de marés
Maré baixa
Zona de
variação de marés
Zona
submersa
Maré baixa
Decomposição química do
cimento hidratado
Modelo de ataque químico:
1. Ataque pelo CO
2. Ataque pelo Mg
3. Ataque por sulfatos
2
+
Zona submersa
Fundo marinho
•Fonte: adaptado de DURACRETE, 1999 •Fonte: adaptado de MEHTA, 1980
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
•Figura 23 – Apresentação das distintas regiões (zonas) de agressividade às estruturas 
de concreto armado
M i bi t i hMeio ambiente marinho
AgressividadeAgressividade dodo ambienteambiente marinhomarinho àsàs estruturasestruturas dede concretoconcretoAgressividadeAgressividade do do ambienteambiente marinhomarinho àsàs estruturasestruturas de de concretoconcreto
Estruturas distantes do mar
Sem contato direto com a água do mar; O vento cria umanévoa carregada de sais
Zona de
Sem contato direto com a água do mar;
Ciclos demolhagem e secagem devido
a chuvas e umidade relativa;
Quantidade de sais presentes na
Maré alta
atmosfera marinha
Zona de
respingos
Quantidade de sais presentes na 
atmosfera vai diminuindo em função 
da distância do mar;
Sofre influência direta de fatores como
Zona de
variação de marés
Zona
submersa
Maré baixa ventos (velocidade e direção).
submersa
Fundo marinho
•Fonte: adaptado de DURACRETE, 1999
•Mecanismo principal de degradação
CORROSÃO DE ARMADURAS POR
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
ÍONS CLORETOS
M i bi t i hMeio ambiente marinho
AgressividadeAgressividade dodo ambienteambiente marinhomarinho àsàs estruturasestruturas dede concretoconcretoAgressividadeAgressividade do do ambienteambiente marinhomarinho àsàs estruturasestruturas de de concretoconcreto
Estruturas distantes do mar
 O vento cria umanévoa carregada de sais
Zona de
t f i h
Sofre ação direta do mar, devido às
ondas e aos respingos;
Ciclos de molhagem e secagem devido
Maré alta
atmosfera marinha
Zona de
respingos
Zona de
Ciclos de molhagem e secagem devido
aos respingos;
É uma das zonas com grau de
agressividade mais alto.Zona de
variação de marés
Zona
submersa
Maré baixa
g
•Mecanismo principal de degradação
Fundo marinho
•Fonte: adaptado de DURACRETE, 1999
Mecanismo principal de degradação
CORROSÃO DE ARMADURAS POR
ÍONS CLORETOS
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
M i bi t i hMeio ambiente marinho
AgressividadeAgressividade dodo ambienteambiente marinhomarinho àsàs estruturasestruturas dede concretoconcretoAgressividadeAgressividade do do ambienteambiente marinhomarinho àsàs estruturasestruturas de de concretoconcreto
Estruturas distantes do mar
 O vento cria umanévoa carregada de sais
Zona de
t f i h
Região limitada pelo nível das marés;
Maré alta
atmosfera marinha
Zona de
respingos
Zona de
g
O concreto pode encontrar-se sempre
saturado e com crescente
concentração de sais;
Zona de
variação de marés
Zona
submersa
Maré baixa
Mecanismos principais de degradação
Fundo marinho
•Fonte: adaptado de DURACRETE, 1999
Mecanismos principais de degradação
CORROSÃO DE ARMADURAS POR
ÍONS CLORETOS
ATAQUE QUÍMICO (sais agressivos)
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
ATAQUE QUÍMICO (sais agressivos)
ABRASÃO (substâncias em suspensão)
M i bi t i hMeio ambiente marinho
AgressividadeAgressividade dodo ambienteambiente marinhomarinho àsàs estruturasestruturas dede concretoconcretoAgressividadeAgressividade do do ambienteambiente marinhomarinho àsàs estruturasestruturas de de concretoconcreto
Estruturas distantes do mar
 O vento cria umanévoa carregada de sais
Zona de
t f i h
Concreto está permanentemente
Maré alta
atmosfera marinha
Zona de
respingos
Zona de
submerso;
Sem acesso direto de oxigênio;
Zona de
variação de marés
Zona
submersa
Maré baixa
Mecanismos principais de degradação
Fundo marinho
•Fonte: adaptado de DURACRETE, 1999
Mecanismos principais de degradação
ATAQUE QUÍMICO (sais agressivos)
AÇÃO DE MICROORGANISMOS
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
Caracterização dos Diferentes Ambientes 
C t t E t t d C tem Contato com as Estruturas de Concreto
• Meio ambiente urbano
• Meio ambiente marinho
• Composição da água do marp ç g
• Agressividade do ambiente marinho às estruturas de concreto
• Agentes de degradação presentes no ambiente marinho
• Ambiente marinho urbano
• Considerações sobre alguns climas/ambientes específicosç g p
• Esgotos-tubulações
• Meio ambiente industrial
• Ação de águas em contato com as estruturas de concreto
• Estruturas enterradas, em contato direto com o solo
• Outros
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
• Outros
A bi t i h bAmbiente marinho urbano
60% d l ã di l i t i
Estruturas distantes do mar
•60% da população mundial vive em zonas costeiras
 O vento cria umanévoa carregada de sais
Zona de
t f i h
Maré alta
atmosfera marinha
Zona de
respingos
Zona de
i ã d é Maré baixa
Parque
variação de marés
Zona
submersa
Fundo marinho
Maré baixa
Fundo marinho
•Desconhecimento da sinergia entre os fatores principais de degradação
•CARBONATAÇÃO E PRESENÇA DE ÍONS CLORETO
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
CARBONATAÇÃO E PRESENÇA DE ÍONS CLORETO
Caracterização dos Diferentes Ambientes 
C t t E t t d C tem Contato com as Estruturas de Concreto
• Meio ambiente urbano
• Meio ambiente marinho
• Composição da água do marp ç g
• Agressividade do ambiente marinho às estruturas de concreto
• Agentes de degradação presentes no ambiente marinho
• Ambiente marinho urbano
• Considerações sobre alguns climas/ambientes específicosç g p
• Esgotos-tubulações
• Meio ambiente industrial
• Ação de águas em contato com as estruturas de concreto
• Estruturas enterradas, em contato direto com o solo
• Outros
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
• Outros
Considerações sobre alguns 
li / bi t íficlimas/ambientes específicos
Esgotos-tubulações
Meio ambiente industrial
Ação de águas em contato com as ç g
estruturas de concreto
Estruturas enterradas, em contato direto 
com o solo
Outros
Agentes agressivos específicos
•Figura 26 – Degradação apresentada em 
pilar de estrutura em contato com produtos 
í i f b i ã d f tili t s
Deve-se analisar cada caso, incluindo
condicionantes ambientais
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
químicos para fabricação de fertilizantes 
•Foto: Maryangela Geimba de Lima, 1991
S á i
• Aspectos Gerais
• Di õ d li t d d d bilid d
Sumário
• Dimensões do clima nos estudos de durabilidade
• Considerações sobre o clima brasileiro
• Parâmetros meteoro-químicos
C t i ã d Dif t A bi t C t t• Caracterização dos Diferentes Ambientes em Contato com as
Estruturas de Concreto
• Meio ambiente urbano
• Meio ambiente marinho• Meio ambiente marinho
• Ambiente marinho urbano
• Considerações sobre alguns climas específicos
N li ã N i l• Normalização Nacional
• Documento L.1007, CETESB
• ABNT NBR 6118
• Normalização Internacional
• Considerações Finais
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
N li ã N i lNormalização Nacional
•Existem dois documentos nacionais que tratam do tema:
Documento CETESB L1007 (1980), sem validade normativa;
ABNT NBR 6118:2007 complementada por exemplo pelaABNT NBR 6118:2007, complementada, por exemplo, pela
ABNT NBR 12655:2006
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
N li ã N i lNormalização Nacional
DocumentoDocumento CETESB L1007CETESB L1007
•Determina agressividade do meio aquoso em contato com estruturas de concreto através de 
DocumentoDocumento CETESB L1007 CETESB L1007 
g
tabelas contendo limites (concentrações determinadas por análises químicas)
•Quadro 10 – Tipos de agressividade e valores limites para a avaliação do grau de 
agressividade de água do mar salobra de esgoto ou poluída industrialmenteagressividade de água do mar, salobra, de esgoto ou poluída industrialmente
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
•Fonte: adaptado de CETESB, 1980
N li ã N i lNormalização Nacional
ABNT NBR 6118:2007ABNT NBR 6118:2007
•Norma ABNT em vigência. No seu Capítulo 6 – Diretrizes para durabilidade das estruturas de 
t ã t d t l ti à it ã i d
ABNT NBR 6118:2007ABNT NBR 6118:2007
concreto são apresentados aspectos relativos à conceituação e aos mecanismos de 
degradação, bem como classificação de agressividade ambiental.
•Verificar Verificar
•VerificarABNT NBR 
12655:2006 para
•Classificar o 
ambiente
Verificar 
aspectos 
relativos ao 
concreto a ser 
f
•Verificar 
cobrimento
nominal a ser 
adotado
12655:2006 para 
outras 
especificações; e 
outras normas ABNT 
especificado específicas
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
N li ã N i lNormalização Nacional
ABNT NBR 6118:2007ABNT NBR 6118:2007ABNT NBR 6118:2007ABNT NBR 6118:2007
•Classificar o 
•Verificar 
aspectos 
•Verificar 
cobrimento
•Verificar ABNT NBR 
12655:2006 para 
outras 
ambiente relativos ao 
concreto a ser 
especificado
nominal a ser 
adotado
especificações; e 
outras normas ABNT 
específicas
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
N li ã N i lNormalização Nacional
ABNT NBR 6118:2007ABNT NBR 6118:2007ABNT NBR 6118:2007ABNT NBR 6118:2007
•Classificar o 
•Verificar 
aspectos 
•Verificar 
cobrimento
•Verificar ABNT NBR 
12655:2006 para 
outras 
ambiente relativos ao 
concreto a ser 
especificado
nominal a ser 
adotado
especificações; e 
outras normas ABNT 
específicas
•Quadro 11 – Classes de
agressividade ambiental
•Fonte: adaptado de
ABNT NBR 6118:2007
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
N li ã N i lNormalização Nacional
ABNT NBR 6118:2007ABNT NBR 6118:2007ABNT NBR 6118:2007ABNT NBR 6118:2007
•Classificar o 
•Verificar 
aspectos 
•Verificar 
cobrimento
•Verificar ABNT NBR 
12655:2006 para 
outras 
ambiente relativos ao 
concreto a ser 
especificado
nominal a ser 
adotado
especificações; e 
outras normas ABNT 
específicas
•Quadro 12 
Correspondência entreCorrespondência entre
classe de agressividade
e qualidade do concreto
•Fonte: adaptado de 
ABNT NBR 6118:2007
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
N li ã N i lNormalização Nacional
ABNT NBR 6118:2007ABNT NBR 6118:2007ABNT NBR 6118:2007ABNT NBR 6118:2007
•Classificar o 
•Verificar 
aspectos 
•Verificar 
cobrimento
•Verificar ABNT NBR 
12655:2006 para 
outras 
ambiente relativos ao 
concreto a ser 
especificado
nominal a ser 
adotado
especificações; e 
outras normas ABNT 
específicas
•Quadro 13
C dê i tCorrespondência entre
classe de agressividade
ambiental e cobrimento
nominalnominal
•Fonte: adaptado de 
ABNT NBR 6118:2007
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
ABNT NBR 6118:2007
N li ã N i lNormalização Nacional
ABNT NBR 6118:2007ABNT NBR 6118:2007ABNT NBR 6118:2007ABNT NBR 6118:2007
•Classificar o 
•Verificar 
aspectos 
•Verificar 
cobrimento
•Verificar ABNT NBR 
12655:2006 para 
outras 
ambiente relativos ao 
concreto a ser 
especificado
nominal a ser 
adotado
especificações; e 
outras normas ABNT 
específicas
•ABNT NBR 12655: 2006 especifica outros itens, como tipo
de cimento. Também chama outras normas, como por
exemplo a ABNT NBR 7211:2009 , sobre agregados.
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
S á i
• Aspectos Gerais
• Di õ d li t d d d bilid d
Sumário
• Dimensões do clima nos estudos de durabilidade
• Considerações sobre o clima brasileiro
• Parâmetros meteoro-químicos
C t i ã d Dif t A bi t C t t• Caracterização dos Diferentes Ambientes em Contato com as
Estruturas de Concreto
• Meio ambiente urbano
• Meio ambiente marinho• Meio ambiente marinho
• Ambiente marinho urbano
• Considerações sobre alguns climas específicos
N li ã N i l• Normalização Nacional
• Documento L.1007, CETESB
• ABNT NBR 6118
• Normalização Internacional
• Considerações Finais
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
N li ã I t i lNormalização Internacional
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
N li ã I t i lNormalização Internacional
•EXEMPLO
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
N li ã I t i lNormalização Internacional
E dE dEurocodeEurocode
•Quadro 14 – Classes de
exposição relativas à
Carbonatação e ataquesCarbonatação e ataques 
de Cloretos
•Fonte: adaptado de
EN 1992
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
N li ã I t i lNormalização Internacional
E dE dEurocodeEurocode
•Quadro 15 – Classificação estrutural recomendada
Fonte: adaptado de EN 1992
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
•Fonte: adaptado de EN 1992
N li ã I t i lNormalização Internacional
E dE dEurocodeEurocode
•Fonte: adaptado de EN 1992
•Quadro 16 – Valores de cobrimento mínimo (mm) relativos aos 
requisitos de durabilidade
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
S á i
• Aspectos Gerais
• Di õ d li t d d d bilid d
Sumário
• Dimensões do clima nos estudos de durabilidade
• Considerações sobre o clima brasileiro
• Parâmetros meteoro-químicos
C t i ã d Dif t A bi t C t t• Caracterização dos Diferentes Ambientes em Contato com as
Estruturas de Concreto
• Meio ambiente urbano
• Meio ambiente marinho• Meio ambiente marinho
• Ambiente marinho urbano
• Considerações sobre alguns climas específicos
N li ã N i l• Normalização Nacional
• Documento L.1007, CETESB
• ABNT NBR 6118
• Normalização Internacional
• Considerações Finais
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
C id õ Fi iConsiderações Finais
Ideal estudos de envelhecimento
natural;
Ação de fatores ambientais em conjunto;
Estudos envolvendo microclima;Estudos envolvendo microclima;
Determinação de parâmetros para
modelagem de vida útil;
Incluir mudanças climáticas nos 
tópicos para modelagem;
Continuar buscando alternativas maisContinuar buscando alternativas mais
duráveis.
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia
C id õ Fi iConsiderações Finais
porque
•Livro Concreto: Ciência e Tecnologia
•Editor: Geraldo C. Isaia