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IMPERMEABILIZAÇÃO COM CIMENTO CRISTALIZANTE Débora Vieira De Aguiar Prof. Orientador: Clóvis Jose Do Prado Colégio CEST RESUMO Este trabalho apresenta um estudo bibliográfico sobre o método de impermeabilização utilizando a adição de cristalizante na argamassa. De forma a agregar conhecimentos, apresenta a técnica utilizada pela empresa LFx Engenharia no processo de recuperação estrutural. O objetivo é demostrar os procedimentos de aplicação do cimento cristalizante na estrutura de concreto. Também serão apresentadas as reações químicas que envolvem este processo que impermeabilizaaestrutura. PALAVRAS-CHAVES: Impermeabilização, Cimento Cristalizante, Recuperação 1 INTRODUÇÃO A falha ou inexistência da impermeabilização na construção são fontes de várias manifestaçõespatológicas, ocasionado transtornos aos proprietários do empreendimento. A impermeabilização é de fundamental importância no aumento da durabilidade das construções. (SOUZA, 2010, p.4) Atualmente existem inúmeros produtos impermeabilizantes. No presente trabalho apresenta-se um estudo bibliográfico com a utilização de boletins técnicos, leitura de livros, normas técnicas, consulta de periódicos, palestras e contato prático pelo exercício da profissão. Será apresentado o método de aplicação dos cimentos cristalizantes, tendo como objetivo, demostrar os procedimentos de aplicação do cimento cristalizante na estrutura de concreto respondendo o problema de pesquisa, como o cimento cristalizante age na estrutura de concreto. Cimentos cristalizantes são impermeabilizantes rígidos, à base de cimentos especiais e aditivos minerais, que possuem a propriedade de penetração osmótica nos capilares da estrutura, formando um gel que se cristaliza, incorporando ao concreto compostos de cálcio estáveis e insolúveis (RIGHI, 2009, p.27). O capítulo dois compõe a explicação de todo esse processo. O processo pelo qual o cimento cristalizante impermeabiliza o concreto é o único existente a base de catalisador. Causa um conjunto de reações químicas dentro do concreto utilizando os próprios constituintes do mesmo, o subproduto dessa reação provoca o crescimento contínuo da estrutura fibrosa cristalizante dentro dos poros e das capilaridades criando uma cristalização altamente resistente à pressão de água em ambos os lados da superfície do concreto e também a maior parte das substâncias agressivas. (LFx Engenharia a, 2016 a, p. 57) Pelo fato de ser um processo catalítico, a estrutura fibrosa pode reativar durante muitos anos após a aplicação, selando e re-selando defeitos do concreto que eventualmente venham a ocorrer mais tarde proporcionando um sistema de manutenção de estanqueidade progressiva, que garante a proteção e a durabilidade da estrutura. (LFx Engenharia a, 2016 a, p. 57) Os tratamentos anticorrosivos feitos por películas, estão sujeitos a perfurações. Uma vez perfurados, os ácidos penetrarão por detrás da proteção reativando o processo de corrosão do concreto, diminuindo assim a vida útil da estrutura. O sistema apresenta como principais vantagens a facilidade de aplicação, a ótima incorporação ao substrato com penetração na porosidade da estrutura e a não alteração da potabilidade da água, podendo ser aplicado em reservatórios de abastecimento e em estações de tratamento de água. (RIGHI, 2009, p.27). O sistema é utilizado em todas as áreas sujeitas à infiltração por lençol freático e infiltrações de contrapressão, tais como: subsolos, lajes, poços de elevadores, reservatórios enterrados, caixas de inspeção e outros. (DENVER a, 2009, P.1). No capítulo três, com fundamentos na técnica utilizada pela empresa LFx Engenharia, especialista em recuperação estrutural, o estudo de caso realizado, apresentou a patologia e o procedimento de recuperação com cimento cristalizante utilizado para recuperação das estruturas de concreto da Coqueria Nº 2 Usiminas de Ipatinga. 2 IMPERMEABILIZAÇÃO COM CIMENTOCRISTALIZANTE É um tratamento químico, cuja função é proporcionar a impermeabilização e proteção das estruturas de concreto. É apresentado na forma de pó, que consiste de uma mistura de cimento Portland, com partículas de sílica e diversos componentes químicos ativos. Quando este pó é misturado à água e aplicado sobre uma superfície de concreto, os componentes químicos ativos do Cimento Cristalizante provocam uma reação catalítica, que reagem com o cimento em presença da água, de modo a provocar a formação de uma estrutura cristalina não tóxica e insolúvel nos poros e capilaridades, e na zona de transição pasta-agregado da microestrutura do concreto endurecido, propiciando uma estanqueidade progressiva da estrutura em situações de fortes pressões hidrostáticas positivas ou negativas contra a água e líquidos em geral, tornando-se parte integrante do concreto básico. As reações químicas ocorrem não somente na superfície como continuam profundamente na estrutura do concreto. (LFx Engenharia a, 2016 a, p.52) Analogamente aos efeitos da reação pozolânica, o catalisador acelera a reação de cristalização de novos produtos através de reações químicas entre os constituintes da pasta do cimento e o agregado formando silicatos de cálcio e magnésio hidratado, no caso de agregados silicosos, ou carboaluminatos hidratados, em caso de calcário e cristais de fluoreto de cálcio. Tais interações contribuem para a resistência, a impermeabilidade e a durabilidade, porque tendem com o progresso da cristalização também a reduzir a concentração de hidróxido de cálcio na zona de transição pasta-agregado e nas porosidades da matriz da argamassa do concreto. (LFx Engenharia a, 2016 a, p.52) O sistema protege físico-quimicamente a armadura pelo aumento da impermeabilidade do concreto imobilizando os íons agressivos e propicia um meio altamente alcalino que evita a corrosão eletroquímica pela despassivação do concreto armado. As reações dos catalisadores do Cimento Cristalizante dentro do concreto promovem um ambiente altamente alcalino, formando uma capa ou película protetora de armadura de caráter apassivadora, e mantendo o meio com pH de 10,5 e abaixo de 13, que é o meio natural proporcionado pelo concreto básico, protegendo essa capa contra danos mecânicos, “realcalinizando” o ambiente, e ao mesmo tempo mantendo sua estabilidade. (LFx Engenharia a, 2016 a, p.53) O tratamento por pintura de Cimento Cristalizante, catalisa também o fenômeno conhecido como “cicatrização” de fissuras mortas de concretos saturados, fechando- as por si próprias. Esta cicatrização se deve a carbonatação do óxido e hidróxido cálcio do cimento, pela ação do anidrido carbônico do ar e da água. Os cristais de carbonato de cálcio formados se encaixam entre si, dando lugar as forças de aderência mecânica e química entre eles e a superfície de concreto; chegando a ser tão forte, tal que o concreto recupera o monolitismo, podendo suportar forças de tração, desde que o elemento esteja submetido a uma carga constante e estática e mantiver a saturação de água na fissura, assim como a estabilidade da mesma por um período de 21 dias para estanqueidade e 90 dias para o monolitismo. (LFx Engenharia a, 2016 a, p. 54) 3 METODOLOGIA DE RECUPERAÇÃO COM CIMENTOCRISTALIZANTE A seguir apresenta-se o procedimento executivo dos serviços de engenharia para recuperação e proteção de concreto e da armadura com o sistema ‘Cimento Cristalizante’ realizado pela empresa LFx Engenharia na Coqueria 2 da Usiminas. Devido a Coqueria ter sido construída na década de 50, não existia muita preocupação com a impermeabilização da estrutura, ficando assim passível o aparecimentode patologias relacionadas a umidade. (USIMINAS, 2012, p.1) Após análise minuciosa foi definido o processo de recuperação com cimento cristalizante como procedimento adequado. A empresa LFx Engenharia, especializada em recuperação estrutural, foi contratada para sanar as patologias existentes. Dentro dos parâmetros técnicos e práticos adequados, define-se a seguir de maneira simples as etapas da recuperação realizada. 3.1 Delimitação da área de reparo, demolição eapicoamento Com o objetivo de uniformizar a área de reparo e garantir uma espessura mínima nas bordas, as áreas que serão reparadas deverão ser delimitadas com disco de corte. Uma vez definidas as áreas, procede-se a demarcação do perímetro de corte com lápis de cera ou giz. O corte é feito com máquina elétrica dotada de disco diamantado (tipo Makita), para corte seco, uma profundidade mínima de 1 cm, conforme mostra a figura 1 O disco de corte deverá ser mantido ortogonal à superfície, tomando-se os cuidados necessários para não danificar estribos e armaduras. Após o corte, proceder ao complemento a demolição do concreto e o apicoamento do concreto preservado. FIGURA 1 – Delimitação da área de reparo Fonte: LFX ENGENHARIA (2016 b) 3.2 Corte do concreto dasanomalias Anteriormente ao tratamento por pintura, devem ser executados a escarificação e remoção do concreto em todas as áreas com sintomas visuais como fissuramento, escorrimento e desplacamento do concreto com exposição da armadura. O concreto deteriorado deverá ser removido através de ponteiros, martelete elétrico ou pneumático, sem causar danos ou abalar a estrutura até a exposição da ferragem a ser tratada. Como mostra a figura 2, em hipótese alguma o corte deve deixar qualquer indício de oxidação e deve ser orientado de forma que a cavidade apresente cantos vivos para uma reconstituição adequada. É altamente recomendado, eliminar o concreto em volta de todo o perímetro, de 1 a 2 cm por detrás das armaduras na região com corrosão com o objetivo de permitir um bom acesso para a correta limpeza dos produtos de corrosão e o correto preenchimento dos vazios ao redor das barras pelo material de reparo. (LFx Engenharia a, 2016 a, p. 3) FIGURA 2 – Demolição e apicoamento Fonte: LFX ENGENHARIA (2016 b) 3.3 Limpeza das superfícies de concreto com jato de escória e água sob pressão A limpeza das superfícies tem como objetivo retirar todas as sujeiras e impregnações da antiga impermeabilização, partículas soltas, fungos, eflorescências, manchas, etc. Somente após esta limpeza será possível iniciar os trabalhos de recuperação, pois o substrato deverá estar totalmente limpo para possibilitar a visualização das patologias existentes. A figura 3 representa esse processo. FIGURA 3 – Jato de escória e água sob pressão Fonte: LFX ENGENHARIA (2016 b) Proceder jateamento com água e escória sob pressão com equipamentos tipo lava- jato com bico direcional e mangueiras de alta pressão com engates rápidos e lixamento elétrico com escova circular. (LFx Engenharia, 2016 a, p. 3) Iniciar a limpeza pelas partes mais altas, procurando manter uma pressão adequada para remoção das partículas soltas. A água e a escória utilizada deverão ser limpas, isentas de qualquer impureza que possa contaminar a superfície do concreto. 3.4 Limpeza dasarmaduras A limpeza das armaduras deverão ser realizadas de forma mecânica e manual, que serrão melhor detalhadas na sequência. 3.4.1 Mecânica Conforme a figura 4, com a armadura contaminada exposta, iniciar a limpeza com equipamento elétrico, removendo-se toda e qualquer impregnação. Avaliar a perda de seção da armadura, sendo que se a perda superar 20% esta deve ser completada ousubstituída. FIGURA 4 – Limpeza mecânica Fonte: LFX ENGENHARIA (2016 b) 3.4.2 Manual Após a limpeza mecânica, deverá ser realizada a limpeza manual com escova de aço para retirada minuciosa da contaminação em pontos não acessíveis mecanicamente. A figura 5 mostra como deve ser minucioso esse processo para que se garanta a limpeza total de toda armadura FIGURA 5 – Limpeza manual Fonte: LFX ENGENHARIA (2016 b) 3.5 Umidecendo o concreto O sistema de impermeabilização com cimento cristalizante requer um substrato saturado de água. As superfícies de concreto devem ser totalmente saturadas com água limpa antes da aplicação para auxiliar a cura dos produtos e garantir a formação profunda de cristais nos poros e capilares do concreto. Todo o excesso deve ser removido antes da aplicação. Se a superfície do concreto secar antes da aplicação, deverá ser assegurado que a mesma seja umedecida antes da aplicação do produto. (LFx Engenharia c, 2016 a, p. 5) 3.6 Tratamento por pintura Após os reparos necessários na superfície, deve ser feito o tratamento global da estrutura, através do tratamento por pintura com cimento cristalizante, o que é representado na figura 6. FIGURA 6 – Pintura de proteção Fonte: LFX ENGENHARIA (2016 b) Após, será realizada a reconstituição da superfície com argamassa, seguida de uma demão de pintura que também deverá ser aplicada no mínimo meio metro além das extremidades da superfície. O intervalo entre as demão será de 8 a 48 horas. (LFx Engenharia c, 2016 a, p. 5) 3.7 Mistura Deve ser misturado em volume com água limpa, livre de sais e outros detritos. Proceder a dosagem do pó e colocá-lo no recipiente onde será realizada a mistura. Separar então a quantidade de água a ser utilizada e adicioná-la ao pó, procedendo a mistura com betoneira ou outro tipo de equipamento que garanta uma adequada mistura. Os produtos devem ser misturados em quantidades suficientes de modo a serem aplicados até 20 minutos após o início da mistura. Caso a mistura sofra um 'falsa pega', não deverá ser adicionado mais água, apenas mexa a mistura novamente. (DENVER b, 2010, p.1) 3.8 Aplicação A aplicação deve ser realizada com uma trincha de nylon semi-rígida e espatulado, escovão (para grandes superfícies horizontais de concreto) ou equipamento de spray especial. (DENVER b, 2010, p.1) 4 CONCLUSÃO Apresentou-se nesse trabalho um panorama da impermeabilização com cimento cristalizante, relatando desde a reação química até as etapas do processo de recuperação. Os cimentos cristalizantes possuem a propriedade de penetração osmótica nos capilares da estrutura, formando um gel que se cristaliza, incorporando ao concreto compostos de cálcio estáveis e insolúveis propiciando uma estanqueidade progressiva da estrutura. 10 Os procedimentos de aplicação apresentados na recuperação realizada na Coqueria 2, mostram que o sistema pode ser considerado simples de executar e com resultados muito positivos. Concluindo, o cimento cristalizante age impermeabilizando a estrutura, reduzindo a permeabilidades do concreto, evitando assim o aparecimento de patologias. 5 REFERÊNCIASBIBLIOGRÁFICAS LFx ENGENHARIA. Recuperação de Estruturas - Procedimentos. Santana do Paraíso. 2012 a. LFx ENGENHARIA. Imagens da recuperação estrutural na Coqueria 2 - Usiminas. Santana do Paraíso. 2016 b. LFx ENGENHARIA. Metodologia de recuperação com cimento cristalizante. Usiminas. Santana do Paraíso. 2012 c. DENVER a. Disponível em: http://www.denverimper.com.br/pdf/Denverblock_BT012 REV04.pdf. (Acessado em 07 de Novembro de 2016). DENVER b. Denvertec 700. Folhetim técnico. 2010. RIGHI,G. V. Estudo dos sistemas de impermeabilização: Patologias, prevenções e correções – Análise de casos. 2009. 94p. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Universidade Federal de Santa Maria,Santa Maria, RS, Brasil. SOUZA C. F.. Avaliação da execução de sistemas de Impermeabilização flexível com manta asfáltica. 2010. 74p. Monografia (Graduação em Engenharia Civil) - Universidade Federal da Bahia, Salvador, BA,Brasil. USIMINAS. Disponível em: http://www.usiminas.com. (Acessado em 7 de Novembro de 2016).
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