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L935p Lucena, Plácido José Lins de.
As patologias do concreto causadas por ataques de sulfato: A
taumasita e seus mecanismos de formação e degradação / Plácido José Lins de
Lucena. - João Pessoa, 2017.
80f.
Orientador: Prof. Dr. Thiago da Silva Almeida.
Monografia (Curso de Engenharia Civil) –
Centro Universitário de João Pessoa – UNIPÊ.
1. Concreto. 2. Manifestações patológicas. 3. Ataques por
sulfatos. 4. Taumasita. I. Título.
UNIPÊ / BC CDU - 624
A Deus e à minha família.
Dedico.
AGRADECIMENTOS
Agradeço às minhas mães Maria e Margarete, ao meu pai Manoel por me
proporcionarem a oportunidade desta conquista.
À minha irmã Walquíria, pelo apoio.
Ao meu orientador Thiago da Silva Almeida, pelo apoio e contribuição essencial para
realização deste trabalho, que também foi meu professor da disciplina de Topografia ainda no
início do curso e que desde aquela época eu sabia que poderia contar com ele.
Aos meus mestres no sentido literal da palavra, Roberto Capistrano, José Vicente,
Oswaldo Milaré, Alan Feitosa, Benedito “Bené”, Antônio Relvas, Evelyne Emanuelle,
Jackson Pedrosa, Wanessa Cartaxo, Wilson Cartaxo, Laudelino Pedrosa, Adriana Ribeiro e
Clóvis dos Santos, por fomentarem meu conhecimento e consequentemente contribuírem para
que eu me torne um profissional vitorioso.
A minha namorada Isadora, pelo apoio incondicional nesta caminhada.
Aos meus amigos que sempre estiveram ao meu lado, pelo apoio e compreensão pelos
momentos de ausência.
Aos amigos que fiz no decorrer do curso e sei que estarão comigo para sempre.
A todos aqueles que de alguma forma puderam contribuir para a realização deste
sonho.
“O insucesso é apenas uma
oportunidade para recomeçar com
mais inteligência. ”
Henry Ford
LUCENA, Plácido José Lins de. As patologias do concreto causadas por ataques de
sulfato: A taumasita e seus mecanismos de formação e degradação. 2017. 80f. Monografia
(Graduação em Engenharia Civil). Centro Universitário de João Pessoa (UNIPÊ).
RESUMO
A história da humanidade está diretamente ligada ao desenvolvimento da construção civil. Tal
afirmativa é tão verdadeira que as civilizações ao longo dos tempos têm como marcos
referenciais as suas construções. No Egito, as pirâmides; Em Roma, o Coliseu e o Panteão; Na
Grécia, o Partenon. O concreto foi o material mais utilizado durante o Império Romano,
porém com a decadência do mesmo o concreto teve seu uso reduzido e só voltou utilizado em
níveis consideráveis em meados do século XVIII, após John Smeaton realizar estudos a fim
de reconstruir o farol de Eddystone, na Inglaterra. O cimento Portland surgiu apenas em 1824
e foi patenteado por Joseph Aspdin. A partir desse momento o concreto voltou a ser
consumido em larga escala e é nos dias de hoje o material mais consumido do mundo depois
da água. A revolução mercadológica constante da construção civil faz com que riscos
calculados sejam recorrentes e em consequência destes podem surgir manifestações
patológicas, dentre as quais podem-se enquadrar os ataques por sulfatos, sendo a taumasita o
mais nocivo destes. Baseado nesta situação buscou-se utilizar o método de pesquisa
bibliográfica com a finalidade de adquirir conhecimento acerca do concreto, dos ambientes e
condições externas ou internas que favorecessem o acometimento da patologia sobre as
estruturas de concreto, visando entender os mecanismos de formação e deterioração da
taumasita, bem como propor meios de mitigação deste fenômeno. O concreto é um material
que possui ótimas características quando bem executado. Para tanto é necessário que o mesmo
seja composto por materiais de boa qualidade. Não bastando isso, os processos de preparo,
transporte, lançamento, adensamento e cura tem fundamental importância para um bom
produto final. Fatores como a presença de umidade, as baixas temperaturas e a presença de
sais na água ou solo, que independem do controle humano. A ocorrência destas condições
juntamente com um concreto de alta porosidade e consequente permeabilidade pode formar o
ambiente ideal para o ataque de taumasita. A taumasita decorre da presença de sulfato de
magnésio em grandes concentrações associada aos fatores anteriormente citados. O sulfato em
um primeiro momento reage com a fase sólida do cimento chamada de portlandita, fazendo
com que outra fase denominada C-S-H libere mais portlandita para o ambiente numa tentativa
de equilibrar o sistema. Em consequência disto, o C-S-H começa a se descalcificar e se torna
suscetível ao ataque do sulfato. Num segundo momento o C-S-H reage com o sulfato, se
desmembrando em gipsita, brucita e sílica, além de formar um material conhecido como
silicato hidratado de magnésio, que não possui nenhuma função ligante. Ao se observar o
modo como tal manifestação se forma e agride as estruturas, especialmente pilares e
fundações que são os elementos que possuem maior contato com umidade e o solo, nota-se
que o uso adequado da relação água/cimento, a presença de agregados com uma boa
distribuição granulométrica, a execução correta das etapas de preparo, transporte, lançamento,
adensamento e cura, bem como a utilização de adições e aditivos que possam conferir uma
boa compacidade assim como baixa porosidade e permeabilidade são de extrema relevância
no intuito de tentar evitar o surgimento da taumasita.
Palavras-chave: Concreto. Manifestações patológicas. Ataques por sulfatos. Taumasita.
LUCENA, Plácido José Lins de. The pathologies of the concrete caused by sulfate attacks:
The taumasite and its mechanisms of formation and degradation. 2017. 80f Monography
(Undergraduate in Civil Engineering). Centro Universitário de João Pessoa (UNIPÊ).
ABSTRACT
The history of humanity is directed to the development of civil construction. This assertion is
so true that civilizations over time have the referential landmarks as their constructions. In
Egypt, like pyramids; In Rome, the Colosseum and the Pantheon; In Greece, the Parthenon.
The ideal was the material most used during the Roman Empire but with a reduced use and it
was used at considerable levels in the mid-eighteenth century, after John Smeaton conduct
studies in order to rebuild the lighthouse of Eddystone In England. Portland cement only
emerged in 1824 and was patented by Joseph Aspdin. From a moment in real time, it is
necessary to consume on a large scale and in our day the most consumed material in the world
after water. The constant marketing revolution of the civil construction causes that the
calculated and recurring risk and as a consequence of it can appear pathological
manifestations, among which the attacks by sulphates can be included, being a taumasita themost noxious of these. Based on this situation, it was sought to use the bibliographical
research method to acquire knowledge about issues of the concrete, the external and internal
environments and conditions that favor the involvement of the pathology over structures of
the concrete, in order to understand the mechanism of formation and the deterioration of
Taumasita, as well as proposed ways of mitigating this phenomenon. Concrete is a material
that has great features when well executed. For what is needed by good quality components.
Not enough, the processes of preparation, transportation, launching, densification and curing
are of fundamental importance to a good final product. Factors such as the presence of
humidity, such as low temperatures and the presence of exits in water or soil, which are
independent of human control. An occurrence, which is the case of a taumasite attack, ideal
for the taumasite attack. The taumasite results from the presence of magnesium sulphate in
high concentrations associated with the previously mentioned factors. The sulfate at first
reacts with a continuous phase of the cement called portlandite, causing another phase called
C-S-H to release more portlandite into the environment in an attempt to balance the system.
As a result, C-S-H begins to decalcify and becomes more susceptible to sulfate attack.
Second, C-S-H reacts with sulphate, disintegrating in gypsum, brucite and silica, in addition
to forming material known as hydrated magnesium silicate, which has no binding function.
When observing the way in which such manifestation is formed and attacked the structures,
especially pillars and foundations that are the elements that have greater contact with
humidity and soil, it is noted that the proper use of the water / cement ratio, the presence of
aggregates with a good particle size distribution, the correct execution of the stages of
preparation, transportation, release, densification and curing, as well as the use of additions
and additives that can confer A good compactness as well as low porosity and permeability
are of extreme relevance in order to try to avoid the appearance of taumasite.
Keywords: Concrete. Pathological manifestations. Sulfate attacks. Taumasite.
LISTA DE FIGURAS
Figura 4.1 - Coliseu ................................................................................................................. 22
Figura 4.2 - Corte de uma seção do Panteão de Roma ............................................................ 23
Figura 4.3 - Barco de Lambot ................................................................................................. 23
Figura 4.4 - Escala granulométrica da NBR 6502/95 ............................................................. 27
Figura 4.5 - Produção de concreto usinado ............................................................................. 34
Figura 4.6 - Tempo estimado para transporte do concreto ...................................................... 34
Figura 4.7 - Lançamento e adensamento do concreto ............................................................. 35
Figura 4.8 - Cura do concreto .................................................................................................. 35
Figura 4.9 - Digrama dos fatores que acometem a permabilidade .......................................... 39
Figura 4.10 - Algumas origens da umidade nas edificações ................................................... 40
Figura 4.11 - Pilar acometido por ataque de íons de sulfato ................................................... 53
Figura 4.12 - Média anual de temperaturas para o Brasil em 2016 ......................................... 57
Figura 4.13 - Pilar acometido pela taumasita .......................................................................... 61
LISTA DE QUADROS
Quadro 4.1 - Principais compostos do cimento ...................................................................... 26
Quadro 4.2 - Tipos de cimento Portland normalizados no Brasil ........................................... 31
Quadro 4.3 - Classes de Agressividade Ambiental ................................................................. 38
Quadro 4.4 - Correspondência entre a CAA e a qualidade do concreto ................................. 45
Quadro 4.5 - Relação entre a CAA e o cobrimento nominal .................................................. 45
Quadro 4.6 - Análise das origens das manifestações patológicas ........................................... 50
Quadro 4.7 - Severidade dos ataques dos concretos expostos aos sulfatos............................. 51
Quadro 4.8 - Sugestões para melhorar a resistência do concreto ao ataque de sulfatos ......... 64
LISTA DE TABELAS
Tabela 4.1 - Ensaios normalizados pela ASTM para caracterizar agregados .......................... 28
Tabela 4.2 - Resistência à compressão obtida ao término do ensaio. ...................................... 58
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
Al
3+
Íon alumínio
Al2O3 Óxido de alumínio ou alumina
CAA Classe de agressividade ambiental
Ca
2+
Íon cálcio
CaO Óxido de cálcio ou cal
Ca(OH)2 Hidróxido de cálcio ou portlandita
CaSO4 Sulfato de cálcio
Ca2SO4.2H2O Sulfato de cálcio hidratado, gipsita ou gesso
Ca6[Al(OH)6]2.24H2O}.[(SO4)3.2H2O
ou 3CaO.Al2O3.3CaSO4.32H2O
Etringita
Ca6[Si(OH)6]2.24H2O}.[(SO4)2.(CO3)2
ou CaSiO3.CaSO4.CaCO3.15H2O
Taumasita
Cl
-
Íon cloreto
CO3
2-
Íon carbonato
C2S ou 2CaO.SiO2 Silicato bicálcico
C3A ou 3CaO.Al2O3 Aluminato tricálcico
C3S ou 3CaO.SiO2 Silicato tricálcico
C4AF ou 4CaO.Al2O3.Fe2O3 Ferro-aluminato tetracálcico
C-S-H Silicato de cálcio hidratado
Fe2O3 Óxido de ferro, óxido férrico ou hematita
H
+
Cátion hidrogênio
K
+
Íon potássio
K2O Óxido de potássio
Mg
2+
Íon magnésio
MgCl2 Cloreto de magnésio
MgO Óxido de magnésio ou magnésia
Mg(OH)2 Hidróxido de magnésio ou brucita
MgSO4 Sulfato de magnésio
M-S-H Silicato hidratado de magnésio ou talco
Na
+
Íon sódio
NaCl Cloreto de sódio
Na2O Óxido de sódio ou monóxido de sódio
Na2SO4 Sulfato de sódio
OH
-
Ânion hidroxila
O
2-
Superóxido
pH Potencial hidrogeniônico
Si
4+
Íon silicio
SiO2 Dióxido de silício ou sílica
SO3
Óxido sulfúrico, anidrido sulfúrico ou trióxido de
enxofre
SO4
2-
Íon sulfato
TiO2 Dióxido de titânio
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................... 15
2 OBJETIVOS ........................................................................................................................ 20
2.1 Geral .................................................................................................................................. 20
2.2 Específicos ......................................................................................................................... 20
3 PERCURSO METODOLÓGICO ..................................................................................... 21
3.1 Caracterização da pesquisa ............................................................................................. 21
3.2 Campo de pesquisa ........................................................................................................... 21
4 REFERENCIAL TEÓRICO .............................................................................................. 22
4.1 Concreto ............................................................................................................................ 22
4.1.1 Componentes do concreto ...............................................................................................24
4.1.1.1 Cimento Portland .......................................................................................................... 25
4.1.1.2 Agregados ..................................................................................................................... 26
4.1.1.3 Água ............................................................................................................................. 29
4.1.1.4 Adições ......................................................................................................................... 30
4.1.1.5 Aditivos ........................................................................................................................ 32
4.1.2 Preparo, transporte, lançamento, adensamento e cura do concreto ................................. 33
4.1.3 Propriedades do concreto ................................................................................................ 36
4.1.3.1 Estado fresco ................................................................................................................ 36
4.1.3.2 Estado endurecido......................................................................................................... 36
4.2 Umidade ............................................................................................................................. 39
4.2.1 A água e suas origens ...................................................................................................... 40
4.3 Temperatura ..................................................................................................................... 42
4.4 Sais ..................................................................................................................................... 43
4.5 Patologias das construções ............................................................................................... 46
4.5.1 Origem das patologias ..................................................................................................... 46
4.6 Patologias do concreto ...................................................................................................... 47
4.6.1 Tipos de patologias do concreto ...................................................................................... 48
4.7 Ataques por sulfatos ......................................................................................................... 50
4.7.1 Ingresso de íons de sulfato............................................................................................... 52
4.7.2 Cristalização dos sais de sulfato ...................................................................................... 53
4.7.3 Formação de etringita tardia ............................................................................................ 54
4.7.4 Formação de taumasita .................................................................................................... 56
4.7.4.1 Condições ambientais favoráveis ao surgimento de taumasita .................................... 56
4.7.4.2 Mecanismo de formação de taumasita.......................................................................... 60
4.7.4.3 Mecanismo de degradação de taumasita ...................................................................... 61
4.7.4.4 Meios de mitigação da manifestação patológica .......................................................... 63
5. CONSIDERAÇÕES FINAIS ............................................................................................. 66
5.1 Considerações ................................................................................................................... 66
5.2 Sugestões para trabalhos futuros .................................................................................... 67
REFERÊNCIAS ..................................................................................................................... 68
15
1 INTRODUÇÃO
Desde os primórdios da humanidade a construção civil se faz presente. Os primeiros
humanos conviviam em condições ambientais pouco favoráveis e sentiam a necessidade de se
proteger das intempéries, bem como de outras ameaças, tais como a presença de animais
selvagens.
A princípio, como não existia conhecimento cientifico tudo que era feito por aqueles
homens se baseava na intuição e conhecimento empírico. Com o passar do tempo estes
começaram a se socializar e assim surgiram as civilizações. Para o dicionário Michaelis
(2015), a civilização é o resultado dos avanços dos seres humanos em relação a sua evolução
social e intelectual.
Diante dessa perspectiva o grau de conhecimento humano passou para outro patamar,
levando o desenvolvimento a um nível cientifico, ainda que este fosse superficial. Nesta
condição, o homem começou a conhecer as características dos materiais com quais utilizava e
a condições e limites de uso destes (VERÇOZA, 2015).
Battagin (2017) comenta que o cimento é um material cuja origem se dá há 4500 anos,
onde os egípcios faziam uso de um aglomerante à base de gesso calcinado. Ainda segundo o
autor, Grécia e Roma antigas utilizaram solos que possuíam partículas vulcânicas para a
construção de monumentos como o Panteão e o Coliseu. Tais solos endureciam ao entrar em
contato com a água.
No intuito de desenvolver testes para efetuar a reconstrução do Farol de Eddystone no
ano de 1756, localizado na Inglaterra, John Smeaton desenvolveu um cimento proveniente da
calcinação de rochas calcárias contendo grandes quantidades de argila. Tempos depois, em
1818, um francês chamado Joseph Louis Vicat efetuou misturas de cal, gesso e argilas
diversas, em variadas proporções, concluindo que a qualidade do cimento estava diretamente
ligada ao planejamento das misturas, fato este que resultaria em cimentos mais resistentes que
os naturais. (KAEFER, 1998).
Em 1824, Joseph Aspdin calcinou rochas calcárias e argila, obtendo posteriormente
um material pulverulento que ao secar, tornava-se tão duro quanto as pedras utilizadas nas
construções e que também não se dissolvia ao entrar em contato com água. Surgia então o
cimento Portland, que recebeu tal nome em alusão a Ilha britânica de Portland, uma vez que
sua cor, durabilidade e solidez se assemelhavam às rochas daquela ilha (NEVILLE;
BROOKS, 2013).
16
Posteriormente, por volta de 1849, houve o surgimento do concreto armado por
Joseph-Louis Lambot, um agricultor que desenvolveu um barco feito de concreto reforçado
com ferro. Tal concreto era diferente deste utilizado atualmente, pois era composto de
cimento, areia, cal e água, formando o que se conhece aqui no Brasil como argamassa armada
(CARVALHO, 2008).
Segundo Neville e Brooks (2013), o concreto da forma que se conhece usualmente nos
dias de hoje, tem em sua composição básica a presença de agregados bem graduados, que têm
por objetivo resistir aos esforços mecânicos, bem como ao desgaste e à ação das intempéries,
além reduzir possíveis variações volumétricas, assim como reduzir os custos da produção do
material.
De acordo com Mehta e Monteiro (2014), o fato de o concreto ter ótima resistência à
água, possuir fácil moldagem devido à sua fluidez e o seu baixo custo associado à
disponibilidade no mercado faz com que o concreto seja tão bem visto aos olhos da
engenharia.
A construção civil sempre está em desenvolvimento e a necessidade de revolucionar o
mercado em que está inserido acaba por permitir o surgimento de novos riscos, mesmo que
sejam comedidos. Deste modo, a ocorrência de tal situação permite o progresso tecnológico,
uma vez que é possível se conhecer cada vez mais sobre os materiais e estruturas,
principalmente a partir de estudos e análises feitas sobreerros responsáveis por deterioração
pré-matura ou acidentes de modo geral (SOUZA; RIPPER, 1998).
Verçoza (2015) ao discorrer sobre materiais de construção, afirma que a utilização de
determinados produtos que visem sanar defeitos ou agregar qualidades pode trazer consigo o
surgimento de outras deficiências, a exemplo da incorporação de aditivos ao concreto, que
pode vir a desencadear uma série de reações, sejam elas de ordem química, física ou físico-
química.
A presença de tais deficiências torna necessária a realização de um estudo mais
aprofundado acerca de suas causas e efeitos. Sendo assim, a engenharia civil adotou
analogamente o termo “patologia”, muito difundido no meio cientifico que é definido como
sendo a ciência que busca entender e evidenciar os mecanismos e causas de determinadas
manifestações patológicas. Em consequência disto, a manifestação patológica é o mecanismo
que provém de uma degradação. Assim como o corpo humano, uma obra de engenharia
possui seus diversos sistemas e todos eles estão sujeitos à ação de doenças (SILVA, 2011).
17
Souza e Ripper (1998) informam que a ocorrência das manifestações patológicas é
responsável por afetar o desempenho das construções, e este pode ser entendido como o
comportamento da estrutura durante sua utilização.
O desempenho de uma edificação está diretamente ligado às necessidades dos
usuários, devendo-se considerar que cada usuário possui suas individualidades e necessidades
específicas. De modo geral, existem aspectos que afetam o desempenho da estrutura, podendo
ser de origem interna ou externa ao ambiente, ou de diversas naturezas, tais como agentes
mecânicos, agentes eletromagnéticos, agentes térmicos, químicos ou ainda biológicos
(CREMONINI, 1988).
Dentre os agentes químicos, os sais são considerados fontes de contaminação. Estes
podem ser encontrados na natureza, ser produzidos ou até mesmo surgir a partir da
combinação de materiais de construção. Deste modo pode-se afirmar que eles são
provenientes tanto dos materiais de construção, assim como da combinação equivocada deles,
além da própria atmosfera, bem como dos sais de degelo, dos adubos, dos solos e dos lençóis
freáticos (NAPPI; LALANE, 2010).
Para Neville (2016), os sais, por si só, em seu estado sólido não acarretam problemas
ao concreto, porém quando dissolvidos em meios aquosos, tais sais reagem com a pasta
hidratada de cimento e podem provocar sérios danos à estrutura.
A umidade constitui uma grande ameaça a uma edificação. A ocorrência e frequência
de patologias provenientes de sua presença estão normalmente vinculadas à idade da
construção, assim como ao clima, materiais, técnicas utilizadas e ao controle de qualidade
existente durante a execução dos serviços (JONOV; NASCIMENTO; SILVA, 2013).
De acordo com Figueiredo et al. (2016), a presença de água é um fator bastante
relevante para contribuir com o surgimento de manifestações patológicas, dentre as quais
podem ser citadas as reações álcali-agregados, as eflorescências e os ataques por sulfatos.
Tais ataques por sulfatos resultam da combinação de um ambiente onde exista água
juntamente com a presença de sais de sulfato. De modo geral são quatro as formas de ataques:
o ingresso de íons de sulfato para o interior da pasta, a cristalização dos sais de sulfato, a
formação de etringita tardia e a formação de taumasita (SOUZA, 2006).
A nível mundial, uma edificação histórica, conhecida como "The Vanticelli's mole",
localizada na cidade de Ancona, Itália, apresentou a formação de taumasita em sua alvenaria.
Em alguns países da Europa, a exemplo da Alemanha, já existem leis que proíbem a prática
do uso de sal para acelerar o processo de degelo da neve, pois a presença de sais no solo
estava colaborando substancialmente para a ocorrência de ataques por sulfato nas estruturas
18
de concreto, inclusive taumasita. No Brasil, ao desenvolver um estudo sobre estabilização de
solo com adição de cal em um trecho rodoviário executado no Rio Grande do Sul, identificou-
se a ocorrência de ataque por sulfatos, onde foi verificada a possibilidade de ter a presença da
taumasita (CORINALDESI, MORICONI, TITTARELLI, 2003; LOVATO, 2004; NAPPI. S;
NAPPI, M., 2013).
A existência de poucos casos citados está relacionada à dificuldade de encontrar
estudos que comprovem a presença do fenômeno nas edificações.
O surgimento da taumasita depende da presença de umidade, de sulfatos e de silicato
hidratado de cálcio, além da um ambiente que possua baixas temperaturas, variando entre 0º e
10º C. Apesar de estar presente na química do cimento Portland, a taumasita pode se formar
na ausência deste, bastando apenas que exista cal ou gesso cumprindo a função de
aglomerante, uma vez que estes contêm os elementos essenciais para sua formação (NAPPI.
S; NAPPI, M., 2013).
Collepardi (1990) relata que uma das principais características da taumasita é que após
sua formação, o corpo tende a se tornar inconsistente, perdendo sua resistência, fato este que é
responsável pela sua desagregação, ainda mais quando na presença de água. Além disso, a
taumasita pode se formar brevemente, podendo surgir após dez dias da sua execução ou até
mesmo anos depois, mas esta variação da ocorrência é determinada pelas condições
ambientais de umidade e temperatura.
De acordo com Souza e Ripper (1998) as manifestações patológicas são em sua
maioria causadas por falhas, sejam elas no processo de concepção, execução ou utilização das
edificações e suas estruturas, considerando-se as causas intrínsecas ou extrínsecas a elas. Tais
fatores ainda dependem de equívocos humanos, causas naturais peculiares ao concreto dentre
outras ações.
O problema que envolve não apenas a formação de taumasita, assim como as demais
manifestações recorrentes é o fato de existir uma necessidade cada vez maior de se construir
com maior celeridade, levando as partes envolvidas no processo construtivo como um todo a
deixar de cumprir etapas importantes bem como não utilizar métodos e técnicas adequados a
cada situação ocorrente.
Sendo assim, este documento tem sua relevância, pois tem o intuito de contribuir para
o entendimento acerca da formação da taumasita, sendo esta uma manifestação que causa
graves transtornos às estruturas acometidas pela sua presença, além de auxiliar os
profissionais da área, que especialmente no Brasil, não tem conhecimento tão aprofundado
sobre tal adversidade, não por falta de comprometimento, mas pelo próprio clima do país, que
19
não permite o aparecimento regular, tornando-se assim uma ferramenta mais complicada de
ser estudada. Além disso, a realização deste estudo tem grande importância para a formação
do alunado, pois devido ao fato de não ter sido abordado durante a graduação o mesmo irá
agregar conhecimentos pertinentes em termos profissionais.
20
2 OBJETIVOS
2.1 Geral
Discorrer acerca dos ataques provocados por sulfatos, em especial sobre a taumasita,
buscando apresentar informações que sejam relevantes no intuito de evitar o surgimento de tal
manifestação.
2.2 Específicos
Entender o mecanismo de formação da taumasita;
Evidenciar o mecanismo de deterioração da taumasita;
Propor meios de mitigação relativos à presença da taumasita.
21
3 PERCURSO METODOLÓGICO
3.1 Caracterização da pesquisa
O presente documento é caracterizado por se tratar de uma revisão de literatura e tem o
propósito de utilizar a técnica de pesquisa bibliográfica no intuito de buscar informações
suficientes para atingir os objetivos a que este se propõe.
3.2 Campo de pesquisa
Através de amostraobtida dentro de um universo com a utilização de materiais
bibliográficos físicos e virtuais, tais como livros, revistas, artigos, monografias, trabalhos de
conclusão de curso, teses, dissertações, homepages, normas técnicas e outros documentos que
tratem das patologias causadas por ataques de sulfatos, em especial a taumasita.
22
4 REFERENCIAL TEÓRICO
4.1 Concreto
As pedras e madeiras foram os materiais mais utilizados nas construções das antigas
edificações. Posteriormente, o ferro, o aço e concreto foram conhecidos e conquistaram seus
espaços, com suas devidas importâncias. Quando se diz que um material é ideal
construtivamente, devem-se considerar suas características de resistência e durabilidade.
Diante desta situação, o concreto ganhou destaque, visto que em comparação com outros
materiais anteriormente citados, ele obtinha vantagem em relação a tais propriedades
(BASTOS, 2006).
O uso do concreto é tão antigo que expedições arqueológicas encontraram habitações
executadas parcialmente em concreto datadas de 4000 a.C. no Iraque. Muitas civilizações
desenvolveram a utilização de vários materiais de construção, dentre eles a argila, a cal, as
fibras vegetais e gesso. Os gregos apesar de conhecerem o concreto não costumavam utilizá-
lo como elemento estrutural e o aproveitavam apenas para cumprir a função de revestimento.
Na antiguidade, os romanos foram aqueles que mais difundiram o uso do concreto, sendo ele
juntamente com as rochas, os principais constituintes de suas construções suntuosas,
aquedutos e templos, sendo o Panteão de Roma e o Coliseu, duas grandes referências
arquitetônicas (KAEFER, 1998).
A figura 4.1 a seguir mostra o coliseu, que foi criado durante o Império Romano no
intuito de divertir o povo que naquela época costumava se reunir para apreciar eventos tais
como: lutas entre gladiadores, execuções de prisioneiros, exibição de animais exóticos, caça
aos leões, dentre outras atividades (GASPARETTO JÚNIOR, 2017).
Figura 4.1 - Coliseu
Fonte: (http://blog.mundi.com.br/2015/10/07/coliseu-um-passeio-pela-historia/, 2015).
23
A figura 4.2 é uma representação do Panteão de Roma, que foi um templo de adoração
que conheceu a Roma antiga, medieval, papal, renascentista e a Roma capital, quando se
tornou sacrário do novo reino, pelos reis da Itália unificada (IACUZIO, 2015).
Figura 4.2 - Corte de uma seção do Panteão de Roma
Fonte: (http://www.electrummagazine.com/2016/05/imperium-and-genius-in-the-pantheon-of-rome/, 2016).
Os romanos foram responsáveis por tentar armar o concreto, porém não obtiveram
êxito, pois os cabos de bronze utilizados possuíam coeficiente de dilatação térmica bem
diferente do concreto. Com o passar do tempo o concreto passou ser utilizado apenas em
fundações e algumas alvenarias, e somente no século XVIII, com os estudos realizados acerca
das propriedades do cimento por Smeaton (1758), Parker (1796) e Louis Vicat (1818), que
acarretou na patente do cimento Portland, apontada por Joseph Aspdin no ano de 1824, foi
que o concreto voltou a ser aplicado nas construções em larga escala (APPLETON, 2013).
O barco de argamassa armada desenvolvido por Joseph Louis Lambot apresentado na
figura 4.3 a seguir apesar de cumprir a finalidades a que se destinava, não obteve o sucesso
esperado (CARVALHO, 2008).
Figura 4.3 - Barco de Lambot
Fonte: (http://www.lafarge.at/unternehmen/presse/news/beton-schwimmt/, 2017).
24
O concreto é um material de construção cujo uso é bastante difundido e por tal motivo
ele é o segundo material mais consumido no mundo, ficando atrás apenas da água. É possível
notar sua presença em vários lugares, a exemplo de residências, edifícios, rodovias, pontes,
barragens, obras que envolvem saneamento e drenagem dentre outras. De modo geral, pode-se
definir o concreto como sendo uma espécie de rocha artificial que se molda à engenhosidade
humana, que quando endurecido possui características similares as das rochas e em seu estado
fresco, possui tamanha plasticidade que é capaz de ser modelado em diversas formas e
tamanho (PEDROSO, 2009).
Neville e Brooks (2013) se referem ao material como um produto derivado de um
meio aglomerante que normalmente provém da reação ocorrida entre cimento hidráulico e
água, porém devendo-se considerar a existência de outros materiais inseridos nesta mistura.
Em termos gerais, o concreto não apresenta a tamanha dureza e nem a grande
resistência de materiais como o aço, mas sua utilização é tão vasta por alguns fatores
consideravelmente relevantes. Este compósito tem ótima resistência ao contato com água,
diferentemente de aço e madeira, que tendem a se deteriorar mais rapidamente. Além disso,
possui grande facilidade de se moldar, permitindo a criação de múltiplos elementos
estruturais, bem como é um material de baixo custo e que possui grande disponibilidade
(MEHTA; MONTEIRO, 2014).
4.1.1 Componentes do concreto
É dito compósito aquele material composto por pelo menos duas fases de
características químicas e físicas distintas, sendo uma contínua, chamada também de matriz e
a outra denominada dispersa, podendo ser contínua ou não, onde as propriedades alcançadas
diante da junção dos atributos das mesmas (SILVA, 2017).
Diante deste conceito, o concreto pode ser qualificado como um compósito, pois
possui em sua matriz o cimento, material que reage quimicamente ao entrar em contato com
água. Tal material compõe-se de um aglomerante, normalmente o cimento Portland, areia e
brita denominada de agregado miúdo e graúdo respectivamente, água e ocasionalmente
adições minerais e aditivos. A proporção de cada um destes constituintes na mistura é
designada por traço, sendo ele o encarregado pela resistência do concreto (CRIVELARO;
PINHEIRO, 2014).
25
4.1.1.1 Cimento Portland
O referido material é pó fino, que possui propriedades aglutinantes e que ao reagir
quimicamente com a água, enrijece, e mesmo que venha a entrar em contato com água
posteriormente mantém suas características, não se decompondo. Por este fato diz-se que o
cimento é o agente principal da transformação dos materiais que compõem o concreto em
produtos finais a que se destinam, como lajes, vigas e pilares. Pelo fato de sua reação química
ocorrer através da água, o cimento é denominado de aglomerante hidráulico (ASSOCIAÇÃO
BRASILEIRA DE CIMENTO PORTLAND, 2002).
O clinquer é o principal constituinte do cimento, sendo ele formado por pequenos
nódulos que variam de 5 até 25 mm de diâmetro de material sintetizado em decorrência da
mistura de determinadas matérias primas em proporções convenientes e posterior
aquecimento sob altas temperaturas. Neste caso, os componentes desta combinação são
silicatos de cálcio hidráulicos cristalinos e pouca quantidade de sulfatos de cálcio, podendo
ainda conter até 5% de calcário, cumprindo o papel de adição durante o processo de moagem
deste (MEHTA; MONTEIRO, 2014).
No estudo dos compostos do cimento é bastante comum se referir aos seus
componentes por intermédio dos compostos complexos, porém é importante destacar os
constituintes individualmente, explicitando sua relevância no conjunto. A cal (CaO) é o
elemento substancial do cimento, sendo ele o constituinte de maior proporção na mistura.
Normalmente sua presença provém da decomposição do carbonato de cálcio. A sílica (SiO2) é
o segundo composto na escala de proporção e sua existência se deve principalmente as argilas
utilizadas como matéria prima. A alumina (Al2O3) é o terceiro componente nesta escala
decrescente e assim como a sílica é proveniente das argilas. Seu percentual normalmente é
baixo, pois ao secombinar com a cal acelera o processo de pega do aglomerante e diminui a
resistência referente aos sulfatos. Assim como o item citado acima, o óxido de ferro (Fe2O3)
também advém da argila e é bastante útil devido à sua condição de material fundente,
devendo sua porcentagem ser inferior a de alumina (PETRUCCI, 1998).
Estes são os principais componentes do cimento Portland. Contudo, ainda existem
constituintes a serem relatados, pois mesmo que se apresentem em porções menores,
contribuem para agregar características peculiares ao material. A magnésia (MgO)
proveniente quase sempre do carbonato de magnésio existente no calcário deve ter percentual
baixo e bem definido, visto que pode atuar como agente expansor e vir a desestabilizar os
volumes de concretos e argamassas. Os anidridos sulfúricos (SO3) são adicionados em
26
pequenas quantidades após a calcinação do clínquer, visando retardar o tempo de pega do
material. Vale salientar que nesta combinação de elementos ainda se encontram algumas
impurezas, o óxido de sódio (Na2O) e o óxido de potássio (K2O), conhecidos como os álcalis
do cimento, além do óxido de titânio (TiO2) e outros elementos de menor relevância.
(OLIVEIRA, 2015).
Diante da produção do clínquer é possível estabelecer os principais compostos do
cimento, ou seja, os silicatos e aluminatos formados neste processo, além da gipsita, da forma
apresentada no quadro 4.1 a seguir.
Quadro 4.1 - Principais compostos do cimento
Fonte: Adaptado de Souza e Ripper (1998, p. 85).
Os silicatos tricálcico e bicálcico são responsáveis por conferir resistência mecânica às
pastas de cimento. O C3S continua a se hidratar durante os anos subsequentes e devido ao
grau de hidratação incialmente elevado o torna responsável pelas resistências iniciais do
concreto. Apesar de garantir resistência ao cimento, o C2S se hidrata mais lentamente, sendo
este o fator que contribui para a obtenção de resistência mecânica de médio e longo prazo.
Dentre os principais compostos do cimento, o C3A é o que possui maior calor de hidratação e
que se hidrata mais rapidamente. Sua colaboração acerca da resistência mecânica é
relativamente pequena, sendo importante apenas no início do processo de pega. O C4AF quase
não contribui para o aporte de resistência, apresentando calor de hidratação moderado e boa
estabilidade em termos químicos (SOUZA; RIPPER, 1998).
4.1.1.2 Agregados
Os solos são de modo geral o resultado das intempéries e ocorrem normalmente por
meio de desintegração mecânica ou decomposição química. No primeiro caso, a água, os
ventos, as temperaturas a que estão submetidas e até mesmo a vegetação contribuem para a
formação de pedregulhos, areias, siltes e em alguns casos argila. Quando se trata da
decomposição química, acontece a modificação mineralógica das rochas de origem, cujo
Compostos
Notações químicas dos
cimentos
Notações químicas
condensadas
Silicato Tricálcico 3CaO.SiO2 C3S
Silicato Bicálcico 2CaO.SiO2 C2S
Aluminato Tricálcico 3CaO.Al2O3 C3A
Ferro-Aluminato Tetracálcico 4CaO.Al2O3.Fe2O3 C4AF
Gipsita CaSO4.2H2O C5H2
27
principal causador deste processo é a água, agindo através de seus mecanismos de oxidação,
hidratação, carbonização, bem como os efeitos químicos da vegetação (CAPUTO, 1988).
Podem-se considerar os solos divididos em dois grupos, sendo eles os solos grossos e
finos, onde seu enquadramento está a depender do tamanho das partículas, pois através dele é
possível determinar se a força de campo que atua sobre o grão será de cunho gravitacional, no
caso dos solos grossos, ou de cunho elétrico para o caso de solos finos. Dentro do grupo dos
solos grossos estão as areias, as britas, os pedregulhos e matacões, enquanto que a classe dos
ditos finos é representada pelos siltes e argilas (MACHADO, S.; MACHADO, M., 2014).
Os agregados provêm de origem natural como é o caso das areias e seixos, mas
também podem ser obtidos industrialmente, a exemplo das britas que são rochas que passam
por processo de redução por meio de britagem e peneiramento de grandes blocos rochosos de
granito, gnaisse, basalto e calcário (CRIVELARO; PINHEIRO, 2014).
Com a finalidade de conhecer o material a ser utilizado é importante obter
informações sobre o tamanho dos grãos de determinado solo. Neste sentido, faz-se uma
análise granulométrica, dividida em fases de peneiramento e sedimentação. Para
caracterização dos agregados basta ser realizado o processo de peneiramento, visto que o
ensaio de sedimentação identifica os solos finos como silte e argila. O método consiste em
realizar o peneiramento sucessivo de uma amostra através de um conjunto de peneiras com
malhas de diferentes aberturas, a fim de verificar a quantidade de solo que passou para a
próxima peneira e averiguar quanto ficou retida na anterior, definindo-se o tipo do agregado
em função do seu diâmetro equivalente (PINTO, 2006).
A figura 4.4 apresenta os diâmetros máximos que caracterizam os solos.
Figura 4.4 - Escala granulométrica da NBR 6502/95
Fonte: Machado, S. e Machado, M. (2014, p. 21).
Ao se observar determinado volume de concreto deve-se lembrar de que
aproximadamente ¾ daquele conjunto é composto pelos agregados. A princípio, estes eram
considerados materiais inertes, de baixo custo, utilizados para produzir grandes volumes de
concreto. Posteriormente foi notado que devido as suas características físicas, térmicas e até
mesmo químicas tais componentes podiam influenciar diretamente não só na resistência do
concreto, mas também podiam interferir substancialmente na durabilidade e desempenho do
28
concreto, por tal motivo é relevante que estes materiais tenham suas qualidades garantidas,
devido a sua tamanha importância (NEVILLE; BROOKS, 2013).
A tabela 4.1 a seguir apresenta alguns ensaios referentes à caracterização dos
agregados para fins de utilização em concretos.
Tabela 4.1 - Ensaios normalizados pela ASTM para caracterizar agregados
Fonte: Adaptado de Effting (2014, p. 19).
ASTM ABNT
ASTM C 131 NBR 6465/84
ASTM C 535
ASTM C 779
ASTM C 666
ASTM C 682
ASTM C 88 NBR 12695/92
NBR 12696/92
NBR 12697/92
ASTM C 295 NBR 7809/83
ASTM D 3398
ASTM C 117 NBR 7217/87
ASTM C 136
ASTM C 29 NBR 7810/83
NBR 7251/82
ASTM C 127 NBR 9776/87
ASTM C 128 NBR 9937/87
ASTM C 70 NBR 9775/87
ASTM C 127 NBR 9777/87
ASTM C 128 NBR 9937/87
ASTM C 566 NBR 9939/87
ASTM C 39 NBR 7221/87
ASTM C 78
ASTM C 125 NBR 9935/87
ASTM C 294 NBR 7225/87
NBR 9942/87
ASTM C 40 NBR 7218/87
ASTM C 87 NBR 7219/87
ASTM C 117 NBR 7220/87
ASTM C 123 NBR 7221/87
ASTM C 142 NBR 7389/92
ASTM C 295 NBR 9936/87
ASTM C 227 NBR 9773/87
ASTM C 289 NBR 9774/87
ASTM C 295 NBR 7389/92
ASTM C 342 NBR 10340/88
ASTM C 586
b) A maioria dos testes e características listadas estão referenciadas na ASTM C 33.
a) ASTM é um orgão normativo estadunidense.
c) Os métodos brasileiros disponíveis foram acrescentados à tabelavisando facilitar possíveis pesquisas, porém não representam,
necessariamente equivalência direta com o método americanorelacionado na mesma linha.
d) Como citado anteriormente, no Brasil é mais usual a classificação de agregados pela massa específicae não pela massa unitária.
e) Algumas normas NBR mencionandas acima já possuem uma versão atualizada disponível.
Constituintes dos
agregados
Determinação do teor de
materiais deletérios e
orgânicos
Porcentagem máxima
individual dos
constituintes
Resistência à reatividade
com álcalis e variação de
volume
Sanidade contra
mudança de volume
Expansão máxima; teores
de sílica e dos
constituintes alcalinos
Resistênciaà compressão
e flexão
Aceitação de agregado
miúdo reprovado em
outros testes
Resistência maior que
95% da resistência
obtida com areia limpa
Terminologia e definição
dos constituintes
Entendimento e
comunicação inequívocos
-
Massa específica Cálculos de dosagem -
Absorção e umidade
superficial
Controle da qualidade do
concreto
-
Composição
granulométrica
Trabalhabilidade do
concreto fresco;
economia
Porcentagens máximas e
mínimas passantesem
peneiras normalizadas
Massa unitária
Cálculos de dosagem;
classificação
Massa compactada e
massa no estado sólido
Resistência à
desintegração por
sulfatos
Durabilidade sob ação
do intemperismo
Perda de massa;
partículas danificadas
Forma da partícula e
textura superficial
Trabalhabilidade do
concreto fresco
Porcentagem máxima de
partículas lamelares ou
alongadas
Número do método
Resistência à abrasão e
desintegração
Índice de qualidade do
agregado; resistência ao
desgaste de pisos e
pavimentos
Porcentagem máxima de
perda de massa,
profundidade e tempo de
desgaste
Resistência ao
congelamento e degelo
Escamamento superficial,
aspereza, perda de seção
e esburacamento
N° máximo de ciclos ou
período para resistir ao
congelamento
(durabilidade)
Característica Importância
Critério ou assunto
relacionado
29
A NBR 7211 (2005) determina que os agregados a serem utilizados no concreto
devem possuir grãos de origem mineralógica dura, além de serem compactos, estáveis, limpos
e duráveis. Os mesmos não devem apresentar substâncias provenientes da natureza, mas caso
ocorra a presença deve ser em quantidade que não venha a prejudicar os processos de
hidratação e endurecimento do cimento, bem como a proteção da armadura contra corrosão, a
durabilidade e os aspectos externos do concreto quando forem exigidos.
Tais agregados possuem determinadas propriedades físicas bem definidas, tais como:
massa específica, porosidade, compacidade, granulometria, finura, teor de umidade,
inchamento, coesão, fragilidade, maleabilidade, tenacidade, dentre outras. Para tanto, diante
do contexto abordado vale ressaltar as propriedades do concreto ligadas aos agregados. Sendo
assim, sabe-se que a distribuição granulométrica do agregado tem interferência direta sobre
resistência do concreto à compressão, pois esta tem a ver com a relação água/cimento e
depende de tal condição. A mesma distribuição influencia também na trabalhabilidade e na
permeabilidade do produto. O formato dos grãos do agregado por sua vez influi apenas na
variável trabalhabilidade. É notável também que tais componentes não interferem na retração
do concreto (ALBUQUERQUE, 2015).
4.1.1.3 Água
Este elemento tem fundamental importância na elaboração do concreto, pois sua
utilização influencia a fluidez e trabalhabilidade do composto. Por este fato, a água deve ser
de qualidade, pois na presença de impurezas, a mesma pode interferir negativamente sobre a
resistência do concreto, podendo ainda acarretar em manchamento de superfície ou até mesmo
colaborar para o processo de corrosão de armaduras. Além destes aspectos, a água em excesso
pode ainda provocar o aumento de porosidade e contribuir para exsudação e segregação do
concreto, auxiliando a redução da durabilidade do mesmo (COSTA, 2015; NEVILLE, 2016).
A água potável é aquela que possui boas condições para consumo tanto de pessoas
quanto de animais, sem que estes estejam sujeitos a doenças (PACIEVITCH, 2017).
No Brasil, os parâmetros de potabilidade da água são descritos na Portaria 518 do
Ministério da Saúde, que estabelece as responsabilidades de quem a produz, bem como a
incumbência do seu controle de qualidade e das autoridades sanitárias.
A NBR 15900-1 (2009) ao se referir sobre as devidas origens das águas a serem
utilizadas na preparação do concreto informa que a água proveniente do abastecimento
público é adequada para tal finalidade e inexige ensaio. Aquelas que são recuperadas dos
30
processos de preparação do concreto, as de fontes subterrâneas, as naturais de superfície, de
capitação pluvial e as residuais das indústrias podem ser utilizadas desde que ensaiadas. As
águas salobras têm seu uso restrito ao concreto simples, ficando vedado o uso para as
aplicações em concreto armado e protendido, enquanto que as oriundas do esgoto nunca
devem ser utilizadas, mesmo sob condição de ensaio.
O uso desta água é voltado para a hidratação do cimento, e nesta situação a mesma
necessita obedecer às exigências impostas pelas normas quanto aos teores de determinadas
substâncias prejudiciais como os açúcares, que possuem a capacidade de retardar a hidratação
do cimento, adiar ou até mesmo impedir o processo de pega; os íons de cloreto, amônia,
sulfetos e nitratos, que se dissolvidos em tal água podem contribuir para a corrosão de
armaduras; os íons de sulfato e magnésio, que tem influência direta sobre a deterioração do
concreto, bem como a presença de argilas e siltes, que em concentrações elevadas podem
impedir a cristalização das pastas de cimento, incorrendo na perda de coesão da mesma
(FIGUEIREDO et al., 2016).
4.1.1.4 Adições
As adições são utilizadas no concreto em diversas proporções de acordo com as
características que se deseja obter. Devido a fatores ambientais e econômicos, o uso de
subprodutos derivados da indústria passou a ser fonte principal de adições minerais para os
concretos. Considerando tais condições a substituição parcial do cimento Portland tem
influência considerável em termos de economia de custos e energia (MEHTA; MONTEIRO,
2014).
A princípio, os cimentos produzidos no Brasil não apresentavam nenhuma adição a
não ser de gesso, que visava retardar a pega. Tempos depois, surgiram os ditos cimentos
Portland compostos, que são aqueles que apresentam percentuais de escória granulada de alto-
forno, materiais pozolânicos e materiais carbonáticos, sendo tais proporções inferiores as que
são encontradas nos cimentos Portland de Alto-Forno e Pozolânicos. As escórias possuem
propriedades hidráulicas que a fazem endurecer ao entrar em contato com água. Os materiais
de origem pozolânica não reagem com água, porém quando divididos tem a capacidade de
reagir com o hidróxido de cálcio na presença de água em temperatura ambiente, recaindo em
compostos de propriedades aglomerantes. Deste modo, tais adições alteram a microestrutura
do concreto, reduzindo a permeabilidade, a porosidade capilar, além de auxiliar na
estabilidade e aumentar a durabilidade do concreto (ABCP, 2002).
31
O fíler é uma adição de origem calcária, cuja finura se assemelha a do cimento
Portland e apresenta determinados benefícios acerca das propriedades do concreto, como por
exemplo, na trabalhabilidade, massa específica, permeabilidade, exsudação capilar, assim
como na tendência a fissuração e na capacidade de melhorar a hidratação do cimento. Este
material geralmente é considerado inerte, contudo podem ocorrer algumas reações químicas
inofensivas com os produtos das pastas de cimento, que, portanto, não são tidas como fatores
negativos. Como o fíler é utilizado no intuito de se obter ganho de características físicas é
relevante que exista compatibilidade física entre ele o cimento ao qual está sendo incorporado
(NEVILLE; BROOKS, 2013).
O mercado brasileiro dispõe atualmente de oito tipos básicos de cimentos com suas
devidas peculiaridades tais como subgrupo e classe de resistência. Algumas variações são
passíveis de ocorrência a depender da relação de clínquer, sulfatos de cálcio e adições, não se
excluindotambém suas particularidades, como alta resistência inicial, resistência a sulfatos e
a coloração branca (BATTAGIN, 2011).
O quadro 4.2 a seguir traz os respectivos tipos de cimento Portland fabricados no
Brasil, bem como os percentuais de seus devidos componentes.
Quadro 4.2 - Tipos de cimento Portland normalizados no Brasil
Fonte: Adaptado de Battagin (2011, p. 207).
O meio científico e tecnológico desenvolveu outros tipos de adições além das
anteriormente citadas. Tais adições são as fibras. Estas provenientes do aço, do vidro, do
nylon, do propileno, do carbono, também podendo ser sintéticas e de origem vegetal, como
sisal e bambu por exemplo. Quando as referidas começaram a ser utilizadas, tinham
basicamente a função de melhorar algumas características, a exemplo de reduzir a retração do
concreto e aumentar sua resistência mecânica, porém ao longo do tempo, descobriu-se que
estas fibras podem contribuir significativamente sobre outros aspectos, inclusive no
Clínquer + Gesso Escória Pozolana Fíler calcário
Comum CPI 25, 32, 40 100
Comum com adição CPI - S 25, 32, 40 99 - 95
Composto com escória CPII - E 25, 32, 40 94 - 56 05 - 34 0 0 - 10
Composto com pozolana CPII - Z 25, 32, 40 94 - 75 0 06 - 14 0 - 10
Composto com fíler CPII - F 25, 32, 40 94 - 90 0 0 0 - 10
Alto-forno CPIII 25, 32, 40 65 - 25 35 - 70 0 0 - 05
Pozolânico CPIV 25, 32 85 - 45 0 15 - 50 0 - 05
Alta resistência inicial CPV - ARI - 100 - 95 0 0 0 - 05
Resistente a sulfatos RS 25, 32, 40
Baixo calor de hidratação BC 25, 32, 40
Branco estrutural CPB 25, 32, 40 - - - -
(*) - A composição depende do tipo do qual é derivado.
Nome técnico do cimento
Portland
Sigla Classes
Conteúdo dos componentes (%)
(*)
0
01 - 05
32
comportamento do concreto diante de situações de incêndios e altas temperaturas (AOKI,
2010).
4.1.1.5 Aditivos
Estes materiais são produzidos com o objetivo de serem adicionados ao concreto
durante o seu processo de elaboração, observando sua conveniência, a fim de agregar
propriedades ao concreto de forma definitiva, favorecendo aos aspectos ao qual se destina,
seja no estado fresco ou endurecido (CÁNOVAS, 1984).
Os aditivos em muitos casos são consideravelmente caros, porém os benefícios que os
mesmos podem proporcionar são relevantes e devem ser considerados ao se ponderar sobre
sua utilização. Tais benefícios variam desde uma possível dificuldade ou inviabilidade de
execução por determinado motivo ou até mesmo acerca dos custos relativos à mão de obra
para o adensamento, ao consumo de cimento, à trabalhabilidade do concreto e outras
(NEVILLE, 2016).
Neste universo existem diversos tipos de aditivos enquadrados em alguns grupos. De
forma geral, vale enfatizar aqueles mais disseminados como os aceleradores, retardadores,
incorporadores de ar e os redutores de água.
Os aceleradores geralmente são somados ao concreto com o objetivo de conferir uma
resistência inicial consideravelmente maior, contudo, este fator não deve influenciar no início
de pega do cimento. Existem casos em que se deseje reduzir o tempo de início da pega,
especialmente em reparos emergenciais, para isto são utilizados aditivos específicos para
aceleração deste processo (NEVILLE; BROOKS, 2013).
Os retardadores por sua vez, são aditivos que agem diretamente na pega do cimento, e
esta é inclusive a sua principal função. Quando estes produtos são adicionados a mistura,
alteram o tempo de pega e favorecem a algumas situações tais como: evitar a incidência de
juntas frias e descontinuidades nas concretagens de grandes peças; possibilitar que
concretagens ocorram em períodos de temperaturas elevadas e garantir resistências
homogêneas na totalidade das seções, quando as concretagens forem de grande porte
(BAUER, L.; NORONHA; BAUER, R., 2015).
Com a finalidade de melhorar a resistência dos concretos aos ciclos de gelo e degelo
utilizam-se os aditivos incorporadores de ar. Tais aditivos são amplamente usados quando se
pretende aumentar a trabalhabilidade do concreto, principalmente naquelas misturas onde
33
ocorrem menores quantidades tanto de água quanto de cimento. As pequenas bolhas de ar
formadas dentro do concreto contribuem positivamente para o conforto térmico e acústico das
peças executadas com este. É relevante lembrar que no caso de dosagens abusivas podem
ocorrer retardamento excessivo da hidratação da pasta, bem como a perda de resistência da
mesma (MEHTA; MONTEIRO, 2014).
Os aditivos redutores de água são popularmente conhecidos como plastificantes e
superplastificantes. Estes têm a capacidade de permitir que a relação água/cimento seja
reduzida para uma determinada consistência, assim como elevar a fluidez da mistura caso a
proporção de água seja mantida. Normalmente, os aditivos plastificantes permitem ao menos
5% de redução de água, enquanto que os ditos superplastificantes chegam ao nível dos 40%.
Através da diminuição de água ou do aumento de fluidez, estes aditivos se prestam a ampliar
tanto a resistência quanto à durabilidade do concreto, buscando também reduzir o consumo de
cimento e os custos de produção, além de manter a consistência, a resistência à compressão,
assim como amenizar a retração, a fluência e as tensões térmicas (HARTMANN et al., 2011).
4.1.2 Preparo, transporte, lançamento, adensamento e cura do concreto
A qualidade intrínseca ao concreto não depende apenas dos atributos daqueles
materiais que o compõem, por tal motivo é de suma importância que os procedimentos de
preparo, transporte, lançamento, adensamento e cura do produto. A mistura, também
denominada de preparo se refere diretamente ao processo fabril do concreto, onde se deve
obter um composto homogêneo, observando as proporções exigidas para cada caso. Em
alguns países como a Bélgica, a homogeneidade é considerada tão importante que sua análise
se tornou matéria de norma (BAUER, 2015).
Com a finalidade de se obter um concreto de melhor qualidade é aconselhável a
utilização de concreto usinados, cujos cuidados na preparação são de extrema importância
para obtenção de um bom resultado na concretagem. A figura 4.5 a seguir mostra a máquina
responsável pela produção de concreto usinado.
34
Figura 4.5 - Produção de concreto usinado
Fonte: (http://www.concretousinadosp.com.br/empresa-de-concreto/empresas-de-concreto-usinado/servico-de-
empresa-de-fabricacao-de-concreto-em-embu-guacu, 2017)
O transporte do concreto tem como premissa principal a necessidade de se evitar a
segregação do material, que ao ocorrer, causa alteração de propriedades deste, também
devendo-se considerar a necessidade de rapidez para não haver a perda de trabalhabilidade do
material, assim como a ocorrência do processo de enrijecimento (MEHTA; MONTEIRO,
2014).
Acerca da celeridade exigida para o transporte do concreto, a NBR 7212 (2012)
determina que a empresa responsável pelo serviço de concretagem, independentemente de
condições adversas, tem o período de cento e cinquenta minutos a partir da primeira adição de
água a mistura para entregar o concreto no seu destino final, devendo tal tempo ser dividido
em noventa minutos para o transporte até o canteiro de obras, trinta minutos para o início da
descarga e mais trinta minutos voltados à aplicação do produto, considerando o adensamento,
como apresentado na figura 4.6 a seguir.
Figura 4.6 - Tempo estimado para transporte do concreto
Fonte: (http://www.forumdaconstrucao.com.br/conteudo.php?a=7&Cod=1565, 2017).
As etapas de lançamento e adensamento normalmente ocorrem quase concomitantes e
são de extrema relevância para atingir os requisitos de durabilidade, impermeabilidadee
resistência ao endurecer. Para tanto, é importante seguir as recomendações previstas nas
35
normas pertinentes (NBR 14931), bem como as boas práticas baseadas nas técnicas
especializadas de lançamento e adensamento (NEVILLE; BROOKS, 2013).
A figura 4.7 a seguir relata o momento em que as etapas de lançamento e adensamento
ocorrem simultaneamente.
Figura 4.7 - Lançamento e adensamento do concreto
Fonte: Elaboração própria (2016).
A cura do concreto é o procedimento realizado durante a etapa de endurecimento do
produto, visando evitar a perda de água pela exposição da superfície, garantindo a resistência
desta, assim como sua durabilidade. Deste modo, quando feita corretamente no decorrer das
fases de endurecimento, a cura úmida é responsável por tornar o concreto em um material de
baixa permeabilidade e altamente resistente aos processos de carbonatação, alcançando boa
resistência mecânica e durabilidade adequada ao uso (NBR 14931, 2004; FERNANDES;
BITTENCOURT; HELENE, 2008).
A figura 4.8 a seguir apresenta o processo de molhagem do concreto durante o
endurecimento, visando com que a cura do mesmo seja feita da melhor forma possível.
Figura 4.8 - Cura do concreto
Fonte: (http://www.meiacolher.com/2015/02/cura-do-concreto-o-que-e-e-como-fazer.html, 2015).
36
4.1.3 Propriedades do concreto
O concreto como qualquer outro material possui características peculiares ao estado
em que se encontra. Sendo assim, este apresenta determinadas propriedades inerentes a ele
quando fresco ou endurecido (PETRUCCI, 1998).
4.1.3.1 Estado fresco
Em se tratando do estado fresco, o concreto tem como seu principal aspecto a
trabalhabilidade, que consiste no fato de o concreto apresentar características pertinentes à
finalidade da obra a qual se destina, bem como aos métodos de lançamento, adensamento e
acabamento a serem utilizados. Deste modo tal definição se torna mais abstrata. Neste cenário
surge o conceito de consistência, caracterizada pela resistência da forma apresentada por
determinada substância ou até mesmo pela capacidade que a mesma tem de fluir (SOBRAL,
2015).
A exsudação também é atributo conferido ao concreto fresco. Tal fenômeno ocorre
quando a água do amassamento tende a se deslocar para a superfície do concreto lançado
recentemente. Esta situação recai em um concreto poroso e de baixa resistência, uma vez que
as partículas mais finas do cimento sobem juntamente com a água, formando uma camada
superior bem consistente perante camadas inferiores com qualidade inferior. Sendo assim,
com uma relação água/cimento bem proporcionada pode-se evitar a ocorrência desta situação
(ALMEIDA, 2002).
4.1.3.2 Estado endurecido
O concreto possui diversas características relevantes quando atinge o estado
endurecido. Apesar da devida relevância de cada uma delas vale a pena ressaltar que as
propriedades relativas à resistência, densidade, durabilidade e permeabilidade são primordiais
para obtenção de um concreto de boa qualidade. Com relação à resistência do material é
indispensável comentar acerca da porosidade, que é responsável pela presença de vazios no
concreto, bem como das falhas presentes nas estruturas dos agregados, capazes de enfraquecer
tal componente e colaborar diretamente para a microfissuração na interface do agregado junto
à pasta de cimento. Devido à dificuldade de se mensurar de modo eficiente estas ocorrências,
37
considera-se que o fato essencial para a garantia boa de resistência está vinculado a relação
água/cimento, de modo que as dosagens e proporções dos outros componentes são de
relevância secundária (NEVILLE, 2016).
A NBR 6118 (2014) informa que a densidade do concreto após ser seco em estufa
deve variar de 2000 kg/m³ até 2800 kg/m³, permitindo ainda que, para efeito de cálculo,
quando não se tiver conhecimento da massa especifica real do composto, deve-se considerar
2400 kg/m³ para o concreto simples e 2500 kg/m³ para o armado. Nos casos onde a massa
específica do concreto for conhecida, considera-se um acréscimo de 100 kg/m³ a 150 kg/m³ a
fim de obter a massa específica do concreto armado.
A densidade da mistura e a granulometria dos agregados tem relação direta com a
porosidade do concreto, definindo assim o quão permeável ele será (KIM; LEE, 2010).
Por sua vez, a durabilidade de um modo geral pode ser definida como a capacidade
que tanto a estrutura quanto os componentes de tal tem de manter o desempenho inicial até
níveis mínimos aceitáveis, considerando as atividades para as quais foram desenvolvidas,
além destas continuarem a ser executadas (CARRUTHERS, 1980).
Diante de tal definição pode-se enveredar para o conceito de degradação do elemento,
que é representado pela perda de capacidade de prestar um serviço ao qual foi designado. Esta
situação depende da variação das propriedades específicas dos materiais, que são indicadores
de degradação no decorrer do tempo, até o momento em que se atinge um limite mínimo
inferior ao exigido que este elemento tenha de atender. Nesta condição diz-se que o
componente perdeu sua capacidade de serviço (CREMONINI, 1988).
A durabilidade dos elementos de concreto está sujeita a ataques de agentes agressivos
aos quais estejam submetidos durante sua vida de serviço, sendo a água um dos principais
responsáveis por sua degradação. A deterioração por desgaste superficial, a fissuração pela
cristalização de sais nos poros, a fissuração pelo efeito do congelamento da água e
deterioração por ação do fogo são algumas das causas físicas que contribuem para a
diminuição da durabilidade das estruturas, enquanto que hidrólises dos componentes das
pastas, reações por trocas de cátions e reações formadoras de agentes expansivos, através
ataques por sulfatos, reações do tipo álcali-agregado, hidratação retardada da cal (CaO) e
magnésio (MgO), além das corrosões em armaduras de aço são algumas das causas químicas
que favorecem ao desgaste precoce destes elementos (FREITAS JR., 2013).
Diante das considerações apresentadas logo acima, a NBR 6118 (2014) preconiza que
devem ser consideradas as situações prescritas no quadro 4.3 a seguir, para classificar o
ambiente no qual será desenvolvimento um determinado projeto.
38
Quadro 4.3 - Classes de Agressividade Ambiental
Fonte: Adaptado de NBR 6118 (2014, p. 17)
No que concerne ao fator permeabilidade, é importante destacar que o concreto é
material poroso. Tais poros são provenientes de origens diversas tais como excesso de água,
redução do volume absoluto complementado pela hidratação dos componentes do cimento,
assim como da presença de ar, além de fissuras mecânicas, térmicas e de retração. Devido ao
fato de estes vazios serem normalmente interligados, o concreto se torna permeável tanto aos
líquidos quanto aos gases. O conhecimento sobre o grau de permeabilidade do material não
deve ser considerado apenas para obras de fins hidráulicos, pois tal condição interfere
negativamente em qualquer tipo de estrutura a que se destine. Sendo assim, deve-se observar
que tanto os constituintes do concreto, quanto os métodos de preparação e tratamento deste
são fatores que interferem na permeabilidade do mesmo (OLIVEIRA, 2015).
Observando o diagrama representado na figura 4.9 a seguir é possível notar que tanto
os constituintes do concreto, quanto a preparação e o tratamento do mesmo podem interferir
negativamente ou positivamente para o desempenho deste diante do critério de
permeabilidade.
Classe de
agressividade
ambiental
Agressividade
Classificação geral do
tipo de ambiente para
efeito de projeto
Risco de deterioração
da estruturaRural
Submersa
II Moderada Urbana (a, b) Pequeno
Marinha (a)
Industrial (a, b)
Industrial (a, c)
Respingos de maré
a) Pode-se admitir um microclima com uma classe de agressividade mais branda (uma classe acima) para
ambientes internos secos (salas, dormitórios, banheiros, cozinhas, e áreas de serviço de
apartamentosresidenciais e conjuntos comerciais ou ambientes com concreto revestido com argamassae
pintura).
b) Pode-se admitir uma classe de agressividade mais branda (uma classe acima) em obras em regiões de
clima seco, com umidade média relativa do ar menor ou igual a 65%, partes de estrutura protegidas de
chuva em ambientes predominantemente secos ou regiões onde raramente chove.
c) Ambientes quimicamente agressivos, tanques industriais, galvanoplastia, branqueamento em industrias de
celulose e papel, armazéns de fertilizantes, indústrias químicas.
I
III
IV
Fraca
Forte
Muito forte
Insignificante
Grande
Elevado
39
Figura 4.9 - Digrama dos fatores que acometem a permabilidade
Fonte: Adaptado de Oliveira (2015, p. 309)
4.2 Umidade
A umidade pode ser definida como uma condição atmosférica estabelecida pela fração
de vapor de água presente no ar, porém no contexto adotado pela engenharia, a umidade é
uma qualidade referente ao estado úmido ou ligeiramente molhado (KLEIN, 1999;
MICHAELIS, 2015).
A umidade é o maior adversário das construções e da saúde daqueles que vivem em
um determinado ambiente, porém é esquecido, e não se tomam os devidos cuidados inerentes
à mesma, seja por irresponsabilidade ou pelo desconhecimento de alternativas corretas para
saná-las, buscando soluções equivocadas e menos onerosas, ainda que por negligência das
pessoas que executam a obra (RIPPER, 1984).
Sua importância é perceptível quando se nota que os problemas mais recorrentes na
construção civil são relativos à penetração de água e ao aparecimento de manchas de
umidade, sendo que estes podem gerar adversidades consideráveis a exemplo de prejuízos na
funcionalidade da edificação, desconforto na utilização, surgimento de doenças dos
residentes, danos em bens e equipamentos presentes na edificação, bem como possíveis
despesas financeiras (SOUZA, 2008).
40
4.2.1 A água e suas origens
A umidade é um meio fundamental para a ocorrência de parte considerável das
patologias, não sendo apenas uma causa patológica. Deste modo, contribui substancialmente
para a aparição de eflorescências, ferrugem, mofo, destruição de pinturas e rebocos, podendo
causar ainda em casos mais graves, acidentes estruturais. Esta por sua vez pode se originar em
diversas fontes, como a proveniente do solo por capilaridade, a oriunda das chuvas, a
originada na própria construção, a que surge dos vazamentos e a umidade por intermédio da
condensação (VERÇOZA, 1991).
Na figura 4.10 a seguir é possível observar como a água pode interferir negativamente
em uma edificação.
Figura 4.10 - Algumas origens da umidade nas edificações
Fonte: Figueiredo et al. (2016).
No que concerne à umidade que provém do solo por capilaridade diz-se que todos os
solos, inclusive aqueles rochosos apresentam umidade. Ocorre com bastante frequência de a
umidade possuir pressão suficiente para vir a romper a tensão superficial da água.
Acontecendo tal situação, caso haja qualquer estrutura porosa a exemplo da areia, a água sobe
por meio de capilaridade até o ponto em que haja equilíbrio com a permeabilidade. Em termos
físicos, a capilaridade é um fenômeno que surge devido ao contato entre água e sólidos,
resultando das ações moleculares. Quando em contato com o solo, a água sobe por meio dos
vazios existentes entre as partículas deste, em decorrência da atração de suas moléculas
(SANTOS, 2014; CAPUTO, 1988).
Com relação à água advinda da chuva, esta é a principal causadora da umidade nas
construções, e tem como fatores consideráveis a direção, a velocidade dos ventos, a
41
intensidade das precipitações, a umidade do ar, e características da própria construção, a
exemplo da impermeabilização, porosidade dos revestimentos, dentre outros. Tais águas
penetram nas edificações por meio de pressão hidrostática e percolação. Vale salientar que os
maiores problemas referentes à ação das chuvas nestas edificações são decorrentes da má
impermeabilização das construções (FIGUEIREDO, 2003).
A umidade proveniente da própria construção é aquela dita inevitável para a obra, uma
vez que surge do processo de execução dos serviços. Neste caso, a água se faz presente nas
alvenarias, nas madeiras, nas argamassas e concretos. O fato importante é que esta água
evapora depois de algum tempo (KLEIN, 1999).
Nem toda umidade presente nas construções surge do solo ou das chuvas. Muitas
vezes ocorrem infiltrações causadas pela não estanqueidade de reservatórios e canalizações,
caracterizando a umidade proveniente dos vazamentos. Estes elementos normalmente se
encontram em locais de difícil localização e manutenção, e por tal motivo devem ser
completamente impermeáveis. Como na maioria dos casos tais problemas estão encobertos
pela construção, é comum que eles sejam bem danosos para o desempenho da edificação
(VERÇOZA, 1985).
A umidade por condensação é bastante diferente das demais, uma vez que a água se
deposita na superfície da estrutura, ao contrário das outras que terminam por infiltrar nas
mesmas. Quando os vapores de água que se formam nos ambientes das edificações, tais como
salas, cozinhas, banheiros, por exemplo, entram em contato com superfícies mais frias, a
exemplo de vidros, metais e paredes, formando gotas de água. Tal tipo de umidade é muito
comum em peças enterradas, pois são peças mais frias, e nestes ambientes não há ventilação
(SOUZA, 2008).
Existe também a água absorvida na forma de vapor, que é aquela que migra nos
elementos das edificações e tem sua existência ligada tanto à porosidade quanto a
permeabilidade de tais peças. Além destas fontes citadas ainda existem outros tipos de águas
que são bastante agressivas ao entrar em contato com as edificações. São exemplos as que
contêm fungos, íons de cloreto, amônia ou magnésio, as águas de variação de marés, as
sulfatadas, as que contêm ácidos, as alcalinas, aquelas oriundas de esgotos domésticos e
industriais, as que contêm ácido úrico, as de fontes minerais e as águas pantanosas, ricas em
matéria orgânica (JORDY, 2002).
Até mesmo a água pura pode ser considerada agressiva para as construções e para o
concreto, pois quanto mais pura ela for, maior será seu poder de dissolução, visto que quanto
menores forem níveis de carbonato ácido de cálcio e de magnésio, menor será sua dureza. É
42
normal que tal agressividade se torne fator considerável na ocorrência de concretos de má
qualidade, não influenciando quando este possui boas características (SILVA, 2015).
4.3 Temperatura
A temperatura tem influência sobre o concreto diante de diversos aspectos, podendo
sua origem ser intrínseca ou extrínseca. Natural da reação química existente entre o cimento e
a água, o calor de hidratação é uma das formas de ação da temperatura em relação ao
concreto. Durante o processo de hidratação do cimento ocorre uma grande liberação de calor,
acarretando na elevação da temperatura, principalmente na presença de grandes volumes de
concreto. Este aquecimento pode conduzir a fissuras de contração quando findado o processo
de resfriamento da massa (SANTOS; BITTENCOURT; GRAÇA, 2011).
O enrijecimento do concreto em estado fresco ocorre dentre outros fatores devido à
absorção de água pelos agregados, pela própria evaporação, pelas reações de hidratação e
tambémpor fatores como o vento e o sol. A temperatura também colabora substancialmente
para esse processo, sendo determinante para a definição da quantidade de água a ser
adicionada ao concreto com a finalidade de mantê-lo com uma consistência trabalhável
(SOBRAL, 2015).
Com relação ao coeficiente de dilatação térmica do concreto é relevante saber que
concomitantemente a deformação térmica ocorre perda de água em consequência do aumento
de temperatura, sendo esta situação responsável pela retração do concreto. Tal dilatação é
também o fato motivador de as estruturas monolíticas de concreto, seja simples ou armado,
necessitarem de juntas de dilatação (OLIVEIRA, 2015).
As variações de temperatura de determinados ambientes bem como o gradiente
térmico de um mesmo ambiente são consideradas como os principais agentes físicos
agressores das estruturas de concreto. Uma vez que várias tensões agem sobre diversas seções
de um mesmo componente estrutural associado a um estado de sobretensão influenciado pela
contração ou dilatação térmica deste mesmo componente, ocorre o surgimento de fissurações
devido às tensões que extrapolam a capacidade resistente ou de deformação das referidas
peças (SOUZA; RIPPER, 1998).
Ao se realizar uma análise de temperaturas elevadas em relação à resistência ao fogo
devem ser considerados dois aspectos. As estruturas podem ser submetidas a temperaturas
moderadamente elevadas, cujo aumento se dá de forma gradativa, ou elas podem estar sujeitas
43
altíssimas temperaturas alcançadas rapidamente, podendo ocorrer grandes variações, até
mesmo choques térmicos de resfriamento. Como tais condições são extremas é necessário
observar o comportamento dos componentes do concreto diante destas oscilações. Caso a
temperatura não ultrapasse 300°C, ocorrerá evaporação da água e consequente redução do
volume, incorrendo em microfissuras. Ao passar desta temperatura pode ocorrer modificação
na constituição química dos componentes do concreto. Como os agregados possuem
coeficientes de dilatação térmica muito dispares, ocorre interferência na resistência,
primordialmente pela composição mineral deste. Sobre o cimento, é comum que o concreto
mantenha suas qualidades mecânicas em temperaturas até 300°C (NEVILLE, 2016).
Não são apenas as altas temperaturas que possuem influência sobre o concreto. As
baixas temperaturas também têm contribuição significativa. O resultado da interferência está a
depender do estado de endurecimento em que se encontra o concreto. Quando ocorre
congelamento antes do endurecimento, o processo de hidratação é interrompido e
posteriormente retomado a partir do descongelamento, não havendo perda considerável de
resistência. Caso ocorra após o endurecimento, sem que o concreto tenha atingido sua
resistência final, a expansão decorrente do congelamento incorrerá em perdas de resistência
importantes (LAPA, 2008).
A exposição do concreto a baixas temperaturas faz com que a água retida nos poros
capilares congele e consequentemente expanda. Após o descongelamento da mesma, percebe-
se o aumento destes poros, que é amplificado a cada vez que o ciclo se repete. Esta situação
provoca uma pressão de dilatação que é responsável pela fissuração e deterioração resultante
deste processo (FERREIRA, 2000).
4.4 Sais
Os sais são substâncias que se formam através da reação de neutralização que ocorre
entre ácidos e bases. Diante de outra perspectiva, pode-se dizer que o sal é composto de
origem iônica, formado por um cátion diferente H
+
e um ânion também diferente OH
-
ou O
2-
.
Tais compostos são eletrólitos fortes, ou seja, possuem a capacidade de conduzir eletricidade,
podendo se dissociar em água e até mesmo reagir com esta em alguns casos. Este processo de
reação é denominado hidrólise do sal e normalmente atinge o pH das soluções (CHANG,
2010; RENDELUCCI, 2005).
44
No geral pode-se afirmar que nem todos os sais acarretam problemas às edificações.
Para que distúrbios provocados por essas substâncias se tornem realidade, é necessário de que
ocorra a influência do grau de solubilidade e o nível de higroscopicidade deste sal (NAPPI;
LALANE, 2010).
O grau de solubilidade do sal tem a ver com a capacidade de dissolução do
componente na presença de água, enquanto que a higroscopicidade se refere à capacidade que
o material, no caso o sal, tem de absorver água do meio que está inserido (DIAS, 2017).
Quando acontece de o sal reter determinada quantidade de água na sua estrutura, a
depender também de fatores como umidade e temperatura, ocorre o aumento volumétrico
deste, ocasionando pressão de hidratação nas paredes dos materiais em que ele está
incorporado, neste contexto o concreto é o material, podendo levar ao rompimento das
referidas paredes. Esta situação se assemelha analogamente ao efeito da água ao se congelar
no concreto (NAPPI, S; NAPPI, M., 2013).
Acerca da pressão provocada pela hidratação dos sais é relevante informar que existe
uma relação entre a taxa de evaporação da água que advém da superfície exposta e a taxa de
fornecimento da solução do sal para este local. Quando a taxa de evaporação é inferior a taxa
de fornecimento de água, ocorre a cristalização do sal na superfície, sem que ocorram danos;
já quando a taxa de fornecimento passa a ser mais lenta que a velocidade com que a mesma se
repõe, a cristalização do sal ocorre abaixo da superfície do concreto, podendo resultar em
descamamentos e lascamentos (BINDA; BARONIO, 1994 apud MEHTA; MONTEIRO,
2014).
Os sais mais agressivos para as edificações são os sulfatos, os cloretos e nitratos. Os
sulfatos são tidos como sendo os mais danosos, enquanto que os nitratos são s que atuam de
forma mais branda. Esta visão é tomada por generalismo, uma vez que em construções
executadas em ambientes de uso rural ocorre à tendência de os nitratos estarem mais presentes
e consequentemente provocarem maiores avarias, da mesma forma, as regiões que costumam
utilizar sais na prática do degelo terão construções submetidas a maiores concentrações de
cloretos (ARENDT, 1995; GEWEHR, 2004).
O quadro 4.5 a seguir estabelece um paralelo entre a relação água/cimento que deve
ser considerada a depender da Classe de agressividade ambiental em que a estrutura se
enquadre.
45
Quadro 4.4 - Correspondência entre a CAA e a qualidade do concreto
Fonte: Adaptado de NBR 6118 (2014, p. 18).
É importante lembrar que a norma NBR 6118 (2014) cita também os cobrimentos
nominais mínimos dos elementos de concreto de acordo com as referidas classes de
agressividade, como apresentado no quadro 4.6 a seguir.
Quadro 4.5 - Relação entre a CAA e o cobrimento nominal
Fonte: Adaptado de NBR 6118 (2014, p. 20).
Não há como falar de sais e as consequências acarretadas por ele sem remeter também
aos sais provenientes de ambiente marinho. Este meio é um dos maiores causadores de danos
I II III IV
CA ≤ 0,65 ≤ 0,60 ≤ 0,55 ≤ 0,45
CP ≤ 0,60 ≤ 0,55 ≤ 0,50 ≤ 0,45
CA ≥ C20 ≥ C25 ≥ C30 ≥ C40
CP ≥ C25 ≥ C30 ≥ C35 ≥ C40
b) CA corresponde a componentes e elementos estruturais de concreto armado.
c) CP corresponde a componentes e elementos estruturais de concreto protendido.
Concreto (a) Tipo (b, c)
Classe de agressividade
Relação de
água/cimento em
massa
Classe de
concreto
(NBR 8953)
a) Oconcreto empregado na execução das estruturas deve cumprir os requisitos estabelecidos na ABNT
NBR 12655.
I II III IV (c)
Laje (b) 20 25 35 45
Viga/pilar 25 30 40 50
Elementos
estruturais em
contato com o
solo (d)
40 50
Laje 25 30 40 50
Viga/pilar 30 35 45 55
d) No trecho dos pilares em contato com o solojunto aos elementos de fundação, a armadura
deve ter cobrimento nominal ≥ 45 mm.
b) Para a face superior das lajes e vigas que serão revestidascom argamassa de contrapiso, com
revestimentos finais secos tipo carpete e madeira, com argamassa de revestimento e acabamento,
como pisos de elevado desempenho, pisos cerâmicos, pisos asfálticos e outros, as exigências
desta tabela podem ser substituídas pelas de 7.4.7.5, respeitado um cobrimento nominal ≥ 15 mm.
c) Nas superfícies expostas a ambientes agressivos, como reservatórios, estações de tratamento
de água e esgoto, condutos de esgoto, canaletas de efluentes e outras obras em ambientes química
e intensamente agressivos, devem ser atendidos os cobrimentos da classe de agressividade IV.
Tipo de
estrutura
Componente ou
elemento
Cobrimento nominal (mm)
Concreto
armado
Concreto
protendido (a)
30
Classe de agressividade
a) Cobrimento nominal da bainha ou dos fios, cabos ou cordoalhas. O cobrimento da armadura
passiva deve respeitaros cobrimentos para concreto armado.
46
às construções humanas. O contato direto com a água e grandes concentrações de sais, é
responsável por consideráveis depósitos salinos, aliado aos ciclos de molhagem e secagem das
estruturas são determinantes para o processo de deterioração do concreto. Não são apenas as
edificações em contato direto que estão sujeitas à degradação. A atmosfera marinha é capaz
de conduzir os sais por intermédio do ar, colocando em risco as obras expostas a tais
condições (MARQUES JÚNIOR; BORCHARDT; ZIMERMANN, 2008).
4.5 Patologias das construções
O termo patologia vem do grego páthos, que significa doença, e lógos, definido por
estudo, é extremamente utilizado na área da ciência, sendo contextualizado por se tratar de
estudos que possuem a finalidade de investigar possíveis alterações das células, dos tecidos e
dos órgãos, sejam elas de cunho estrutural ou funcional, provocados por doenças. A
engenharia se inspirou neste conceito amplamente disseminado no âmbito cientifico, fazendo
uma analogia entre o corpo humano e uma edificação, considerando suas estruturas e
sistemas, explanando sobre a harmonia que deve existir entre estes, mas que em alguns casos
sofre com ação de agentes que podem causar alterações indesejadas. Deste modo, a patologia
das construções é o ramo da engenharia voltado ao estudo das anomalias ou problemas
presentes, bem como das modificações anatômicas e funcionais ocorridas nas edificações
(SILVA, 2011).
As construções num todo, incluindo seus elementos e componentes estão submetidos à
perda de desempenho. Tais perdas podem ocorrer inevitavelmente pela degradação natural, ou
pode se desenvolver diante de variáveis pertinentes as diversas etapas que envolvem o
processo construtivo. Quando se diz que determinado elemento ultrapassou um limite mínimo
aceitável de desempenho, significa que este apresenta uma falha, um defeito. Com base neste
entendimento, a patologia das construções busca analisar os danos por meio dos seus
sintomas, origens, causas, mecanismos de ocorrência, assim como as consequências destes
(CREMONINI, 1988).
4.5.1 Origem das patologias
As patologias presentes nas edificações podem ter diversas origens, podendo ser
decorrentes de fatores endógenos, exógenos, funcionais ou ainda naturais. Os fatores
47
exógenos são aqueles que têm suas causas originadas fora da obra, provenientes de condições
geradas por terceiros, ou ainda pela natureza; já os fatores endógenos são aqueles que se
originam em fontes pertinentes à própria construção; enquanto que os fatores naturais são
considerados aqueles que têm sua origem na natureza de fato, sendo oriundos de falhas
previsíveis, imprevisíveis, evitáveis ou inevitáveis, de acordo com o caso (DEUTSCH, 2011).
As causas e origens das manifestações patológicas são diversas e podem surgir em
forma de umidade, sendo esta proveniente das intempéries; da condensação; de ascensão
capilar ou de infiltração; em forma de trincas e fissuras, podendo estas ser motivadas por
variações de temperaturas; variações do teor de umidade; pela origem química dos materiais;
pelas ações mecânicas a que são submetidas; pela deformabilidade; pelos recalques
diferenciais ou ainda por falhas de projetos ou erros de execução; podem se tornar presentes
em forma de patologias de revestimentos decorrentes da eflorescência; de fungos; de
vesículas; de descolamento com empolamento, com pulverulência, em placas, por
movimentação, por ação de intempéries e agentes agressivos; além de fissuras horizontais e
mapeadas; em forma de degradação do concreto existente por deficiência do próprio concreto
ou pela ação de agentes agressivos do meio ambiente, além de demais patologias, tal como o
soerguimento da pavimentação provocada pela proliferação de raízes vegetais
(FIGUEIREDO, 2003).
4.6 Patologias do concreto
As estruturas de concreto assim como as demais estruturas criadas no âmbito da
engenharia civil são concebidas no intuito de cumprir as finalidades as quais se destinam,
respeitando inclusive os preceitos de segurança e economia. Com isso, uma gama de
características deve ser considerada ao se adequar os propósitos de um projeto. Exceto nos
casos de desastres naturais, onde a contundência das solicitações juntamente com a
imprevisibilidade destas são fatores determinantes para o surgimento de patologias, estas não
devem assolar as edificações. Para tanto é essencial que tais estruturas observem os requisitos
inerentes à durabilidade e vida útil das obras (SOUZA; RIPPER, 1998).
Acerca destas condições, a durabilidade provém da interatividade existente entre a
própria estrutura, o ambiente em que está inserida, as condições de uso, operação e
manutenção a que são submetidas. Deste modo nota-se que tal característica não é particular
48
da estrutura, e sim do comportamento, dependendo até mesmo dos modos de utilização
(MEDEIROS; ANDRADE; HELENE, 2011).
Por sua vez, o conceito de vida útil concerne ao intervalo de tempo que as estruturas
de concreto devem conservar suas propriedades, sem a realização intervenções consideráveis,
observando as premissas de uso e manutenção estabelecidos tanto pelo projetista, quanto pelo
executor da obra. Deve-se lembrar de que este conceito é válido para o conjunto da estrutura
como um todo ou para suas partes individualmente, podendo algumas partes desta merecer
consideração especial, tendo a vida útil diferenciada do restante (NBR 6118, 2014).
Ao se tomar os devidos cuidados relativos à qualidade nas fases de projeto, na escolha
dos materiais a serem utilizados, na proteção e manutenção da estrutura, torna-se possível a
redução de probabilidade da ocorrência de deterioração do concreto. A preocupação com este
atributo é tão antiga, que o Código de Hamurabi criado na Mesopotâmia, datado de 1700 a.C
já relatava possíveis condenações aos responsáveis por edificações que viessem a apresentar
falhas e até mesmo entrar em colapso (ROQUE; MORENO JÚNIOR, 2005; DIAS, 2016).
4.6.1 Tipos de patologias do concreto
A grande maioria dos problemas ocorridos nos componentes estruturais é de caráter
evolutivo, em outras palavras significa que com o decorrer do tempo tais falhas deverão
comprometer as estruturas. Normalmente estas deteriorações são originadas em quatro grupos
distintos, sendo eles classificados em erros de projeto estrutural, emprego de materiais
inadequados, erros de execução e agressividade do meio ambiente (BAUER, 2015).
Na fase de projeto devem ser considerados alguns requisitos distintos, a exemplo da
capacidade resistente, o desempenho em serviço e a durabilidade.A capacidade resistente se
refere à segurança em relação à ruptura, devendo contemplar ações que possam incidir sobre a
estrutura; o desempenho remete às deformações que a estrutura pode sofrer durante sua
utilização, sem que estas comprometam seu próprio desempenho e os dos outros sistemas
relacionados com ele; enquanto que a durabilidade já citada em outras ocasiões diz respeito á
capacidade que a estrutura possui de se manter com suas propriedades predefinidas
juntamente com a vida útil (NBR 6118, 2014; CREMONINI, 1988).
Os materiais a serem utilizados para compor o concreto devem possuir qualidade
suficiente que garanta a durabilidade do mesmo. Muitas vezes pode ocorrer de os materiais
aplicados na composição do concreto conter algumas substâncias indesejadas a sanidade da
49
referida mistura, podendo incorrer em situações pouco agradáveis. Ao se considerar que o
composto depende fundamentalmente da dosagem coerente da cada um dos insumos, é
importante saber a procedência e características destes materiais com a finalidade de se evitar
o surgimento de manifestações patológicas futuras (NBR 12655, 2015; NAPPI; LALANE,
2010).
O processo de execução de estruturas envolve diversas atividades que podem vir a
influenciar no surgimento de patologias. É comum ocorrer adversidades principalmente na
execução das fundações e estes elementos são responsáveis pelo aparecimento de fenômenos
tais quais os recalques diferenciais, bem como a presença de fissuras em revestimentos e
paredes. Os procedimentos de montagem e desmontagem de formas e escoramentos, assim
como a montagem das armaduras são atividades que apesar de corriqueiras causam
implicações relevantes nas estruturas de concreto. Não menos importantes, os procedimentos
de dosagem, transporte, lançamento, adensamento e cura do concreto devem ser executados
seguindo as orientações das normas e das boas práticas (AZEVEDO, 2011; NBR 14931,
2004).
O meio ambiente no qual está inserida determinada estrutura de concreto pode ter uma
contribuição bastante significativa para a deterioração da mesma. Os ambientes urbanos,
marinhos, aqueles que possuem atmosfera marinha, assim como as zonas sujeitas a respingos,
variações de maré, as zonas submersas afetam substancialmente a estabilidade das estruturas.
As temperaturas assim como as amplitudes térmicas tem a capacidade de influenciar o
surgimento de patologias. A ocorrência de chuvas associadas à umidade relativa do ar são
fatores preponderantes para que reações de degradação venham a acontecer. A insolação por
si só não causa problemas, porém aliada a temperatura, a umidade e aos ventos, pode
interferir na temperatura interna das peças de concreto e causar falhas nas mesmas (LIMA,
2011).
Ainda que se obtenha êxito na conclusão de todas as etapas anteriores, podem ocorrer
erros devido à má utilização da estrutura seja por desleixo ou puro leiguismo do usuário.
Deste modo, a estrutura deve ser vista de forma análoga, como qualquer outro produto de
origem mecânica ou elétrica, que possui um manual, cuja utilização deve seguir as
recomendações de projeto e manutenção (TRINDADE, 2015).
Atentando para o quadro 4.7 a seguir nota-se que em meados dos anos 1960 já se
tinham números que apontavam para as possíveis origens dos fenômenos patológicos.
50
Quadro 4.6 - Análise das origens das manifestações patológicas
Fonte: Adaptado de Souza e Ripper (1998, p. 23).
Diante das situações apresentadas, percebe-se que ocorrem mecanismos determinantes
para o processo de envelhecimento e deterioração do concreto, sendo que estes atuam em
diferentes componentes, tais como o concreto, as armaduras e a estrutura propriamente dita.
Com relação ao concreto, as disfunções mais comuns são a lixiviação dos compostos da pasta
de cimento; a expansão por ação das águas e solos sulfatados e a expansão devido à reação
entre os álcalis do cimento e os minerais reativos dos agregados; as armaduras tendem a sofrer
com a despassivação causada pela carbonatação e pelos elevados teores de cloretos presentes
no concreto, enquanto que a estrutura como um todo padece com os mecanismos relacionados
às ações mecânicas, movimentações térmicas, fadiga, deformação lenta, dentre outros
(HELENE, 2001).
4.7 Ataques por sulfatos
Os sulfatos são espécies químicas iônicas cujo estado de oxidação é 2- e estes são
originados a partir do ácido sulfúrico, possuindo um átomo de enxofre ligado à quatro átomos
de oxigênio por meio de ligações covalentes, observando a fórmula SO4
2-
(SILVA, 2017).
Estes compostos são sais sólidos, que diante desta característica não acarretam
problemas ao concreto quando a presença de água é inexistente, porém, quando os mesmos se
encontram dissolvidos na solução, tendem a promover uma reação conjunta com a pasta de
cimento hidratada (NEVILLE, 2016).
Sabe-se que em boa parte dos solos contêm gipsita, assim como existem normalmente
concentrações consideráveis de sulfatos de magnésio, sódio, potássio e cálcio nas águas
FONTE DE PESQUISA Concepção e Projeto Materiais Execução Utilização e Outras
Edward Grunau
Paulo Helene (1992)
44 18 28 10
C.S.T.C (Bélgica)
Verçoza (1991)
46 15 22 17
Faculdade de Engenharia
da Fundação Armando
Álvares Penteado
Verçoza (1991)
18 6 52 24
E.N.R. (U.S.A)
(1968 - 1978)
9 6 75 10
L.E.M.I.T (Venezuela)
(1965 - 1975)
19 5 57 19
CAUSAS DOS PROBLEMAS PATOLÓGICOS EM ESTRUTURAS DE CONCRETO (%)
51
subterrâneas. O concreto por sua vez, tende a se degradar em decorrência das reações
químicas existentes entre o cimento hidratado e os íons de sulfato que provém de origem
externa. Esta deterioração pode ocorrer de dois modos, sendo que os fatores determinantes
para definição de um destes são a concentração, a fonte de tais íons de sulfato na água de
contato e os materiais que compõem da pasta de cimento. Os referidos modos de deterioração
são a expansão e a fissuração, porém vale ressaltar que os ataques por sulfatos podem ainda
provocar a diminuição progressiva da resistência assim como a perda de massa proveniente da
perda de coesão dos compostos da hidratação do cimento (MEHTA; MONTEIRO, 2014).
Além da consideração acerca da concentração de sulfato, deve-se observar também
que a velocidade de reposição do sulfato removido durante a reação com o cimento pode
influenciar para a deterioração do concreto. As águas subterrâneas comentadas anteriormente
são responsáveis por tal reposição, visto que nos casos de estruturas em contato com o solo
tais águas tem contato direto com o concreto. Perante esta situação é possível afirmar que
estruturas totalmente expostas à água contendo sulfatos estão menos suscetíveis a estes
ataques do que aquelas que não estão em contato total com água, devido à perda de umidade
por evaporação através das faces livres. Diante destes aspectos, porões, muros de contenção e
lajes sobre o solo são elementos mais predispostos a sofrerem os referidos ataques em relação
a elementos de fundação como as estacas e sapatas (VILASBOAS, 2004).
O quadro 4.8 a seguir relaciona o grau de agressividade dos ataques de acordo com o
teor de sulfato existente no ambiente, seja no solo ou na água.
Quadro 4.7 - Severidade dos ataques dos concretos expostos aos sulfatos
Fonte: Adaptado de Mehta e Monteiro (2014), p. 175.
No solo Na água
Ataque
negligenciável
< 0,1 % < 150 ppm Sem restrição Sem restrição
Ataque
moderado
0,1 % - 0,2 % 150 ppm - 1500 ppm
Cimento Portland
Tipo II ASTM ou
cimento Pozolânico
ou cimento Portland
com escória
< 0,50 (para
concreto de massa
específicanormal)
Ataque severo 0,2 % - 2,0 % 1500 ppm - 10000 ppm
Cimento Portland
tipo V ASTM
< 0,45
Ataque muito
severo
> 2,0 % > 10000 ppm
Cimento Portland
tipo V ASTM com
adição pozolânica
< 0,50
Grau de
severidade
Teor de sulfatos
Tipos de cimento
Relação
água/cimento
52
Com base nas informações apresentadas, os ataques por sulfatos podem ser divididos
em quatro tipos, sendo eles: a entrada de íons de sulfato advindos de origem externa,
resultando em outras reações químicas; a cristalização dos sais de sulfato em decorrência da
concentração de sais; a formação de etringita tardia devido a presença de sulfatos nos
agregados contaminados com gipsita ou ao cimento que possua elevados teores dos mesmos,
e a formação de taumasita, que ocorre pelo ataque de sulfatos somados a carbonatos,
associados a baixas temperaturas ( SOUZA, 2006; KULISCH, 2011).
Por outro lado, Collepardi (1996) descreve que os ataques por sulfatos ocorrem devido
à três reações, sendo elas a formação de gesso; a formação de etringita e por fim, a taumasita.
4.7.1 Ingresso de íons de sulfato
Reforçando a afirmação de Mehta e Monteiro (2014), Neville e Brooks (2013)
discorrem que as águas de origem subterrâneas e os solos são detentores de sulfatos,
especialmente os de sódio, potássio, cálcio e magnésio.
De modo geral, pode-se dizer que a inserção dos íons de sulfato de uma fonte externa
ao concreto é uma ocorrência que inicia o desencadeamento de possíveis reações degradantes
ao material, podendo gerar produtos tais como a gipsita, a etringita e a taumasita. A
concentração dos íons de sulfato nas soluções contidas nos poros do concreto, associada aos
componentes do cimento Portland utilizado, bem como a absorção capilar e a permeabilidade
da matriz são fatores essenciais para a determinação do nível de deterioração por meio de
expansão, fissuração e perda de massa, acarretando em danos à resistência e integridades do
concreto, podendo incorrer em colapso da estrutura (HOPE FILHO et al, 2015).
Com relação aos ataques promovidos pela presença de tais sulfatos, o de magnésio
(MgSO4) é o mais nocivo ao concreto, pois age sobre as fases dos silicatos hidratados de
cálcio e sobre o hidróxido de cálcio (Ca(OH)2), conhecido por portlandita. Nesta situação, ele
desmembra o C-S-H, transformando-o em sílica, alumina e gesso, individualmente. Este
sulfato é considerado tão nefasto pelo fato de ser mais solúvel que os demais, sendo a ordem
de duas vezes em relação ao sulfato de sódio, e 35 vezes com relação ao sulfato de cálcio
(COSTA, 2004).
Por sua vez, o sulfato de sódio (Na2SO4) é vinte e cinco vezes mais solúvel que o
sulfato de cálcio e costuma reagir com a portlandita (Ca(OH)2), reação esta responsável pela
produção de gipsita (Ca2SO4.2H2O), comumente chamada de gesso, e com o aluminato
53
hidratado de cálcio. Estas reações terminam por produzir etringita. Tal gesso ocasiona o
aumento do volume do elemento, porém não existe conclusão acerca dos danos provocados
por ele (SILVA FILHO, 1994).
A figura 4.11 a seguir é de um elemento estrutural avariado devido ao ataque de
sulfatos. É possível notar que o pilar em questão se encontra em um estado de deterioração
avançado.
Figura 4.11 - Pilar acometido por ataque de íons de sulfato
Fonte: Mazer et al. (2014, p. 2)
Como visto anteriormente, o sulfato de cálcio (CaSO4) é o menos agressivo dentre os
referidos. Quando na presença de duas moléculas de água, o composto forma também a
gipsita. Esta, assim como o gesso formado a partir das reações do sulfato de sódio (Na2SO4)
reage diretamente com o aluminato tricálcico (C3A), formando novamente o trisulfoaluminato
de cálcio (etringita), que também possui caráter expansivo, chegando a ocupar duas vezes e
meia o espaço requerido pelo C3A e, portanto, contribui para a deterioração do concreto
(NEVILLE, 2016).
4.7.2 Cristalização dos sais de sulfato
A relação água/cimento sempre deve ser observada ao se dosar um concreto. A
quantidade a ser adotada deve ser exclusivamente suficiente para que ocorra o processo de
hidratação dos componentes do cimento. A incorporação do ar durante a mistura da massa
deve ser também considerada, uma vez que o somatório destes fatores pode interferir no
resultado final do concreto, obtendo-se um produto com porosidade além daquela esperada,
54
pois os agregados contêm poros e a interface existente entre a pasta e os agregados também
produz vazios (PRISZKULNIK, 2011).
A cristalização dos sais de sulfato ocorre nos poros encontrados nos concretos e, por
tal motivo sua inexistência é tão importante. A exposição do concreto a situações de
umedecimento e secagem pode ser considerada a condição mais acentuada para a formação de
sais juntamente com circunstâncias onde as superfícies estejam submetidas à saturação e
aeração. Tais fatores contribuem para o fluxo da solução salina, permitindo a percolação em
uma das faces, enquanto a evaporação ocorre na face oposta do elemento, favorecendo ao
crescimento da concentração de sais (ANDRADE, 2005).
A gravidade das avarias causadas pela cristalização de sais depende da região que ela
ocorre e já foi anteriormente citada na seção 3.4 deste documento.
Fissurações, descamamentos e lascamentos são alguns dos efeitos que decorrem das
elevadas pressões produzidas pela cristalização dos sais nos poros do concreto, especialmente
os sulfatos de sódio e de cálcio. Apesar de a cristalização ser um fenômeno de origem física, a
mesma é relatada como forma de ataque por sulfato, pois é uma consequência das reações
químicas provocadas pelo ingresso de íons de sulfato nos elementos de concreto (RIBEIRO et
al., 2014).
4.7.3 Formação de etringita tardia
A etringita é um mineral encontrado na natureza, cuja grande parte de sua
disponibilidade se dá em determinadas regiões do sul da África, bem como algumas
localidades da Alemanha, inclusive em Ettrigen, lugar que deu origem à terminologia
mineralógica do mesmo. Como citado nos itens acima, este produto é um sulfoaluminato de
cálcio hidratado, solúvel em água. Além de ser um mineral natural, a etringita pode ser obtida
sinteticamente, sendo resultante dos processos de hidratação do cimento Portland, onde se
obtém um produto cristalino (MELO, 2010).
O concreto acometido pelo ataque por sulfatos normalmente apresenta características,
tais como uma cor levemente esbranquiçada, sendo que a deterioração ocorre comumente nas
bordas e cantos das estruturas. Tal aparência se deve a formação de gesso e etringita, que
ocupam volume superior ao que era ocupado pelos compostos que foram substituídos,
recaindo na expansão e ruptura do concreto. O sulfato de cálcio (CaSO4) já mencionado
anteriormente, é incorporado ao clínquer durante a fabricação do cimento visando evitar que a
55
pega ocorra imediatamente ao contato com água, devido a hidratação do C3A. Nesta situação,
o sulfato de cálcio reage com o aluminato tricálcico, gerando etringita, denominada também
de etringita primária, porém como o concreto se encontra em estado semiplástico, ocorre a
expansão sem que ocorram danos ao elemento, já que o mesmo tem condições se suportar tal
acréscimo de volume. Neste estágio, diz-se que a formação de etringita é inofensiva ao
concreto (ODLER, 2007; NEVILLE; BROOKS, 2013).
Em condições normais, a etringita é o primeiro produto a cristalizar durante a
hidratação do cimento e ocorre costumeiramente na primeira hora deste processo,
considerando-se temperatura ambiente. Esta situação contribui significativamente para
enrijecimento, pega e desenvolvimento da resistência inicial do concreto.Com relação às
expansões causadas pelos ataques de sulfatos, a etringita é considerada motivadora da
degradação, entretanto existem controversas a respeito da forma que a mesma se forma, sendo
que as possibilidades mais aceitas dão conta que a devida expansão decorre da pressão
exercida pelo acréscimo de volume dos cristais, ou é proveniente da adsorção de água que se
encontra em meio alcalino por uma etringita pouco cristalina (MEHTA; MONTEIRO, 2014).
Ao término da hidratação do C3A diante da presença de sulfatos, obtém-se o
trisulfoaluminato de cálcio hidratado (etringita) ou o monossulfoaluminato de cálcio
hidratado. O que define a formação de um ou outro produto é a concentração de sulfatos na
solução. No geral, a etringita se forma primeiramente e consome grande parte dos íons de
sulfato da solução, de modo que se projeta sobre a superfície do cimento anidro, formando
uma crosta em volta das partículas do C3A. Por outro lado, o monossulfoaluminato depende
da decomposição da etringita e ocorre quando o sulfato de cálcio existente na solução for
consumido inteiramente, ainda que parte do monossulfato seja formado na solução do poro
(TAYLOR, 1997).
A formação etringita tardia, conhecida pela sigla DEF (Delayed Ettringite Formation)
é tido como um processo bem complexo, pois sua ocorrência se dá quando a etringita se
forma na matriz cimentícia em estado endurecido e a origem dos sulfatos é exclusivamente
interna. Observa-se também que muitos casos de deterioração do concreto por meio da
formação de etringita tardia têm ocorrido em elementos que foram curados a temperaturas
próximas ou até mesmo superiores aos 70°C (TAYLOR; FAMY; SCRIVENER, 2001).
Ocorre que aos 65°C a etringita se torna instável, de modo que a mesma se decompõe
para formar o monossulfato. Diante desta situação, os íons sulfatos são liberados por tal
decomposição, sendo adsorvidos pelo C-S-H. Em um momento futuro, normalmente quando
56
da utilização da estrutura, tais íons sulfatos são dessorvidos, formando uma nova etringita,
responsável por causar expansão e fissuração do concreto (MEHTA; MONTEIRO, 2014).
O fato de se encontrar etringita em algum elemento de concreto não implica que esta é
a responsável pelo possível processo de deterioração que esteja ocorrendo no mesmo, uma
vez que a etringita é produto da reação química do cimento. Contudo, se houver indícios da
presença de cristais de etringita formados em fissuras, eles podem ser os causadores da
degradação ou apenas terem se desenvolvido naquele ambiente (ACI 201.2R, 2000).
4.7.4 Formação de taumasita
A formação da taumasita é um processo extremamente destrutivo que ocorre com
bastante frequência, principalmente em estruturas em contato com o solo, a exemplo de
fundações e pilares, porém, mesmo com tamanha recorrência, existe uma considerável
dificuldade em se desenvolver métodos de prevenção da mesma devido à falta de
conhecimento básico acerca de seus mecanismos de formação e deterioração (VARELA et al.,
2005).
Existem algumas variáveis que são determinantes para a formação de taumasita.
Dentre os aspectos favoráveis a tal surgimento, podem ser consideradas as baixas
temperaturas, bem como umidades relativas do ar elevadas, associados logicamente a
presença de sulfatos. Para que ocorra o desenvolvimento deste processo, um novo elemento
surge com sua devida importância, o carbonato (CRAMMOND, 2003).
As contribuições de cada um destes fatores serão abordadas no decorrer desta seção no
momento em que for oportuno.
4.7.4.1 Condições ambientais favoráveis ao surgimento de taumasita
Quando se trata das questões envolvendo a durabilidade do concreto são consideradas
características relacionadas aos componentes da estrutura, ou seja, agregados, cimento, aço,
assim como também os aspectos que compreendem sua mistura, como a relação água/cimento
ou mesmo a utilização de adições e aditivos. Com o objetivo de entender o comportamento
das estruturas, é necessário entender o meio ambiente onde a mesma se faz presente, pois as
condições impostas por estes ambientes são essenciais para verificar a redução ou não da vida
útil de tais elementos de concreto (LIMA, 2011).
57
Em termos climáticos, pelo fato de estar localizado entre os trópicos de Capricórnio e
Câncer, o Brasil tem predominantemente a presença dos climas equatorial e tropical, sendo
este o principal motivo para a ocorrência de temperaturas médias relativamente altas. Como o
país apresenta dimensões continentais, existem ainda subdivisões dos climas além dos
anteriormente citados, sendo eles: o clima tropical de altitude; o clima tropical úmido; o clima
semiárido e o subtropical (FREITAS, 2017).
A figura abaixo mostra as temperaturas médias para o ano de 2016 no Brasil
considerando possíveis variações, chamadas de anomalias.
Figura 4.12 - Média anual de temperaturas para o Brasil em 2016
Fonte: (http://www.inmet.gov.br/portal/index.php?r=clima/page&page=anomaliaTempMediaAnual, 2017).
As implicações do frio no concreto podem ser originárias de duas fontes: natural, que
é pertinente ao inverno ou às altitudes; e artificial, advinda de estruturas de concreto voltadas
ao ramo frigorífico. No Brasil, as grandes adversidades enfrentadas pelo concreto em termos
de clima frio são provenientes das geadas com a presença de neve e gelo, sendo fortalecidas
pela ação dos ventos, ainda que pouquíssimas áreas do país sofram com tais condições
climáticas (MEHTA; MONTEIRO, 1994).
No que concerne à condição de temperatura para a formação de taumasita, existe uma
divergência entre os autores que discorrem sobre o tema, a exemplo de Sotiriadis e Mróz
(2014), Collepardi (1990) e Kohler, Heinz e Urbonas (2006), que citam como limites
máximos as temperaturas de 5°C, 10°C e 15°C, respectivamente.
Apesar de se considerar que o surgimento de taumasita ocorre em baixas temperaturas,
ao desenvolver um estudo submetendo corpos de prova de concreto ao ataque de soluções
com sulfatos de magnésio e sódio, Pinheiro-Alves, Gomà e Jalali (2007) obtiveram resultados
58
onde os testemunhos que mais sofreram com a agressão das soluções foram aqueles que
foram mantidos a temperatura de 20°C durante todo o desenvolvimento do ensaio, chegando a
perder quase 36% da resistência obtida após o procedimento de cura durante 28 dias, como a
tabela 4.2 a seguir.
Tabela 4.2 - Resistência à compressão obtida ao término do ensaio.
Fonte: Adaptado de Pinheiro-Alves, Gomà e Jalali (2007).
A umidade pode ser originária das construções, dos terrenos, das precipitações, das
condensações, de fenômenos higroscópicos e de origens acidentais também. É fato que a
presença destas ocorre de modo associado, seja por conveniência ou em decorrência de outras.
A umidade da construção é impossível de ser evitada, porém, ao longo do tempo a mesma
evapora. Aquelas que são provenientes da condensação, infiltração ou até mesmo acidental
podem ser evitadas desde que a elaboração de projeto seja adequada à situação. Da mesma
forma, a umidade higroscópica pode ser controlada de acordo com a umidade relativa do ar.
Diante destas considerações é possível observar que as umidades que vêm do solo e das
precipitações são as mais difíceis de serem contornadas (HENRIQUES, 1995; RUARO;
GREVEN; DAL MOLIN, 1997).
No processo que envolve a formação de taumasita, assim como em todas as outras
formas de ataques por sulfatos, a água e a umidade são determinantes para a degradação do
concreto, visto que elas são os meios de transporte que carreiam os sulfatos pela estrutura, de
forma a desenvolver tais reações deteriorantes (NEVILLE, 2016).
O meio ambiente no qualestruturas de concreto estão presentes interferem
substancialmente na durabilidade dos elementos. Podem ser considerados para efeitos de
estudos os ambientes marinhos e urbanos, sendo o primeiro aquele que se tem conhecimento
mais profundo, devido à existência de agentes degradantes, pois é possível encontrar no
mesmo a presença de todos os elementos explorados na tabela periódica, e a celeridade com
que os ataques ocorrem, fator que contribui para o interesse envolta do tema. É relevante
comentar que os níveis de concentração de tais elementos dependem de variáveis como o
Rcurado R144 R202 R221 R270
5°C 51 49,5 47,3 42,8
20°C 58,4 55,6 53,3 49
5°C 45,8 46,9 38,9 36,1
20°C 44,8 32,2 29,3 27,8
Água 20°C 43,6 40,3 43,3 50,3
Amostras
5% NaSO4
5% MgSO4
43,3
59
tempo, a localização, época do ano, além da forma como as atividades biológicas ocorrem
(MEHTA; MONTEIRO, 1994; TOMCZAK; GODFREY, 1994).
Os principais componentes existentes na água do mar são os íons cloreto (Cl
-
), sódio
(Na
+
), sulfato (SO4
2-
), magnésio (Mg
2+
), cálcio (Ca
2+
) e potássio (K
+
), contabilizando mais de
99% da constituição, de modo que ao serem combinados formam sais como o cloreto de sódio
(NaCl), sulfato de cálcio (CaSO4), sulfato de magnésio (MgSO4) e cloreto de magnésio
(MgCl2). Nesta condição, o cloreto de sódio é o composto mais presente, contribuindo para
80% da composição, enquanto que os demais complementam os 20% restantes (GOMES;
CLAVICO, 2005; SOUZA, 2017).
Com relação à agressividade do meio marinho diante das estruturas de concreto, as
patologias que assolam tais elementos são basicamente as corrosões de armaduras e os
ataques por sulfatos. Como tais ataques agem de formas diferenciadas, é costume se referir
aos ambientes por zonas. A zona de atmosfera marinha não tem contato com a água do mar,
porém os sais criam depósitos nas superfícies, pois são levadas pelos ventos. A zona de
respingos tem contato com a água por meio das ondas e respingos. A zona de variação de
maré é caracterizada por ser a região influenciada pelos limites máximos e mínimos das
marés; nesta, a deterioração das estruturas se deve aos sais, à corrosão das armaduras, da ação
das ondas, de algumas substâncias suspensas, bem como de microrganismos. Por fim, a zona
submersa, trecho onde a estrutura se encontra totalmente coberta, o processo degradante
ocorre através dos sais agressivos e de microrganismos, podendo gerar corrosão biológica
tanto das armaduras quanto do concreto (LIMA; MORELLI, 2004).
Alguns outros ambientes, tais como os esgotos, representados por suas tubulações, o
ambiente industrial, as águas em contato com o concreto e as estruturas que estão em contato
com o solo sofrem também as consequências desta situação. Nestes ambientes existem
sulfatos em quantidade suficiente para provocar a deterioração do concreto. O ambiente
industrial interfere na contaminação do meio ambiente através do lançamento de substâncias
que derivam dos sulfatos, assim como do monóxido e dióxido de carbono. Esta contaminação
é apenas uma das formas mais comuns de poluição ambiental e possui influência relevante
sobre a deterioração do concreto, pois o dióxido de carbono (CO2) é o responsável por iniciar
a carbonatação do concreto que tem relação intensa relação com a taumasita (LIMA, 2011).
60
4.7.4.2 Mecanismo de formação de taumasita
O surgimento da taumasita é explicado a partir de duas hipóteses. A primeira delas é
conhecida por formação de taumasita (TF), onde sua ocorrência se deve a uma evolução da
etringita e por tal motivo não é considerada como sendo um processo muito grave. Nesta
situação, acontece a transferência de íons de alumínio (Al
3+
) para íons de silício (Si
4+
) em
forma de substituição, associada à presença de carbonatos (CO3
2-
), conforme a seguir
(PINHEIRO-ALVES; GOMÀ; JALALI, 2007).
{Ca6[Al(OH)6]2.24H2O}.[(SO4)3.2H2O] (Etringita)
{Ca6[Si(OH)6]2.24H2O}.[(SO4)2.(CO3)2] (Taumasita)
As fórmulas apresentadas acima são denominadas de estruturais e possuem a função
de relacionar os aspectos estruturais e cristalográficos dos compostos. Deste modo, como o
íon de silício possui carga elétrica diferente do íon alumínio, acrescentando o íon sulfato, a
taumasita necessita de um íon carbonato, objetivando neutralizar a carga elétrica positiva no
cristal padrão. É importante também considerar as fórmulas gerais dos produtos, apesar de as
mesmas não oferecerem informações pertinentes aos aspectos cristalográficos, pois estas
evidenciam os compostos que possam dar origem aos produtos finais, como representado
abaixo (NAPPI. S; NAPPI, M., 2013).
3CaO.Al2O3.3CaSO4.32H2O (Etringita)
CaSiO3.CaSO4.CaCO3.15H2O (Taumasita)
Observando-se tais fórmulas é possível notar a presença de aluminatos de cálcio,
sulfatos de cálcio e água no caso da etringita, bem como silicato de cálcio, sulfato de cálcio,
carbonato de cálcio e água no caso da taumasita (SOUZA, 2006).
Diante desta perspectiva, a destruição provocada pela taumasita é semelhante ao
mecanismo de expansão da etringita, podendo a mesma se precipitar nos vazios e fissuras
existentes, sem que ocorra necessariamente algum dano (KOLLMAN; STRUBEL; TROST,
1997 apud PINHEIRO-ALVES; GOMÀ; JALALI, 1997).
A segunda hipótese envolvendo a formação de taumasita remete a esta como uma
forma de ataque por sulfato, sendo este caso essencialmente mais severo que o primeiro, uma
vez que o ataque depende de um maior fornecimento de silicatos hidratados de cálcio
(CRAMMOND, 2003).
61
A ocorrência de taumasita como um ataque por sulfato se deve ao fato de que a reação
existente para o surgimento da mesma acontece entre os sulfatos e os silicatos presentes na
matriz cimentícia, diferentemente do processo que gera a etringita, cuja reação se dá com os
aluminatos cálcicos hidratados. Este fator explica a agressividade de tal manifestação
patológica, pois os referidos silicatos são os responsáveis por conferir ao concreto as
características de resistência (COUTINHO, 2001).
Quando os silicatos hidratados de cálcio se encontram em situações de baixas
temperaturas e umidades elevadas, reagem com sulfatos provenientes de origens externas, a
exemplo de solos e lençóis freáticos, e reagem também com os carbonatos, que podem ter
origem nos agregados calcários, por exemplo, formando os cristais translúcidos de moles de
taumasita (PARKER, 1998).
4.7.4.3 Mecanismo de degradação de taumasita
Nesta seção será vista a forma como a taumasita atua sobre o concreto, evidenciando o
mecanismo de deterioração do mesmo. Como visto anteriormente, a taumasita age nos
silicatos hidratados de cálcio, sendo responsável pela deterioração desta fase. Buscando
entender tal processo é importante explanar a fase do C-S-H, objetivando assimilar o modo
como a devida degradação ocorre.
A figura 4.13 a seguir mostra um pilar acometido por taumasita juntamente com uma
amostra do mesmo removida manualmente, pois tal manifestação patológica possui como
uma de suas características a de tornar o concreto em um material frágil, podendo ser
separável a mão.
Figura 4.13 - Pilar acometido pela taumasita
Fonte: Adaptado de Coutinho (2001).
62
Tal fase é uma das quatro fases sólidas na pasta de cimento hidratada e compõe algo
em torno de 50 a 60% do volume compreendido pelos sólidos da pasta quando completamente
hidratada, sendo responsável pela maioria da resistência e durabilidade a longo prazo, assim
como é também a fase mais relevante em relação a determinação das propriedades obtidaspela pasta. A referida fase não é um composto bem definido, ocorrendo variação da relação
cálcio-silicato e da água. A morfologia pode se apresentar de forma cristalina ou até mesmo
em redes reticulares. A estrutura cristalina interna do C-S-H não é conhecida, tanto que
anteriormente costumava-se dizer que a mesma possuía semelhança com um mineral chamado
tobermorita, motivo pelo qual era as vezes denominada de gel de tobermorita (MEHTA;
MONTEIRO, 2014).
O concreto é um material normalmente alcalino, cujo pH existente no seu interior é
superior a 13. No decorrer de sua vida útil pode ocorrer de o mesmo ter contato com sulfatos
de origem externa, modificando a composição dos fluidos nos poros e as fases liquidas em
equilíbrio. Deste modo os íons sulfatos reagem com o C-S-H formando etringita e esta
permanecerá se formando enquanto houver a presença de alumina. Quando esta para de se
formar, os íons sulfato passam a reagir com a portlandita, formando gesso, e caso existam
íons carbonato disponíveis, ocorrerá a formação de taumasita ao invés da etringita. A
taumasita é muito insolúvel quando presente em baixas temperaturas. Isto implica que as fases
menos insolúveis como o C-S-H passarão a se dissolver com maior rapidez, visando manter o
equilíbrio na presença de tal fase menos solúvel, a exemplo da taumasita, sendo este processo
um contribuinte substancial para a descalcificação do C-S-H, resultando na perda da estrutura
do cimento e da resistência. A taumasita costuma se formar em ambientes alcalinos onde o ph
varie de 10,5 a 13 (CRAMMOND, 2003).
O sulfato de cálcio ao reagir com o monossulfoaluminato de cálcio gera etringita. O
sulfato de sódio por sua vez, reage com a portlandita [Ca(OH)2] e com os aluminatos de cálcio
hidratados, formando hidróxido de sódio e etringita, respectivamente. O sulfato de magnésio,
dentre os citados é o mais agressivo devido a sua solubilidade e possui peculiaridades
relativas a sua forma de ataque, pois pode reagir com a portlandita, formando gipsita
(CaSO4.2H2O) e hidróxido de magnésio [Mg(OH)2], também chamada de brucita, como pode
reagir com os elementos do C-S-H, desmembrando-os em gipsita, brucita e sílica (KULISCH,
2011).
A transformação de portlandita em gipsita é acompanhada pela brucita, produto
insolúvel que influi na redução da alcalinidade do sistema. Deste modo, como a estabilidade
63
do C-S-H é diminuída, ele acaba sendo atacado pela solução do sulfato, tornando o ataque
mais nocivo (MEHTA; MONTEIRO, 2014).
O ataque por sulfato de magnésio ocorre de modo que a solução contendo o sulfato
penetra no concreto formando uma camada de brucita na superfície do corpo devido à reação
com a portlandita. Neste momento forma-se gipsita. Como a formação de brucita consome
bastante portlandita o pH da pasta reduz e numa tentativa de manter o equilíbrio, o C-S-H
libera portlandita, elevando o pH novamente, porém, auxiliando a descalcificação da
estrutura. Posteriormente, formam-se gipsita e etringita nas áreas próximas da superfície,
causando expansão e consequente fissuração de tal região. Como a solução ataca o C-S-H,
ocorre a perda de resistência e desintegração da pasta. Sendo assim, o material termina por se
dividirem regiões tais como: camada de brucita e gipsita próximas da superfície; região de
depósitos de produtos do ataque; zonas isoladas de descalcificação do C-S-H, formando
silicato hidratado de magnésio (M-S-H); região com presença de fissuração e região sã
(SANTHANAN; COHEN; OLEK, 2003 apud SOUZA, 2006).
O sulfato de magnésio é considerado o mais degradante dentre os sulfatos, pois além
de decompor os silicatos hidratados de cálcio, decompõe também a portlandita e o C3A
hidratado, forma subsequentemente o M-S-H, que não possui propriedade ligante (NEVILLE;
BROOKS, 2013).
4.7.4.4 Meios de mitigação da manifestação patológica
Normalmente os mecanismos responsáveis pela agressão química no concreto se
utilizam de estruturas porosas para poderem efetuar o processo degradante, de modo que se
tendo um concreto que apresente boa compacidade, fator este que depende tanto da
composição granulométrica quanto do percentual de água existente na mistura e da
quantidade e tipo do cimento utilizado na composição; uma taxa de cobrimento de qualidade e
de espessura suficiente sem ser excessiva, uma vez que ao entrar em serviço tais cobrimentos
exagerados podem recair em fissuras; assim como uma execução primorosa da
impermebilização de elementos que estejam sujeitos às ações do tempo, é possível que as
deteriorações que venham a ocorrer nestas estruturas sejam minimizadas consideravelmente
(SOUZA; RIPPER, 1998).
A NBR 6118 (2014) ao estabelecer classes de agressividade ambiental e relatar os
cobrimentos mínimos dos elementos em concordância com tais classes, além de informar as
64
relações máximas do tipo água/cimento também relativas à agressividade do meio em que
estão inseridas as referidas estruturas, buscou prevenir o surgimento de patologias passiveis
de degradação.
Como reduzir a agressividade do ambiente diminuindo a concentração dos íons de
sulfatos ou tornando a disponibilidade de água que possibilite a degradação menor é uma
prática quase impossível de ser executada, a alteração de algumas características do concreto
no intuito de obter um produto mais resistente à deterioração é uma alternativa. Para tanto
pode-se utilizar de um cimento com baixo teor de C3A ou a inserção de adições minerais,
buscando isolar o material do ambiente ou fazer com que o mesmo se torne impermeável,
sendo que tal processo pode considerar uma impermeabilização de fato ou a realização de
cura adequada, no intuito de reduzir a permeabilidade do concreto (SILVA FILHO, 1994).
A utilização de cimentos resistentes a sulfatos é sempre recomendada objetivando
melhorar a resistência dos concretos em ambientes sulfatados, porém a utilização de cimentos
compostos com adições pode substituir os mesmos sem que haja a perda de resistência ou
desempenho (BULLETIN D’INFORMATION 183, 1992).
O quadro 4.8 a seguir sugere possíveis medidas de proteção do concreto aos ataques
por sulfatos diante da agressividade do ambiente.
Quadro 4.8 - Sugestões para melhorar a resistência do concreto ao ataque de sulfatos
Fonte: Adaptado de Bulletin D’information 183 (1992).
Apesar de o uso de cimento resistente à sulfato ser bastante recomendado visando
prevenir os ataques por sulfatos devido ao seu baixo teor de C3A, esta prática não é válida
para a mitigação da taumasita, pois ao contrário de outros processos a exemplo da etringita,
que reage com o aluminato tricálcico, a taumasita reage com o C-S-H, de modo que esta
técnica se mostra ineficaz diante de tal situação. De todo jeito, os efeitos da taumasita podem
ser minorados pela utilização de aditivos superplastificantes, pretendendo-se obter uma baixa
Grau de severidade do ataque Mecanismo de proteção Medidas de proteção a adotar
Permeabilidade Penetração de água < 50 mm
Redução da relação a/c Inferior a 0,6
Proteção superficial Pintura protetora
Tipo de cimento Cimento resistente a sulfatos
Permeabilidade Penetração de água < 30 mm
Redução da relação a/c Inferior a 0,5
Proteção superficial Pintura protetora
Tipo de cimento Cimento resistente a sulfatos
Permeabilidade Penetração de água mínima
Redução da relação a/c Inferior a 0,4
Proteção superficial Pintura protetora
Tipo de cimento Cimento resistente a sulfatos
Muito Forte - Proteção superficial
Fraco
Moderado
Forte
65
relação água/cimento e pelo uso de cimentos compostos visando reduzir a permeabilidade
(NEVILLE; BROOKS, 2013).
O controle da qualidade do concretoé a melhor defesa contra o ataque por sulfato,
especialmente a baixa permeabilidade. Alguns fatores que contribuem para alcançar tal
propriedade são a espessura adequada, o alto consumo de cimento, juntamente com a baixa
relação água/cimento e o adensamento bem executado. Quando os concretos são submetidos a
altas concentrações de sulfato (acima de 1500 mg/l), normalmente associados aos cátions de
magnésio e alcalinos, os cimentos com baixos teores de C3A não se comportam
satisfatoriamente, principalmente se os níveis de C3S forem altos. Nestas condições, os
cimentos que apresentam melhor desempenho são aqueles que possuem pouco e ou nenhuma
portlandita, como por exemplo os cimentos com altos teores de alumina, cimentos com mais
de 50% de escória de alto-forno e cimentos pozolânico que contenham ao menos 25% de
pozolana (MEHTA; MONTEIRO, 2014).
66
5. CONSIDERAÇÕES FINAIS
5.1 Considerações
O concreto é um material de fundamental importância no âmbito da engenharia e
também é consideravelmente suscetível a alterações. Com isso se torna extremamente
relevante executar o controle do mesmo a fim de se obter um produto de excelente qualidade
e que vai cumprir suas funções plenamente, apesar de fatores extrínsecos a exemplo das
condições climáticas e ambientes agressivos que estejam em contato direto ou não com a
estrutura.
Com base nos materiais utilizados para fundamentar este documento foi possível
perceber o quão intensos são os ataques provocados pela presença de sulfatos, pois a depender
das concentrações destes, bem como das suas origens, estes podem causar danos
consideráveis, podendo variar de uma camada de sal cristalizado na superfície da peça ou até
mesmo a perda de resistência, coesão e massa no caso da taumasita.
A taumasita, por sua vez, é uma manifestação patológica decorrente do ingresso de
íons de sulfato nas estruturas de concreto e argamassas, principalmente sulfato de magnésio
em grandes concentrações, tendendo a se formar quando aliado a presença de baixas
temperaturas, umidade elevada e carbonatos, sejam estes provenientes do agregado ou mesmo
da carbonatação do concreto. O processo de deterioração deste fenômeno ataca as fases
sólidas do cimento, sendo a portlandita a primeira a reagir com o sulfato presente, tornando o
C-S-H suscetível ao ataque do mesmo, que num segundo momento irá reagir também com
este, tendo como consequência o desmembramento da fase, recaindo em produtos distintos
como a gipsita, brucita e sílica, além de formar o silicato hidratado de magnésio, que não
possui propriedade aglomerante, contribuindo para a desintegração do concreto.
Baseado nos conceitos apresentados acerca das características inerentes ao concreto e
as condições ambientais favoráveis à degradação do mesmo tornou-se possível compreender a
relevância do atendimento normativo da execução do concreto, assim como da utilização de
boas práticas relativas ao mesmo. Sendo assim, o uso adequado da relação água/cimento, a
presença de agregados com uma boa distribuição granulométrica, a execução correta das
etapas de preparo, transporte, lançamento, adensamento e cura, bem como a utilização de
adições e aditivos que possam conferir uma boa compacidade assim como baixa porosidade e
permeabilidade são de extrema relevância no intuito de tentar evitar o surgimento da
67
taumasita, uma vez que estes fatores podem ser controlados pelo homem, ao contrário das
temperaturas, umidades e presença de sais de sulfatos, que são fatores que independem do
controle humano.
Diante de tudo que foi exposto neste documento conclui-se que o estudo das
patologias do concreto, especialmente os ataques provenientes de sulfatos e a taumasita são
merecedores de um aprofundamento, sendo uma linha de pesquisa promissora e abrangente,
com grande potencial para agregar conhecimento àqueles que decidirem enveredar neste
caminho.
5.2 Sugestões para trabalhos futuros
A taumasita é uma manifestação cujo seu conhecimento é relativamente novo, tanto
que até tempos atrás a mesma era corriqueiramente confundida com a etringita. Apesar de sua
ocorrência se dar principalmente em ambientes de temperaturas mais amenas e umidades
excessivas, já houve casos de formação de taumasita em condições tidas como temperatura
ambiente, próxima de 25°C. Como a taumasita é um fenômeno pouco estudado até o
momento é importante que se desenvolvam pesquisas acerca da mesma buscando entender
melhor seu funcionamento, tendo em vista que dentre os ataques por sulfatos a sua ocorrência
é a mais nociva aos elementos estruturais.
Diante disso, surge como sugestão para trabalhos futuros a busca por tentar identificar
a taumasita através da realização de estudo de campo, procurando ambientes que promovam
as condições ditas ideais para sua formação, visando obter um resultado positivo acerca de sua
presença.
Outra sugestão que poderia ser abordada é aprofundar o conhecimento sobre a
taumasita através da execução de ensaios de laboratório com a finalidade de recriar as
condições para formação da mesma e no caso de se atingir tal objetivo, verificar o nível de
degradação provocado por esta aos corpos de prova envolvidos no experimento.
68
REFERÊNCIAS
ALBUQUERQUE, Alexandre Serpa. Agregados. In: BAUER, Luiz Alfredo
Falcão. Materiais de construção. 5. ed. Rio de Janeiro: Ltc, 2015. Cap. 4. p. 63-120.
ALMEIDA, Luiz Carlos de. Concreto. – Notas de aula. UNICAMP. Campinas, 2002.
Disponível em: < http://www.fec.unicamp.br/~almeida/au405/Concreto.pdf> Acesso em:
28/03/2017.
AMERICAN CONCRETE INSTITUTE. ACI 201.2R: Guide to Durable Concrete. 1 ed. New
York: Aci Committee 201, 2000. 41 p. Disponível em:
<http://www.bpesol.com/bachphuong/media/images/book/2012r_01.pdf>. Acesso em: 17 abr.
2017.
ANDRADE, Tibério. Tópicos sobre durabilidade do concreto. In: ISAI, Geraldo Cechella
(Ed.). Concreto: ensino, pesquisa e realizações. São Paulo. Ibracon. v. 1. P. 753-792, 2005.
AOKI, Jorge. Fibras para concreto. 2010. Disponível em:
<http://www.cimentoitambe.com.br/fibras-para-concreto/>. Acesso em: 05 abr. 2017.
APPLETON, Júlio. Construções em betão: nota histórica sobre a sua evolução. – Notas de
aula. IST. Lisboa, Portugal, 2013. Disponível em: <
http://www.civil.ist.utl.pt/~cristina/GDBAPE/ConstrucoesEmBetao.pdf > Acesso em: 25 mar.
2017.
ARENDT, Claus. Métodos de Tratamento de Alvenarias Deterioradas: Utilização de
Rebocos de Recuperação e Medidas de Combate aos Sais. In: SEMINÁRIO DE
RECUPERAÇÃO DE OBRAS HISTÓRICAS DE ENGENHARIA E ARQUITETURA:
AVALIAÇÃO DO ESTADO DE CONSERVAÇÃO, ANÁLISE , DIAGNÓSTICO E
TERAPIA, 1. 1995, Porto Alegre. Anais...Porto Alegre, 1995.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE CIMENTO PORTLAND (ABCP). Guia básico de
utilização do cimento Portland. 7. ed. São Paulo, 2002. 28 p. Disponível em:
<http://www.abcp.org.br/cms/wp-content/uploads/2016/05/BT106_2003.pdf>. Acesso em: 31
mar. 2017.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT). NBR 6118: Projeto de
estruturas de concreto. 3 ed. Rio de Janeiro: Abnt, 2014. 256 p.
69
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT). NBR 7211: Agregados
para concreto. Especificação. 2 ed. Rio de Janeiro: Abnt, 2005. 11 p.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT). NBR 7212: Execução
de concreto dosado em central. Procedimento. 2 ed. Rio de Janeiro: Abnt, 2012. 16 p.
Disponível em:
<http://professor.pucgoias.edu.br/SiteDocente/admin/arquivosUpload/15030/material/NBR
7212 - 12_aula_sitepuc.pdf>. Acesso em: 28 mar. 2017.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRADE NORMAS TÉCNICAS (ABNT). NBR 12655: Concreto -
Preparo, controle, recebimento e aceitação. Procedimento. 3 ed. Rio de Janeiro: Abnt,
2015. 29 p. Disponível em:
<https://docs.google.com/viewer?a=v&pid=sites&srcid=ZGVmYXVsdGRvbWFpbnxjb25jc
mV0b2FybWFkb3VuaWNhcHxneDozNjhmYWE2ZGRlYzBlOWZm>. Acesso em: 09 abr.
2017.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT). NBR 14931: Execução
de estruturas de concreto. Procedimento. 2 ed. Rio de Janeiro: Abnt, 2004. 53 p. Disponível
em: <https://docente.ifrn.edu.br/valtencirgomes/disciplinas/construcao-de-edificios/nbr-
14931-2004-execucao-de-estruturas-de-concreto-procedimento>. Acesso em: 26 mar. 2017.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT). NBR 15900-1:Água
para amassamento de concreto. Requisitos. Rio de Janeiro: Abnt, 2009. 15 p.
AZEVEDO, Minos Trocoli de. Patologia das estruturas de concreto. In: ISAIA, Geraldo
Cechella (Ed.). Concreto: Ciência e tecnologia. São Paulo: Ibracon, 2011.v 1.Cap. 31. p.
1095-1128.
BASTOS, Paulo Sérgio dos Santos. Histórico e principais elementos estruturais de
concreto armado. –Notas de aula. UNESP. Bauru, São Paulo, 2006. Disponível em: <
http://www.deecc.ufc.br/Download/TB798_Estruturas%20de%20Concreto%20I/HIST.pdf >
Acesso em: 25/03/2017.
BATTAGIN, Arnaldo Forti. Cimento Portland. In: ISAIA, Geraldo Cechella
(Ed.). Concreto: Ciência e tecnologia. São Paulo: Ibracon, 2011. v 1. Cap. 6. p. 185-232.
BATTAGIN, Arnaldo Forti. Uma breve história do cimento portland. 2017. Disponível
em: <http://www.abcp.org.br/cms/basico-sobre-cimento/historia/uma-breve-historia-do-
cimento-portland/>. Acesso em: 17 fev. 2017.
70
BAUER, Luiz Alfredo Falcão. Estruturas de concreto armado: Patologia e terapia das
estruturas. In: BAUER, Luiz Alfredo Falcão (Org.). Materiais de construção. 5. ed. Rio de
Janeiro: Ltc, 2015. Cap. 15. p. 408-428.
BAUER, Luiz Alfredo Falcão. Preparo, transporte, lançamento, adensamento e cura. In:
BAUER, Luiz Alfredo Falcão (Org.). Materiais de construção. 5. ed. Rio de Janeiro: Ltc,
2015. Cap. 8. p. 240-266.
BAUER, Luiz Alfredo Falcão; NORONHA, M. A. Azevedo; BAUER, R. J. Falcão. Uso de
aditivos no concreto. In: BAUER, Luiz Alfredo Falcão (Org.). Materiais de construção. 5.
ed. Rio de Janeiro: Ltc, 2015. Cap. 6. p. 135-185.
CÁNOVAS, Manuel Fernandez. Patologia y terapéutica del hormigon armado. Madrid:
Dossat, 1984.
CAPUTO, Homero Pinto. Mecânica dos solos e suas aplicações: Fundamentos. 6. ed. Rio de
Janeiro: Ltc, 1988. 244 p.
CARRUTHERS, J. F. S. The performance with time of components. In: International
Conference on Durability of Building Materials and Components, 1. 1978,Ottawa.
Anais...Philadelphia, ASTM, 1980. P. 98 – 105. Disponível em: <
https://books.google.com.br/books?id=FDtRRHYYgGAC&pg=PA98&lpg=PA98&dq=the+p
erformance+with+time+of+components+carruthers&source=bl&ots=kVaKZN6vBh&sig=ok
N2o02nz66bRX3PhrcvOZYL9uA&hl=pt-
BR&sa=X&ved=0ahUKEwjztPyWjoHTAhWKHZAKHf9qDIUQ6AEIJzAB#v=onepage&q=
the%20performance%20with%20time%20of%20components%20carruthers&f=false>.
Acesso em: 31 mar. 2017
CARVALHO, José Dirceu Nogueira de. Sobre as origens e desenvolvimento do
concreto. Revista Tecnológica, Maringá, v. 17, p.95-112, 2008. Semestral.
CHANG, Raymond. Química geral: Conceitos essenciais. 4. ed. São Paulo: Amgh, 2010.
778 p. Disponível em:
<https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/9788563308177/cfi/2!/4/4@0.00:12.6>.
Acesso em: 08 abr. 2017.
COLLEPARDI, M. Concrete Deterioration from sulfate and acid attacks. Course on
Durability of concrete. In: International Congress High-Performance Concrete-Performance
and Quality of Concrete Structures. Santa Catarina, 1990. Anais…Brasil: Universidade
Federal de Santa Catarina, 1996.
71
COLLEPARDI, M. Degradation and restoration of masonry walls of historical buildings.
Materials and Estructures, Ancona, v. 23, p.81-102, 1990.
COMITE EURO-INTERNACIONAL DU BETON (CEB). BULLETIN D'INFORMATION
183. Durable Concrete Structures: Design guide. 2 ed. Lausanne: Thomas Telford, 1992.
122 p. Disponível em: <http://www.civil.ist.utl.pt/~cristina/RREst/CEB183.pdf>. Acesso em:
26 abr. 2017.
CORINALDESI, Valeria; MORICONI, Giacomo; TITTARELLI, Francesca. Thaumasite:
evidence for incorrect intervention in masonry restoration. Cement & Concrete
Composites, Kidlington, Uk, v. 25, p.1157-1160, 2003. Disponível em:
<https://www.researchgate.net/publication/240428567_Thaumasite_Evidence_for_incorrect_i
ntervention_in_masonry_restoration>. Acesso em: 03 mar. 2017.
COSTA, H. N. Caracterização de areias de britagem de pedreiras da região
metropolitana de Fortaleza e avaliação da sua aplicação no concreto. Dissertação
(mestrado) – Universidade Federal do Ceará, Departamento de Engenharia Estrutural e
Construção Civil. Fortaleza, 2015.
COSTA, Rodrigo Moysés. Análise de propriedades mecânicas do concreto deteriorado
pela ação de sulfato mediante utilização do upv. 2004. 246 f. Tese (Doutorado) - Curso de
Engenharia de Estruturas, Escola de Engenharia, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo
Horizonte, 2004. Disponível em: <http://www.pos.dees.ufmg.br/defesas/54D.PDF>. Acesso
em: 13 abr. 2017.
COUTINHO, Joana de Sousa. Durabilidade: Ataque por sulfatos. Notas de aula. Faculdade
de engenharia da universidade do Porto. Porto, 2001. Disponível em: <
http://www.deecc.ufc.br/Download/TB819_Patologia_e_Recuperacao_de_Estruturas_de_Con
creto/ATAKSulfato.pdf>. Acesso em: 13 abr. 2017.
CRAMMOND, N.J. The thaumasite form of sulfate attack in the UK. Cement & Concrete
Composites, vol. 25, 2003, p. 809-818.
CREMONINI, Ruy Alberto. Incidência de manifestações patológicas em unidades
escolares na região de porto alegre: recomendações para projeto, execução e manutenção.
1988. 153 f. Dissertação (Mestrado) - Curso de Engenharia Civil, Universidade Federal do
Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 1988. Cap. 1. Disponível em:
<http://www.lume.ufrgs.br/handle/10183/1420>. Acesso em: 21 fev. 2017.
CRIVELARO, Marcos; PINHEIRO, Antônio Carlos da Fonsêca Bragança. Materiais de
construção. São Paulo: Érica, 2014. 144 p.
72
DEUTSCH, Simone Feigelson. Perícias de engenharia: a apuração dos fatos. São Paulo:
Leud, 2011.
DIAS, Andressa. Responsabilidade do Construtor em 1700 a.C: CÓDIGO DE
HAMURABI. 2016. Disponível em:
<http://estruturandocivil.com.br/2016/03/13/responsabilidade-do-construtor-em-1700-c-
codigo-de-hamurabi/>. Acesso em: 09 abr. 2017.
DIAS, Diogo Lopes. Solubilidade dos sais; Brasil Escola. Disponível em
<http://brasilescola.uol.com.br/quimica/solubilidade-dos-sais.htm>. Acesso em: 08 abr. 2017.
EFFTING, Carmeane. Agregados. –Notas de aula. UDESC. Joinville, Santa Catarina, 2014.
Disponível em:
<http://www.joinville.udesc.br/portal/professores/carmeane/materiais/APOSTILA__ENSAIO
S__TECNOLOGICOS_AGREGADOS_2014_1__4_.pdf>. Acesso em: 12 mai. 2017
FERNANDES, Juliana; BITTENCOURT, Tulio N. & HELENE, Paulo. A Review of the
Application of Concrete to Offshore Structures. Chapter 25. In: Fifth ACI/CANMET
International Conference on High-Performance Concrete Structures and Materials. ACI SP-
253. Farmington Hills, Michigan: American Concrete Institute, 2008. p. 393-408. Disponível
em:
<https://www.researchgate.net/profile/J_Fernandes4/publication/286153838_A_review_of_th
e_application_of_concrete_to_offshore_structures/links/56b0a36108ae9ea7c3b16afc.pdf>.
Acesso em: 26 mar. 2017.FERREIRA, Rui Miguel. Avaliação dos ensaior de durabilidade do betão. 2000. 245 f.
Dissertação (Mestrado) - Curso de Engenharia Civil, Universidade do Minho, Guimarães,
2000. Disponível em:
<https://repositorium.sdum.uminho.pt/bitstream/1822/40/1/Rui_Miguel_Ferreira_DECivil.pdf
>. Acesso em: 07 abr. 2017.
FIGUEIREDO, A. A. O.; COSTA, V. A. S.; PEDROZA, T. L. A.; SOUZA, L. T.; SILVA, D.
L. Considerações sobre a água como agente causador das manifestações patológicas em
estruturas de concreto. In: SEMINÁRIO DE PATOLOGIA E RECUPERAÇÃO
ESTRUTURAL, 1. 2016, Recife. Anais...Recife, 2016. Disponível em:
<http://revistas.poli.br/index.php/semipar/article/view/254/36 >. Acesso em: 03 mar. 2017.
FIGUEIREDO, Andrey Carvalho. Proposta de metodologia para estudo de patologias nas
edificações do CTA - São José dos Campos. 2003. 156 f. TCC (Graduação) - Curso de
Engenharia de Infra-estrutura Aeronáutica, Instituto Tecnológico de Aeronáutica, São José
dos Campos, 2003. Disponível em:
73
<http://www.civil.ita.br/graduacao/tgs/resumos/2003/tg2003-02.pdf>. Acesso em: 25 set.
2016.
FREITAS, Eduardo de. Clima brasileiro. Brasil Escola. Disponível em
<http://brasilescola.uol.com.br/brasil/clima-brasileiro.htm>. Acesso em 19 de abril de 2017.
FREITAS JR. José de Almendra. Materiais de construção: Durabilidade. – Notas de aula.
Universidade Federal do Paraná. Curitiba, 2013. Disponível em: <
http://www.dcc.ufpr.br/mediawiki/images/4/4e/TC031_Durabilidade_.pdf>. Acesso em: 04
abr. 2017
GASPARETTO JÚNIOR, Antônio. Coliseu. 2017. Disponível em:
<http://www.infoescola.com/civilizacao-romana/coliseu/>. Acesso em: 10 abr. 2017.
GEWEHR, Ursula. Aplicabilidade e eficiência de dois métodos de saneamento de paredes
degradadas por umidade e sais a partir de uma revisão bibliográfica e de um estudo de
caso. 2004. 179 f. Dissertação (Mestrado) - Curso de Engenharia Civil, Escola de Engenharia,
Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 2004. Disponível em:
<http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/handle/10183/10162/000531725.pdf?...1>. Acesso em:
08 abr. 2017.
GOMES, Abílio Soares. CLAVICO, Etiene. Propriedades físico-químicas da água. Rio de
Janeiro: Universidade Federal Fluminense, 2005. Disponível em: <
http://www.uff.br/ecosed/PropriedadesH2O.pdf>. Acesso em: 21 abr. 2017.
HARTMANN, Carine et al. Aditivos químicos para concretos e cimentos. In: ISAIA, Geraldo
Cechella (Ed.). Concreto: Ciência e tecnologia. São Paulo: Ibracon, 2011. v 1.Cap. 10. p.
347-380.
HELENE, Paulo Roberto do Lago. Introdução da durabilidade no projeto das estruturas
de concreto. São Paulo. v. 1, n. 2, jul. 1997. Semestral. Disponível em:
<http://www.seer.ufrgs.br/index.php/ambienteconstruido/article/view/3355/1808>. Acesso
em: 09 abr. 2017.
HENRIQUES, F. M. A. Umidade nas paredes. Lisboa: Laboratório Nacional de Engenharia
Civil, 1995.
HOPPE FILHO, J. et al. Ataque de matrizes cimentícias por sulfato de sódio: adições
minerais como agentes mitigadores. Cerâmica, [s.l.], v. 61, n. 358, p.168-177, jun. 2015.
FapUNIFESP (SciELO). http://dx.doi.org/10.1590/0366-69132015613581905. Disponível
74
em: <http://www.scielo.br/pdf/ce/v61n358/0366-6913-ce-61-358-00168.pdf>. Acesso em: 13
abr. 2017.
IACUZIO, Amina. O Panteão Romano. 2015. Disponível em:
<http://www.janelaitalia.com/o-panteao-romano/>. Acesso em: 10 abr. 2017.
INSTITUTO NACIONAL DE METEOROLOGIA (Brasil). Temperatura média
anual. 2017. Disponível em:
<http://www.inmet.gov.br/portal/index.php?r=clima/page&page=anomaliaTempMediaAnual
>. Acesso em: 19 abr. 2017.
JONOV, Cristiane Machado Parisi; NASCIMENTO, Nilo de Oliveira; SILVA, Adriano de
Paula e. Avaliação de danos às edificações causados por inundações e obtenção dos custos de
recuperação. Ambiente Construído, Porto Alegre, v. 13, p.75-94, jan. 2013. Trimestral.
Disponível em:
<http://www.seer.ufrgs.br/index.php/ambienteconstruido/article/view/22320/24734>. Acesso
em: 21 fev. 2017.
JORDY, J. C. Desempenho e avaliação dos serviços de impermeabilização aplicados em
edificações. Universidade Federal Fluminense. Dissertação de mestrado. Niterói. 488 p. 2002.
KAEFER, Luís Fernando. A evolução do concreto armado. São Paulo, 1998.
KIM, H.K., LEE, H.K. Influence of cement flow and aggregate type on the mechanical
and acoustic characteristics of porous concrete. Elsevier Journal. Applied Acoustics, 2010.
KLEIN, Dario Lauro. Apostila do curso de patologia das construções. Porto Alegre, 1999.
In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA DE AVALIAÇÕES E PERÍCIAS, 10.
KOHLER, S.; HEINZ, D.; URBONAS, L. Effect of ettringite on thaumasite formation.
Cement & Concrete Composites, vol. 36, 2006, p. 697-706.
KULISCH, Daniele. Ataque por sulfatos em estruturas de concreto. 2011. 109 f. TCC
(Graduação) - Curso de Engenharia de Construção Civil, Setor de Tecnologia, Universidade
Federal do Paraná, Curitiba, 2011. Disponível em:
<http://www.dcc.ufpr.br/mediawiki/images/1/1e/DANIELE_KULISCH.pdf>. Acesso em: 03
mar. 2017.
LAPA, José Silva. Patologia, recuperação e reparo das estruturas de concreto. 2008. 56 f.
Monografia (Especialização) - Curso de Construção Civil, Departamento de Engenharia de
75
Materiais e Construção, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, 2008.
Disponível em: <http://www.cecc.eng.ufmg.br/trabalhos/pg1/Patologia, Recuperacao e
Reparo das Estruturas de Concreto.pdf>. Acesso em: 07 abr. 2017.
LIMA, Maryangela Geimbra de. Ações do meio ambiente sobre as estruturas de concreto. In:
ISAIA, Geraldo Cechella (Ed.). Concreto: Ciência e tecnologia. São Paulo: Ibracon, 2011.
Cap. 21. p. 733-772.
LIMA, M. G.; MORELLI, F. Caracterização da agressividade do ambiente marinho às
estruturas de concreto. In: SEMENGO, 2004. Rio Grande. Anais...Rio Grande: FURG,
2004.
LOVATO, Rodrigo Silveira. Estudo do comportamento mecânico de um solo laterítico
estabilizado com cal, aplicado à pavimentação. 2004. 164 f. Dissertação (Mestrado) - Curso
de Engenharia Civil, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 2004.
Disponível em:
<http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/handle/10183/6646/000444396.pdf?sequence=1>.
Acesso em: 11 mar. 2017.
MACHADO, Sandro Lemos. MACHADO, Miriam de Fátima C. Mecânica dos solos I:
Conceitos introdutórios – Apostila, UFBA, 2014.
MARQUES JÚNIOR, Domingos; BORCHARDT, Maikel; ZIMERMANN,
Rodrigo. ESTUDO DOS TEORES DE SAIS DAS AREIAS USADAS PARA
CONSTRU. 2008. 77 f. Monografia (Especialização) - Curso de Patologia nas Obras Civis,
Universidade Tuiuti do Paraná, Curitiba, 2008. Disponível em:
<http://tcconline.utp.br/media/tcc/2016/12/ESTUDO-DOS-TEORES-DE-SAIS-DAS-
AREIAS-USADAS-PARA-CONSTRUCAO-CIVIL-NA-ORLA.pdf>. Acesso em: 08 abr.
2017.
MAZER, W. et al. Determinação do teor de íons sulfato em estruturas de concreto. In:
CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA QUÍMICA, 20., 2014,
Florianópolis. Anais... Curitiba: Universidade Tecnológica Federal do Paraná, 2014. p. 1 - 7.
Disponível em:
<http://pdf.blucher.com.br.s3.amazonaws.com/chemicalengineeringproceedings/cobeq2014/0
733-24251-154679.pdf>. Acesso em: 07 fev. 2017.
MEDEIROS, Marcelo Henrique Farias de; ANDRADE, Jairo José de Oliveira; HELENE,
Paulo. Durabilidade e vida útil das estruturas de concreto. In: ISAIA, Geraldo Cechella
(Ed.). Concreto: Ciência e tecnologia. São Paulo: Ibracon, 2011. v 1. Cap. 22. p. 773-808.
76
MEIRA, G. R.; ANDRADE,C.; ALONSO, M. Study of marine aerosol salinity in
Brazilian coast: Relationship with concrete durability and proposal of agressiveness
subzones. In: INTERNATIONAL CONFERENCE ON DURABILITY OF BUILDING
MATERIALS AND COMPONENTS, 12, 2011, Porto. Anais...Rotterdan: CIB, 2011.
MEHTA, P. Kumar; MONTEIRO, Paulo J. M. Concreto: Estrutura, Propriedades e materiais.
São Paulo: Pini, 1994.
MEHTA, P. Kumar; MONTEIRO, Paulo J. M. Concreto: Microestrutura, propriedades e
materiais. 2. ed. São Paulo: Ibracon, 2014. 782 p.
MELO, Sandra Kurotusch de. Estudo da formação da etringita tardia em concreto por
calor de hidratação do cimento. 2010. 286 f. Dissertação (Mestrado) - Curso de Geotecnia e
Construção Civil, Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2010. Disponível em:
<https://repositorio.bc.ufg.br/tede/bitstream/tede/4464/5/Dissertação - Sandra Kurotusch de
Melo - 2010 - (1).pdf>. Acesso em: 17 abr. 2017.
MICHAELIS. Dicionário Brasileiro da Língua Portuguesa. São Paulo: Melhoramentos
Ltda, 2017. Disponível em: < http://michaelis.uol.com.br/busca?id=XDBQ>. Acesso em: 04
mar. 2017.
MICHAELIS. Dicionário Brasileiro da Língua Portuguesa. São Paulo: Melhoramentos
Ltda, 2015. Disponível em: <
http://michaelis.uol.com.br/busca?r=0&f=0&t=0&palavra=UMIDADE>. Acesso em: 07 abr.
2017.
NAPPI, S. C. B.; LALANE, M. M. A salinidade em edifícios antigos. In: CONGRESO
INTERNATIONAL SOBRE PATOLOGÍA E RECUPERACIÓN DE ESTRUCTURAS, 6.
2010, Córdoba. Anais...Florianópolis, 2010. Disponível em:
<http://www.edutecne.utn.edu.ar/cinpar_2010/Topico%205/CINPAR%20121.pdf>. Acesso
em: 07 fev. 2017.
NAPPI, S. C. B.; NAPPI, M. M. L. Os sais nas edificações. In: CONGRESO
IBEROAMERICANO Y XI JORNADA SOBRE TÉCNICAS DE RESTAURACIÓN Y
CONSERVACIÓN DEL PATRIMÔNIO, 3. 2013, La Plata. Anais...Florianópolis, 2013.
Disponível em: <
http://digital.cic.gba.gob.ar/bitstream/handle/11746/1329/11746_1329.pdf?sequence=1&isAll
owed=y>. Acesso em: 03 mar. 2017.
NEVILLE, A. M. Propriedades do concreto. 5. ed. São Paulo: Bookman, 2016. Disponível
em:
77
<https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/9788582603666/cfi/280!/4/4@0.00:52.2>.
Acesso em: 02 mar. 2017
NEVILLE, A. M.; BROOKS, J. J.. Tecnologia do concreto. 2. ed. Porto Alegre: Bookman,
2013. 448 p.
ODLER, I. Hydration, setting and hardening of Portland cement. In: HEWLETT, Peter C.
(Editor). Lea’s chemistry of cement and concrete. 4 ed. China: Elsevier: Butterworth
Heinemann, 2007, p.241-298.
OLVIEIRA, Hélio Martins de. Propriedades do concreto endurecido. In: BAUER, Luiz
Alfredo Falcão (Org.). Materiais de construção. 5. ed. Rio de Janeiro: Ltc, 2015. Cap. 10. p.
284-313.
PARKER, Dave. Sulphate attack hits M5 bridges. 1998. Disponível em:
<https://www.newcivilengineer.com/sulphate-attack-hits-m5-bridges/842235.article>. Acesso
em: 24 abr. 2017.
PEDROSO, Fábio Luis. Concreto: As origens e a evolução do material construtivo mais
usado pelo homem. Concreto e Construções, São Paulo, v. 53, p.14-19, jan. 2009.
Trimestral. Disponível em:
<http://ibracon.org.br/publicacoes/revistas_ibracon/rev_construcao/pdf/Revista_Concreto_53.
pdf>. Acesso em: 24 mar. 2017.
PATIEVITCH, Thais. Água potável. 2017. Disponível em:
<http://www.infoescola.com/agua/potavel>. Acesso em: 03 abr. 2017.
PETRUCCI, Eládio G. R.. Concreto de cimento Portland. 13. ed. São Paulo: Globo, 1998.
PINHEIRO-ALVES, Maria Teresa; GOMÀ, Ferrán; JALALI, Said. Um cimento mais
sustentável frente a um ataque severo por sulfatos. In: CONGRESSO NACIONAL DA
CONSTRUÇÃO. 3. 2007, Évora. Anais...Coimbra, 2007.
PINTO, Carlos de Sousa. Curso básico de mecânica dos solos em 16 aulas. 3. ed. São
Paulo: Oficia de Textos, 2006. 367 p.
PRISZKULNIK, Simão. Ações físicas e químicas de degradação do concreto. In:
CECHELLA, Geraldo Isaia (Ed.). Concreto: Ciência e tecnologia. São Paulo: Ibracon, 2011.
Cap. 28. p. 1003-1028.
78
RENDELUCCI, Fábio. Eletrólitos: Soluções que permitem a passagem de corrente elétrica.
2005. Disponível em: <https://educacao.uol.com.br/disciplinas/quimica/eletrolitos-solucoes-
que-permitem-a-passagem-de-corrente-eletrica.htm>. Acesso em: 08 abr. 2017.
RIBEIRO, Daniel Véras et al (Org.). Corrosão em estruturas de concreto armado: teoria,
controle e métodos de análise. Rio de Janeiro: Elsevier, 2014. 272 p. Disponível em:
<https://books.google.com.br/books?id=W9NeAwAAQBAJ&printsec=frontcover&hl=pt-
BR#v=onepage&q&f;=false>. Acesso em: 14 abr. 2017.
RIPPER, Ernesto. Como evitar erros na construção. São Paulo: Pini, 1984.
ROQUE, James Antônio; MORENO JÚNIOR, Armando Lopes. Considerações sobre a vida
útil do concreto. In: ENCONTRO NACIONAL DE PESQUISA, PROJETO, PRODUÇÃO
EM CONCRETO PRÉ-MOLDADO. 1. 2005, Campinas. Anais...São Carlos, 2005.
RUARO, P.; GREVEN, H. A.; DAL MOLIN. D. Contaminação e patologias por sai em
alvenarias portantes de edificações históricas. In: JORNADAS SULAMERICANAS DE
ENGENHARIA ESTRUTURAL. 28. Universidade de São Paulo. Escola de engenharia de
São Carlos, 1997.
SANTOS, Sérgio Botassi dos; BITTENCOURT, Rubens Machado; GRAÇA, Newton
Goulart. Efeitos da temperatura sobre o concreto. In: ISAIA, Geraldo Cechella
(Ed.). Concreto: Ciência e tecnologia. São Paulo: Ibracon, 2011. v 1. Cap. 20. p. 705-732.
SANTOS, Silmara Silva dos. Patologia das construções.Revista Especialize On-line.
Goiânia, v. 1, jul. 2014. Disponível em: <http://www.ipog.edu.br/revista-especialize-online-
busca/?autor=Silmara Silva dos Santos>. Acesso em: 07 abr. 2017.
SILVA, André Luis Silva da. Compósito. 2017. Disponível em:
<http://www.infoescola.com/materiais/composito/>. Acesso em: 31 mar. 2017.
SILVA, André Luis Silva da. Sulfatos. 2017. Disponível em:
<http://www.infoescola.com/compostos-quimicos/sulfatos/>. Acesso em: 12 abr. 2017.
SILVA, Fernando Benigno da. Patologia das construções: Uma especialidade na engenharia
civil. Téchne: A revista do engenheiro civil, São Paulo, v. 174, p.72-77, 01 set. 2011.
Mensal. Disponível em: <http://techne.pini.com.br/engenharia-civil/174/artigo285892-
1.aspx>. Acesso em: 21 fev. 2017.
79
SILVA, Luiz Ferreira e. Agressividade das águas, dos solos e dos gases ao concreto: Escolha
dos cimentos. In: BAUER, Luiz Alfredo Falcão (Org.). Materiais de construção. 5. ed. Rio
de Janeiro: Ltc, 2015. Cap. 5. p. 121-134.
SILVA FILHO, Luiz Carlos Pinto da. Durabilidade do concreto à ação dos
sulfatos: Análise do efeito de permeação de água e da adição de microssílica. 1994. 151 f.
Dissertação (Mestrado) - Curso de Engenharia Civil, Universidade Federal do Rio Grande do
Sul, Porto Alegre, 1994. Disponível em:
<http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/handle/10183/134138/000189122.pdf?sequence=1>.
Acesso em: 13 abr. 2017.
SOBRAL, Ernani Sávio. Propriedades do concreto fresco. In: BAUER, Luiz Alfredo Falcão
(Org.). Materiais de construção. 5. ed. Rio de Janeiro: Ltc, 2015. Cap. 9. p. 267-283.
SOTIRIADIS, Konstantinos; MRÓZ, Radoslaw. Sulfate attack on pastes made with different
C3A and C4AF contents and stores at 5°C. International Journal Of Chemical, Molecular,
Nuclear, Materials And Metallurgical Engineering, v. 8, n. 9, p.989-992, 2014. Mensal.
Disponível em: <https://waset.org/Publication/sulfate-attack-on-pastes-made-with-different-
c3a-and-c4af-contents-and-stored-at-5-c/9999353>. Acesso em: 19 abr. 2017.
SOUZA, Líria Alves de. Química dos Oceanos. Brasil Escola, 2017.Disponível em
<http://brasilescola.uol.com.br/quimica/quimica-dos-oceanos.htm>. Acesso em 21 abr. 2017.
SOUZA, Marcos Ferreira de. Patologias ocasionadas pela umidade nas edificações. 2008.
54 f. Monografia (Especialização) - Curso de Especialização em Construção Civil,
Departamento de Engenharia de Materiais de Construção, Universidade Federal de Minas
Gerais, Belo Horizonte, 2008.
SOUZA, Rui Barbosa de. Suscetibilidade de pastas de cimento ao ataque por
sulfatos: Método de ensaio acelerado. 2006. 131 f. Dissertação (Mestrado) - Curso de
Engenharia Civil, Universidade de São Paulo, São Paulo, 2006. Cap. 1. Disponível em:
<http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3146/tde-07122006-173150/en.php>. Acesso
em: 07 fev. 2017.
SOUZA, Vicente Custódio Moreira de; RIPPER, Thomaz. Patologia, recuperação e reforço
de estruturas de concreto. São Paulo: Pini, 1998. 256 p.
TAYLOR, H. F. W. Cement Chemistry. 2. ed. London: Thomas Telford, 1997. 470 p.
Disponível em: <https://www.passeidireto.com/arquivo/18595148/taylor-1997---cement-
chemistry---2nd-edition>. Acesso em: 17 abr. 2017.
80
TAYLOR, H.F.W.; FAMY, C.; SCRIVENER, K.L. Delayed ettringite formation. Cement
and concrete research, v. 31, p. 683-693, 2001. Disponível em:
<http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0008884601004665>. Acesso em: 17 abr.
2017.
TOMCZAK, Matthias; GODFREY, J. Stuart. Regional Oceanographic: an introduction.
London: Pergamon, 1994. 437 p. Disponível em:
<https://books.google.com.br/books?id=ulHgBAAAQBAJ&dq=introduction+to+oceanograph
y+ross+1982&lr;=&hl=pt-BR&source=gbs_navlinks_s>. Acesso em: 21 abr. 2017.
TRINDADE, Diego dos Santos da. Patologias em estruturas de concreto armado. 2015. 88
f. TCC (Graduação) - Curso de Engenharia Civil, Centro de Tecnologia, Universidade Federal
de Santa Maria, Santa Maria, 2015. Disponível em:
<http://coral.ufsm.br/engcivil/images/PDF/2_2015/TCC_DIEGO DOS SANTOS DA
TRINDADE.pdf>. Acesso em: 09 abr. 2017.
VARELA, M. T. Blanco et al. Química de los cementos. In: JORNADAS DE
INVESTIGACIÓN EN CONSTRUCCIÓN, 1., 2005, Madrid. Anais... Madrid. 2005. p. 495 -
501. Disponível em:
<http://digital.csic.es/bitstream/10261/5425/1/Blanco_Varela_IETCC.pdf>. Acesso em: 19
abr. 2017.
VERÇOZA, Ênio José. Impermeabilização na construção. Porto Alegre: Sagra, 1985.
VERÇOZA, Enio José. Introdução. In: BAUER, Luiz Alfredo Falcão (Org.). Materiais de
construção. 5. ed. Rio de Janeiro: Ltc, 2015. Cap. 1. p. 1-9.
VERÇOZA, Ênio José. Patologia das Edificações. Porto Alegre: Sagra, 1991. 172 p.
VILASBOAS, José Marcílio Ladeia. Durabilidade das edificações de concreto armado em
salvador: Uma contribuição para a implantação da nbr 6118:2003. 2004. 231 f. Dissertação
(Mestrado) - Curso de Gerenciamento e Tecnologias Ambientais no Processo Produtivo,
Engenharia Ambiental, Universidade Federal da Bahia, Salvador, 2004. Disponível em:
<http://teclim.ufba.br/site/material_online/dissertacoes/dis_jose_m_l_vilasboas.pdf>. Acesso
em: 12 abr. 2017.
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