Aula T02 - Mecanismos de Deterioração I(1)

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Patologia e Recuperação de 
Edificações
AULA T02 –
MECANISMOS DE 
DETERIORAÇÃO I
MEIO AMBIENTE AGRESSIVO
1) Umidade relativa alta (68% , UR < 98%);
2) Ciclos de secagem e molhagem;
3) Altas concentrações de CO
2
(atmosferas urbanas-
carbonatação);
4) Altas concentrações de cloretos e outros sais (ambiente
marinho);
5) Altas concentrações de sulfato e pequena quantidade de
ácidos (ETE, tubulação de esgoto)
LIXIVIAÇÃO
É o mecanismo associado à presença de água pura,
carbonática, de chuva e ácidas (fluído percolante) que
dissolve e remove os sais do concreto, principalmente
o hidróxido de cálcio (Ca(OH)2).
Esse mecanismo aumenta a porosidade, reduz a resistência,
diminui o pH e aumenta a probabilidade de ocorrência de
outras manifestações patológicas (corrosão)
LIXIVIAÇÃO
BIODETERIORAÇÃO
BIODETERIORAÇÃO
Processo de deterioração causado pela ação física e ou
química de microrganismos vivos que podem ser
encontrados no solo, na água ou no ar.
Fungos –
Algas e Línques - .
Bactéria - (ETE)
BIODETERIORAÇÃO
Os microorganismos se instalam na superfície do concreto
quando este fornece ambiente favorável (umidade, pH
baixo, temperatura adequada e nutrientes) para sua
proliferação e sobrevivência.
Após instalados na superfície do concreto eles formam um
filme (biofilme) de onde inicia o processo de deterioração.
BIODETERIORAÇÃO
ATAQUE ÁCIDO
Ácidos minerais são extremamente agressivos por formarem
sais de cálcio solúveis (sulfúrico, clorídrico, nítrico)
Normalmente os ácidos orgânicos, de grande massa
molecular, não são agressivos ao concreto, com exceção do
ácido acético e lático, encontrados em alguns produtos
alimentícios.
ATAQUE ÁCIDO
USINA DE AÇUCAR E ÁLCOOL:
ATAQUE ÁCIDO
URINA:
95% - H2O
2% - ureia
3% - Fosfato, sulfato,
amônia,magnésio, cálcio,
ácido úrico, creatina,
sódio,potássio.
ATAQUE ÁCIDO
ÁCIDO ACÉTICO (CH3 COOH):
Origem: indústria petrolífera, vinagre,
tinturaria;
❖ Crosta amarelada - resultante da
dissolução do gel C-S-H ;
❖ Formação de manchas
esbranquiçadas;
❖ Perda de resistência;
❖ Desagregação ;
3 meses
9 meses
12 meses
ATAQUE POR SULFATO
Difusão 
dos íons 
agressivos
Reação 
química
Deteriora
ção da 
matriz 
cimentant
e
Reação química expansiva que 
ocorre entre os compostos 
hidratados do cimento e os íons 
sulfato (SO4), formando 
produtos deletérios que 
geram fissuras e desagregação 
(perda progressiva 
de resistência, rigidez e massa).
Fonte: solo, agregado,esgoto
água(subterrânea, 
marítima, industrial)
ESTÁGIOS ATAQUE POR SULFATO
1 - reação dos íons sulfatos com o Ca(OH)2, formando a
gipsita (CaSO4. 2H2O);
2 - reação da gipsita com os aluminatos, formando
a etringita (CaO3.Al2O3. 3CaSO4. 32H2O)
3 - reação da gipsita com o C-S-H, formando a
taumasita (CaCO3. CaSiO3. CaSO4. 15H2O). Requer
elevada umidade e temp. < 15oC
ATAQUE POR SULFATO
Sintomas:
fissuração em mapa bem orientada, manchas marrons
(oxidação de sulfetos e formação de Fe(OH), manchas
brancas (eflorescências - produtos formados), redução do
pH, desagregação do concreto (perda de coesão da pasta de
cimento) e perda de resistência.
Observação: onde houver armadura, a fissuração pode ser
orientada em sua direção
ATAQUE POR SULFATO
Prevenção:
 Usar cimento RS e adições minerais (pozolanas);
 Baixa relação a/c;
 Cimento com baixo C3A e C4AF;
 Realizar cura;
 Eliminar fissuras e segregação;
Em ambientes com elevada concentração de sulfato
(industrial, águas > 3.000mg/l) o concreto deve ter proteção
superficial.
ATAQUE POR SULFATO
Sulfatos mais perigosos :
Sulfato de amônio [(NH4)2SO4] - utilizados em
fertilizantes;
Sulfato de magnésio (MgSO4) - corrige deficiência de solo –
efluentes industriais e água
marinha;
Sulfato de sódio (Na2SO4) - celulose, vidro, corante para
tecido, detergente – solos lagos, rios, águas
subterrâneas;
Sulfato de cálcio (CaSO4) - fabricação de gesso;
BIOCORROSÃO
ATAQUE POR SULFATO
https://youtu.be/oeUX9JuVmjs
ATAQUE POR SULFATO
https://youtu.be/k1l82AwPsOA
REAÇÃO ÁLCALI-AGREGADO
É uma reação química expansiva, lenta que ocorre entre os
álcalis do cimento (Na2O e K2O) e certos agregados reativos
na presença de elevada umidade (80%-90%).
É caracterizada pela formação de um gel expansivo (hidrófilo e
sob condição de umidade aumenta volumetricamente) na
zona de interface pasta/agregado e vazios do concreto,
ocasionando deslocamentos diferenciais e fissuras nas
estruturas
REAÇÃO ÁLCALI-AGREGADO
Xerogel
REAÇÃO ÁLCALI-AGREGADO
A intensidade e velocidade das reações de expansão
dependem da concentração e fase reativa no agregado.
É classificado em função do tipo e da mineralogia do agregado
reativo envolvido:
Álcali (Na2O ou K2O) + Ca(OH)2 - Sílica (SiO2) - RAS
Álcali (Na2O ou K2O) + Ca(OH)2 - Silicato – RASS
Álcali-Carbonato - RAC
REAÇÃO ÁLCALI-SILICATO
É mais lenta e complexa. É o tipo reação mais comumente
encontrado em barragens brasileiras e em blocos de
fundação em Recife.
Minerais reativos: quartzo “tensionado” ,
filossilicatos (vermiculitas, 
ilitas e montmorilonitas 
expansivas)
REAÇÃO ÁLCALI-AGREGADO
A correlação entre os sintomas observados e a ocorrência da
RAA nem sempre é de fácil interpretação, pois existem
outras manifestações patológicas com sintomas similares.
https://youtu.be/-E3JFzJGROo
REAÇÃO ÁLCALI-AGREGADO
https://youtu.be/8791WuOd0Po
SEGREGAÇÃO - SEG
São falhas decorrentes da falta de uniformidade do
concreto durante sua execução. Vazios formados devido a
dificuldade de penetração do concreto durante seu
lançamento. Também chamado de ninho de concretagem.
Prováveis Causas: altura de lançamento inadequada (> 2,5m),
falhas no adensamento, má vedação nas formas,
incompatibilidade entre traço de concreto e alta taxa de
armadura, movimentação das formas
SEGREGAÇÃO - SEG
Consequência: comprometiment
o da resistência, aumento da
probabilidade de corrosão
nas armaduras e ataques por
agentes agressivos (químico)
DESGASTE SUPERFICIAL
É a perda progressiva de massa da superfície do concreto,
devido a abrasão, erosão e cavitação (deterioração física do
concreto)
Estes mecanismos acarretam perda de seção, deixa as
armaduras expostas, aumentando a probabilidade de
penetração de agentes agressivos
DESGASTE SUPERFICIAL
Abrasão - refere-se ao desgaste por atrito seco de
detritos. Ex.: pavimentos industriais, pista de aeroporto
Erosão - refere-se ao desgaste por ação abrasiva de fluídos
contendo partículas sólidas em suspensão. A colisão, o
escorregamento ou rolamento das partículas sólidas em
suspensão causam o desgaste da superfície.
Cavitação - refere-se ao desgaste pela formação de bolhas de
vapor.
DESGASTE SUPERFICIAL – EROSÃO
DESGASTE SUPERFICIAL – CAVITAÇÃO
https://youtu.be/U-uUYCFDTrc
DESGASTE 
SUPERFICIAL
ABRASÃO
ABRASÃO
https://youtu.be/hBABW-TyZu4
DESGASTE SUPERFICIAL
AÇÃO DO FOGO
A exposição do concreto a altas temperaturas causa:
❖ Escurecimento da superfície - deposito de fuligem;
❖ Lascamento do concreto;
❖ Desagregação do concreto
❖ Fissuras (400oC);
❖ Aumento de flechas e deformações;
❖ Queda na resistência (> 400oC);
AÇÃO DO FOGO
https://youtu.be/Dcace9nLR0Q
RECALQUE 
DIFERENCIAL
Deformação do solo submetido a
cargas,provocando movimentação
na fundação que, dependendo da
intensidade, pode resultar em
sérios danos à estrutura..
Sintoma: fissuras nos elementos
estruturais e nas vedações
https://youtu.be/DWhkR31lrxQ
RECALQUE DIFERENCIAL
RETRAÇÃO
Retração é uma variação volumétrica.
Esse fenômeno ocorre tanto no estado fresco quanto
endurecido do concreto e seu sintoma são as fissuras.
RETRAÇÃO
RETRAÇÃO - ESTADO FRESCO
ASSENTAMENTO PLÁSTICO:
Após lançamento e adensamento as partículas sólidas do
concreto tendem a sedimentar e a água e o ar aprisionado
se deslocam (exsudam), gerando uma redução no volume
da peça.
Qualquer obstáculo (armadura formas) que impeça a
homogeneidade dessa sedimentação produzirá fissuras.RETRAÇÃO - ESTADO FRESCO
RETRAÇÃO PLÁSTICA ou por SECAGEM INICIAL: Ocorre antes
do fim de (ainda não endurecido) pega, quando a taxa
de evaporação da água é maior que a exsudação.
Couro de Jacaré
RETRAÇÃO - ESTADO FRESCO
PREVENÇÃO:
É preciso garantir que o concreto não perca água.
Bidin
sacos de aniagem
RETRAÇÃO - ESTADO FRESCO
PREVENÇÃO:
sacos de aniagem
agentes químicos
Umedecer antes da
concretagem sub-base
(lastro) e formas;
Construir quebra-
vento temporário para
reduzir a velocidade
dos ventos sobre
a superfície do
concreto;
RETRAÇÃO - ESTADO 
ENDURECIDO
RETRAÇÃO AUTÓGENA :
Ocorre devido à hidratação contínua do cimento
(redução volumétrica, sem troca de umidade com o ambiente
externo - fenômeno de auto-secagem).
Sem perda de massa;
Ocorre internamente no concreto;
O volume dos produtos hidratados do cimento ocupam
menos espaço do que os materiais individualmente.
RETRAÇÃO - ESTADO 
ENDURECIDO
RETRAÇÃO AUTÓGENA :
Desprezivel para concretos convencionais;
Significativa para os CAD.
a/c finos dimensão poros Pressão capilar retração
Hidratação do 
cimento
Pressão capilar Retração
RETRAÇÃO - ESTADO 
ENDURECIDO
RETRAÇÃO TÉRMICA:
Ocorre por variação de temperatura interna
(imposta pelo calor de hidratação do cimento).
RETRAÇÃO - ESTADO 
ENDURECIDO
RETRAÇÃO TÉRMICA:
RETRAÇÃO - ESTADO 
ENDURECIDO
RETRAÇÃO TÉRMICA - PREVENÇÃO:
Limitar o consumo de cimento;
Escolher o tipo de cimento com maior teor de adição;
Concretar em etapas;
Resfriar o concreto (gelo, serpentinas internas e
nitrogênio);
Resfriar os agregados;
RETRAÇÃO - ESTADO 
ENDURECIDO
Esta deformação ocorre
devido a movimentação
de água dentro dos
poros do concreto.
Há perda de massa;
Está relacionada com a
UR
RETRAÇÃO POR SECAGEM OU HIDRÁULICA:
RETRAÇÃO - ESTADO 
ENDURECIDO
RETRAÇÃO POR SECAGEM OU HIDRÁULICA:
RETRAÇÃO - ESTADO 
ENDURECIDO
RETRAÇÃO POR SECAGEM OU HIDRÁULICA:
Fatores que influenciam:
Adições;
Volume de pasta;
Consumo de água;
Teor e dim. Max. Agregado;
Módulo de elasticidade do agregado
RETRAÇÃO - ESTADO 
ENDURECIDO
RETRAÇÃO POR SECAGEM OU HIDRÁULICA:
PREVENÇÃO:
1. Cura;
2. Usar fibras;
3. Aumentar a tração nas primeiras idades;
4. Reduzir a quantidade de água;
RETRAÇÃO - ESTADO 
ENDURECIDO
RETRAÇÃO POR CARBONATAÇÃO
A reação do CO2 com os álcalis do cimento (hidróxidos
de cálcio, potássio e magnésio) produzem composto
volumetricamente inferior à soma dos volumes dos
compostos antes da reação