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AGRESSIVIDADE DAS ÁGUAS, SOLOS E GASES AO CONCRETO Disciplina: Materiais de construção civil I Professor: Bacus de Oliveira Nahime Alunos: Gabriel Campos Araújo Mendes Kaity Aparecida Borges Karen Morais Lemes Taís Lima da Silva Thamara Evangelista Silva Waleska Leite Teles Introdução Grande preocupação do meio técnico com relação ao desempenho insatisfatório das construções. As deficiências de projeto, juntamente com a utilização de materiais inadequados. As estruturas de concreto devem ser projetadas e construídas de modo que, sob as condições ambientais previstas na época do projeto segurança, estabilidade e vida útil - Conservação as características das estruturas de concreto Introdução Durabilidade das estruturas Projeto, construção e utilização, obedecendo as disposições com relação às condições de uso, inspeção e manutenção predial. Revisar a literatura, investigar e apresentar os aspectos de agressividade das águas, solos e gases ao concreto ao concreto. Materiais e Métodos Constitui – se de uma pesquisa investigativa bibliográfica. Essa pesquisa foi realizada entre os dias 7 de junho de 2021 a 14 de junho de 2021. Apresentar uma síntese de múltiplos estudos publicados e apropriados Foram utilizadas consultas em base de dados e periódicos on-line. Textos que abordavam a interação e agressividade das águas, solos e gases ao concreto. Agressividade das águas ao concreto A agressividade da água pode gerar dentre as causas mais prevalecentes de deterioração química do concreto Ataques por águas puras; Sulfatos; Água do mar; Reações com agregados - Reação álcali-agregado; Ácidos. Agressividade das águas ao concreto Lixiviação Ação das águas puras, livres de sais dissolvidos Manifestações patológicas mais comuns Contato da água com concreto Durante o processo de hidratação do cimento é formado um composto chamado hidróxido de cálcio - Ca(OH)2. Essa substância, quando em contato com a água, pode ser dissolvida e carregada para fora da superfície de concreto. Principal causa Utilização de cimentos mais puros, sem nenhum tipo de adição Agressividade das águas ao concreto Lixiviação Lixiviação em concreto. Fonte: VIEIRA, 2017 Agressividade das águas ao concreto Ataque por sulfatos Agente deteriorador águas ou solos contaminados ou que possuem esses íons Sulfato de magnésio, sódio, cálcio, potássio e amônio Reações são danosas e expansivas na pasta de cimento hidratado Desagregação do concreto podendo ter desprendimento de lascas. Ao penetrar no concreto o Íons Sulfato reage com o Hidróxido de Cálcio, formando gesso, com o Aluminato Tricácico, formando a Etriginta ou com a alumina do agregado, causando: Expansões, fissuras, descamação do concreto, amolecimento e desintegração Agressividade das águas ao concreto Ataque por sulfatos A formação de gesso causa perda de resistência mecânica, diminuição da adesão, lascamento e expansão A formação da etringita está associada à expansão e fissuração do concreto Combinação do gesso e aluminatos hidratados de cálcio com o monosulfato hidratado A formação da taumasita tem o efeito mais danoso, capaz de transformar o concreto endurecido em uma massa não coesa. Combinação do gesso e carbonatos de cálcio com o C-S-H A prevenção pode ser realizada com uso de cimento específico, ou seja, que seja resistente a sulfatos, esses estão classificados na ABNT NBR 16697:2018 Agressividade das águas ao concreto Ataque por sulfatos Pilar degradado pela ação íons sulfato. Fonte: MAZER et al., 2015. Agressividade das águas ao concreto Águas marinhas Em águas marinhas a agressão por sulfatos é menos grave do que as causadas por esses íons, devido a grande concentração de cloretos no ambiente marinho Eliminam ou diminuem a ação dos íons sulfato, acarretando numa alteração da condição química e redução do seu impacto As regiões submersas sofrem menos ataques do que as de variação, Região de variação Sofrem ataques por meio da água e dos sais, e oxigênio presente no ar -num processo de molhagem e secagem frequente. Agressividade das águas ao concreto Águas marinhas Zonas de exposição das águas marinhas e reações deletérias. Fonte: CORSINI, 2013. Agressividade das águas ao concreto Águas marinhas Fator prejudicial ao concreto Presença de hidróxido de cálcio e dos aluminatos de cálcio hidratado. Cimentos mais apropriados para estruturas na água do mar são os de alto-forno e os pozolânicos Pois possuem menos hidróxido de cálcio nos produtos de hidratação Agressividade das águas ao concreto Águas marinhas Pilar sobre o mar, após 10 anos de construção. Agressividade das águas ao concreto RAA - Reação álcali-agregado Reação entre a sílica dos agregados reativos e os hidróxidos alcalinos do cimento, que, na presença de água, origina ou não um gel expansivo capaz de fissurar o elemento estrutural. Quanto maior a superfície de contato do agregado, maior a formação de gel. Agressividade das águas ao concreto RAA - Reação álcali-agregado É percebidas pela presença de manchas de corrosão, manchas brancas, lascas da superfície Ocasiona redução da durabilidade, elasticidade, capacidade de suporte e resistência do concreto. A mitigação da expansão causada pela reação pode ser avaliada segundo critérios da NBR 15577-1:2018 Agressividade das águas ao concreto RAA - Reação álcali-agregado Desenvolvimento da reação álcalis-agregado no concreto Fonte: SOUZA, 1998. Agressividade das águas ao concreto RAA - Reação álcali-agregado Agressividade das águas ao concreto RAA - Reação álcali-agregado Reação álcali-agregado em blocos de fundação de edifícios em Recife-PE Fonte: MAZER, et al., 2014. Agressividade das águas ao concreto Ácidos Manuseio de substâncias ácidas Ácidos que atacam o concreto Sulfúrico, nítrico, clorídrico, lático, acético, tartárico, fluorídrico, oxálico e fosfórico Águas provenientes de algumas minas e de indústrias ETEs - Estações de Tratamento de Esgoto Bactérias anaeróbica da matéria orgânica e depósitos de fertilizantes, transformam os compostos de enxofre em sulfeto de hidrogênio (H2S) Em condições determinadas de umidade, o sulfeto de hidrogênio desprende-se do esgoto, sofre oxidação pela ação de bactérias aeróbias e é convertido a ácido sulfúrico. A rapidez da degradação depende da movimentação das soluções, no qual as soluções estáticas degradam menos do que as que estão em movimento Agressividade das águas ao concreto Ácidos Detalhes da degradação do concreto das paredes laterais do reator UASB, pela ação de ácidos. Fonte: HOPPE FILHO et al., 2014. A prevenção pode ser realizada com uso de cimento específico, ou seja, que seja resistente a sulfatos, que estão classificados na ABNT NBR 16697:2018 Agressividade das águas ao concreto Classes de agressividade ambiental (CAA) Fonte: NBR 6118:2014 Versão Corrigida:2014. Tipo de ambiente para efeito de projeto e o risco de deterioração da estrutura. Agressividade das águas ao concreto A norma também apresenta desempenho da durabilidade da estrutura frente ao tipo e classe de agressividade prevista em projeto, estabelecendo os parâmetros mínimos a serem atendidos. Correspondência entre a classe de agressividade e a qualidade do concreto Fonte: NBR 6118:2014 Versão Corrigida:2014. Agressividade dos solos ao concreto EXAME DO SOLOS Reconhecimento: Solos agressivos- cor castanho ao castanho-amarelo Solos suspeitos- cor preta a cinza Solos com caráter ácido- cor cinza-claro ao branco Agressividade dos solos ao concreto EXAME DOS SOLOS Imagem 01- Características morfológicas internas Agressividade dos solos ao concreto SUBSTÂNCIAS AGRESSIVAS Solos com sulfatos Solos pantanosos Aterros residuais Tabela 01- Grau de agressividade em função das características do solo. Magnésio Amônio Agressividade dos solos ao concreto ENSAIOS QUÍMICOS Grau de acidez segundo Baumann-Gully Sulfato em mg SO²ˉ/kg de solo seco ao ar Sulfeto em mg S²/ kg de solo seco aoar Tabela 02- Valores limites para avaliação da agressividade dos solos. Agressividade dos gases ao concreto Combustíveis e Escapamentos Precipitações Condensação Gás carbônico concentrado Agressividade dos gases ao concreto Carbonatação Referências Bibliográficas ABNT NBR 6118:2014 Versão Corrigida:2014 - Projeto de estruturas de concreto –Procedimento. ABNT NBR 16697:2018 - Cimento Portland – Requisitos. ABNT NBR 15577-1:2018 - Agregados - Reatividade álcali-agregado. Parte 1: Guia para avaliação da reatividade potencial e medidas preventivas para uso de agregados em concreto. AGUIAR, J. E. de. Durabilidade, proteção e recuperação das estruturas. Notas de aula. Especialização em Construção Civil (Especialização / Aperfeiçoamento) – Escola de Engenharia da Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, 2011. Arquivo em. ppt. BRANDÃO, A. M. S. Qualidade e durabilidade das estruturas de concreto armado. Dissertação (Mestrado – Engenharia das Estruturas) – Universidade de São Paulo, São Carlos – SP, p. 150, 1998. 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