ANÁLISE PATOLÓGICA DO CONCRETO ARMADO EM AMBIENTES AGRESSIVOS

1. INTRODUÇÃO

Ao longo dos anos, com a necessidade do homem pelo desenvolvimento de habitações cada vez mais elaboradas, a tecnologia dos materiais da construção civil foi sendo evoluída até chegar às primeiras construções de concreto. Porém, as estruturas de concreto armado surgiram muito depois, em meados do século XIX e desde então seu emprego vem apresentando horizontes nunca antes explorados na área da Engenharia Civil.

O concreto armado apresenta uma série de propriedades que possibilita a construção de grandes projetos de engenharia que não poderiam ser construídos por qualquer outro material e possuir um desempenho tão satisfatório. Entretanto, com o passar de sua vida útil, esse material apresenta anomalias que comprometem sua resistência, estabilidade, durabilidade e de maneira geral seu desempenho. Com isso, surgiu a necessidade de se obter respostas sobre as origens, mecanismos e causas dessas anomalias, para que através da tecnologia dos materiais elas pudessem ser evitadas, como também as estruturas existentes pudessem ser recuperadas, reforçadas e mantidas. Assim, as estruturas de concreto passaram a integrar o estudo de um campo novo, a Patologia das Estruturas.

Designa-se genericamente por PATOLOGIA DAS ESTRUTURAS esse novo campo da Engenharia das Construções que se ocupa do estudo das origens, formas de manifestação, consequências e mecanismos de ocorrência das falhas e dos sistemas de degradação das estruturas." (SOUZA E RIPPER,1998, p. 14)

No estudo de manifestações patológicas do concreto armado, evidenciou-se a aparição mais frequente de anomalias em estruturas localizadas em determinados ambientes onde se verificou a sua exposição a substâncias características desses ambientes, ditas como agressivas. A partir dessa verificação, iniciaram-se estudos para investigar até que ponto a presença dessas substâncias liberadas caracteristicamente nesses ambientes específicos, poderiam causar a deterioração das estruturas de concreto. Com base nesses estudos foi possível chegar à atual Classificação de Agressividade Ambiental pela NBR 6118 de 2014 onde os ambientes industrial e marítimo são classificados como ambientes de alta agressividade e risco de deterioração das estruturas, principalmente as indústrias de produtos químicos classificadas na Classe IV, com elevado risco de deterioração das estruturas de concreto.

Caracterizado então, como um dos ambientes mais agressivos para a construção de estruturas de concreto armado estão as indústrias de produtos químicos. Nas indústrias de fertilizantes, por exemplo, são realizados processos químicos com substâncias altamente agressivas, como por exemplo: dióxido de enxofre, óxido sulfúrico, ácido clorídrico, amônia, ácido nítrico, ácido fosfórico e ácido sulfúrico. Nesse contexto é imprescindível o desenvolvimento de estudos que analisem os mecanismos de ataque e deterioração das estruturas localizadas em ambientes de grande influência de agentes deteriorantes, para a contribuição acadêmica e o desenvolvimento de técnicas construtivas, assim como tecnologias que sejam capazes de solucionar esses problemas patológicos.

Já existem inúmeras obras que abordam o assunto. O Engenheiro Doutor Antônio Carmona Filho, da Universidade Mackenzie (São Paulo, 1998), por exemplo, desenvolveu uma obra de doutorado sobre estruturas de concreto armado em um armazém do Terminal de Fertilizantes do Porto de Santos, na qual foi discorrido não somente a ocorrência de manifestações patológicas nas estruturas do terminal, mas também as soluções de recuperação, reparo e proteção dessas estruturas para amenizar os efeitos dos agentes químicos presentes nos armazéns.

A partir dessa prerrogativa, nasce o interesse pelo estudo do comportamento do concreto armado sob o ataque químico das substâncias anteriormente citadas. Portanto, o presente trabalho consiste em investigar esse o grau de ataque, caracterizando as anomalias resultantes, abordando seus sintomas, fenômenos e mecanismos, objetivando apresentar sugestões de proteção, reparo e recuperação de elementos de concreto armado.

1. OBJETIVOS

1. Geral

Estudar estruturas de concreto em ambiente agressivo, identificando a intensidade do ataque de substâncias liberadas nesse ambiente nos elementos analisados.

1.1.2. Específico(finalidade)

1. Abordar o estudo dos mecanismos de agressão ao concreto armado;
2. Simular ataque químico no concreto armado;
3. Investigar os sintomas de manifestações patológicas, abordando grau de agressão de substâncias químicas do micro ambiente;
4. Apresentar prognóstico e prescrição de tratamento.

1. HIPÓTESES

1. Qual o grau de intensidade do ataque dos componentes químicos no concreto armado?
2. Qual a influência climática no desenvolvimento das manifestações patológicas em estudo?

1. CONCRETO COMO MATERIAL DE CONSTRUÇÃO CIVIL

O concreto armado é um recurso que vem sendo usado abundantemente em vários lugares devido características positivas como economia, conservação, adaptabilidade, rapidez de construção, segurança contrafogo, impermeabilidade e resistência a choques e vibrações.

Porém, o concreto armado como é conhecido hoje é um material relativamente novo pois até o fim do século XIX as construções eram efetuadas com estruturas em alvenaria e em madeiras devido a disponibilidade desses materiais, mas esses, por sua vez, indicavam falhas no fator durabilidade e combustão. Em virtude desses problemas as populações incessantementeinvestigavam novos métodos construtivos.

O auge do Império Romano ocorreu por volta de 312 a.C, nesteperíodorealizou-se a construção da Via Apia, estrada com 660 km de extensão onde foi encontrada a primeira mistura que mais se assemelha ao concreto atual.

Já o cimento teve sua redescoberta em 1758 por John Smeaton e sua industrialização se iniciou em 1791 por James Parker com o cimento romano e em 1828 por Joseph Aspdin com o cimento Portland. Em 1849 o agricultor francês Joseph-Louis Lambot (1814-1887) fez o descobrimento do concreto armado. Ele, que já produzia tanques de cimento reforçado com ferros, utilizou o mesmo sistema para construir um barco que acabou sendo patenteado em 1855 e o tipo de concreto usado na sua composição passou a se chamar ferra-cimento ou cimento armado.