O Impacto do design, construção e fatores climáticos no controle de crack

O que faz com que um pavimento de concreto se quebre e como posso determinar o que causou a quebra no meu projeto?

Como as rachaduras formam | Saw Timing | Saw Cut Depth | Tempo e Condições Ambientais | Subbase| Mistura de concreto | Saw Blade Selection | Espaçamento articular | Passarinhos desalinhados |Evaporação rápida da umidade superficial

Clique no logotipo para saber mais sobre HIPERPAV  -  Uma aplicação para simular o impacto do design, construção e fatores climáticos no controle de crack [pic 1] Baixar Demo

Clique aqui para baixar um relatório detalhado sobre este tópico

Como as rachaduras formam

O cracking precoce é uma interação complexa de uma variedade de fatores aparentemente não relacionados.Quando tudo corre bem em um projeto, as rachaduras se formam em locais planejados onde as juntas de contração são colocadas na laje. Para a maioria dos projetos, as juntas de contração transversais e longitudinais são feitas por serrar o concreto com serras de uma única lâmina. Para pavimentos largos (geralmente maiores que 8 m), os empreiteiros às vezes optam por utilizar serras de espelhos que podem ver a largura total em uma única passagem. Cada corte de serra transversal e longitudinal induz um ponto de fraqueza onde uma fenda Inicie e, em seguida, avance para a parte inferior da laje.

[pic 2]

As novas lajes de concreto quebram sempre que os esforços de tração que se acumulam dentro do concreto superam a resistência à tração do concreto. Os estresses de tração se desenvolvem a partir da restrição da mudança de volume do concreto em idades precoce e restrição da flexão da temperatura e dos gradientes de umidade através do concreto. As primeiras mudanças de volume estão associadas ao encolhimento e à contração de temperatura do concreto.

Na maioria dos casos, as rachaduras aparecem pela primeira vez em grandes intervalos, 10-45 m (30-150 ft), e depois se formam em intervalos mais próximos ao longo do tempo. A partir dessa experiência, pode-se inferir que a restrição à mudança de volume é o fator inicial que controla a fissuração. Estudos de pavimentos lisos, 4-6 m (15-20 pés) de espaçamento de juntas transversais apoiam esta inferência. Esses estudos mostram que as juntas serradas intermediárias - normalmente necessárias para controlar a queima de diferenciais - às vezes não se quebram durante várias semanas a meses após a abertura do pavimento ao trânsito. No entanto, isso pode não ser verdade em cada pavimento, e pode ser muito difícil determinar se a restrição à mudança de volume ou restrição aos gradientes causa as primeiras fissuras.

Infelizmente, alguns pavimentos de concreto não se quebram nos cortes de serra e, em vez disso, se quebram em locais não planejados. Os termos comuns para essas rachaduras iniciais são "rachaduras aleatórias" ou "rachaduras descontroladas". Há muitas razões pelas quais as fendas descontroladas ocorrem, e geralmente é uma tarefa desafiadora isolar a (s) causa (s). No entanto, a experiência na análise de projetos levou à identificação de algumas características e causas consistentes.

Saw Timing

Há um tempo ótimo para juntas de contração de serra em novos pavimentos de concreto, que é definida como a janela de serrar (Figura 1) (2,5). A janela é um curto período após a colocação quando o concreto pode ser cortado com sucesso antes de quebrar. A janela começa quando a resistência do concreto é aceitável para serrar as juntas sem excesso de incandescência ao longo do corte. A janela termina quando ocorre um encolhimento de concreto significativo e induz rachaduras descontroladas.

Na maioria das condições meteorológicas normais e para os projetos típicos do pavimento, a janela será suficientemente longa para completar a serragem com excelentes resultados. No entanto, certas características de design e condições climáticas podem encurtar consideravelmente a janela (Tabela 1).

Orientação e tempo de ocorrência de cracking - A orientação de fissuras descontroladas pode indicar a possibilidade de que o corte fosse muito atrasado. Se uma rachadura inverte a direção, ou se desenvolve em uma orientação incomum, ela pode ter iniciado na parte inferior da laje e pode ter sido influenciada por alta fricção ou ligação à subfase (2). Quando uma fenda descontrolada se estende por toda a largura de uma laje ou começa e termina em uma articulação em funcionamento, a possibilidade de ser cortada no final da mancha. Na maioria dos casos, rachaduras longitudinais não controladas da serração tardia serão em locais previsíveis, conforme descrito na Figura 2A-C. As rachaduras transversais do corte tardio são menos previsíveis, mas geralmente se estendem por toda a laje ou atravessam diagonalmente (Figura 2D).

Às vezes, as rachaduras continuam a formar-se bem após a pavimentação e a serragem estarem completas. Em alguns casos, estas podem ser rachaduras que se formaram cedo e estão simplesmente se tornando visíveis. Em outros casos, esta é uma pista de que algo está restringindo ou movendo o concreto, o que está criando tensões de tração que levam a mais rachaduras.

Condição agregada ao longo do rosto de crack - Examinar os rostos de um núcleo levado através de uma rachadura não controlada fornece uma pista ao tempo em que a fenda ocorreu. As rachaduras que se formam abaixo dos cortes de serra geralmente se desenvolvem após algum desenvolvimento de força razoável e quebrarão algumas partículas grosseiras. Se o crack percorrer as partículas de agregado grosseiro, é muito provável que a rachadura tenha sido formada em uma idade muito precoce, antes que a pasta de cimento pudesse se unir suficientemente aos agregados. Por exemplo, isso pode ocorrer quando a subbase se contrai de uma redução de temperatura e induz fissuras reflexivas no concreto em uma idade precoce. A força de ligação entre a pasta de cimento e o agregado grosseiro sujo, poeirento ou extremamente duro também pode ser baixa em uma idade precoce, o que também pode contribuir para rachar em torno de partículas grosseiras.