Patologias no concreto: Como prevenir?

O surgimento de patologias é um problema recorrente nas estruturas de concreto, não é difícil encontrar algum tipo de falha durante a vida útil da estrutura, no entanto, não é algo que deva ser tolerado, pois, é extremamente prejudicial para a construção como um todo.

Patologias no Concreto Usinado

Fazendo uma simples analogia, as patologias para o concreto são como as doenças para o ser humano, ou seja, elas levam o agente receptor a ter sintomas (efeitos) provocados por uma causa específica. No concreto, elas atacam as propriedades do material influenciando negativamente em suas características, essas patologias podem ter várias causas, desde falhas durante a concretagem até o ataque de agentes agressivos do meio ambiente.

Assim como qualquer doença, as patologias apresentam sintomas e causas que devem ser diagnosticadas por um profissional habilitado, o engenheiro deve ser capaz de detectar a causa de uma patologia a partir dos sintomas apresentados e agir para resolver o problema ou ao menos evitar que ele se agrave. Alguns sintomas são bastante comuns como o surgimento de fissuras por exemplo, outros ocorrem internamente na estrutura como a corrosão na armadura, para cada caso é necessário avaliar com o devido cuidado.

As patologias no concreto usinado, em geral, se manifestam de diferentes formas, na maioria dos casos o efeito principal é o surgimento de fissuras, elas podem ocorrer devido a reação de carbonatação, álcali-agregado, ataque de sulfatos, ataque de ácidos e eflorescências, em seguida serão abordadas as características de cada uma destas patologias e as formas de evita-las.

Patologias no Concreto: Carbonatação

A carbonatação é uma reação que ocorre entre o hidróxido de cálcio presente na pasta de concreto e o gás carbônico, essa reação diminui a alcalinidade da camada protetora existente entre o concreto e a armadura, isso permite que o oxigênio do ar entre e reaja com o ferro provocando uma corrosão generalizada. Quando ocorre a carbonatação o concreto começa a se desprender da armadura, é uma patologia bem característica pois inicialmente as fissuras surgem ao longo do comprimento da armadura principal, logo em seguida partes do concreto começam a cair e a armadura exposta se apresenta claramente enferrujada.

Para evitar problemas com a carbonatação, é preciso atenção com dois fatores importantes, a homogeneidade e o cobrimento do concreto. Quanto a homogeneidade, concretos mais densos ou homogêneos deixam menos espaços para a entrada de água e outras partículas, desta forma, a reação de carbonatação se torna mais lenta e a proteção da armadura é prolongada, quanto ao cobrimento da armadura a situação é semelhante, quanto maior for o cobrimento da armadura, mais difícil de o gás carbônico alcançar a camada protetora entre o concreto e o aço e consequentemente, a corrosão é evitada.

Patologias no Concreto: Reação Álcali-agregado

Nesta situação, os álcalis (sódio e potássio) presentes no cimento ou nos agregados podem reagir com água, formando uma camada expansiva entre a pasta de cimento e os agregados causando assim a separação entre eles, desta forma, o concreto perde as propriedades de resistência e portanto, tem sua durabilidade comprometida.

A reação álcali-agregado não é reversível, isso significa que, uma vez que ela comece a ocorrer, a expansão dos álcalis não pode ser mais evitada, portanto, é preciso tomar os devidos cuidados, principalmente quando há a previsão do elemento estrutural estar em contato com a água ao longo de sua vida útil.

Para evitar que a reação álcali-agregado ocorra é necessário evitar que os álcalis entrem em contato com a água, isso pode ser feito basicamente de duas formas, diminuindo a porosidade do concreto ou diminuindo a proporção de álcalis presentes no cimento ou nos agregados.

Para diminuir a porosidade do concreto, é possível utilizar cimentos com alto teor de argila pozolânica ou escória, é preciso também estar atento no momento da concretagem para se garantir que ocorra a vibração do concreto de forma correta, qualquer falha pode ser um ponto de entrada da água. Outra forma de se fazer isso também é adicionando sílica ativa a mistura no momento de preparação do concreto.

Para reduzir a quantidade de álcalis é preciso utilizar agregados não reativos ou inertes, neste caso é preciso fazer um estudo prévio em laboratório para detectar a quantidade de álcalis, o que nem sempre é viável. Outra forma de se fazer isso é utilizando cimentos com baixo teor de álcalis, também conhecidos como cimentos inibidores.

Patologias no Concreto: Ataque por sulfatos

Os ataques por sulfatos ocorrem em locais onde há esgotos, resíduos industriais, fertilizantes agrícolas e água do mar. Os sulfatos atacam diretamente o concreto usinado, influenciando principalmente em suas propriedades de resistência. O sintoma que caracteriza este tipo de patologia é a forma como o concreto se transforma em material esbranquiçado e quebradiço, além disso, ocorre a desagregação do concreto com a armadura, gerando fissuras ao longo de todo elemento.

É possível evitar os problemas resultantes do ataque de sulfatos protegendo o concreto deste tipo de componente, isso é possível através da utilização de concretos com alto teor de argila pozolânica, como o CP IV, utilizando este tipo de componente, a porosidade do concreto diminui, e isso dificulta a ação dos sulfatos sobre o material. Outra forma de evitar este problema é utilizando cimento resistente a sulfatos, este tipo de material apresenta baixo teor de aluminato tricálcico (C3A), que é o componente do cimento que reage com os sulfatos.

Patologias no Concreto: Ataque por ácidos

Em regiões próximas ao mar é comum a presença de ácidos no ambiente e isso pode prejudicar o aço presente nas estruturas. O principal agente ácido neste meio é o cloreto de sódio, quando este componente penetra na camada de concreto e ataca o aço, ocorre a oxidação da armadura, esse tipo de patologia se caracteriza por ocorrer em pontos específicos ao longo da barra de aço, diferente da carbonatação, onde a oxidação é generalizada.

Para evitar este tipo de patologia é necessário garantir a qualidade do concreto e também utilizar espessuras de cobrimento coerentes com a classe de agressividade ambiental especificada na NBR 6118, quanto menos poroso for o concreto e quanto maior for a espessura do cobrimento, mais protegido o elemento estrutural estará em relação ao ataque de agentes ácidos.

Patologias no Concreto: Eflorescências

As eflorescências são patologias caracterizadas pelo surgimento de manchas brancas no concreto ou no revestimento, elas são causadas por conta da reação do hidróxido de cálcio com a água. O hidróxido de cálcio presente no concreto e nos revestimentos reage na presença de água, fazendo com que esse componente seja dissolvido, logo em seguida, quando a água evapora, ele vai para a superfície do elemento e reage com o dióxido de carbono, deixando o concreto com falhas visíveis.

Uma forma de evitar a eflorescência é utilizando cimentos com baixo teor de hidróxido de cálcio como o CP III e CP IV, eles tem alto teor de escória e argila pozolânica, que por sua vez, reduzem a porosidade e a quantidade de hidróxido de cálcio presente no cimento.

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Revisado por Eng. Bruno Reganati em 15 de maio de 2019