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Utilização de concreto pré-refrigerado: Estudo de caso em blocos de fundação com grandes dimensões Julho/2019 ISSN 2179-5568 Revista Especialize On-line IPOG - Goiânia - Ano 10, Edição nº 17 Vol. 01 Julho/2019 Utilização de concreto pré-refrigerado: Estudo de caso em blocos de fundação com grandes dimensões Admary Mariadlla Barbosa Marinho da Silva [email protected] Gerenciamento de Obras Instituto de Pós-Graduação - IPOG Recife-PE, 10 de setembro de 2018. Resumo O desenvolvimento imobiliário observado nos últimos anos no Brasil propiciou a execução de obras verticais cada vez mais altas, solicitando um aumento na dimensão dos blocos de fundação para suportar as elevadas cargas da estrutura nessas obras. Nesse contexto verificou- se também o surgimento de manifestações patológicas nos blocos de fundação de grandes dimensões, os chamados blocos de concreto massa, sendo a mais comum a reação álcali- agregado (RAA). Alguns estudiosos verificaram outra manifestação patológica que pode surgir associada à RAA, a formação de etringita tardia (DEF). O descobrimento dessas manifestações patológicas em blocos de fundações de obras entregues na cidade do Recife-PE trouxe a preocupação em aplicar medidas preventivas para tratar essas patologias. O objetivo deste trabalho é mostrar a importância do uso de concreto pré-refrigerado na execução de estruturas de concreto massa, apresentando um caso real de execução de dois blocos de fundação com grandes dimensões (10,10m x 7,80m x 2,50m), pertencente a um mesmo empreendimento localizado na cidade do Recife-PE. A metodologia do trabalho consistiu em utilizar a técnica da pré-refrigeração e outras no intuito de diminuir o pico final de temperatura gerado pelo calor de hidratação do cimento, sendo monitorada a evolução da temperatura com o auxílio de termopares durante várias horas após o final da concretagem das peças até atingir o pico da temperatura. O uso do concreto pré-refrigerado e outras medidas como utilização de um concreto com baixo consumo de cimento foram tomadas no intuito de diminuir o pico de temperatura gerado pelo calor de hidratação do cimento, sendo monitorada a evolução dessa temperatura com o auxílio de termopares durante cerca de 50 horas após a concretagem das peças. O alto calor de hidratação do cimento provoca aumento de temperatura e o surgimento da DEF, diminuindo o desempenho e a segurança da estrutura. Os resultados mostram que com algumas medidas simples é possível mitigar a possibilidade do surgimento da etringita tardia e desta forma evitar fissuras em um futuro próximo devido a este fenômeno. No caso em questão, as temperaturas teóricas finais que deveriam ser na ordem de 100ºC graus, foram de 65ºC graus com a utilização do concreto pré-refrigerado, ou seja, abaixo do limite preconizado pela literatura internacional para o maior nível de prevenção. Palavras-chave: Bloco de fundação. Concreto pré-refrigerado. Etringita tardia. DEF.

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Utilização de concreto pré-refrigerado: Estudo de caso em blocos de fundação com grandes

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ISSN 2179-5568 – Revista Especialize On-line IPOG - Goiânia - Ano 10, Edição nº 17 Vol. 01 Julho/2019

Utilização de concreto pré-refrigerado: Estudo de caso em blocos

de fundação com grandes dimensões

Admary Mariadlla Barbosa Marinho da Silva – [email protected]

Gerenciamento de Obras

Instituto de Pós-Graduação - IPOG

Recife-PE, 10 de setembro de 2018.

Resumo

O desenvolvimento imobiliário observado nos últimos anos no Brasil propiciou a execução de

obras verticais cada vez mais altas, solicitando um aumento na dimensão dos blocos de

fundação para suportar as elevadas cargas da estrutura nessas obras. Nesse contexto verificou-

se também o surgimento de manifestações patológicas nos blocos de fundação de grandes

dimensões, os chamados blocos de concreto massa, sendo a mais comum a reação álcali-

agregado (RAA). Alguns estudiosos verificaram outra manifestação patológica que pode

surgir associada à RAA, a formação de etringita tardia (DEF). O descobrimento dessas

manifestações patológicas em blocos de fundações de obras entregues na cidade do Recife-PE

trouxe a preocupação em aplicar medidas preventivas para tratar essas patologias. O objetivo

deste trabalho é mostrar a importância do uso de concreto pré-refrigerado na execução de

estruturas de concreto massa, apresentando um caso real de execução de dois blocos de

fundação com grandes dimensões (10,10m x 7,80m x 2,50m), pertencente a um mesmo

empreendimento localizado na cidade do Recife-PE. A metodologia do trabalho consistiu em

utilizar a técnica da pré-refrigeração e outras no intuito de diminuir o pico final de

temperatura gerado pelo calor de hidratação do cimento, sendo monitorada a evolução da

temperatura com o auxílio de termopares durante várias horas após o final da concretagem das

peças até atingir o pico da temperatura. O uso do concreto pré-refrigerado e outras medidas

como utilização de um concreto com baixo consumo de cimento foram tomadas no intuito de

diminuir o pico de temperatura gerado pelo calor de hidratação do cimento, sendo monitorada

a evolução dessa temperatura com o auxílio de termopares durante cerca de 50 horas após a

concretagem das peças. O alto calor de hidratação do cimento provoca aumento de

temperatura e o surgimento da DEF, diminuindo o desempenho e a segurança da estrutura. Os

resultados mostram que com algumas medidas simples é possível mitigar a possibilidade do

surgimento da etringita tardia e desta forma evitar fissuras em um futuro próximo devido a

este fenômeno. No caso em questão, as temperaturas teóricas finais que deveriam ser na

ordem de 100ºC graus, foram de 65ºC graus com a utilização do concreto pré-refrigerado, ou

seja, abaixo do limite preconizado pela literatura internacional para o maior nível de

prevenção.

Palavras-chave: Bloco de fundação. Concreto pré-refrigerado. Etringita tardia. DEF.

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1. Introdução

O concreto é o material de construção mais utilizado e vem sendo usado desde meados dos

anos 5.600 a.c.. A tecnologia aplicada ao concreto revolucionou a forma de projetar e

construir estruturas por ser cada vez mais confiável e versátil e sua evolução está relacionada

com o desenvolvimento das civilizações ao longo da história da humanidade. Os marcos que

caracterizam essa evolução do concreto, segundo Cembureau(1995) apud Helene Lago e Levy

Mony (2003) são mostrados na tabela 1.

Tipo de Concreto Período de surgimento

Concreto Antigo 5000 a.c – 100 a.c

Concreto Romano 100 a.c – 400 d.c

Concreto Medieval 1200 d.c – 1600 d.c

Concreto da Revolução Industrial 1600 d.c – 1800 d.c

Concreto Moderno 1600 d.c em diante

Concreto com agregados reciclados

Concreto Auto Adensável

C.A.D com agregados reciclados

1946 d.c

1990 d.c

2000 d.c

Tabela 1 – Evolução dos tipos de concreto

Fonte: CEMBUREAU,1995, apud HELENE LAGO e Levy Mony(2003)

O concreto mais antigo já encontrado tem a data de 5.600 a.c, é o piso de um casebre, com

250 mm de espessura, confeccionado em Lepenski Vir, Iugoslávia. O concreto foi feito com

argila, cal e agregados. Já no Egito, em 1950 a.c, segundo Cembureau (1995), podemos citar

um mural egípcio que mostra o concreto sendo misturado e aplicado manualmente. O

concreto romano foi utilizado nas grandes construções civis, em sistemas de drenagem e de

abastecimento de água, tendo o prestígio do desenvolvimento de tecnologia para tornar o

concreto simples um concreto mais durável. Algumas obras romanas são exemplo de

durabilidade para a atualidade: o Anfiteatro de Pompéia, construído em 75 a.c; o Coliseu de

Roma, construído em 80 d.c; o Panteão, construído em 127 d.c e diversas obras de

abastecimento de água, drenagem e redes de esgoto. Com a queda do Império romano houve

uma pausa no desenvolvimento do concreto até por volta de 1200 d.c, onde foram feitas novas

obras em concreto, como exemplo temos a Catedral de Salisbury, na Inglaterra. Nesta época

considera-e o concreto como do tipo medieval e era utilizado em fundações e estruturas.

Na revolução industrial, têm-se na Europa, em meados do século XVIII, pesquisas

envolvendo o desenvolvimento de um cimento mais resistente e durável para concreto. Em

1763, o reverendo James Parker preparou uma mistura de rochas vulcânicas e cal, criando um

tipo de cimento posteriormente chamado de cimento romano, pois se pensava que era o

mesmo tipo utilizado pelos romanos. Em 1812, o engenheiro civil Louis Vicat, foi designado

para projetar uma nova ponte sobre o rio Dordogne, em Souillar, na França. Em 1817,

realizando experimentos com materiais de construção para a ponte, ele descobriu o primeiro

cimento artificial. Com uma mistura de calcário e argila, este cimento já era semelhante ao

atual, mas com uma menor temperatura que a atual no processo de queima,

consequentemente, com teores dos componentes diferentes dos atuais. A ponte sobre o Rio

Dordogne foi construída com esse cimento e é formada por arcos e sem armaduras. Ficou

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pronta em 1822 e está intacta até os dias atuais. O Louis Vicat contribuiu também com o

desenvolvimento da agulha de Vicat, utilizada até hoje para a determinação do tempo de pega

de concretos e cimentos. Em 1824, surge o cimento Portland, patenteado por Joseph Aspdin,

em Wakefield, Reino Unido. Foi obtido com a queima de rochas calcárias com carvão,

formando um produto altamente calcinado e com boa resistência. Esse foi o marco incial da

produção de cimento Portland e seu processo de obtenção foi bastante caro no primeiro

momento, mas devido às suas propriedades passou a ter uma relação de custo e benefício

viável. Nos dias atuais, o concreto de cimento portland é o material de construção civil mais

amplamente disseminado devido às suas características de durabilidade e resistência e é

considerado uma das descobertas mais consideráveis da história da evolução das civilizações

para atender às suas necessidades e melhorar a qualidade de vida das pessoas. O consumo

mundial do concreto de cimento portland é bastante elevado e perde apenas para a água. É

utilizado em várias aplicações modernas e possui capacidade de modelagem cada vez mais

inovadora em formas e tamanhos variados e, quando endurecido, possui resistência similar às

das rochas naturais.

Battagin (2011) diz que:

No Brasil os primeiros estudos relativos à produção do cimento Portland ocorreram

por volta de 1888, a partir dai diversas tentativas fracassaram, foi então que em

1924, com a implantação, pela Companhia Brasileira de Cimento Portland, de uma

fábrica em Perus, estado de São Paulo, cuja construção pode ser considerada o

marco da implantação da indústria brasileira de cimento. As primeiras toneladas do

aglomerante foram fabricadas e colocadas no mercado em 1926. Até então o

consumo do cimento Portland no país dependia exclusivamente de importação

(BATTAGIN, 2011).

2. O concreto e seus mecanismos de hidratação

Segundo a ASTM (American Society for Testing and Materials), o concreto é um material

compósito que consiste de um meio aglomerante no qual estão aglutinadas partículas de

diferentes naturezas:

− O aglomerante é o cimento em presença de água;

− O agregado é qualquer material granular, como areia, pedregulho, seixos, rocha britada,

escória de alto-forno e resíduos de demolição; se as partículas de agregado são maiores que

4,75 mm, o agregado é dito graúdo, caso contrário, o agregado é miúdo;

− Os aditivos e adições são substâncias químicas adicionadas ao concreto em seu estado

fresco que lhe alteram algumas propriedades, adequando-as às necessidades construtivas.

O principal constituinte do concreto é o cimento, que é uma fina mistura de cal (CaO), sílica

(SiO2), alumina (Al2O3) e o óxido de ferro (Fe2O3). Eles são aquecidos até uma fusão

incipiente e posteriormente moídos em determinadas finuras. O resultado desse processo

forma o clínquer, que é o principal constituinte de todos os cimentos. Após a moagem do

clínquer se adicionam os aditivos, que caracterizarão diferentes tipos de cimento. Os

principais aditivos são: o gesso, as escórias de alto-forno, os materiais pozolânicos e os

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materiais carbonáticos. No mecanismo de hidratação do concreto são formados variados

compostos químicos. O termo hidratação, por definição, indica uma reação química de uma dada espécie

química com água convertendo-se em hidrato, pela introdução de água em sua

molécula. No âmbito restrito da química do cimento este termo refere-se ao conjunto

de mudanças que ocorrem quando o cimento anidro ou uma de suas fases

constituintes é misturado com a água. O fenômeno é complexo envolvendo reações

químicas que superam a simples conversão de espécies químicas anidras em hidratos

correspondentes (TAYLOR, 1997).

É comum, na teoria da química do cimento, a adoção de uma nomenclatura

simplificada para os compostos do cimento, substituindo-se os óxidos por letras.

Adotando-se C = CaO, S = SiO2, A = Al2O3, F = Fe2O3, M = MgO, S= SO3,

C=CO2 e H = H2O, pode-se expressar os principais constituintes do cimento

Portland como (BATTAGIN, 2011):

− Silicato tricálcico (3CaO.SiO2) = C3S

− Silicato dicálcico (2CaO.SiO2) = C2S

− Aluminato tricálcico (3CaO.Al2O3) = C3A

− Ferroaluminato tetracálcico (4CaO.Al2O3.Fe2O3) = C4AF

− Sulfato de Cálcio (CaSO4) = CS

De acordo com Gobbo (2003), a alita, nome genérico para o C3S, é o constituinte principal do

clínquer, variando entre 40 a 70% em massa. Possui papel importante no endurecimento e

ganho de resistência mecânica do cimento nas primeiras idades. A belita, nome dado ao C2S

que contém impurezas, representa em massa, uma média de 10 a 20% do clínquer (KIHARA

et al., 1990, apud BATTAGIN, 2011). A fase intersticial é formada pelos aluminatos e ferroaluminatos cálcicos (C3A e

C4AF) que se fundiram durante a clinquerização. Este material preenche os vazios

existentes entre os cristais de alita e belita. O aluminato tricálcico é responsável pela

pega do cimento, já que é o componente mais reativo do clínquer. (SANTHANAM,

2001, apud SOUZA, 2006).

Já o C4AF é considerado de baixa reatividade, confere ao cimento cor acinzentada e possui

papel importante na resistência à corrosão química do cimento. Apresenta-se no microscópio

óptico em cor opaca a brilhante em superfície polida (GOBBO, 2003). Os álcalis do clínquer

são provenientes, principalmente, dos compostos de argila presentes na mistura de matérias-

primas e no carvão (MEHTA e MONTEIRO, 2008).

Os combustíveis utilizados no forno podem contribuir para o aporte de íons sulfato

no sistema. Mesmo em baixas proporções, os compostos alcalinos apresentam

grande importância devida o seu papel desempenhado na RAA e na própria cinética

de hidratação do cimento (BATTAGIN, 2011).

Observa-se que quanto maior a quantidade de Na2O no cimento, mais C3A ortorrômbico

(menos expansivo) estará presente em sua composição, caso contrário, quanto menor teor de

Na2O, mais C3A cúbico (mais expansivo) tende a ser formado (GOBBO, 2003, apud

SOUZA, 2006). O objetivo principal de adicionar sulfato de cálcio ao cimento Portland é retardar a

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pega rápida da pasta de cimento durante as reações de hidratação, atribuível à alta

reatividade do C3A. O teor adicionado varia entre 2 e 5% de acordo com o teor e

reatividade do C3A, além da presença de álcalis e da finura do cimento. Caso não

fosse utilizado, a pega do cimento seria praticamente instantânea, em menos de 10

minutos, o que inviabilizaria a aplicação do concreto (BATTAGIN, 2011).

O sulfato de cálcio pode ocorrer no cimento Portland como gipsita (CaSO4.2H2O), gesso de

Paris ou hemidrato (CaSO4.1/2H2O) e anidrita (CaSO4) (MEHTA e MONTEIRO, 2008).

Nesse processo de hidratação do concreto é formada uma pasta que endurecerá com o tempo e

aglomerará em torno de si os agregados desenvolvendo uma resistência mecânica

gradativamente. Os silicatos perfazem cerca de 75% do cimento Portland e possuem um papel

dominante na determinação das características de endurecimento (taxa de

desenvolvimento de resistência). A hidratação do C3S e do C2S gera produtos de

reação semelhantes dada pela família dos silicatos de cálcio hidratados (CSH),

responsável pela resistência mecânica da pasta de cimento (MEHTA e MONTEIRO,

2008).

As reações estequiométricas para a hidratação completa do C3S e C2S são mostradas a seguir:

2C3S + 6H C3S2H3 + 3CH, que gera 61% de C3S2H3 e 39% de hidróxido de cálcio

2C2S + 4H C3S2H3 + CH, que gera 82% de C3S2H3e 18% de hidróxido de cálcio.

Portanto, um cimento com alto teor de C3S terá resistência mecânica final menor que o

cimento com alto teor de C2S. No quesito durabilidade, a pasta de cimento frente aos ataques

químicos é mais durável com menos teor de hidróxido de cálcio, então, um cimento com alto

teor de C2S será mais durável a ambientes ácidos e sulfatados comparando-se a um cimento

com alto teor de C3S. O C3A é conhecido por se hidratar a uma velocidade muito mais rápida do que os

silicatos, liberando uma grande quantidade de calor de hidratação. As características

de enrijecimento (perda de consistência) e pega (solidificação) de um cimento

Portland são amplamente dependentes das reações de hidratação dos aluminatos

(MEHTA e MONTEIRO, 2008).

Uma forma de explicar o retardamento da pega rápida da pasta de cimento pela gipsita,

segundo Battagin (2011), baseia-se no conceito de formação de uma camada pouco solúvel de

etringita sobre a superfície do C3A, retardando a penetração de água e retardando, portanto,

as próprias reações de hidratação do C3A. Mehta e Monteiro (2008) explicam que quando a

gipsita e álcalis entram em solução rapidamente, a solubilidade do C3A é diminuída na

presença de íons hidroxila, sulfato e álcalis. Dependendo da concentração de aluminato e íons

sulfato na solução, o produto cristalino da precipitação é o trissulfoaluminato de cálcio

hidratado ou o monossulfoaluminato de cálcio hidratado.

Nas soluções saturadas com íons cálcio e hidroxila, o primeiro se cristaliza como

pequenas agulhas prismáticas e também é chamado de alto-sulfato ou, pela

denominação mineralógica, de etringita. O monossulfato também é chamado baixo-

sulfato e se cristaliza como finas placas hexagonais. As reações químicas são

expressas a seguir (TORRES, 2013):

Etringita [AlO4]¯ + 3[SO4]²¯ + 6[Ca]²+ + aq. C6AS3H32

Monossulfato [AlO4]¯ + [SO4]²¯ + 4[Ca]²+ + aq. C4ASH18

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A etringita, normalmente, é o primeiro hidrato a se cristalizar por conta da alta

relação sulfato/aluminato na fase aquosa durante a primeira hora da hidratação. Nos

cimentos Portland normalmente retardados, contendo entre cinco e 6% de gipsita, a

precipitação da etringita contribui para o enrijecimento (perda de consistência), a

pega (solidificação da pasta) e o desenvolvimento da resistência inicial. Mais tarde,

após o sulfato ter sido consumido, quando a concentração de íons aluminato volta a

se elevar devido à nova hidratação de C3A e C4AF, a etringita se torna instável e é

gradualmente convertida para a fase monossulfato, que é o produto final da

hidratação de cimentos Portland que contenham mais de 5% de C3A (TORRES,

2013): C6AS3H32 + 2C3A + 22H 3C4ASH18

A presença de monossulfato hidratado no concreto de cimento Portland torna o mesmo

vulnerável ao ataque por sulfatos. MEHTA E MONTEIRO (2008). A reação de hidratação do

concreto é uma reação altamente exotérmica, ou seja, libera calor, e segundo a NBR 12006

(ABNT, 1990), o calor de hidratação de um concreto é definido como sendo a quantidade de

calor liberado pela unidade de massa de cimento, a partir de sua reação com a água de

amassamento. Quanto maiores forem as dimensões da peça, maior o volume de concreto e

maior será o calor liberado pela mistura, que pode ser dissipado na atmosfera ou absorvido

pela própria massa de concreto. Esse processo pode provocar efeitos indesejados às estruturas,

como o surgimento da etringita tardia, afetando seu desempenho e durabilidade. Portanto, é

necessário o controle do calor de hidratação gerado nesse processo. A formação da etringita

tardia vem sendo destacada após casos envolvendo ataques combinados com a reação álcali

agregado descobertos no Brasil. Várias boas práticas para evitar o alto calor de hidratação têm

sido aplicadas não apenas às obras especiais, mas também nos blocos de fundações de

grandes dimensões, e serão enumeradas posteriormente. A figura 1 mostra taxa de liberação

de calor em pastas de cimento durante o início da pega e início do endurecimento.

Figura 1: Taxa de liberação de calor de uma pasta de cimento durante a pega e endurecimento inicial

Fonte: LERCH, 1946, apud MEHTA e MONTEIRO (2008)

A rápida evolução de liberação de calor observada no ponto A é devido à hidratação dos

aluminatos e sulfatos. Também se observa após a formação da etringita, do C3S e CSH,

culminando até o ponto B, diminuindo gradativamente o calor liberado ao iniciar o

endurecimento do concreto. A figura 2 mostra que quando mais fino for o cimento utilizado,

maior será o calor liberado na hidratação do concreto.

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Figura 2: Influência da finura na geração de calor em pastas de cimento

Fonte: AALBORG CEMENT COMPANY, 1979, apud MEHTA e MONTEIRO (2008)

3. Formatação da etringita tardia e histórico no Brasil e no mundo

O fenômeno da formação da etringita tardia, também chamado de ataque interno por sulfato,

ocorre devido ao surgimento do mineral etringita após o endurecimento do concreto,

provocando expansões e tendo como consequência o surgimento de fissuras mapeadas na

superfície do concreto. As fissuras lembram as mesmas decorrentes da RAA, que é uma

patologia bastante conhecida, o que pode ter adiado o conhecimento deste fenômeno no

Brasil.

O ataque por sulfato, uma das maiores ameaças à durabilidade do concreto, pode ser

classificado em quatro categorias (BROWN, 2002, apud SOUZA, 2006):

− Forma clássica de ataque externo por sulfatos;

− Efeito físico, associado à cristalização dos sais de sulfato;

− Formação de taumasita;

− Ataque interno, associado à formação de etringita tardia (DEF).

A tipologia da fissuração depende do estado de tensão em que o elemento está

submetido, bem como, a densidade e distribuição das armaduras. Ressalta-se que a

etringita não é sistematicamente prejudicial ao concreto, visto que a mesma é

produto da hidratação do cimento (TORRES, 2013).

Alguns casos atribuídos à DEF (TORRES, 2013):

− Finlândia, 1987, acometendo dormentes pré-moldados de concreto que tinham sido

submetidos a um tratamento térmico inadequado (TEPPONEN e ERIKSSON, 1987, apud

LCPC, 2009). Também ocorreu na Alemanha, em 1989 (HEINZ et al., 1989, apud LCPC,

2009), na antiga Checoslováquia, em 1991 (VITOUVA, 1991,apud LCPC, 2009), na

Austrália, em 1992 (SHAYAN e QUICK, 1992, apud LCPC, 2009), na África do Sul, em

1992 (OBERHOLSTER et al., 1992, apud LCPC, 2009), nos Estados Unidos, em 1995

(MIELENZ et al., 1995, apud LCPC, 2009), e, mais recentemente, na Suécia, em 2004

(SAHU e THAULOW, 2004, apud LCPC, 2009). Os primeiros sintomas começaram a

ocorrer depois de cerca de 10 anos em operação, aparecendo apenas em dormentes

expostos à umidade.

− Além de componentes pré-moldados, a DEF também foi responsabilizada por danificar

fundações de torres de linha de transmissão nos Estados Unidos (HIME, 1996;

LAWRENCE et al., 1999; apud LCPC, 2009) e Itália (COLLEPARDI, 1999, apud LCPC,

2009) entre 3 e 8 anos após a concretagem dos elementos de fundação. Na Grã-Bretanha,

uma campanha revelou mais de 23 casos de elementos de pontes afetados pela DEF:

fundações, vigas, pilares (HOBBS, 2001, apud LCPC, 2009). Os danos começaram a

aparecer entre 8 e 20 anos após a construção. Estes concretos foram mais frequentemente

lançados durante o verão, e possuía elevado consumo de cimento (entre 420 e 550 kg/m3),

bem como alto teor de álcalis equivalente (> 4,0 kg/m3). A tendência desses elementos

estruturais era de serem bastante espessos (pelo menos 60 cm), e a temperatura máxima

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atingida no interior destes era estimada em cerca de 80°C.

− Ao sul do Sri Lanka, a presença de severas fissuras que acometiam alguns blocos de pilares

de uma ponte de rodovia. Após extensas investigações, foi verificada que a causa principal

para a fissuração nestes blocos era atribuída à formação de etringita tardia

(NANAYAKKARA, 2011).

− Outros casos ocorreram na França, durante a década de 1990. Este fenômeno foi

observado, principalmente, em elementos de grande porte de pontes de concreto moldado

no local durante o verão (DIVET et al., 1998; DIVET,2001; apud LCPC, 2009).

− Nos EUA, Texas especificamente, constatou-se que a DEF era a principal causa da

deterioração precoce de inúmeras vigas caixão de concreto pré-moldado (LAWRENCE et

al., 1999, apud NANAYAKKARA, 2011). Uma investigação, realizada no sul dos EUA,

revelou que a DEF era a única causa da fissuração em pilares moldados in loco de pontes

construídas há 15 anos (THOMAS et al., 2008, apud NANAYAKKARA, 2011).

− No Brasil, não existem muitos relatos de casos de DEF. Recentemente, foi realizada uma

pesquisa para avaliar as possíveis causas da fissuração em blocos de fundação de uma

edificação no país. Através de inspeção visual em campo e extração de amostras para

análise em laboratório foi feito ensaios de reconstituição de traço em dois corpos de prova

extraídos, chegando a um consumo aproximado de cimento. Com as análises de enxofre foi

possível determinar os teores de enxofre total na forma de sulfatos e sulfetos presente nas

amostras de agregado e argamassa, que representam os valores totais existentes nas

amostras, a partir de ataque ácido. Levando em consideração os dados de reconstituição de

traço, a partir do consumo de cimento estimado, e a possibilidade da massa de concreto ter

atingido a casa dos 80ºC a partir do calor de hidratação, muito provavelmente os concretos

experimentam, em associação com a RAA, um ataque interno por sulfatos característico da

formação tardia da etringita (DEF) (HASPARYK et. al, 2012).

a) b)

Figura 3: Fissuração observada no bloco de concreto: a) Vista superior; b) Vista lateral.

Fonte: HASPARYK et. al, (2012)

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Há vários tipos de etringita, nomeadas com divergência entre os pesquisadores, mas segundo

o LCPC (2009), os termos propostos pela Associação Francesa de Engenharia Civil (AFGC)

são:

− Formação de etringita primária, a qual não causa qualquer expansão;

− Formação de etringita secundária, a qual pode causar expansão;

− Formação de etringita tardia, associada a um aumento da temperatura aplicada ao concreto

em idade precoce, o que por sua vez pode também causar expansão.

A etringita primária (trissulfoaluminato de cálcio hidratado) nada mais é que o produto da

reação normal entre o C3A e o C4AF com a gipsita durante a hidratação do cimento Portland

(GODART e DIVET, 2013). É esta etringita a responsável pela camada que reveste os grãos

de cimento, logo após a mistura com água, atuando como reguladora do tempo de pega do

cimento (TAYLOR, 1997, apud COLLEPARDI, 2003).

Como a formação da etringita primária ocorre de forma homogênea e estando o

concreto na fase plástica, a etringita não produz qualquer dano significativo. Além

disso, a formação de etringita pode ser benéfica sendo usada para produção de

cimentos expansivos que possibilitam fabricar concretos com retração compensada

que são úteis em aplicações específicas na indústria da construção civil

(COLLEPARDI, 2003).

A formação da etringita secundária ocorre quando o concreto já está endurecido

sendo resultante da movimentação da água no interior do concreto, podendo ser

desencadeada tanto por fontes externas ou internas de sulfato. Há inicialmente a

deposição de cristais aciculares de etringita em espaços vazios do concreto e,

normalmente, não apresenta um comportamento expansivo. Por outro lado, em um

segundo momento, a formação de etringita, após uma contribuição externa de

sulfatos, é capaz de gerar expansão. Esta etringita cristaliza-se em um enorme e

comprimido arranjo (LCPC, 2009).

Já na formação da etringita tardia, observa-se a fissuração da peça de concreto massa quando

a fonte de íons sulfato é interna em vez de externa. A utilização de agregado contaminado

com gipsita ou de cimento contendo teor de sulfato elevado na produção de concreto fornece

os íons sulfato para o concreto. Segundo Mehta e Monteiro (2008), a cura das peças de

concreto acima de 65ºC pode induzir a formação de etringita tardia, pois a mesma não é

estável acima de 65ºC, decompondo-se formar monossulfato hidratado, o qual é adsorvido

pelo C-S-H. Em seguida, os íons sulfato são dissolvidos e ocorre a formação da DEF com

expansão e fissuração da peça. Collepardi indica que o termo DEF significa que a formação

da etringita tardia se dá de maneira heterogênea em períodos posteriores, podendo aparecer

após meses ou anos, e, por isto deve-se considerar dois tipos distintos de DEF: a DEF causada

por fontes internas de sulfato e a DEF causada por fontes externas de sulfato. Collepardi ainda

comenta que a decomposição térmica da etringita primária e a sorção-dessorção do sulfato

pelo C-S-H não é suficiente e essencial para a DEF e propõe um modelo holístico para a DEF

associada ao ataque interno de sulfatos disposto na figura 4.

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Figura 4: Abordagem holística para a DEF associada ao ataque interno de sulfatos

Fonte: COLLEPARDI (2003)

Então, o diagrama holístico considera que a microfissuração do concreto é um dos elementos

essenciais para o surgimento da DEF juntamente com a presença de água e o sulfato tardio

liberado internamente. Nanayakkara (2011) também afirma que quando o concreto é sujeito à

alta temperatura em idades precoces, muitas mudanças físicas e químicas podem ocorrer. A

fissuração do concreto quando ele é submetido a altas temperaturas e alta umidade é, muitas

vezes, devida á formação da etringita tardia. Existem duas teorias para explicar a fissuração

devido à DEF: a “Teoria da Expansão Uniforme da Pasta” e a “Teoria do Crescimento dos

Cristais de Etringita” (DIAMOND, 1996; TAYLOR, 2001 apud NANAYAKKARA, 2011).

A primeira teoria propõe que a expansão ocorre de forma uniforme na pasta de

cimento, gerando um vazio em torno das partículas dos agregados, quando o

monossulfato é adsorvido pelo C-S-H. Esse vazio servirá como uma área para a

deposição da etringita em torno dos agregados e de hidróxido de cálcio

recristalizados. Na figura 4 podemos observar os cristais de etringita bem orientados

preenchendo este vazio. Na segunda teoria, a expansão é atribuída à pressão

exercida pelo crescimento dos cristais de etringita, nas microfissuras entre a pasta de

cimento e o agregado. No entanto, como há evidências que apoiam ambas as teorias,

não existe um consenso entre os pesquisadores sobre o mecanismo da DEF e a causa

da expansão, mas todos concordam que a expansão devido a DEF ocorre em

concretos submetidos à alta temperatura em idade precoce. Por isso, foi proposto no

Workshop Internacional RILEM TC 186 - ISA que a DEF deve ser corretamente

conhecida como "Ataque Interno de Sulfatos Induzido Pelo Calor" (SCRIVENER,

2005 apud NANAYAKKARA, 2011).

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Figura 5: Agulhas de etringita tardia bem orientadas preenchendo vazio existente no concreto

Fonte: STARK e BOLLMANN (1999)

4. Normas técnicas e guia preventivo relacionaado à DEF

Para auxiliar na prevenção de DEF em estruturas de concreto, e pela falta de normas sobre o

tema, o LCPC instituiu recentemente um guia técnico de prevenção da DEF, intitulado

Recommandations pour la prévention des désordres dus à la réaction sulfatique interne.O

guia é baseado na realização de referências cruzadas entre a categoria que descreve a estrutura

(ou parte dela), bem como o nível de risco aceitável e as ações ambientais que afetam a

estrutura (ou parte dela) ao longo de sua vida útil. Esta etapa de referência cruzada serve para

estabelecer o nível de prevenção necessário, o qual determina o conjunto de medidas

preventivas a serem utilizadas. Tais medidas dependem intensamente do limite máximo de

temperatura atingido no núcleo dos elementos estruturais, durante o endurecimento do

concreto e da escolha de uma melhor concepção de concreto que seja satisfatória (LCPC,

2009).

O guia classifica em três categorias que representam o nível aceitável de risco relacionado à

DEF. A escolha da categoria estrutural é da responsabilidade do projetista e depende do tipo

de estrutura, da sua finalidade, das consequências das alterações no nível desejado de

segurança, e por último, de sua manutenção futura (LCPC, 2009).

− Categoria I: Casos com pequenas ou aceitáveis consequências. Exemplo: Estruturas de

concreto com resistência inferior a C16/20, componentes de construção que não suportam

cargas, elementos facilmente substituídos, estruturas temporárias e a maioria dos produtos

pré-fabricados não estruturais;

− Categoria I: Casos com consequências bastante graves. Exemplos: componentes de carga

da maioria dos edifícios e estruturas de engenharia incluindo pontes comuns e a maioria

dos produtos estruturais pré-fabricados incluindo tubos pressurizados.

− Categoria III: Casos com consequências inaceitáveis ou quase inaceitáveis. Exemplos:

reatores de usinas nucleares e torres de resfriamento, barragens, túneis, pontes e viadutos

excepcionais, monumentos e edificações de referência e dormentes para vias férreas.

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O guia define também três classes de exposição a que estão submetidas às estruturas: XH1,

XH2 e XH3, exemplificados na figura 6.

Figura 6: Classes de exposição das estruturas relacionadas à DEF

Fonte: LCPC (2009)

A Figura 7 mostra os quatro níveis de prevenção que foram estabelecidos pelo LCPC: As, Bs,

Cs e Ds. O nível de prevenção é então determinado com base na categoria e na classe de

exposição XH aplicável para a referida estrutura.

Figura 7: Escolha do nível de prevenção

Fonte: LCPC (2009)

Cada um dos quatro níveis de prevenção As, Bs, Cs e Ds correspondem a um tipo de

precaução específica a ser utilizada. O princípio da prevenção baseia-se basicamente

na limitação da temperatura máxima, capaz de ser atingida no interior da estrutura e

também, se for atingida, pelo de tempo de manutenibilidade desta (LCPC, 2009).

Os valores a serem respeitados de acordo com o nível de prevenção, são:

− Nível de prevenção As: A temperatura máxima capaz de ser atingida no interior da

estrutura deve permanecer abaixo de 85°C;

− Nível de prevenção Bs: A temperatura máxima deve ser mantida abaixo de 75°C;

− Nível de prevenção Cs: A temperatura máxima deve ser mantida abaixo de 70°C;

− Nível de prevenção Ds: A temperatura máxima deve ser mantida abaixo de 65°C.

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Então, observa-se que o nível de prevenção Ds é o que mais garante o não surgimento da

etringita tardia.

4.1 Fatores intervenientes no surgimento de DEF e medidas preventivas

Os principais fatores intervenientes no surgimento da DEF são: temperatura e o tempo de que

a peça é mantida na mesma, características do cimento, efeito dos agregados, presença de

água ou umidade e influência de fissuras pré-existentes. Como já visto anteriormente, a

temperatura de lançamento é um dos principais fatores para o desencadeamento da DEF. A

elevada temperatura pode ocorrer devido ao próprio calor de hidratação do cimento, ou pela

alta temperatura aplicada na cura térmica do elemento de concreto. O controle da temperatura

atingida pelo concreto no período da hidratação é uma das medidas preventivas mais eficazes

para evitar a expansão por formação de etringita tardia.

Um estudo realizado em Goiás por Rocha e Cascudo (2016) mostrou que quando não se

utiliza o concreto pré-refrigerado e não se subdivide a peça em camadas irão surgir fissuras

nos blocos. As temperaturas atingidas nos blocos sem pré-resfriamento foram 100,8°C e

83,2°C, temperaturas bastante altas e propícias para o surgimento da DEF.

Rocha e Cascudo (2016) também afirma que tanto a temperatura de lançamento do concreto

como a temperatura ambiente exerce grande influência no comportamento térmico do bloco.

Pode-se afirmar que o pré-resfriamento do concreto foi fator de suma importância na

execução da peça, uma vez que, para uma mesma quantidade de calor liberada, esta ação

contribui significativamente para reduzir a temperatura máxima alcançada pelo elemento.

Quando comparados dois blocos, um usando concreto pré-resfriado e outro não, verificou-se

que este é um fator de suma importância. Segundo Gambale (2010), como o cimento é a única

fonte geradora de calor na fabricação do concreto, o consumo deste material é o fator mais

importante para a análise do calor de hidratação. Sendo assim, o traço do concreto deve ser

avaliado a fim de que se atinja a resistência característica de projeto e que a quantidade de

calor produzido menor que o máximo tolerável. Em relação à composição química do

cimento, a razão molar SO3/Al2O3, conteúdo real de SO3 (sulfato total = do clínquer e do

cimento) e de C3A e teor de álcalis são os principais fatores associados à DEF.

Como visto anteriormente, os sulfatos e os aluminatos estão envolvidos no mecanismo reativo

que serve para formar etringita. Segundo LCPC (2009), a DEF só pode surgir se o cimento

usado contém um teor elevado de C3A e anidrido sulfúrico (SO3). Aproximadamente 9,5%

de gipsita, que corresponde a 4,4% de SO3, seriam necessários para transformar 5% de C3A,

completamente, em etringita. No entanto, muitas normas limitam o teor máximo de SO3 por

volta de 3-4%, dependendo do teor de C3A, fazendo com que sempre seja gerado

monossulfato (NANAYAKKARA, 2011). Teores relativamente altos de SO3, tanto no

clínquer (2%), quanto no cimento (4%), pela adição de gipsita, pode agravar o perigo de

ocasionar expansões elevadas relacionadas à DEF quando sobre aquecimento em torno de 80-

90°C (COLLEPARDI et. al, 2004).

Com relação ao teor de álcalis, este desempenha papel fundamental no progresso da

DEF, sendo que a etringita é muito mais solúvel em taxas mais elevadas de metais

alcalinos (LCPC, 2009). É conhecido o papel importante dos álcalis do cimento no

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estabelecimento do pH na solução dos poros do concreto, sendo que a relação entre

o comprimento e a espessura dos cristais de etringita é extremamente dependente do

valor do pH da solução dos poros. A etringita se apresenta como longos cristais em

forma de fibras, quando formada em pH variando entre 10 e 12, e extremamente

microcristalina quando formada em pH acima de 13,0 (CHARTSCHENKO, 1993,

1995 apud STARK e BOLLMANN, 1999).

A finura do cimento certamente também possui um papel importante no processo de DEF.

Geralmente, os cimentos com alta resistência inicial são particularmente susceptíveis a

expansão induzida por DEF (CIGROVSKI, 2011).

Em relação aos agregados, ensaios foram feitos com barras de argamassa, curadas

em calor, foram produzidas com vários agregados de tipos litológicos distintos:

basalto, rocha dolomítica, granito, calcário, calcário silicoso e quartzo cristalino

puro. Foi mostrado que o quartzo é o tipo mais negativo de agregado em relação à

expansão associada à DEF (BEAUDOIN et. al, 1998 apud CIGROVSKI, 2011).

Observou-se ainda que a expansão relacionada à DEF foi inversamente proporcional ao

tamanho da particulado agregado de quartzo, sendo que a taxa de expansão aumentava com o

tamanho médio das partículas diminuindo menos de 1 mm. Concluiu-se, assim, que a

expansão relacionada à DEF é mais perigosa em agregados miúdos e finos, e estes pontos de

expansão possivelmente funcionam como pontos de nucleação para a etringita.

É consenso geral entre os pesquisadores que a água desempenha papel fundamental

no desenvolvimento da DEF. A água funciona como veículo essencial para produzir

a reação e está tão envolvida no processo de transferência, como na formação dos

produtos da DEF. Todos os casos relatados de DEF citam o contato permanente ou

intermitente das estruturas de concreto com água (zona submersa, zona de maré),

sujeitas a entrada de água (defeitos de impermeabilização, ausência de drenagem,

etc), e expostas a uma alta taxa de umidade (TORRES, 2013).

5. Metodologia – estudo de caso

O estudo de caso é uma das várias maneiras de realizar uma pesquisa. Trata-se de uma análise

aprofundada de um ou mais objetos (casos), para que permita o seu amplo e detalhado

conhecimento (GIL, 1996, apud BERTO e NAKANO, 2000). O estudo de caso objetiva o

aprofundarmento do conhecimento acerca de um problema visando compreender sugerir

hipóteses e questionamentos ou desenvolver uma teoria de resolução do problema.

Com o objetivo de prevenir o surgimento de DEF, foram executados com concreto pré-

refrigerado os blocos de fundação da lâmina de um empreendimento localizado na cidade do

Recife-PE. Os blocos estudados são de grande volume e foram dimensionados para receber as

cargas dos elevadores do edifício. Através do método de classificação do LCPC (2009) visto

anteriormente, o edifício foi classificado de acordo com a composição dos elementos

estruturais, classe de exposição e a presença de umidade que determinou o nível de prevenção

necessário para mitigar o surgimento da DEF. Para garantir que o nível de prevenção fosse

atingido, utilizou-se concreto pré-refrigerado e um concreto com baixo consumo de cimento

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para diminuir o calor de hidratação e, consequentemente, o pico de temperatura, para que este

seja menor que o máximo proposto pelo guia técnico da LCPC (2009).

5.1 Características do empreendimento

O empreendimento estudado é um edifício residencial de alto padrão localizado em uma área

nobre na cidade do Recife. É composto por duas torres geminadas e independentes, com os

apartamentos de cada torre separados apenas por uma parede dupla de alvenaria em blocos

cerâmicos. O edifício possui 28 pavimentos, sendo 24 pavimentos para os apartamentos e

quatro pavimentos para área de estacionamento, lazer, ginástica e salão de festas. Cada torre

possui dois apartamentos por andar, totalizando 96 apartamentos e, por serem independentes,

possuem elevadores e escadas de emergência independentes. A estrutura do edifício é de

concreto armado e as alvenarias de vedação foram executadas com bloco cerâmico. Segundo

o método de classificação do LCPC (2009), o edifício é classificado na categoria II por conter

elementos estruturais de suporte de carga em sua fundação, a classe de exposição é o XH3 por

estar em contato duradouro com a água devido ao elevado nível do lençol freático. Sendo

assim, o nível de prevenção proposto de acordo com a categoria e a classe de exposição é o

Cs, ou seja, é necessário que a temperatura máxima atingida pela massa de concreto seja

mantida abaixo de 70ºC.

5.2 Características do bloco de fundação e concreto

A fundação do empreendimento foi executada por 162 estacas em hélice contínua, com

profundidades de 6 a 30 metros num total de 3.465 metros. Os blocos de transição para

transmissão das cargas da estrutura para a fundação tiveram dimensões variadas, sendo os

blocos estudados aqueles de maior dimensão e recebem as cargas dos poços dos elevadores de

cada torre, apoiados cada um em 22 estacas de 29 metros. As estacas foram executadas com o

concreto de Fck de 35 Mpa, dosado em concreteira e obedecendo aos procedimentos de

execução e qualidade obedecendo especificadas nas normas vigentes. A figura 8 mostra a

planta de fundação do edifício com o destaque para os blocos A e B, que são os objetos de

estudo deste trabalho e as plantas com as dimensões dos mesmos são mostradas nas figuras 9

e 10.

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Figura 8 – Planta baixa da fundação do empreendimento estudado.

Fonte: do Autor

Figura 9 – Dimensões em planta dos blocos A e B.

Fonte: do Autor

Figura 10 – Detalhe do corte dos blocos A e B

Fonte: do Autor

Bloco A

Bloco B

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Os blocos A e B são idênticos, com 7,80 x 10,10 m e 2,5 m de altura e possuem um volume

de 197 m³ de concreto. A dosagem utilizada para a execução dos blocos teve as seguintes

características:

− Resistência característica de projeto (Fck): 35 Mpa

− Média de dosagem: 28 dias.

− Tipo de lançamento: Bombeável

− Consistência (Slump Test): 10 ± 2 cm

− Diâmetro máximo do agregado: 19 mm

− Relação água/cimento: 0,524

− Consumo de cimento CPII F 40: 305 kg/m³

− Consumo de Sílica: 27 kg/m³

− Consumo de água: 174 lt (substuição de 100 lt da água por gelo em escamas).

− Aditivos: plastificante com consumo de 2,835kg/m³ e estabilizador de hidratação com

consumo de 0,372 kg/m³.

Os blocos foram armados com Aço CA-50 em forma de gaiola, com 19.923 kg de aço em

cada um e a fôrmas utilizadas para a moldagem dos blocos foi de madeira. A dosagem do

concreto e a adição do gelo em escamas foram realizadas na concreteira obedecendo às

especificações na norma NBR 7212(ABNT, 2012)- Execução do concreto dosado em central,

e em cada carro recebido na obra realizou-se o ensaio do abatimento do tronco de cone

(“slump test”) conforme solicita a norma NBR 12655 (ABNT, 2015) e NBR NM 67(ABNT,

1998), para averiguar a consistência do concreto no estado fresco. A resistência do concreto à

compressão foi determinada através do ensaio de compressão de corpos-de-prova cilíndricos

com 15 cm de diâmetro e 30 cm de altura, conforme especificações da NBR 12655 (ABNT,

2015) para as idades de 7, 14 e 28 dias.

5.3 Medidas utilizadas para mitigar o surgimento da DEF na execução dos blocos A e B

Visando mitigar os efeitos negativos relacionados ao surgimento da DEF foram utilizadas as

seguintes medidas:

− Utilização de concreto pré-refrigerado;

− Utilização de um concreto com baixo consumo de cimento;

− Realização da concretagem em duas camadas;

− Monitoramento da temperatura inicial e pico em cada camada dos blocos.

Na dosagem do concreto pré-refrigerado foram substituídos 58% (100 litros) da água de

amassamento por gelo em escamas para proporcionar uma diminuição da temperatura inicial

do concreto e, consequentemente, ao pico de temperatura alcançado pela peça.

A utilização de um concreto com baixo consumo de cimento possibilita a diminuição do calor

de hidratação, pois conforme visto no capítulo 2, o alto consumo de cimento possui uma

quantidade elevada de C3A e C3S, que são conhecidos por liberarem uma quantidade maior de

calor para se hidratarem e elevam a temperatura. A adição de sílica ativa possibilitou a

diminuição do consumo de cimento. A concretagem foi realizada em duas camadas para

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facilitar a dissipação do calor gerado no processo endurecimento do concreto e possilitar

também um menor pico de temperatura no interior da peça. O monitoramento da temperatura

no processo de endurecimento do concreto foi realizado com a medição da temperatura inicial

de cada carro de concreto usando um termômetro de bolso e com os termopares tipo “K”

instalados no interior dos blocos para verificar o pico de temperatura alcançado em cada

camada. Os termopares foram instalados o mais próximo possível do centro dos blocos e

sempre à meia altura para registrar a temperatura no núcleo da peça, pois é o maior valor de

temperatura a ser alcançado pelo concreto nas peças de concreto massa.

5.4 Resultados

5.4.1 Concretagem do Bloco A

O bloco A foi concretado nos dias 08 e 09 de janeiro de 2018. As figuras 11 e 12 mostram a

execução da armação do bloco A.

Figura 11 – Armação do Bloco A Figura 12 – Conclusão da armação do Bloco A

Fonte: do Autor Fonte: do Autor

Os termopares para o monitoramento da temperatura foram instalados após a conclusão da

armação, antes da concretagem do bloco. Na figura 13, os pontos vermelhos simbolizam onde

os termopares ficaram localizados, a 1,25 metros de profundidade, ou seja, a meia altura do

bloco.

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Figura 13 – Localização dos termopares no bloco A

Fonte: do Autor

Em cada carro recebido para a concretagem foi realizada a medição da temperatura inicial e

realizado o ensaio do abatimento do tronco de cone, conforme figuras 14 e 15. As

temperaturas foram resgistradas em intervalos de 4 horas, desde o início da concretagem até

atingirem o pico. As temperaturas médias iniciais e máximas de cada camada do Bloco A

estão descritas na tabela 2. A moldagem de corpos-de-prova para o ensaio de resistência do

concreto à compressão também foi realizada para cada carro de concreto recebido.

Figura 14 - Medição da temperatura inicial Figura 15 – Ensaio de abatimento do tronco de cone

Fonte: do Autor. Fonte: do Autor.

Bloco A Altura da

camada(m)

Volume

(m³)

T. média

inicial (ºC)

Temperatura

máxima (ºC)

Tempo para

atingir

1º camada 1,30 102,4 22,5ºC 58 43 horas

2º camada 1,20 94,6 22,2ºC 60,8 35 horas

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Tabela 2 – Resultados do monitoramento da temperatura do bloco A.

Fonte: do Autor

Figura 16 – Desforma do bloco A

Fonte: do Autor

5.4.2 Concretagem do Bloco B

O Bloco B foi concretado nos dias 09 e 10 de fevereiro de 2018 e sua execução realizada da

mesma forma que o Bloco A, com a realização da medição da temperatura inicial dos carros

recebimentos, ensaio de abatimento de tronco de cone e moldagem de corpos-de-prova para o

ensaio de resistência do concreto à compressão. Observa-se nas figuras 17 e 18 a localização

dos termopares também a 1,25 metros de profundidade e o equipamento de registro da

evolução da temperatura no Bloco B.

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Figura 17 – Localização dos termopares no bloco B

Fonte: do Autor.

Figura 18 – Indicação do equipamento de registro da evolução da temperatura

Fonte: do Autor.

As temperaturas médias iniciais e máximas das camadas do Bloco foram registradas também

em intervalos de 4 horas e estão descritas na tabela 3.

Bloco B Altura da

camada(m)

Volume

(m³)

Temperatura média

inicial (ºC)

Temperatura

máxima (ºC)

Tempo para

atingir

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1º camada 1,30 102,4 23,8 62,9 26 horas

2º camada 1,20 94,6 23,2 66,1 35 horas Tabela 3 – Resultados do monitoramento da temperatura do bloco B.

Fonte: do Autor

Figura 19 – Desforma do bloco B.

Fonte: do Autor

6. Conclusão

Os resultados das temperaturas máximas alcançadas pelo concreto nos blocos A e B ficaram

abaixo do valor proposto pelo LCPC (70ºC) para o nível de prevenção Cs, sendo a máxima

atinginda pela segunda camada do Bloco B, de 66,1ºC. Após a desforma dos blocos, antes

mesmo de serem aterrados, não foi constatada a existência de nenhuma fissura na superfície

dos blocos A e B. O uso do concreto pré-refrigerado, a utilização de concreto com baixo

consumo de cimento e a concretagem em duas camadas foram medidas muito importantes

para a diminuição da temperatura do concreto e para a mitigação da DEF, pois sem elas, como

visto anteriormente no estudo de Rocha e Cascudo (2016), poderia surgir consequências como

o pico de temperatura acima de 80ºC, surgimento de fissuras de superfície e posteriormente, a

formação da etringita tardia, comprometendo a integridade, desempenho e segurança dos

blocos de fundação.

Referências

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