A deterioração da carbonatação do concreto armado (Itália)

18 de fevereiro de 2015

Legenda: "uma vez que foi construído para a eternidade, agora nos contentamos em 50 anos."


Pequeno premissa
Por muitas décadas, por Le Corbusier em seguida, pensava-se que o concreto, o esplêndido resultado prima do gênio humano, era praticamente eterna. Ao longo dos anos, percebemos o prazo deste material veio à luz e suas falhas. 

Apenas alguns anos atrás nas normas existem preocupações de sua durabilidade.

carbonatação
Os efeitos da carbonatação sobre a ponte da estrada velha em Ripafratta

Lembro-me de uma frase emblemática do Professor N.Gucci: 
"O concreto é nada mais do que uma bomba-relógio."

A carbonatação
Ela vai acontecer com todos que passavam por um canteiro de obras para ver como as barras de reforço já estão enferrujados antes de ser posicionado e jogado. E, certamente, o mais pensei "não é bom." Confesso que até eu caí lá nas primeiras vezes, mas uma patina muito fina que cobre a armadura é um filme que os protege. Após a fundição, graças ao PH do concreto nas primeiras fases da vida (de cerca de 12,5 a 12), não é um fenômeno brilhando ferro que fornece mais fácil e, basicamente, faz passivado. Com o passar dos anos, o dióxido de carbono reage com o ' hidróxido de cálcio presente na argamassa de geração de carbonato de cálcio e água :

CO 2 + Ca (OH) 2 → CaCO 3 + H 2 0

Efeitos da carbonatação em concreto:
  • Abaixamento do pH (8,5), e a exposição da corrosão do reforço;
  • A contração da massa, em seguida, rachaduras,
  • O aumento da resistência e da dureza do cimento.
Assim, a carbonatação não tem um efeito negativo direto sobre o cimento (performance aumenta), mas promove a corrosão do aço.

A corrosão do aço
Quando o aço oxida aumenta 5 vezes o seu próprio volume. Este aumento no volume cria pressões laterais muito fortes que tendem a danificar o concreto e com um processo degenerativo, para expelir a cobertura de concreto expondo mais e mais armadura para ataques ambientais que enferrujam rapidamente vai diminuir a sua secção resistente.
A carbonatação 3
No momento em que você começa a expulsão completa da cobertura de concreto

carbonatação 2
Skinning de um feixe de ponte Ripafratta expõe armadura corrosão
Esta é a maior desvantagem do aço. Nas obras de consolidação, especialmente para bens de valor histórico, utilizando aço inoxidável (que tem um custo mais elevado de cerca de 4 vezes o aço comum. Mesmo ferrugens de aço inoxidável, mas tem um pequeno aumento no volume. 

Determinar a espessura da camada carbonada
E 'possível determinar a profundidade de carbonatação com exame visual do elemento, com o teste colorimétrico com uma solução de 1% de fenolftaleína em etanol. Os núcleos deve ser dividida em planos normais à superfície de exposição e, depois de ser limpos de poeiras, deve ser pulverizado com uma solução de 1% de fenolftaleína em álcool etílico. A fenolftaleína fica vermelho em contato com o material em pH> 9,2 (concreto saudável) e permanece incolor para valores de pH abaixo
teste de carbonatação
Áreas carbonatadas não mudam de cor

Avaliar a vida útil de uma estrutura de concreto

, a carbonatação penetra no concreto com a seguinte lei: 

Onde:
  • t = tempo em anos
  • s = espessura, em milímetros carbonatação
  • K = coeficiente de velocidade de penetração [mm / ano (1 / n)]
  • n = coeficiente como uma função de porosidade (para betões porosidade média n = 2)
A partir desta fórmula, é possível derivar a vida útil de uma estrutura de concreto desta forma:
  • Ele mede a profundidade do carbonato de frente no tempo t;
  • Retorna o coeficiente de velocidade de penetração;
  • Baseia-se a curva s = s (t) a partir do qual nos identificamos a vida restante.
profundidade de carbonatação

A durabilidade do concreto armado
A durabilidade depende da permeabilidade à água que é ligado ao tipo de agregados , para a classe do cimento  e a proporção de água-cimento de betão. Para entender a importância da relação água cimento é interessante observar a tabela abaixo mostra que para a razão diferente água / cimento (ordenadas) ea tampa de concreto (abscissa Espessura em mm) o tempo, expresso em anos, que usa carbonatação para chegar a face da armadura.

A / C - c
5
10
15
20
25
30
0,45
19
75
+100
+100
+100
+100
0.50
6
25
56
99
+100
+100
0,55
3
12
27
49
76
+100
0,60
1,8
7
16
29
45
65
0,65
1,5
6
13
23
36
52
0,70
1.2
3
11
19
30
43

Uma vez que a porosidade do concreto é diretamente proporcional à água de mistura,  de baixo desempenho mecânico é geralmente sinônimo de menor durabilidade .

Na fase de projeto é essencial para escolher a capa de concreto e a classe de agressividade adequada concreta do ambiente onde o trabalho será construído.

http://www.ingegneriaedintorni.com/2011/01/il-degrado-del-cemento-armato-la.html

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