Estudo da carbonatação em estruturas de concreto armado em Brasília : avaliação de pilares

Abstract

Atualmente observa-se que uma grande quantidade das estruturas de concreto armado apresentam problemas relacionados à corrosão das armaduras, e na região do Distrito Federal, isto se deve, principalmente, à carbonatação do concreto. A compreensão de como as propriedades do concreto e dos fatores ambientais influenciam na carbonatação de estruturas reais é de importância significativa para a garantia da durabilidade das estruturas. Existem vários fatores que influem na carbonatação, dependentes das características do concreto, como a relação água/cimento e a cura, que influem na porosidade, e o tipo e o consumo de cimento, que interferem na reserva alcalina. Em relação ao meio ambiente, os principais fatores determinantes da velocidade de carbonatação são a umidade relativa do ar, a concentração de CO2 e a temperatura. Entretanto, para estruturas existentes, parâmetros como a relação água/cimento, O tempo de cura adotado, o tipo e o consumo de cimento são de difícil determinação, pois não existe no meio técnico uma cultura de arquivo de documentação, o que inviabiliza a aplicação dos diversos modelos disponíveis na literatura para prever o avanço da frente de carbonatação e determinar o momento em que as armaduras estarão despassivadas e com possibilidade de corrosão. Por isso, em estruturas reais, os parâmetros mais viáveis de serem avaliados são a porosidade, a permeabilidade ao ar e as resistências mecânicas. No presente trabalho foram avaliadas seis edificações existentes em Brasília, com idades entre 8 e 35 anos, executadas em concreto armado aparente, com resistência à compressão entre 22 e 31 MPa. As amostras foram obtidas in loco em pilares localizados em ambiente externo protegido da chuva. São apresentados os resultados da profundidade carbonatada, resistência à compressão, cobrimento, absorção capilar, absorção por imersão, absortividade, permeabilidade ao ar, velocidade ultra-sônica, índice esclerométrico, massa específica e reconstituição do traço. A profundidade de carbonatação foi correlacionada com as variáveis avaliadas e a melhor correlação que se obteve foi com a absortividade. A partir dos resultados obtidos foram feitas simulações, utilizando o método de Monte Cario, para as demais edificações, com características semelhantes, empregando técnicas de confiabilidade estrutural associadas ao estado limite de iniciação da corrosão por carbonatação. O estado limite é atingido quando a frente de carbonatação alcança a armadura, possibilitando a iniciação do processo corrosivo. Considerou-se a probabilidade de falha de 0,2 para que esta situação ocorra. Para a probabilidade de falha considerada, pode-se observar que as estruturas inseridas em ambiente externo protegido da chuva, com características semelhantes as aqui avaliadas, a carbonatação atinge as armaduras com cobrimento de 25 mm aos 12 anos, momento a partir do qual devem ser iniciadas as inspeções e definidas estratégias de manutenção para impedir o inicio da corrosão. Em média, para que a frente de carbonatação das edificações avaliadas, alcance a armadura somente após 50 anos, é necessário que o cobrimento seja superior a 35mm, para estruturas localizadas em ambiente externo protegido da chuva.