5 razões críticas para a fissuração do betão
A fissuração do betão afecta não só o aspeto dos edifícios, mas também a segurança da sua estrutura e a sua vida útil. Este fenómeno é causado por 5 razões críticas, incluindo a retração por secagem, a auto-retração, a retração plástica, a retração térmica e a retração autógena (química).
1. Retração por secagem causada pela perda de água
A retração por secagem ocorre principalmente quando a água nos poros capilares ou de gel do betão se perde num ambiente de ar não saturado. O betão de alto desempenho tem menos probabilidade de secar em comparação com o betão normal devido à sua baixa porosidade. No entanto, o efeito cumulativo da retração por secagem adquire uma grande potência no betão maciço. A perda de água no betão é semelhante à do corpo humano, o que provoca alterações na estrutura interna. Quando a tensão gerada por estas alterações ultrapassa a resistência à tração do betão, podem surgir fissuras.
2. Contração plástica durante o endurecimento inicial
A retração plástica pode ser encontrada na fase plástica antes do endurecimento. O betão de elevado desempenho apresenta uma baixa relação água/gel, menos água livre e aditivos minerais finos que são mais sensíveis à água, o que significa que não sangram e perdem água rapidamente. Estes factores tornam o betão de alto desempenho mais suscetível de sofrer retração plástica. O betão perde água na sua superfície antes de endurecer completamente, permanecendo num estado plástico estável no interior. Esta diferença cria uma tensão de tração na superfície. Quando a tensão aumenta para mais do que a tensão de tração, surgem fissuras. Embora bastante finas, são numerosas e densamente distribuídas na superfície do betão.
3. Auto-encolhimento - A culpa é das alterações de humidade
A auto-retração refere-se a quando a humidade diminui na estrutura interna fechada do betão juntamente com a hidratação do cimento. Este fenómeno resulta em água não saturada nos poros. Como resultado, cria-se uma pressão negativa e desencadeia a auto-retração do betão. Devido à baixa relação água/gel, o betão de alto desempenho pode apresentar uma resistência mais elevada na sua fase inicial e uma perda de água mais rápida. A humidade relativa do sistema de poros é inferior a 80 por cento. Entretanto, a estrutura densa do betão de alto desempenho impede a entrada de humidade do exterior, agravando assim a auto-retração.
4. Contração térmica - Danos causados pela expansão térmica
Os projectos de betão de grande volume que são exigentes em termos de resistência requerem muito mais cimento. Isso traz mais calor de hidratação e aquece o sistema mais rapidamente para cerca de 35 a 40 ℃. Além da temperatura inicial, a temperatura mais alta pode até ultrapassar 70 a 80 ℃. O concreto tem propriedades de expansão térmica e contração a frio e um CTE (Coeficiente de expansão térmica) de 10 × 10-6 / ℃. Quando a temperatura cai de 20 a 25 ℃, podemos calcular o encolhimento a frio de cerca de (2 - 2,5) × 10-4, enquanto o valor final de tração do concreto é de apenas 1 - 1,5 × 10-4. Assim, a tensão causada pela retração a frio pode facilmente exceder a resistência à tração do betão. Consequentemente, surgem fissuras que se estendem da superfície para o interior do betão, afectando seriamente a sua estrutura.
5. Retração autógena - Efeito secundário da hidratação
A retração autógena é também designada por retração química. Durante a hidratação do cimento, o volume absoluto do sistema cimento-água diminui e forma muitos poros. No entanto, a hidratação pode ser limitada no betão de alto desempenho devido à sua relação água/gel mais baixa e aos aditivos minerais finos adicionais. Assim, a retração química seria menor do que no betão normal. É de notar que as fissuras formadas pela retração autógena continuam a ter impacto na estrutura microscópica do betão. Combinada com outros factores, pode também ser um fator de desencadeamento de fissuras.
Para além dos factores acima referidos, outra razão principal para a fissuração do betão é a tensão de contração térmica. A tensão é causada pela flutuação da temperatura e pela contração que ocorre quando o grande volume de cimento utilizado no betão em massa liberta calor de hidratação.
Prevenção e controlo - Como combater a fissuração do betão
1. Otimizar a relação de mistura do betão
- Cimento
- Dar prioridade ao cimento de baixo e médio calor para reduzir o calor de hidratação.
- Limitar a quantidade de cimento, mantendo a resistência e o desempenho do betão, reduzindo o aumento da temperatura.
- Agregados
- Escolha um agregado de alta qualidade com um tamanho de partícula moderado.
- Utilizar mais agregados e menos argamassa de cimento para reduzir a retração do betão. Por exemplo, os agregados bem classificados e a areia média podem aumentar eficazmente a densidade do betão.
- NOVASTAR Superplastificante de policarboxilato (PCE) é um agente redutor de água de alto desempenho e é altamente solúvel em água. Pode melhorar o fluxo de betão e reduzir a quantidade de cimento sem aumentar o consumo de água. Uma baixa dosagem deste redutor de água pode proporcionar uma boa fluidez ao betão. Além disso, o teor de iões cloreto e alcalino de Superplastificante de policarboxilato (PCE) é bastante baixo, o que torna o betão mais durável.
2. Melhorar o processo de construção
- Verter o cimento por camadas ou secções para controlar a espessura das camadas e a velocidade de verter. Isto destina-se a ajudar o calor no interior do betão a ser distribuído uniformemente e a evitar tensões térmicas ou gradientes de temperatura.
- Compactar o betão para garantir uma densidade ideal e assim evitar a fissuração do betão.
- Cubra o material de isolamento da humidade, como uma película de plástico, depois de despejar o betão para reduzir a evaporação e as fissuras.
- Controlar a temperatura no interior e no exterior do betão, pulverizando água na superfície. Isto pode controlar a temperatura do betão e diminuir o stress térmico.
