5 razões críticas para rachaduras no concreto
As rachaduras no concreto afetam não apenas a aparência dos edifícios, mas também a segurança de sua estrutura e a vida útil. Esse fenômeno é causado por cinco motivos críticos, incluindo retração por secagem, auto-retração, retração plástica, retração térmica e retração autógena (química).
1. Encolhimento por secagem causado por perda de água
A retração por secagem ocorre principalmente quando a água nos poros capilares ou de gel do concreto é perdida em um ambiente de ar não saturado. O concreto de alto desempenho tem menos probabilidade de secar em comparação com o concreto comum devido à sua baixa porosidade. No entanto, o efeito cumulativo da retração por secagem ganha grande força no concreto em massa. A perda de água no concreto é semelhante à do corpo humano, o que causará mudanças na estrutura interna. Quando a tensão gerada por essas mudanças ultrapassa a resistência à tração do concreto, podem ocorrer rachaduras.
2. Contração plástica durante o endurecimento inicial
A retração plástica pode ser encontrada no estágio plástico antes do endurecimento. O concreto de alto desempenho apresenta uma baixa proporção de água para gel, menos água livre e aditivos minerais finos que são mais sensíveis à água, o que significa que não sangram e perdem água rapidamente. Isso faz com que o concreto de alto desempenho tenha maior probabilidade de sofrer retração plástica. O concreto perde água em sua superfície antes de endurecer completamente, permanecendo em um estado plástico estável no interior. Essa diferença cria uma tensão de tração na superfície. Quando a tensão aumenta para mais do que a tensão de tração, ocorrem rachaduras. Embora bastante finas, elas são numerosas e densamente distribuídas na superfície do concreto.
3. Auto-encolhimento - a culpa é das mudanças de umidade
A autoencolhimento refere-se a quando a umidade diminui na estrutura interna fechada do concreto junto com a hidratação do cimento. Esse fenômeno resulta em água não saturada nos poros. Como resultado, cria-se uma pressão negativa e desencadeia a autoencolhimento do concreto. Devido à baixa relação água/gel, o concreto de alto desempenho pode apresentar maior resistência em seu estágio inicial e perda mais rápida de água. A umidade relativa do sistema de poros fica abaixo de 80%. Enquanto isso, a estrutura densa do concreto de alto desempenho impede a entrada de umidade do exterior e, portanto, agrava a auto-redução.
4. Contração térmica - Danos causados pela expansão térmica
Projetos de concreto de grande volume que exigem muita resistência requerem muito mais cimento. Isso traz mais calor de hidratação e aquece o sistema mais rapidamente até 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°C, podemos calcular a contração 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. Portanto, a tensão causada pela retração a frio pode facilmente exceder a resistência à tração do concreto. Consequentemente, surgem fissuras que se estendem da superfície para o interior do concreto, afetando seriamente sua estrutura.
5. Retração autógena - Efeito colateral da hidratação
A retração autógena também é chamada de 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 concreto de alto desempenho devido à sua menor proporção de água para gel e aos aditivos minerais finos adicionais. Portanto, a retração química seria menor do que no concreto comum. Notavelmente, as fissuras formadas pela retração autógena ainda têm impacto sobre a estrutura microscópica do concreto. Combinada com outros fatores, ela também pode ser um gatilho para as rachaduras.
Além dos fatores acima, outro motivo principal para a fissuração do concreto é a tensão de contração da temperatura. A tensão é causada pela flutuação de temperatura e pela retração que ocorre quando o grande volume de cimento usado no concreto em massa libera calor de hidratação.
Prevenção e controle - Como combater as rachaduras no concreto
1. Otimize a proporção da mistura de concreto
- Cimento
- Priorize cimento de baixo e médio calor para reduzir o calor de hidratação.
- Limite a quantidade de cimento e, ao mesmo tempo, mantenha a resistência e o desempenho do concreto, reduzindo o aumento da temperatura.
- Agregados
- Escolha um agregado de alta qualidade com tamanho de partícula moderado.
- Use mais agregados e menos argamassa de cimento para reduzir a retração do concreto. Por exemplo, agregados bem classificados e areia média podem aumentar efetivamente a densidade do concreto.
- NOVASTAR Superplastificante de policarboxilato (PCE) é um agente redutor de água de alto desempenho e é altamente solúvel em água. Ele pode melhorar o fluxo do concreto e reduzir a quantidade de cimento sem aumentar o consumo de água. Uma baixa dosagem desse redutor de água pode proporcionar boa fluidez ao concreto. Além disso, o conteúdo de íons de cloreto e álcalis de Superplastificante de policarboxilato (PCE) é bastante baixa, o que torna o concreto mais durável.
2. Melhorar o processo de construção
- Despeje o cimento em camadas ou seções para controlar a espessura da camada e a velocidade de despejo. Isso ajuda a distribuir uniformemente o calor no interior do concreto e a evitar estresse térmico ou gradientes de temperatura.
- Compacte o concreto para garantir uma densidade ideal e, assim, evitar rachaduras no concreto.
- Cubra o material isolante de umidade, como um filme plástico, depois de despejar o concreto para reduzir a evaporação e as rachaduras.
- Controle a temperatura dentro e fora do concreto borrifando água na superfície. Isso pode controlar a temperatura do concreto e diminuir o estresse térmico.
