Você sabe quais são as principais causas de deformações no concreto? Leia esse artigo e conheça. O concreto ao sofrer a ação dos carregamentos e das forças da natureza, apresentará algumas deformações que podem aumentar ou diminuir o seu volume, podendo surgir fissuras. A espessura dessas fissuras e o ambiente em que esse elemento está exposto, podem ser prejudiciais tanto para a estética e quanto para a durabilidade do sistema estrutural.
Retração, deformação lenta e variação de temperatura, são as principais deformações que ocorrem no concreto.
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Vamos iniciar falando da retração.
Retração no concreto
A retração é a diminuição de volume do concreto ao longo do tempo, provocada normalmente pela evaporação da água não utilizada nas reações químicas de hidratação do cimento.
A retração do concreto ocorre mesmo na ausência de ações ou carregamentos externos e é uma característica comum e natural dos concretos. Ela é um fenômeno complexo, sendo dividida em três partes, onde a principal é a que se chama retração capilar. Mas, isso é tema para outro artigo.
Após a evaporação da água não utilizada nas reações químicas de hidratação do cimento é a principal responsável pela diminuição de volume do concreto, o que se denomina “retração capilar”.
Essas causas de retração são menos intensas que a retração capilar e se restringem basicamente ao período de cura do concreto. Em peças submersas ocorre a “expansão” da peça, fenômeno contrário ao da retração, decorrente do fluxo de água de fora para dentro da peça, em direção aos poros formados pela retração química. Nas estruturas mais comuns e de pequenas espessuras, o fenômeno da retração é considerado praticamente concluído no período de dois a quatro anos. Para peças de espessuras maiores que 1,0 m, este período pode atingir até quinze anos.
Os fatores que mais influem na retração são:
Composição química do cimento: os cimentos mais resistentes e os de endurecimento mais rápido causam maior retração;
Quantidade de cimento: quanto maior a quantidade de cimento, maior a retração;
Água de amassamento: quanto maior a relação água/cimento, maior a retração;
Umidade ambiente: o aumento da umidade ambiente dificulta a evaporação, diminuindo a retração;
Temperatura ambiente: o aumento da temperatura, aumenta a retração;
Espessura dos elementos: a retração aumenta com a diminuição da espessura do elemento, por ser maior a superfície de contato com o ambiente em relação ao volume da peça, possibilitando maior evaporação.
Os efeitos da retração podem ser diminuídos tomando-se cuidados especiais em relação aos fatores indicados acima, além disso, o que é muito importante, executando uma cuidadosa cura, durante pelo menos os primeiros dez dias após a concretagem da peça.
Deformação Lenta (Fluência)
A retração e a expansão são deformações que ocorrem no concreto mesmo na ausência de carregamentos externos. A “deformação lenta” ou “fluência”, ao contrário, são as deformações no concreto provocadas pelos carregamentos externos, que originam tensões de compressão.
O que é a Deformação Lenta (Fluência)?
A deformação lenta é o aumento das deformações no concreto sob tensões permanentes de compressão ao longo do tempo, mesmo que não ocorram acréscimos nessas tensões.
A deformação que antecede a deformação lenta é chamada “deformação imediata”, que é aquela que ocorre imediatamente após a aplicação das primeiras tensões de compressão no concreto, devida basicamente à acomodação dos cristais que constituem a parte sólida do concreto.
Aplicado uma tensão no elemento estrutural durante o tempo surge a deformação imediata ao se aplicar o primeiro carregamento que origina as tensões de compressão, o que normalmente ocorre quando se retiram os escoramentos das peças. A partir deste instante, o carregamento inicial, além de se manter, geralmente sofre acréscimos sucessivos (cargas de construção, revestimentos, pisos, ações variáveis, etc.), que fazem com que novas deformações surjam, somando-se à deformação imediata inicial, ou seja, ocorre a deformação lenta do concreto ao longo do tempo do elemento. A deformação total da peça num certo tempo é a soma da deformação imediata com a deformação lenta até aquele tempo. Após alguns anos considera-se cessada a deformação lenta.
Os fatores que mais influem na deformação lenta são:
Idade do concreto quando a carga começa a agir;
Umidade do ar – a deformação é maior ao ar seco;
Tensão que a produz – a deformação lenta é proporcional à tensão que a produz;
Dimensões da peça – a deformação lenta é menor em peças de grandes dimensões. Da mesma forma que a retração, pode-se reduzir a deformação lenta utilizando armadura complementar.
Deformação por Variação de Temperatura
Todo material tem um coeficiente chamado “coeficiente de dilatação térmica” com o qual se pode calcular variações de volume e de comprimento de peças fabricadas com aquele material.
Esse coeficiente define a deformação correspondente a uma variação de temperatura de 1° C. No caso do concreto armado, para variações normais de temperatura, o valor para αte recomendado é de 5 a 10ºC (NBR 6118/03). Para prevenção é recomendado prever juntas de dilatação a cada 30 metros de comprimento da estrutura em planta
A junta de dilatação é uma separação real da construção e da estrutura em blocos independentes, e quando convenientemente espaçadas permitem que a estrutura possa ter variações de volume livremente, sem que esforços adicionais importantes sejam impostos à estrutura e que, por isso, podem ser desprezados.
REFERÊNCIAS:
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Projeto de estruturas de concreto – Procedimento, NBR 6118. Rio de Janeiro, ABNT, 2003.
BASTOS. P.S. dos Santos. FUNDAMENTOS DO CONCRETO ARMADO. Notas de aula. 2006.
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Att,
Eng. Civil Rodolfo Marques