As estruturas de concreto das obras de engenharia podem sofrer deterioração ao longo do tempo devido a diferentes fatores químicos, físico-mecânicos, eletroquímicos e biológicos, que podem atuar isolada ou conjuntamente no concreto.
Esses fatores podem causar ao longo do tempo de uso da obra a deterioração das peças, componentes e estrutura de concreto, isto é, a redução de sua integridade física, de sua rigidez e de seu desempenho mecânico, comprometendo a segurança, funcionalidade e durabilidade da obra.
Com estruturas de concreto atingindo, em nível mundial, sua vida útil mínima de 50 anos, torna-se imprescindível inspecioná-las para se certificar se sofrem ou não deterioração precoce e, caso sofram, é necessário realizar procedimentos de ensaios para avaliá-las quanto ao mecanismo, grau e velocidade dessa deterioração (análise multinível). Com isso, é possível atestar se uma determinada obra em uso já por várias décadas pode continuar prestando seus serviços com segurança, ou se precisa sofrer intervenções corretivas para continuar em uso, ou ainda se necessita ser demolida e dar lugar a uma obra nova.
Este assunto foi ilustrado por um estudo de caso de avaliação multinível de um viaduto afetado por reações expansivas na cidade canadense de Quebec, com mais de 50 anos, pelo pesquisador brasileiro Dr. Leandro Sanchez, professor da Universidade de Ottawa, em sua palestra magna no 62CBC2020.
Análise multinível
O viaduto Robert-Bourassa Charest era composto por tabuleiro, pilares em Y e blocos de fundação, sendo este com 24 MPa e aqueles com 28 MPa. Antes que fosse demolido por estar completamente deteriorado, foram retirados testemunhos do tabuleiro, dos pilares e dos blocos de fundação para avaliação do estado geral da estrutura após 50 anos.
Alguns desses testemunhos foram submetidos ao ensaio de compressão modificado (“Stiffness Damage Test” – SDT), que consiste em executar cinco ciclos de compressão, com uma carga 40% da carga total de ruptura do testemunho extraído, para fazer suas fissuras fecharem e plastificarem. O ensaio gera uma curva tensão x deformação, gerando índices relativos à expansão da deterioração na peça/estrutura. Os resultados indicaram expansão muito elevada nos blocos de fundação, elevada no tabuleiro e moderada nos pilares.
Já, o ensaio microscópio dos testemunhos consistiu, primeiramente, em localizar, caracterizar, quantificar e medir, por meio de uma lupa binocular com aumento de 16 vezes, as fissuras por centímetro quadrado nos testemunhos avaliados. Secundariamente, esses índices preliminares foram multiplicados por fatores de ponderação relacionados ao local e características dessas fissuras. Com isso, chegou-se, por fim, aos índices gerais de deterioração das peças (DRI).
Os resultados DRI mostraram grande proporção de fissuras nos agregados preenchidas por gel, indicando a presença da reação álcali-sílica (RAS), bem como fissuras na pasta de cimento, o que pode ser indicativo de RAS em estágio bem avançado ou de gelo-degelo como mecanismo secundário de deterioração.
Saiba mais, lendo o artigo “Diagnóstico de reação álcali-agregado implicou demolição de viaduto no Canadá”.
