A Classificação do betão

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Naturalmente, não se pode ignorar o fato de que o betao projetado, como qualquer concreto, está sujeito a efeitos deletérios comuns a qualquer betao. Ou seja, é totalmente plausível a ocorrência de ataques por sulfatos devido a solos contaminados além do ataque ácido. Este pode ocorrer no interior ou no exterior do túnel, devido à possibilidade de contaminação do solo onde podem proliferar bactérias que acidificam o meio. Obviamente, os túneis são estruturas contínuas e o betao projetado sofrerá retração restringida, ou pelo maciço ou pelo revestimento primário, o que conduz a quadros de elevado nível de fissuração. Além disso, como qualquer betao, o projetado está sujeito à reação álcali-agregado ou mesmo à oxidação da armadura no seu interior quando a mesma é despassivada. Como os investimentos em obras de infraestrutura são elevados, muita atenção deve ser dispensada à especificação do betao projetado de modo a atingir a durabilidade esperada. Para tal, é fundamental ter conhecimento dos mecanismos de transporte que potencializam a entrada dos agentes agressivos no interior do material (FIGUEIREDO A. , 2012).

Propriedades fisicas

A porosidade do concreto é, no entanto, um campo de estudo bem complexo, uma vez que envolve, simultaneamente, uma variada gama de dimensões dos poros. No entanto, é conhecido o fato de que a facilidade com que os agentes agressivos se movimentam no concreto é função de sua porosidade (dimensões, tortuosidade, grau de saturação, grau de conexão, etc.). Assim, para se avaliar o ingresso de agentes agressivos e tornar possível o estabelecimento de limites para este ingresso é necessário entender como os agentes agressivos podem migrar pela rede poros do concreto. Por isso, é importanteentender os referidos mecanismos de transporte de massa, os quais podem ser divididos em três categorias (FIGUEIREDO A. , 2012):

Permeabilidade: movimento de um fluido (líquido ou gasoso) resultante de um gradiente de pressão.

O termo permebilidade é largamente utilizado quando há ocorrência de ingresso de um fluído no concreto. No entanto, deve haver um gradiente de pressão de modo a validar o uso correto do termo permeabilidade.

Difusão: movimento resultante de uma gradiente de concentração iônica.

Quando há diferença de concentração iônica em dois meios conectados, os princípios de termodinâmica indicam que haverá o estabelecimento de um equilíbrio a partir da migração de íons de um meio mais concentrado para o outro menos concentrado. Assim, se o concreto entra em contato com água salgada, haverá a migração de íons cloreto para o interior do concreto que pode ser considerado como o meio menos concentrado.

Esta migração ocorrerá pela estrutura porosa do concreto. Há também a difusão de água, que possui um impacto significativo na umidade relativa do próprio concreto. Neste caso o vapor de água se move para dentro ou para fora do concreto através de um processo de difusão para manter o equilíbrio da umidade interna e externa do material.

Absorção capilar: consiste na sucção de água devido à tensão superficial dos meniscos presentes nos poros capilares. No caso dos túneis, é muito frequente a condição onde o mesmo é construído abaixo do nível de água do subsolo, o que faz com que os mecanismos de permeabilidade e difusão iônica sejam os mais expressivos. Caso parte da obra esteja em contato com a profundidade equivalente ao nível do lençol freático, parte da obra estará em contato direto com a água e outra não, haverá condições para que ocorra a absorção capilar de água pela estrutura. De qualquer maneira, se houver uma condição de saturação do material, haverá então a facilitação de entrada de agentes agressivos por difusão. Dessa forma, serão tratados aqui os aspectos principais a serem considerados na especificação de um concreto projetado para o revestimento de túneis, a começar pelo fenômeno da permeabilidade.

Concreto pre-moldado

Uma estrutura feita de concreto pré-moldado é aquelaem que os elementos estruturais, como pilares, vigas,lajes e outros, são moldados e adquirem certo grau deresistência, antes do seu posicionamento definitivo naestrutura. Por este motivo, este conjunto de peças étambém conhecido pelo nome de estrutura pré-fabricada.

Permeabilidade do concreto projetado

Normalmente, quando se observa um fluxo de água penetrando a estrutura de um túnel vindo do maciço, a primeira questão que é levantada concerne sobre a adequação da permeabilidade do material. Junto com esta apreensão, surge a preocupação quanto aos riscos que a lixiviação pode trazer à estrutura. No entanto, antes de entrar em detalhe com relação a estes aspectos, devemse observar com cuidado alguns aspectos fundamentais relacionados à permeabilidade do concreto projetado.

Os pesquisadores encontraram que o revestimento primário do túnel executado pelo método NATM, feito com concreto projetado via seca, apresentou um volume reduzido de vazios permeáveis, quando comparado ao concreto projetado via úmida do revestimento secundário. Por outro lado, o concreto projetado via úmida do revestimento secundário, apesar de mais poroso, apresentou uma permeabilidade menor que o concreto projetado do revestimento primário. A explicação para este comportamento foi baseada no fato de o revestimento primário ser muito mais susceptível à microfissuração induzida pelo maior nível de convergência apresentado pelo túnel durante o período de avanço. Quando se executa o revestimento secundário o túnel já está estabilizado e, por isso, deve haver um nível menor de fissuração do concreto nesta situação. Assim, a mensuração da porosidade de um concreto realizada em placas não leva em consideração a permeabilidade induzida pela fissuração do material. Deve-se ter em mente que o túnel é uma estrutura contínua e, portanto, sujeita á fissuração por retração restringida, o que aumenta significativamente a permeabilidade da estrutura. (FIGUEIREDO A. , 2012)

O processo de lixiviação

O processo de lixiviação do concreto projetado consiste na dissolução e carreamento de sais solúveis do interior do material para a parte externa através da passagem contínua de um fluxo de água. Nesta condição, alguns compostos do cimento hidratado são removidos, aumentando a porosidade desta pasta e, por consequência, a permeabilidade da matriz. Um dos principais compostos que são