Como funciona o resfriamento do concreto?
Procedimento evita fissuras em peças de grandes dimensões
A concretagem de elementos de grandes volumes requer atenção extra com a liberação de calor resultante da reação química que ocorre quando o cimento se mistura à água. Não controlar esse fenômeno pode gerar patologias que comprometem a capacidade de suporte e a vida útil da estrutura. Por isso é preciso pensar no resfriamento do concreto.
“Quando a temperatura do concreto se diferencia da temperatura ambiente em mais de 25°C, a probabilidade de ocorrer uma fissura é muito alta”, conta Rubens Curti, especialista em concreto da Associação Brasileira de Cimento Portland (ABCP). Trincas e fissuras podem surgir também quando a temperatura da mistura passa dos 65oC, gerando um fenômeno raro chamado etringita tardia.
“A ocorrência desse problema vai depender da composição química dos componentes do concreto e, da umidade junto à peça no estado endurecido”, explica o engenheiro Selmo Kuperman, diretor da consultoria em engenharia Desek e conselheiro do Instituto Brasileiro do Concreto (Ibracon).
Soluções para controlar a temperatura
A principal estratégia utilizada pelos construtores para evitar aberturas de origem térmica e realizar o resfriamento do concreto, é diminuir a temperatura da mistura na hora do lançamento do concreto. Para isso, o método mais recorrente é substituir parte da água de amassamento por gelo. Outras alternativas menos usuais são o emprego de nitrogênio líquido no balão do caminhão betoneira, a realização de pós-refrigeração através da inserção de serpentinas no concreto e a utilização de retardadores de pega na composição.
Por razões econômicas, antes de se adotar qualquer uma dessas soluções, devem ser efetuados cálculos de tensões de origem térmica para verificar se há realmente necessidade de sua aplicação.
“O resultado varia de acordo com as dimensões das peças, das restrições à movimentação que as mesmas estão sujeitas, ao meio ambiente onde se situa a obra e às características do concreto empregado”, considera Kuperman. Segundo o engenheiro, com base nesses cálculos, é possível definir a temperatura máxima que o concreto deve apresentar no lançamento, assim como os procedimentos a serem adotados para que a temperatura desejada seja atingida.
Uso do resfriamento do concreto
Uma vez definido que o resfriamento é necessário, parte-se para a aquisição de gelo, que pode ser colocado no balão ou diretamente na betoneira. Em obras de grande porte podem ser montadas fábricas de gelo que produzam o material em escamas especialmente para esse fim. “É indicado que o gelo seja utilizado nas menores dimensões possíveis, para que sua dissolução na mistura do concreto seja a mais rápida”, aconselha Kuperman.
O especialista recomenda, ainda, cuidado redobrado quanto à massa do gelo que é comprado ensacado. Isso porque os sacos têm peso variável, e, se todos os que forem colocados dentro de uma betoneira tiverem mais gelo que o indicado nominalmente, a relação água-cimento será maior que a prevista na dosagem, comprometendo a resistência do produto final.
Vale dar atenção extra para as obras erguidas em regiões litorâneas, onde, eventualmente, a água empregada para fabricação do gelo pode ser de origem marinha, contendo cloretos e sulfatos agressivos às estruturas de concreto. O construtor deve sempre certificar-se da procedência do produto adquirido e, se necessário, efetuar antecipadamente ensaios químicos no gelo.
O controle da temperatura deve ser efetuado assim que houver liberação para o lançamento do concreto. Tal monitoramento se dá por meio de sensores elétricos (termômetros e/ou termopares) embutidos na massa do concreto. Se, durante a verificação, o abatimento do concreto e a temperatura estiverem irregulares, a correção poderá ser feita por meio da inserção de mais gelo ou com a adição de aditivos superplastificantes, capazes de reduzir o consumo de cimento da dosagem.
Estruturas de grandes dimensões
As fissuras de origem térmica são mais frequentes em peças de grandes dimensões, como barragens, blocos de fundação de edificações, blocos de fundação de torres eólicas, lajes espessas, vigas grandes e pilares de grandes seções transversais. Mas os blocos de menor dimensão também não estão 100% livres desse tipo de problema. “Em geral, dependendo das restrições de movimentação impostas às peças de concreto, espessuras superiores a um metro já podem ser consideradas como potenciais candidatas ao resfriamento”, observa Kuperman.
Também são mais suscetíveis a fissuras térmicas as estruturas que utilizam concretos de alto desempenho com elevado consumo de cimento e que ficam expostas a variações térmicas decorrentes das condições climáticas do local onde foram construídas. Afinal, a temperatura, a umidade relativa do ar e a direção e a intensidade do vento podem favorecer ou dificultar a dissipação do calor. Não à toa, recomenda-se, sempre que possível, que o lançamento do concreto para peças de grandes dimensões ocorra nos horários em que a temperatura ambiental está mais amena, ou seja, nas primeiras horas da manhã e à noite.
A Usina Hidrelétrica de Itaipu é um exemplo de obra que fez uso do concreto resfriado. O grande porte da construção exigiu a instalação de uma fábrica de gelo no canteiro, com capacidade para produzir 1.700 toneladas/dia.
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