Desenvolvimento de revestimentos anti-carbonatação do betão

Abstract

Esta tese foi desenvolvida na Argacol – Tintas e Vernizes S.A., sediada em Ribeirão, Vila Nova de Famalicão e teve a duração de 4 meses. Como consequência do relaxamento dos requisitos e cuidados de construção, e com o aumento da concentração de CO2 no ar começou a verificar-se acidentes em estruturas relativamente recentes. Mais tarde concluiu-se que a maior parte desses acidentes eram provocados pela carbonatação do betão e posterior corrosão das armaduras. A carbonatação do betão acontece devido à reação do dióxido de carbono com os hidróxidos do betão, resultando assim numa alteração da sua estrutura, com a redução do pH e volume dos poros. Depois da frente de carbonatação progredir até atingir as armaduras, estas aumentam o seu volume, devido à corrosão, havendo assim o destacamento das armaduras. Existem muitos fatores que contribuem para a velocidade de carbonatação, mas a concentração de CO2 e a humidade relativa do ambiente têm uma influência primordial. O método de proteção superficial é o mais fácil de executar e com a sua aplicação cria-se uma barreira física entre o betão e o ambiente, evitando trocas de gases ou de humidade entre os meios. Dos métodos de proteção superficial é nos revestimentos que se enquadram as tintas e vernizes, e são estes que vão ser abordados ao longo deste trabalho. O objetivo do trabalho consistiu no desenvolvimento de uma tinta e verniz capazes de criar uma barreira protetora no betão contra o CO2 e humidade relativa do ambiente, para isso recorreu-se à Norma Portuguesa NP EN 1504-2 e NP EN 1062-1 de modo a avaliar os requisitos dos revestimentos. Os revestimentos desenvolvidos foram submetidos a ensaios de permeabilidade ao CO2, permeabilidade à água líquida, permeabilidade ao vapor de água, resistência ao ataque químico severo, resistência ao arrancamento e aderência por quadrícula. A fórmula 1 obteve melhor desempenhos nos ensaios de permeabilidade ao CO2 e permeabilidade ao vapor de água, porém no ensaio de resistência ao arrancamento a fórmula desenvolvida não cumpriu os requisitos mínimos, sendo assim eliminada. A fórmula 2 e o verniz cumpriram todos os requisitos mínimos especificados nas normas nos ensaios realizados.

This dissertation was developed in Argacol – Tintas e Vernizes S.A., based in Ribeirão, Vila Nova de Famalicão and lasted for 4 months. As a consequence of the relaxation of construction requirements and care, and the increase in CO2 concentrations in the air, accidents started to occur in relatively new structures. It was later concluded that most of these accidents were caused by carbonation of the concrete and subsequent corrosion of the reinforcement. The carbonation of concrete occurs due to the reaction of carbon dioxide with the hydroxides of the concrete, resulting in a change in its structure, with the reduction of pH and pore volume. After the carbonation front progresses until it reaches the reinforcement, the reinforcement increases its volume due to corrosion, thus causing the reinforcement to detach. There are many factors that contribute to the speed of carbonation, but the CO2 concentration and the relative humidity of the environment have a primary influence. The surface protection method is the easiest to execute and its application creates a physical barrier between the concrete and the environment, preventing gas or moisture exchange between the media. From the surface protection methods, paints and varnishes are included in the coatings, and these will be addressed throughout this work. The objective of this work was to develop a paint and varnish able to create a protective barrier on concrete against CO2 and relative humidity of the environment, for this it was necessary to used the Portuguese Standards NP EN 1504-2 and NP EN 1062-1 in order to evaluate the requirements of the coatings. The developed coatings were submitted to tests for CO2 permeability, liquid water permeability, water vapor permeability, resistance to severe chemical attack, pull-off resistance, and square adhesion. Formula 1 showed better results in the CO2 permeability and water vapor permeability tests, but in the pull-off strength test this formula did not meet the minimum requirements, therefore it was eliminated. Formula 2 and the varnish meet all the minimum requirements specified in the standards according to the tests performed.