Método de teste padrão ASTM C672/C672M para resistência a incrustações de superfícies de concreto expostas a produtos químicos de degelo

A norma "ASTM C672/C672M Método de Teste Padrão para Resistência à Incrustação de Superfícies de Concreto Expostas a Produtos Químicos Degelo", publicada pela Sociedade Americana de Testes e Materiais (ASTM), descreve um método de teste para determinar a resistência à incrustação de uma superfície horizontal de concreto submetida a ciclos de congelamento e degelo na presença de produtos químicos degelo. Este método destina-se à avaliação qualitativa da resistência da superfície por meio de inspeção visual.

Este método de ensaio pode ser usado para avaliar o efeito da proporção da mistura, tratamento de superfície, cura ou outras variáveis ​​na resistência à incrustação. No entanto, este método de ensaio não deve ser usado para determinar a durabilidade de agregados ou outros componentes do concreto. Não foi estabelecida nenhuma correlação entre a resistência ao gelo de corpos de prova cortados de concreto endurecido e corpos de prova preparados em laboratório.

O equipamento utilizado nestes testes inclui:

• Equipamento de congelamento: Um baú ou sala de tamanho suficiente para armazenar as amostras e reduzir a temperatura delas para menos 18 graus mais/menos 3 graus dentro de 16 a 18 horas e manter essa temperatura quando as amostras estiverem totalmente carregadas.
• Moldes de tamanho apropriado para uso com corpos de prova e em conformidade com os requisitos da norma ASTM C192/C192M.
• Barra de compressão em conformidade com os requisitos da norma ASTM C143/C143M.
• Ferramentas de perfuração: Raspador de madeira, desempenadeira de aço e escova de cerdas semiduras adequadas para atingir a consistência desejada na superfície de teste.
• Cone de abatimento em conformidade com os requisitos da norma ASTM C143/C143M.
• Medidor de ar em conformidade com os requisitos das normas ASTM C173/C173M ou ASTM C231.
• Balanças em conformidade com os requisitos da norma ASTM C192/C192M.
• Betoneira em conformidade com os requisitos da norma ASTM C192/C192M.

O teor de ar, o fator de cimentação, a taxa de abatimento, a relação água-cimento e outras propriedades do concreto e seus componentes devem ser adequados aos propósitos para os quais os ensaios serão realizados. Para fins comumente utilizados neste método de ensaio, como a avaliação de um tratamento de superfície para evitar a formação de incrustações, o concreto com as seguintes propriedades tem se mostrado útil:

• O ar não é arrastado
• Teor de cimento, 335 mais/menos 5 kg/m3
• Depressão, 75 mais/menos 15 mm
• Agregado durável com tamanho máximo de 25 mm (deve-se ter cuidado ao usar um agregado com um bom histórico de desempenho em condições de congelamento e exposição à geada).

Se o concreto com incorporação de ar for usado para fins de comparação, ele deve ter as mesmas proporções do concreto com o qual está sendo comparado e o teor de ar deve ser de 6% mais/menos 1%.

O concreto é misturado e testado na máquina de acordo com as disposições aplicáveis ​​da norma ASTM C192/C192M .

O concreto é amplamente utilizado em ambientes sujeitos a congelamento e degelo, especialmente em climas frios. Um dos maiores problemas de durabilidade nessas condições é o desplacamento da superfície, um tipo de deterioração causada por aplicações repetidas de produtos químicos degelo e subsequentes ciclos de congelamento e degelo. A norma ASTM C192/C192M fornece um método de ensaio sistemático para avaliar a resistência do concreto a esse tipo de dano. Esta norma inclui um procedimento para avaliar a resistência de uma superfície de concreto à descamação após congelamento e degelo repetidos na presença de sais degelo, como o cloreto de cálcio.

Os principais objetivos desta norma são:

• Avaliar a durabilidade da superfície em condições de campo simuladas.
• Comparar diferentes misturas ou tratamentos de concreto em relação à sua resistência à abrasão superficial.
• Apoiar decisões de design baseadas em controle de qualidade, pesquisa e desempenho.

No processo de preparação da amostra, placas de concreto medindo 300 mm x 300 mm x 75 mm são moldadas e curadas em condições padrão. Após 14 dias de cura úmida, elas são secas ao ar por 14 dias. Um agente degelo (tipicamente uma solução de cloreto de cálcio a 4%) é então aplicado à superfície do concreto. As amostras são então submetidas a 50 ciclos de congelamento e descongelamento. Cada ciclo inclui:

• Congelando até cerca de 18 graus negativos
• Descongelamento até mais 24 graus

Após cada 5 ciclos, a superfície é examinada e recebe uma classificação de escala de 0 a 5:

• 0 = Sem escala
• 1 = Descamação muito leve
• 2 = Descamação leve a moderada
• 3 = Escala média
• 4 = Descamação moderada a grave
• 5 = Descamação severa com agregado grosso visível

Vários fatores podem afetar o desempenho (resistência à incrustação) do concreto no teste padrão ASTM C192/C192M, incluindo:

• Relação água-cimento (menor relação água-cimento geralmente aumenta a resistência)
• Arrasto de ar (fornece espaço para a expansão da água congelada)
• Métodos de cura
• Utilização de materiais cimentícios adicionais (por exemplo, cinzas volantes, escória)
• Técnicas de acabamento de superfície

Este padrão é amplamente utilizado por:

• Produtores de concreto garantem qualidade da mistura
• Ministério dos Transportes e agências de transporte para resiliência de infraestrutura
• Pesquisadores estudam as interações químicas entre congelamento-degelo e descongelamento
• Engenheiros e designers especificam concreto durável em climas frios

Embora esta norma forneça informações valiosas, ela tem algumas limitações:

• Este é um teste qualitativo, não quantitativo (avaliações visuais podem ser subjetivas).
• Ele simula apenas um tipo de dano de congelamento e degelo (incrustação causada por degeladores).
• Pode não representar totalmente as condições reais do local (por exemplo, tráfego, exposição UV).

A norma ASTM C192/C192M é importante porque ajuda a avaliar e garantir a durabilidade do concreto em ambientes onde ele é submetido a ciclos de congelamento e degelo na presença de produtos químicos de degelo. Essa condição é comum e grave em muitas regiões frias. Esta norma é considerada importante pelos seguintes motivos:

• Protege a vida útil da infraestrutura: A incrustação superficial causada por sais de degelo pode levar a danos progressivos à superfície ao longo do tempo, expondo agregados e reduzindo a integridade estrutural. Esta norma ajuda a especificar misturas de concreto resistentes à incrustação, resultando em calçadas, pontes, meios-fios, estacionamentos e muito mais, com maior durabilidade.
• Melhora a segurança pública: superfícies de concreto delaminadas ou danificadas podem se tornar irregulares, escorregadias ou perigosas, aumentando o risco de acidentes para veículos e pedestres. Ao garantir a durabilidade da superfície, esta norma contribui para uma infraestrutura mais segura em condições de inverno.
• Orienta a seleção de materiais e o projeto de misturas: permite que projetistas e empreiteiros comparem diferentes misturas de concreto, aditivos ou tratamentos de superfície sob condições padronizadas. Ajuda a otimizar os projetos de misturas para desempenho em climas frios, especialmente na seleção de níveis de incorporação de ar ou materiais cimentícios adicionais.
• Auxilia no controle de qualidade: este teste serve como uma ferramenta prática para verificar a qualidade de lotes ou produtos de concreto antes do uso em larga escala. Ele garante que o que está especificado na documentação do projeto seja realmente entregue e funcione conforme o esperado.
• Reduz os custos de manutenção e do ciclo de vida: a prevenção da deterioração prematura da superfície resulta em menos reparos e menores custos de manutenção ao longo da vida útil da estrutura. Isso ajuda os gestores de ativos a tomar decisões que minimizam os impactos financeiros e ambientais a longo prazo.
• Oferece comparação padronizada: esta norma fornece um método uniforme e repetível para avaliar concreto em projetos, laboratórios e regiões geográficas. Isso garante benchmarking consistente e melhor comunicação entre especificadores, fabricantes e reguladores.
• Alinha-se com as metas de sustentabilidade: o concreto durável reduz a necessidade de reparos e substituições frequentes, o que, por sua vez, reduz as emissões de dióxido de carbono e o desperdício de materiais ao longo do tempo. Incentiva o uso de materiais e práticas que fortalecem a infraestrutura durável.

Consequentemente, a norma ASTM C192/C192M desempenha um papel crucial na avaliação da durabilidade da superfície do concreto exposto a produtos químicos de degelo e ciclos de congelamento e degelo. Embora não seja abrangente, é uma ferramenta fundamental para garantir o desempenho do concreto a longo prazo em condições de clima frio. Compreender e aplicar os resultados deste ensaio pode levar a uma infraestrutura mais durável, menores custos de manutenção e maior segurança pública em condições de congelamento.

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