Atualmente, sabe-se que nenhum material estrutural é eternamente durável devido à ação dos agentes ambientais sobre seus componentes. No caso das estruturas de concreto armado, iniciou-se, a partir da década de 70, uma crescente preocupação com a sua deterioração e durabilidade. As soluções mais estudadas geralmente seguem a linha de melhorar as propriedades do concreto para o aumento da durabilidade da estrutura, que se trata, sem dúvida, de uma das possíveis soluções para o problema. Contudo, este trabalho aborda o aumento da durabilidade de outra forma, ou seja, tratando a superfície do concreto com o objetivo de impedir ou desacelerar o processo de corrosão. A forma de ação, neste caso, é a restrição da penetração de agentes agressivos, água e/ou oxigênio através da rede de poros capilares do concreto, componentes imprescindíveis para o desenvolvimento da corrosão. Este tipo de sistema de proteção consiste em uma barreira que funciona como um cobrimento de concreto de alta qualidade, fundamental para a proteção do aço embebido no concreto. Este trabalho apresenta uma metodologia de estudo da eficiência de produtos destinados à proteção superficial para estruturas de concreto armado submetidas ao ataque por cloretos. Além disso, no trabalho é apresentada uma comparação entre três categorias de produtos de proteção superficial: hidrofugantes de superfície, formadores de película e bloqueadores de poros. Outra contribuição é a comprovação da eficácia da aplicação de proteção de superfície sobre estruturas já contaminadas por cloretos. / Currently, it is known that no structural material is ever-lasting due to environment action on its components. In the 1970s, there was an increasing concern with deterioration and durability of reinforced concrete structures. The solutions studied generally aim to improve the concrete properties to increase the durability of the structure. Undoubtedly, this is one of the possible solutions for the problem. However, this work approaches the increase in the durability in another way, treating the surface of the concrete with the aim of inhibiting or decelerating the corrosion process. The action form, in this case, is to restrict the penetration of aggressive agents, water and/or oxygen (essential components for the development of corrosion process) through the pores of the concrete. This type of protection system consists of a barrier that functions as a concrete cover of high quality, important for the protection of the steel reinforcement inside the concrete. This work presents a methodology to study the efficiency of surface treatment used to protect reinforced concrete structures exposed to marine environment. Moreover, in this work, the efficacy of three groups of surface treatments were compared. These groups are: coatings and sealers (physical barrier); pore liners (water repellent) and pore blockers. Another contribution of this work is the evidence of the effectiveness of surface protection applied on structures contaminated with chlorides.

A durabilidade das estruturas de concreto tem se tornado um assunto de interesse mundial nas últimas duas décadas. Os custos econômicos associados a reparos de estruturas de concreto são cada vez maiores, e cada vez mais a incidência de insucessos nessas intervenções corretivas que não resultam adequadas é reportada. No Brasil a técnica de intervenção corretiva mais utilizada é a de reparos localizados com argamassas base cimento modificadas com polímeros. Uma das patologias mais comumente apresentada quando do uso deste tipo de intervenção é a fissuração associada à retração. O presente trabalho pretende avaliar a influência das variáveis mais importantes e até de alguns parâmetros de dosagem, na fissuração devido à retração de argamassas de reparo. Para tal foi estudada uma família de argamassas com mesma consistência de traços 1:1,0, 1:1,5, 1:2,2 e 1:3,0; utilizando para estas um teor fixo de polímero e de aditivo superplastificante com relação à massa do cimento. Foram também avaliadas três argamassas de base cimento modificadas com polímeros disponíveis no país e comercializadas para o reparo de estruturas de concreto, de modo a classificar e comparar estas quanto à fissuração, em relação àquelas dosadas em laboratório. Para avaliar a tendência à fissuração das argamassas foram realizados ensaios de retração potencial livre, resistência à tração na flexão, módulo de elasticidade e retração restringida. Os resultados obtidos mostram que o modelo εj - ftj/Ecj conseguiu acusar a fissuração das argamassas que realmente fissuraram no ensaio de retração restringida. Esse modelo considera todas as variáveis influentes na fissuração medidas no programa experimental. Verificou-se também que para um estudo mais simplificado pode ser utilizado um modelo que considera apenas a retração livre, porém este se coloca sempre a favor da segurança. Para argamassas de uma mesma família pode-se dizer que há um traço que apresenta a menor tendência à fissuração. / The durability of concrete structures has become an issue of interest worldwide especially during the last two decades. The expenditures associated to the repair and rehabilitation of concrete structures is becoming increasingly higher, and the amount of unsucceeded repairs on concrete structures has been reported as unacceptable. In Brazil, patch repair with cement-based polymer modified mortars is the most widely technique used. One of the main causes of distress when using this type of repair has been found to be shrinkage cracking. The target of this research is to evaluate the effect of some significant properties and also some mix-design parameters on the cracking potential due to shrinkage of repair mortars. Therefore, a family of mortars with the same consistency with cement:sand proportions of 1:1,0, 1:1,5, 1:2,2 and 1:3,0; with a constant polymer and superplasticizer content related to the cement weight. Also, three industrialized polymer modified repair mortars from different manufacturers were evaluated, thus allowing classifying and comparing their cracking potential with the laboratory prepared mortars. For evaluating the cracking potential of the mortars the following tests were selected, free-shrinkage, flexural strength, elasticity modulus and restrained shrinkage. The results obtained show that the model εj - ftj/Ecj was able to distinguish the mortars that cracked during the restrained shrinkage testing from the mortars that did not crack. This model considers all of the variables measured during the experimental program affecting shrinkage related cracking. It was also verified that a more simplified study can considering only the free-shrinkage of the mortars can be applied; being that this model will always be in favor of security. For mortars of a same family it can be concluded that there is one mix-proportion that will present the least cracking tendency.

Atualmente, sabe-se que nenhum material estrutural é eternamente durável devido à ação dos agentes ambientais sobre seus componentes. No caso das estruturas de concreto armado, iniciou-se, a partir da década de 70, uma crescente preocupação com a sua deterioração e durabilidade. As soluções mais estudadas geralmente seguem a linha de melhorar as propriedades do concreto para o aumento da durabilidade da estrutura, que se trata, sem dúvida, de uma das possíveis soluções para o problema. Contudo, este trabalho aborda o aumento da durabilidade de outra forma, ou seja, tratando a superfície do concreto com o objetivo de impedir ou desacelerar o processo de corrosão. A forma de ação, neste caso, é a restrição da penetração de agentes agressivos, água e/ou oxigênio através da rede de poros capilares do concreto, componentes imprescindíveis para o desenvolvimento da corrosão. Este tipo de sistema de proteção consiste em uma barreira que funciona como um cobrimento de concreto de alta qualidade, fundamental para a proteção do aço embebido no concreto. Este trabalho apresenta uma metodologia de estudo da eficiência de produtos destinados à proteção superficial para estruturas de concreto armado submetidas ao ataque por cloretos. Além disso, no trabalho é apresentada uma comparação entre três categorias de produtos de proteção superficial: hidrofugantes de superfície, formadores de película e bloqueadores de poros. Outra contribuição é a comprovação da eficácia da aplicação de proteção de superfície sobre estruturas já contaminadas por cloretos. / Currently, it is known that no structural material is ever-lasting due to environment action on its components. In the 1970s, there was an increasing concern with deterioration and durability of reinforced concrete structures. The solutions studied generally aim to improve the concrete properties to increase the durability of the structure. Undoubtedly, this is one of the possible solutions for the problem. However, this work approaches the increase in the durability in another way, treating the surface of the concrete with the aim of inhibiting or decelerating the corrosion process. The action form, in this case, is to restrict the penetration of aggressive agents, water and/or oxygen (essential components for the development of corrosion process) through the pores of the concrete. This type of protection system consists of a barrier that functions as a concrete cover of high quality, important for the protection of the steel reinforcement inside the concrete. This work presents a methodology to study the efficiency of surface treatment used to protect reinforced concrete structures exposed to marine environment. Moreover, in this work, the efficacy of three groups of surface treatments were compared. These groups are: coatings and sealers (physical barrier); pore liners (water repellent) and pore blockers. Another contribution of this work is the evidence of the effectiveness of surface protection applied on structures contaminated with chlorides.

A durabilidade das estruturas de concreto tem se tornado um assunto de interesse mundial nas últimas duas décadas. Os custos econômicos associados a reparos de estruturas de concreto são cada vez maiores, e cada vez mais a incidência de insucessos nessas intervenções corretivas que não resultam adequadas é reportada. No Brasil a técnica de intervenção corretiva mais utilizada é a de reparos localizados com argamassas base cimento modificadas com polímeros. Uma das patologias mais comumente apresentada quando do uso deste tipo de intervenção é a fissuração associada à retração. O presente trabalho pretende avaliar a influência das variáveis mais importantes e até de alguns parâmetros de dosagem, na fissuração devido à retração de argamassas de reparo. Para tal foi estudada uma família de argamassas com mesma consistência de traços 1:1,0, 1:1,5, 1:2,2 e 1:3,0; utilizando para estas um teor fixo de polímero e de aditivo superplastificante com relação à massa do cimento. Foram também avaliadas três argamassas de base cimento modificadas com polímeros disponíveis no país e comercializadas para o reparo de estruturas de concreto, de modo a classificar e comparar estas quanto à fissuração, em relação àquelas dosadas em laboratório. Para avaliar a tendência à fissuração das argamassas foram realizados ensaios de retração potencial livre, resistência à tração na flexão, módulo de elasticidade e retração restringida. Os resultados obtidos mostram que o modelo εj - ftj/Ecj conseguiu acusar a fissuração das argamassas que realmente fissuraram no ensaio de retração restringida. Esse modelo considera todas as variáveis influentes na fissuração medidas no programa experimental. Verificou-se também que para um estudo mais simplificado pode ser utilizado um modelo que considera apenas a retração livre, porém este se coloca sempre a favor da segurança. Para argamassas de uma mesma família pode-se dizer que há um traço que apresenta a menor tendência à fissuração. / The durability of concrete structures has become an issue of interest worldwide especially during the last two decades. The expenditures associated to the repair and rehabilitation of concrete structures is becoming increasingly higher, and the amount of unsucceeded repairs on concrete structures has been reported as unacceptable. In Brazil, patch repair with cement-based polymer modified mortars is the most widely technique used. One of the main causes of distress when using this type of repair has been found to be shrinkage cracking. The target of this research is to evaluate the effect of some significant properties and also some mix-design parameters on the cracking potential due to shrinkage of repair mortars. Therefore, a family of mortars with the same consistency with cement:sand proportions of 1:1,0, 1:1,5, 1:2,2 and 1:3,0; with a constant polymer and superplasticizer content related to the cement weight. Also, three industrialized polymer modified repair mortars from different manufacturers were evaluated, thus allowing classifying and comparing their cracking potential with the laboratory prepared mortars. For evaluating the cracking potential of the mortars the following tests were selected, free-shrinkage, flexural strength, elasticity modulus and restrained shrinkage. The results obtained show that the model εj - ftj/Ecj was able to distinguish the mortars that cracked during the restrained shrinkage testing from the mortars that did not crack. This model considers all of the variables measured during the experimental program affecting shrinkage related cracking. It was also verified that a more simplified study can considering only the free-shrinkage of the mortars can be applied; being that this model will always be in favor of security. For mortars of a same family it can be concluded that there is one mix-proportion that will present the least cracking tendency.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / During the history of the Civil Engineering, it is witnessed the appearance of a new age, which emphasizes quality in general, and durability, in particular, of the concrete structures. As a result of a continuable search for quality, an evolution in a relatively new field is observed, named Structural Pathology, which relates to the study of structural imperfections in constructions. An efficient solution for this problem is the structural repair, that appears as a strong market share of the industry of the civil construction, motivating the development of a number of materials and procedures of repair that aim to reestablish the original conditions of the damaged structure in order to extend its service life. For the protection and the restoration of the concrete structures, there were developed repair materials destined to different situations of application. The Microscopy, historically applied to the biomedical sciences, field has been spreaded out to the science of the materials field as well, becoming an important tool in the study of diverse properties. The main objective of this research is to investigate the form of linking and bond between repair mortars and concrete, by using microscopy. In this research 247 micrographs were analysed from 24 samples of four types of repair mostars amongst the ones found in the market had been analyzed. The typical morphologic characteristics of those materials were studied through of the optic microscope (OM) and the scanning electron microscope (SEM). The results presented in research provides the understanding of the microscopical analisis related to the bond of someone repair materials. / Ao longo da história da Engenharia Civil, testemunha-se o surgimento de uma nova era, na qual se enfatiza a qualidade em geral e, particularmente, a durabilidade das estruturas de concreto. Como resultado de uma incessante busca pela qualidade, observa-se uma evolução em um campo relativamente novo, designado por Patologia Estrutural, que se relaciona ao estudo de falhas estruturais em obras civis. Uma solução eficaz para este problema é a recuperação estrutural, que surge como um forte segmento de mercado da indústria da construção civil, motivando o desenvolvimento de uma série de materiais e procedimentos de recuperação que visam a restabelecer as condições originais da estrutura danificada e ampliar a sua vida útil. Para a proteção e recuperação das estruturas de concreto, foram desenvolvidos materiais específicos destinados a diferentes situações de aplicação. A microscopia, historicamente aplicada no seguimento das ciências biomédicas, tem sido difundida também para a ciência dos materiais, tornando-se uma ferramenta importante no estudo de diversas propriedades. O objetivo principal deste trabalho é investigar a forma de ligação e aderência entre o concreto e o material de reparo, mediante microscopia. Nesta pesquisa, foram analisadas 247 micrografias em 24 amostras de quatro tipos de argamassas de reparo dentre os encontrados no mercado. As características morfológicas típicas destes materiais foram estudadas com o auxílio do microscópio óptico (MO) e do microscópio eletrônico de varredura (MEV). Os resultados apresentados neste trabalho auxiliam a compreensão da análise microscópica relacionada à aderência de um determinado material de reparo ultilizado. / Mestre em Engenharia Civil