A aparência do concreto é um reflexo visual da qualidade do concreto, a uniformidade da cor da superfície do concreto e o brilho do óleo são cada vez mais exigidos pelas empreiteiras de construção e pelos proprietários da empresa, e os requisitos também são cada vez maiores, tornando-se gradualmente um importante fator econômico.
O branqueamento é o fenômeno mais comum na superfície do concreto. De acordo com estatísticas incompletas, o fenômeno de branqueamento no projeto de concreto chega a 36% ou mais, é difícil de lidar com a “doença” do projeto de construção, geralmente não causa acidentes de qualidade na estrutura do edifício, mas sua existência na estética do edifício e na avaliação do nível de qualidade da engenharia trará um sério impacto.
Mecanismo de geada de precipitação de branqueamento da superfície do concreto
Acredita-se que o branqueamento da superfície do concreto, comumente conhecido como álcali ou geada, esteja no processo de hidratação do cimento, hidratação de C3S e C2S para gerar o gel C-S-H ao mesmo tempo, a formação de um grande número de Ca (OH) 2 e Ca (OH) 2 é uma substância extremamente solúvel, geralmente nos estágios iniciais de hidratação na água livre do concreto.
No estágio inicial de fixação e endurecimento do concreto, com a secagem do concreto, a água livre contendo alta concentração de hidróxido de cálcio dentro da estrutura migrará gradualmente para fora ao longo dos capilares internos para compensar a água evaporada na superfície e trazer o Ca(OH)2 dissolvido nela para a superfície do concreto, o Ca(OH)2 reagirá quimicamente com o CO₂ e a água no ar para produzir o precipitado branco insolúvel em água CaCO₃ que que se prende à superfície do concreto. Esse tipo de branqueamento durante o processo de endurecimento é chamado de branqueamento inicial.
No processo de endurecimento do concreto, com o passar do tempo, a taxa de endurecimento diminuiu gradualmente; na erosão da chuva e da neve, a umidade penetrará no interior de algumas partes do concreto e dissolverá o hidróxido de cálcio residual, quando a água com a temperatura externa e a evaporação do hidróxido de cálcio dissolvido forem trazidas para a superfície da estrutura novamente, formando o segundo branqueamento.
O segundo clareamento é diferente do clareamento inicial e, na maioria dos casos, não aparecerá em toda a superfície do concreto, mas na distribuição desigual da superfície local. Esse clareamento está relacionado ao tipo de cimento, à dosagem, à compactação, à absorção de água e à porosidade. A rugosidade da superfície é fácil de acumular água, a soltura interna e a taxa de absorção de água das peças têm maior probabilidade de produzir clareamento múltiplo.
Causas do branqueamento da superfície do concreto e medidas preventivas
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Infiltração de água na mistura de concreto
Quanto mais água se infiltrar na superfície da estrutura no início da condensação, maior será a gravidade do branqueamento. Principalmente nos seguintes aspectos:
(1) a relação água-cimento é muito grande. Quanto maior a relação água-cimento, maior a quantidade de água livre na mistura, maior a possibilidade de secreção de água do concreto e maior o branqueamento do concreto. Por esse motivo, sob a premissa de atender à operação de construção, deve-se tentar reduzir a quantidade de água usada na mistura e reduzir a proporção água-cimento.
(2) A mistura excessiva de aditivos também causará a secreção de água na mistura de concreto e, nesse caso, a mistura de aditivos deve ser reduzida.
(3) Relacionado ao cimento. Afetado pela fonte de matérias-primas, controle de produção e condições de processo, o conteúdo mineral do cimento produzido por diferentes fabricantes é diferente. De modo geral, no caso do cimento com alto teor de C3A, devido à sua rápida hidratação e grande adsorção de aditivos, ele evita a mistura excessiva de aditivos nas mesmas condições, e não é fácil ter infiltração de água causada pela mistura excessiva de aditivos. Para cimento com baixo teor de C3A, o aditivo deve ser adequadamente reduzido.
(4) Relacionado à proporção do concreto e à classificação do agregado. A mistura com taxa de areia muito pequena ou classificação ruim é propensa à secreção de água.
(5) No caso de outras condições permanecerem inalteradas, a usina de mistura geralmente espera se adaptar às mudanças nas matérias-primas por meio do ajuste de aditivos para atender aos requisitos de bombeamento de diferentes graus de concreto. A adição de uma quantidade adequada de componentes de retenção de água, retenção de plástico e retenção de ar à mistura é benéfica para melhorar a compatibilidade do concreto e reduzir a secreção de água e o assentamento.
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Alto teor de sais solúveis e álcalis nos materiais de construção
(1) O cimento é o principal componente do concreto. Quanto maior o teor de óxidos de metais alcalinos no próprio cimento, mais álcalis podem ser precipitados sob determinadas condições e maior a possibilidade de branqueamento da superfície do concreto misturado. O teor de álcali do cimento também tem um grande impacto sobre o papel dos aditivos. Portanto, ao escolher o cimento, deve-se usar cimento com baixo teor de álcali o máximo possível.
(2) O nível de teor de sal solúvel no agregado também é um fator importante que afeta o clareamento da superfície do concreto. Se as condições permitirem, deve haver uma certa seletividade do agregado, e seu teor de sal solúvel deve ser rigorosamente controlado.
(3) O aditivo para concreto à base de naftaleno, que é o mais usado atualmente, é em sua maioria pouco concentrado, com teor relativamente alto de Na₂SO₄, o que aumenta as substâncias solúveis no concreto, aumentando assim a possibilidade de clareamento na superfície do concreto. Minimizar o teor de álcali dos aditivos não só é benéfico para evitar a reação álcali – agregado, mas também melhora o uso de aditivos.
(4) Ao preparar o concreto, adicione um pouco de aditivo de sílica ativa. No processo de hidratação do cimento, o SiO₂ pode ser hidratado com a composição mineral do cimento C3S, C2S Ca (OH) 2 produzida pela hidratação da reação secundária para formar um gel C-S-H, mais fácil de reagir com o forte álcali NaOH, KOH no cimento para reduzir o teor de álcali livre no concreto. Dessa forma, depois que o concreto é endurecido e seco, a quantidade de sal ou álcali disponível para precipitação é muito pequena, mesmo que a umidade penetre no interior do substrato. Os aditivos minerais de alta qualidade são eficazes na prevenção do branqueamento da superfície do concreto.
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O concreto é inerentemente permeável
A mistura de concreto, devido às exigências da construção, sua relação água-cimento é sempre maior do que o valor teórico necessário para a hidratação do cimento. O excesso de água no processo de concretagem e vibração geralmente ocorre na infiltração de água, de modo que a formação de canais hidrofóbicos dentro do concreto, ou para permanecer no concreto, se acumula no agregado grosso sob a evaporação tardia do endurecimento e a formação de vazios internos. Além disso, após a hidratação do cimento, a redução do volume de hidrato também causará poros ou lacunas internas, resultando em uma certa permeabilidade do concreto.
(1) A mistura pode diminuir a relação água-cimento, o excesso de água é reduzido e a compactação do concreto é muito melhorada. Na mistura com certos componentes de retenção de ar, melhora a compatibilidade, evita a secreção de água e o assentamento, de modo que a interface do agregado e da pedra de cimento na redução de grandes poros capilares, resultando em um grande número de pequenas bolhas distribuídas nos vazios do concreto, e mais agrupadas no caminho capilar, cortam o tubo capilar, a permeabilidade do concreto foi muito melhorada.
(2) Reforçar o gerenciamento da construção, o concreto deve ser vibrado e compactado, para que a umidade externa não entre facilmente nos componentes internos. Reforçar o reboco, de preferência no início da condensação antes de outro reboco, para que a superfície, devido à evaporação da água produzida pelas microfissuras fechadas, a camada flutuante de pasta de cimento seja densa, melhorando assim a permeabilidade da camada superficial para evitar o aparecimento de branqueamento.
(3) Se a aparência do concreto atender aos requisitos de alta qualidade do projeto, também é possível pulverizar uma camada de revestimento transparente à prova d’água na superfície do concreto, a superfície dos poros do concreto será preenchida com uma camada densa, para atingir o objetivo de anti-infiltração.
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Manutenção fora do prazo, método inadequado ou tempo de manutenção insuficiente
A manutenção do concreto deve ser feita em tempo hábil após o endurecimento final, de modo que a taxa de evaporação da secagem diminua, quando a água da superfície do concreto para a penetração interna do dióxido de carbono no ar para o interior do concreto e dissolvida na água da reação química do hidróxido de cálcio ocorre, gerando a precipitação do carbonato de cálcio. Se não houver manutenção oportuna, o concreto endurece e seca, a migração da umidade ocorre de dentro para fora, levando substâncias solúveis para a superfície do concreto, com a evaporação da água na superfície, substâncias solúveis brancas permanecem na superfície, resultando no fenômeno do branqueamento. Se a resistência da estrutura de concretagem não estiver completamente seca antes, não se deve interromper prematuramente a manutenção e a cobertura, a construção geral após a preservação do calor e a manutenção da hidratação não deve ser inferior a 14 dias. A prática constatou que o bloco de teste de concreto colocado ao ar livre após o endurecimento no segundo dia ainda está oleoso, no terceiro dia começou a clarear, e a manutenção oportuna do fenômeno não está clareando. As razões sérias para o branqueamento de amostras do local são, em sua maioria, a colocação ao ar livre, sem a manutenção necessária.
Em suma, há muitos outros fatores que causam o branqueamento da superfície do concreto, tais como: clima, temperatura e umidade, variedades de aditivos etc., vários fatores estão interligados e interagem entre si. Somente combinando as condições locais da matéria-prima e o trabalho real, para tomar medidas preventivas práticas, a fim de reduzir efetivamente o fenômeno do branqueamento da superfície do concreto, para atender à alta demanda pela aparência da qualidade do concreto.
