A study on shrinkage related cracking on mortars for the repair of concrete structures.

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