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INTRODUÇÃO À PATOLOGIA DAS CONSTRUÇÕES

Prof. Fred Rodrigues Barbosa

INTRODUÇÃO

Acontece que. no entanto, as estruturas e seus materiais deterioram-se mesmo quando existe um programa de

manutenção bem definido, sendo esta deterioração, no limite, irreversível. O ponto em que cada estrutura, em

função da deterioração, atinge níveis de desempenho insatisfatórios varia de acordo com o tipo de estrutura.

Algumas delas, por falhas de projeto ou de execução, já iniciam as suas vidas de forma insatisfatória, enquanto

outras chegam ao final de suas vidas úteis projetadas ainda mostrando um bom desempenho.

Por outro lado, o fato de uma estrutura em determinado momento apresentar-se com desempenho

insatisfatório não significa que ela esteja necessariamente condenada. A avaliação desta situação é, talvez,

o objetivo maior da Patologia das Estruturas, posto que esta é a ocasião que requer imediata intervenção

técnica, dc forma que ainda seja possível reabilitar a estrutura.

Na Figura 1.1 são representadas, genericamente, três diferentes histórias dc desempenhos estruturais, ao

longo das respectivas vidas úteis, em função da ocorrência dc fenômenos patológicos diversos.

No primeiro caso, representado pela curva traço-duplo ponto, está ilustrado o fenômeno natural de des-

gaste da estrutura. Quando há a intervenção, a estrutura se recupera, voltando a seguir a linha de desem-

penho acima do mínimo exigido para sua utilização.

No segundo caso, representado por uma linha cheia, trata-se de uma estrutura sujeita, a dada altura, a um

problema súbito, como um acidente, por exemplo, que necessita então de imediata intervenção corretiva

para que volte a comportar-se satisfatoriamente.

No terceiro caso, representado pela linha traço-monoponto, tem-se uma estrutura com erros originais, de

projeto ou dc execução, ou ainda uma estrutura que tenha necessitado alterar seus propósitos funcionais,

situações em que sc caracteriza a necessidade dc reforço.

A situação ideal, em relação a uma estrutura, será a de se desenvolver o projeto de forma que a construção

possa ser bem feita e o trabalho de manutenção facilitado, mantendo-se a deterioração em níveis mínimos.

DESEMPENHO

TEMPO — Desgaste natural

Acidente

Reforço

Figura 1.1���"FCBOBKQBP�ABPBJMBKELP�AB� RJ>�BPQORQRO>��@LJ�L� QBJML�BJ�CRKnmL�AB�AFCBOBKQBP�CBKsJBKLP� M>QLIrDF@LP�

2

INTRODUÇÃO

Causas dos Problemas Patológicos

Concepção e Projeto

Materiais

Execução

Utilização e Outras

INTRODUÇÃO

garantir o fiel atendimento ao projeto, e para a etapa de utilização, é necessário conferir a garantia de

satisfação do utilizador e a possibilidade de extensão da vida útil da obra.

O surgimento de problema patológico em dada estrutura indica, em última instância e dc maneira geral, a

existência de uma ou mais falhas durante a execução de uma das etapas da construção, além de apontar

para falhas também no sistema de controle de qualidade próprio a uma ou mais atividades.

Um aspecto curioso nesta questão tem sido a tentação de se procurar definir qual a atividade que tem

sido responsável, ao longo dos tempos, pela maior quantidade de erros. Pode ser considerada exten-

sa a lista de pesquisadores que têm procurado relacionar, percentualmente, as várias causas para a

ocorrência de problemas patológicos. As conclusões, como se verá no Quadro 1.1, nem sempre são

concordantes, o que se justifica primeiramente porque os estudos foram realizados em diferentes

continentes, e, em segunda instância, porque em alguns casos as causas são tantas que pode ter sido

difícil definir a preponderante.

C A U S A S D O S P R O B L E M A S P A T O L O G I C O S E M

E S T R U T U R A S D E C O N C R E T O

F O N T E DE

PESQUISA

Concepção e

Projeto

Materiais Execução Utilização e

Outras

Edward Grunau

Paulo Holcno (1992) 44 18 28 10

I). E. Allen (Canadá)

(1979) 55 <= 49 =>

C.S.T.C. (Bélgica)

Verçoza (1991) 46 15 22 17

C.E.B. Boletim 157 (1982) 50 <= 40 => 10

Faculdade dc Engenharia

da Fundação Armando

Alvares Penteado

Verçoza (1991)

18 6 52 24

B.R.E.A.S.

(Reino Unido) (1972) 58 12 35 11

Bureau Securitas

(1972) <= 88 => 12

E.N.R. (U.S.A.)

(1068 -1078) 9 6 75 10

S.I.A. (Suíça) (1979) 46 44 10

I)ov Kaminetzky (1991) 51 <= 40 => 16

Jean Blevot (França) (1974) 35 65

L.E.M.I.T. (Venezuela)

(1965-1975) 19 5 57 19

Quadro 1.1����KkIFPB�MBO@BKQR>I�A>P�@>RP>P�AB�MOL?IBJ>P�M>QLIrDF@LP�BJ�BPQORQRO>P�AB� @LK@OBQL�

3

INTRODUÇÃO

Causas Intrínsecas de Problemas Patológicos

Falhas humanas durante a construção

Falhas humanas durante a utilização

Causas naturais

INTRODUÇÃO

F A L H A S H U M A N A

D U R A N T E A C O N S

T R U Ç Ã O

D E F I C I Ê N C I A S DE

C O N C R E T A G E M

transporte

lançamento

juntas de concretagem

adensamento

cura

I N A D E Q U A Ç A O I )E E S C O R A M E N T O S E F O R M A S

DEFICIÊNCIAS

NAS A R M A D U R A S

má interpretação dos projetos

insuficiência de armaduras

mau posicionamento das armaduras

cobrimento de concreto insuficiente

dobramento inadequado das barras

deficiências nas ancoragens

deficiências nas emendas

má utilização de antieorrosivos

U T I L I Z A Ç Ã O

I N C O R R E T A DOS

M A T E R I A I S DE

C O N S T R U Ç Ã O

f c j , inferior ao especifcado

aço diferente do especificado

solo com características diferentes

utilização de agregados reativos

utilização inadequada de aditivos

dosagem inadequada do concreto

I N E X I S T Ê N C I A DE C O N T R O L E DE Q U A L I D A D E

F A L H A S H U M A N A S D U R A N T E A U T I L I Z A Ç Ã O (ausência dc manutenção)

C A U S A S N A T U -

R A I S

C A U S A S P R Ó P R I A S A E S T R U T U R A P O R O S A DO C O N C R E T O

C A U S A S Q U Í M I C A S

reações internas ao concreto

expansibilidade de certos constituintes do

cimento

presença de cloretos

presença de ácidos e sais

presença de anidrido carbônico

presença da água

elevação da temperatura interna do concreto

C A U S A S F ÍS ICAS

variação de temperatura

insol ação

vento

água

C A U S A S B I O L Ó G I C A S

Quadro 1.3���!>RP>P�FKQOqKPB@>P�>LP�MOL@BPPLP�AB�ABQBOFLO>nmL�A>P�BPQORQRO>P�AB� @LK@OBQL�

F A L H A S H U M A N A

D U R A N T E A C O N S

T R U Ç Ã O

D E F I C I Ê N C I A S DE

C O N C R E T A G E M

transporte

lançamento

juntas de concretagem

adensamento

cura

I N A D E Q U A Ç A O I )E E S C O R A M E N T O S E F O R M A S

DEFICIÊNCIAS

NAS A R M A D U R A S

má interpretação dos projetos

insuficiência de armaduras

mau posicionamento das armaduras

cobrimento de concreto insuficiente

dobramento inadequado das barras

deficiências nas ancoragens

deficiências nas emendas

má utilização de antieorrosivos

U T I L I Z A Ç Ã O

I N C O R R E T A DOS

M A T E R I A I S DE

C O N S T R U Ç Ã O

f c j , inferior ao especifcado

aço diferente do especificado

solo com características diferentes

utilização de agregados reativos

utilização inadequada de aditivos

dosagem inadequada do concreto

I N E X I S T Ê N C I A DE C O N T R O L E DE Q U A L I D A D E

F A L H A S H U M A N A S D U R A N T E A U T I L I Z A Ç Ã O (ausência dc manutenção)

C A U S A S N A T U -

R A I S

C A U S A S P R Ó P R I A S A E S T R U T U R A P O R O S A DO C O N C R E T O

C A U S A S Q U Í M I C A S

reações internas ao concreto

expansibilidade de certos constituintes do

cimento

presença de cloretos

presença de ácidos e sais

presença de anidrido carbônico

presença da água

elevação da temperatura interna do concreto

C A U S A S F ÍS ICAS

variação de temperatura

insol ação

vento

água

C A U S A S B I O L Ó G I C A S

Quadro 1.3���!>RP>P�FKQOqKPB@>P�>LP�MOL@BPPLP�AB�ABQBOFLO>nmL�A>P�BPQORQRO>P�AB� @LK@OBQL�

4

INTRODUÇÃO

F A L H A S H U M A N A S

D U R A N T E O P R O J E T O

F A L H A S H U M A N A S DU-

R A N T E A U T I L I Z A Ç Ã O

Modelização Inadequada da Estrutura

Má Avaliação das Cargas

Detalhamento Errado ou Insuficiente

Inadequação ao Ambiente

Incorreção na Interação Solo-Estrutura

Incorreção na Consideração de Juntas dc Di-

latação

Alterações Estruturais

Sobrecargas Exageradas

Alteração das Condições do Terreno de Fundação

A Ç Õ E S M E C A N I C A S

Choques de Veículos

Recalque de Fundações

Acidentes (Ações Imprevisíveis)

A Ç Õ E S F ÍS ICAS

Variação de Temperatura

Insolação

Atuação da Agua

A Ç Õ E S Q U Í M I C A S

A Ç Õ E S B I O L Ó G I C A S

Quadro 1.4���!>RP>P�BUQOqKPB@>P�>LP�MOL@BPPLP�AB�ABQBOFLO>nmL�A>P�BPQORQRO>P�AB� @LK@OBQL�

a) Falhas humanas durante a concepção (projeto) da estrutura

Existem, em projeto estrutural, vários pontos dc fundamental importância para o futuro desempenho dc

uma estrutura, cuja não observância implicará, certamente, problemas de relativa gravidade.

a . l ) Modelização estrutural inadequada

No seu conceito mais amplo, o modelo a ser adotado para uma determinada construção - preocupação

primeira da etapa de concepção - deve considerar o conjunto de condicionantes composto pelas ações, os

materiais constituintes, o comportamento da estrutura (em termos de resistência e de serviço) e os crité-

rios de segurança. Como, em termos de materiais, já ficou aqui definido que a abordagem será sempre

feita sobre o material concreto, e em termos de ações - cargas atuantes, em particular - as devidas

considerações serão feitas em a.2, trata-se, neste item, de analisar as questões relativas à segurança e

ao comportamento das estruturas, c, muito particularmente, à escolha do sistema estrutural que melhor

deva interpretar uma obra. Embora este ponto pareça óbvio, não são poucos os problemas patológicos