Estudo de Patologias e Suas Causas Nas Estruturas de Concreto Armado de Obras de Edificações

8/15/2019 Estudo de Patologias e Suas Causas Nas Estruturas de Concreto Armado de Obras de Edificações

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Universidade Federal do Rio de Janeiro

ESTUDO DE PATOLOGIAS E SUAS CAUSAS

NAS ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO

DE OBRAS DE EDIFICAÇÕESEduardo Albuquerque Buys Gonçalves2015

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ESTUDO DE PATOLOGIAS E SUAS CAUSAS

NAS

ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO DE

OBRAS DE EDIFICAÇÕESEduardo Albuquerque Buys GonçalvesProjeto de Graduação apresentado ao Cursode Engenharia Civil da Escola Politécnica,

Universidade Federal do Rio de Janeiro,como parte dos requisitos necessários àobtenção do tí tulo de Engenheiro.Orientador: Jorge dos Santos

Rio de Janeiro

AGOSTO DE 2015

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ESTUDO DAS PATOLOGIAS E SUAS CAUSAS NAS ESTRUTURAS DE

CONCRETO ARMADO DE OBRAS DE EDIFICAÇÕESEduardo Albuquerque Buys GonçalvesPROJETO DE GRADUAÇÃO SUBMETIDO AO CORPO DOCENTE DO CURSODE

ENGENHARIA CIVIL DA ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADEFEDERAL DO RIO DE JANEIRO COMO PARTE DOS REQUISITOS

NECESSÁRIOS PARA A OBTENÇÃO DO GRAU DE ENGENHEIRO CIVIL.Examinado por:

__________________________________________

Prof. Jorge dos Santos, D.Sc (Orientador)

__________________________________________

Prof. Ana Catarina Evangelista, D.Sc.__________________________________________

http://monografias.poli.ufrj.br/monografias/monopoli10014879.pdfhttp://monografias.poli.ufrj.br/monografias/monopoli10014879.pdf


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Prof. Wilson Wanderley da Silva

__________________________________________

Prof. Isabeth da Silva Mello, M. Sc.

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GONÇALVES, Eduardo Albuquerque BuysEstudo das patologias e suas causas nas estruturas de

concreto armado de obras de edificações / EduardoAlbuquerque Buys Gonçalves – Rio de Janeiro: UFRJ/ ESCOLA POLITÉCNICA, 2015.XVII, 156 p.: il; 29,7 cm.

Orientador: Jorge dos Santos

Projeto de Graduação - UFRJ/ POLI/ Engenharia Civil,2015.Referências Bibliográficas: p. 150.1. Introdução. 2. Conceituação. 3. Patologias. 4.Diagnósticos. 5. Recuperação. 6. Estudos de caso. 7.Conclusão. I. SANTOS, Jorge dos. II. UniversidadeFederal do Rio de Janeiro, UFRJ, Curso de Engenharia

Civil. III. Engenheiro.

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Agradecimentos

Agradeço primeiramente aos meus pais, Eduardo e Fátima, por todo o apoioconcedido durante toda a vida, e nessa longa trajetória na faculdade não foi diferente.Grato por todo o esforço, paciência e dedicação despendidos. Vocês me deram a basepara que tudo isso fosse possí vel. Essa vitória também é vitória de vocês. Obrigado portudo.

Aos meus irmãos Alexandre e Juliana, que além de irmãos também são meuspadrinhos, e possuem parcela importante na minha criação. Mesmo depois de casados,nunca se fizeram ausentes, e formaram famí lias lindas nos dando preciosidades comoPedro, Breno, Carolina e Maria Flor.

À minha irmã Aymés, que espero que se torne uma Engenheira em breve. Espero

estar presente sempre para poder te dar o apoio necessário, de modo que os seus sonhosse realizem também.Aos amigos da graduação que entraram comigo, e àqueles que conheci ao longodessa jornada. Muitos momentos que ficarão guardados para sempre.Aos amigos de inf ância, aos amigos do colégio, e aos amigos que a vida meapresentou. Sem vocês a trajetória seria mais dif í cil.Ao professor e orientador deste trabalho Jorge Santos, pela paciência e atençãoprestados.

À professora Elaine Vasquez, pelo trabalho e pela dedicação aos alunos da Civil,sempre orientando e nos ajudando de forma muito gentil quando foi solicitada.

A todos os professores da Escola Politécnica que contribuí ram de alguma formapara a minha formação.


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Resumo do Projeto de Graduação apresentado à Escola Politécnica/ UFRJ como partedos requisitos necessários para a obtenção do grau de Engenheiro Civil.ESTUDO DAS PATOLOGIAS E SUAS CAUSAS NAS ESTRUTURAS DE

CONCRETO ARMADO DE OBRAS DE EDIFICAÇÕESEduardo Albuquerque Buys GonçalvesAGOSTO/2015

Orientador: Jorge dos Santos

Curso: Engenharia Civil

Sendo as estruturas de concreto armado o método construtivo mais utilizado no Brasil,tem-se um vasto número de edificações brasileiras que apresentam patologias. Estaspodem ocorrer nas diversas etapas construtivas numa obra, e se faz necessário umestudo

das causas anteriores mais recorrentes, de modo a evitar que os mesmos problemasvenham a acontecer no futuro. As manifestações patológicas trazem transtornos não sópara o cliente, mas também para o construtor, pois os custos de uma eventualintervençãoposterior a uma entrega de obra são maiores se comparados aos custos de uma execuçãobem-feita. Este trabalho traz alguns dos principais meios de investigação, inspeção eensaios de modo a agregar informações para o diagnóstico das patologias maisfrequentes

observadas na construção de obras multiresidenciais. É feito um levantamento dos tiposde patologias, da identificação das causas, das técnicas utilizadas para correção de

problemas e os materiais recomendados para o emprego nos reparos. É apresentadoalguns estudos de caso reais, com registros fotográficos dos problemas encontrados,onde

são expostas as causas das anomalias, e são comentadas as providências que foramtomadas a fim de solucionar as patologias.

Palavras-chave: patologia, estrutura, concreto armado

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Abstract of Undergraduate Project presented to POLI / UFRJ as a partial fulfilment of

the requirements for the degree of Civil Engineer.STUDY OF PATHOLOGIES AND ITS CAUSES IN STRUCTURES OF CONCRETE

BUILDING WORKS

Eduardo Albuquerque Buys GonçalvesAUGUST/2015

Advisor: Jorge dos Santos

Course: Civil Engineering

As the reinforced concrete structures the most widely used construction method in

Brazil,

has a large number of Brazilian buildings that present pathologies. These may occur at

various steps in a constructive work, and a study of the applicants previous causes is


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necessary in order to prevent the same problems may arise in the future. The

pathological

manifestations bear disorders not only for the customer but also for the builder, as the

costs of any further intervention to a work of delivery are higher compared to the costs

of

a well-made execution. This paper presents some of the main means of investigation,inspection and testing in order to add information for the diagnosis of the most common

conditions seen in the building multiresidenciais works. It is made a survey of the types

of pathologies, identifying the causes of the techniques used to correct problems and

materials recommended for use in repairs. It presented some real case studies, with

photographic records of problems encountered, where the causes of malfunctions are

exposed, and are discussed the steps that have been taken to solve the pathologies.

Keywords: pathology, structure, reinforced concrete

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Page 8Sumário1. Introdução ............................................................................................................... 11.1 Importância do tema ............................................................................................ 11.2 Justificativa da escolha do tema ........................................................................... 1

1.3 Objetivos ............................................................................................................. 2

1.4 Metodologia ........................................................................................................ 2

1.5 Estrutura do trabalho ........................................................................................... 3

2. Estruturas de Concreto Armado ............................................................................ 4

2.1 Conceituação ....................................................................................................... 42.2 Uso do concreto armado no Brasil ....................................................................... 52.3 Normas técnicas .................................................................................................. 62.4 Componentes do concreto armado ....................................................................... 7

2.4.1 Cimento ........................................................................................................ 8

2.4.2 Agregados .................................................................................................. 11

2.4.3 Água ........................................................................................................... 122.4.4 Aditivos ...................................................................................................... 13

2.4.5 Aço............................................................................................................. 152.5 Vantagens e desvantagens do uso do concreto armado ....................................... 16

3. Patologias em Estruturas de Concreto Armado .................................................. 17

3.1 A patologia inserida no contexto da Construção Civil ........................................ 173.2 Definição de patologia e outros conceitos .......................................................... 183.2.1 Patologia .................................................................................................... 18

3.2.2 Vida útil ..................................................................................................... 183.2.3 Durabilidade ............................................................................................... 22

3.2.4 Desempenho de uma edificação .................................................................. 243.3 Procedimentos para análise de vida útil ............................................................. 263.4 Requisitos e critérios de desempenho e qualidade .............................................. 27

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3.5 As patologias relacionadas aos custos da construção .......................................... 293.6 Fatores e mecanismos de degradação ................................................................. 32

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3.7 Causas e origens das patologias ......................................................................... 34

3.7.1 Falhas no projeto ........................................................................................ 35

3.7.2 Materiais inadequados ................................................................................ 36

3.7.3 Erros na execução ....................................................................................... 373.7.4 Utilização indevida e manutenção ausente .................................................. 40

3.6.5 Considerações finais sobre as origens das patologias .................................. 413.8 Tipos de patologias mais comuns ...................................................................... 43

3.8.1 Fissuras ...................................................................................................... 43

3.8.2 Corrosão das armaduras .............................................................................. 523.8.3 Desagregação do Concreto e Eflorescência ................................................. 544. Diagnósticos de Patologias em Estruturas de Concreto Armado........................ 554.1 As etapas do diagnóstico ................................................................................... 564.2 Realização da inspeção preliminar e inspeção detalhada .................................... 584.2.1 Inspeção Preliminar .................................................................................... 614.2.2 Inspeção Detalhada ..................................................................................... 68

4.3 Métodos de Ensaios ........................................................................................... 724.3.1 Determinação da resistência à compressão do concreto ............................... 724.3.2 Determinação da resistência à tração do concreto........................................ 784.3.3 Verificação da profundidade de carbonatação ............................................. 804.3.4 – Determinação da resistividade elétrica ..................................................... 834.3.5 –Verificação da homogeneidade do concreto por ultrassom ........................ 844.3.6 Determinação de cloretos ............................................................................ 874.3.7 Porosidade .................................................................................................. 88

4.3.8 Determinação da posição e profundidade da armadura ................................ 884.3.9 Potencial de corrosão .................................................................................. 89

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4.3.10 Taxa de corrosão....................................................................................... 904.3.11 Prova de carga .......................................................................................... 90

4.3.12 Método da maturidade .............................................................................. 924.3.13 Outros métodos ......................................................................................... 934.4 Classificação das fissuras quanto à atividade ..................................................... 935. Recuperação de patologias em edificações........................................................... 945.1 Recuperação superficial do concreto .................................................................. 955.1.1 Polimento ................................................................................................... 96

5.1.2 Lavagem ..................................................................................................... 975.1.3 Saturação .................................................................................................. 1025.1.4 Corte ........................................................................................................ 102

5.2 Recuperação de danos profundos no concreto .................................................. 1045.2.1 Reparo com graute .................................................................................... 105

5.2.2 Reparo com concreto convencional ........................................................... 106

5.2.3 Reparo com concreto projetado ................................................................. 108

5.2.4 Reparo com argamassa ............................................................................. 110

5.3 Tratamento das armaduras ............................................................................... 113

5.3.1 Armaduras corroí das ................................................................................. 1135.3.2 Reforço das armaduras.............................................................................. 1155.4 Emendas das ferragens .................................................................................... 117

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5.4.1 Emenda por transpasse.............................................................................. 117

5.4.2 Emendas com luvas .................................................................................. 118

5.4.3 Emendas com solda .................................................................................. 118

5.5 Adição de chapas e perfis metálicos ................................................................ 1195.6 Reforço de pilares por meio de encamisamento com concreto de alto desempenho

(CAD) ................................................................................................................... 1225.7 Reforço de pilares com polí meros reforçados com fibra de carbono (PRFC) .... 123

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5.8 Tratamento de fissuras ..................................................................................... 127

5.8.1 Fissuras devido à flexão ............................................................................ 1275.8.2 Fissuras devido à cisalhamento ................................................................. 1285.8.3 Fissuras devido à compressão ................................................................... 1295.8.4 Fissuras devido à punção .......................................................................... 1295.9 Técnica de injeção fissuras .............................................................................. 1315.9 Técnica de selagem de fissuras ........................................................................ 1335.10 Costura de fissuras (método do grampeamento) ............................................. 1346. Estudos de caso .................................................................................................... 136

6.1 Caso 1 ............................................................................................................. 136

6.2 Caso 2 ............................................................................................................. 139

6.3 Caso 3 ............................................................................................................. 140

6.4 Caso 4 ............................................................................................................. 143

6.5 Caso 5 ............................................................................................................. 144

6.6 Considerações Finais ....................................................................................... 1487. Conclusões ........................................................................................................... 149

7.1 Considerações finais ........................................................................................ 1497.2 Sugestões para trabalhos futuros ...................................................................... 149Referências Bibliográficas ...................................................................................... 151

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Lista de figuras

Figura 1 - Viga de concreto simples (a) e armado (b). Fonte: PFEIL (1989) ..................

4

Figura 2 - Pasta de cimento e água. Fonte: METHA e MONTEIRO (2008) ...................7

Figura 3 - Argamassa. Fonte: METHA e MONTEIRO (2008) ....................................... 8

Figura 4 – Concreto simples. Fonte: METHA e MONTEIRO (2008) ............................ 8

Figura 5 - Agregados: miúdo (areia, esq.) e graúdo (brita, dir.). Fonte: MEHTA eMONTEIRO (2008) .................................................................................................... 11

Figura 6 - Decréscimo da resistência à compressão com o aumento do fatorágua/cimento.Fonte: SOUZA e RIPPER (1998) ................................................................................ 13

Figura 7 - Conceituação de vida útil das estruturas de concreto tomando por referência ofenômeno de corrosão de armaduras. Fonte: HELENE (1997) ..................................... 19Figura 8 - Diferentes desempenhos de uma estrutura, com o tempo em função de

diferentes fenômenos patológicos. Fonte: SOUZA e RIPPER (1998) .......................... 24Figura 9 - Hipóteses para reconversão de estruturas com desempenho insatisfatório.

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Estudo de Patologias e Suas Causas Nas Estruturas de Concreto Armado de Obras de Edificações

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