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PATOLOGIAS NAS ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO

JONAS RODRIGO ZIMMERMANN CAVACO

BLUMENAU

2008

Universidade Regional de Blumenau - FURB

Centro de Cincias Tecnolgicas - CCT

Departamento de Engenharia Civil

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JONAS RODRIGO ZIMMERMANN CAVACO

PATOLOGIAS NAS ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO

Trabalho de Concluso de Curso apresentado ao

curso de Graduao em Engenharia Civil do

Centro de Cincias Tecnolgicas da Universidade

Regional de Blumenau como requisito parcial para

a obteno do titulo de Engenheiro Civil.

Orientador: Prof. Ademar Cordero, Doutor, FURB

BLUMENAU

2008

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PATOLOGIAS NAS ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO

Por

JONAS RODRIGO ZIMMERMANN CAVACO

Trabalho de concluso de curso aprovada, como requisito parcial para obteno do grau de bacharel em Engenharia Civil, pela Banca examinadora formada por:

_________________________________________________ Presidente: Prof. Ademar Cordero, Doutor, FURB

_________________________________________________ Membro: Prof. Dcio Zendron, Mestre, FURB

_________________________________________________ Membro: Prof. Ralf Klein, Mestre, FURB

Blumenau, julho de 2008.

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Dedico este trabalho aos meus pais, Ademilson e Ivone, que com seu amor sempre me apoiaram no aprimoramento de meus estudos.

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AGRADECIMENTOS

Ao professor Dr. Ademar Cordero, pelas orientaes;

A BPS Construtora, pelo apoio e compreenso ao desenvolvimento deste;

Ao Engenheiro Carlos Rischbieter, pelo acervo tcnico e sua disponibilidade;

As pessoas que colaboraram para a realizao deste trabalho.

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O segredo no correr atrs das borboletas... cuidar do jardim para que elas venham at voc.

Mrio Quintana

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RESUMO

O presente trabalho faz uma reviso bibliogrfica a respeito das patologias encontradas

nas estruturas de concreto armado, que para Ripper (1998), Patologia a parte da engenharia que

estuda os sintomas, os mecanismos as causas e as origens dos defeitos das construes civis.

Num primeiro momento so analisadas as origens dos defeitos das patologias. No capitulo

seguinte, so descritas as principais patologias encontradas numa estrutura de concreto armado,

suas particularidades, suas principais causas, os fatores intervenientes, que aceleram o processo,

os meios de se evitar sua ocorrncia, bem como os mtodos de proteo e recuperao

efetivamente eficientes. Ainda descrevemos algumas tcnicas que vm sendo utilizadas na

atualidade para se tratar as patologias. E finalmente so apresentadas as concluses a respeito do

assunto destacando a importncia de se tratar das patologias nas estruturas de concreto armado,

onde as melhorias so muito menos onerosas para o cliente.

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SUM`RIO

1 INTRODUO .............................................................................................................................. 8

2 OBJETIVOS ................................................................................................................................... 9

2.1 GERAL ........................................................................................................................................ 9

2.2 ESPECIFICOS.............................................................................................................................. 9

3 REVISO DE BIBLIOGR`FICA................................................................................................. 10

4 REFERNCIAL TERICO .......................................................................................................... 12

4.1 ORIGEM DOS DEFEITOS DAS ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO ............................. 12

4.2 PATOLOGIAS GERADAS NA ETAPA DE CONCEPO DA ESTRUTURA (PROJETO)......... 12

4.3 PATOLOGIAS GERADAS NA ETAPA DE EXECUO DA ESTRUTURA (CONSTRUO) . 13

4.4 PATOLOGIAS GERADAS NA ETAPA DE UTILIZAO DA ESTRUTURA (MANUTENO)15

4.5 PRINCIPAIS PATOLOGIAS NAS ESTRUTURAS DE CONCRETO............................................ 17

4.5.1 Fissurao................................................................................................................................. 17

4.5.1.1 Fissuras por contrao plstica do concreto ....................................................................... 18

4.5.1.2 Fissuras por assentamento do concreto com perda de aderncia das barras das armaduras. . 19

4.5.1.3 Fissuras por movimentao de formas e escoramento ........................................................ 19

4.5.1.4 Fissuras por retrao do concreto ....................................................................................... 20

4.5.1.5 Fissuras por recalques das fundaes................................................................................. 21

4.5.1.6 Fissuras por variao de temperatura ................................................................................. 22

4.5.1.7 Fissuras por aes aplicadas .............................................................................................. 23

4.5.1.8 Fissuras por desagregao do concreto .............................................................................. 23

4.5.1.9 Fissuras por ataques biolgicos ......................................................................................... 23

4.5.2 Carbonatao do concreto ........................................................................................................ 24

4.5.3 Corroso das armaduras ........................................................................................................... 26

5 TERAPIA DOS DEFEITOS DAS ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO .......................... 29

5.1 TERAPIA PARA FISSURA EM VIGAS POR FLEXO................................................................ 29

5.2 TERAPIA PARA FISSURA POR CORROSO DE ARMADURAS.............................................. 29

5.3 TERAPIA PARA FISSURA POR DILATAO TRMICA.... ...................................................... 30

5.4 FISSURA POR MOVIMENTAO DE FORMAS........................................................................ 31

6 CONCLUSO .............................................................................................................................. 32

7 REFERNCIAS BIBLIOGR`FICAS ........................................................................................... 34

ANEXO................................................................................................................................................. 36

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1 INTRODUO

A engenharia civil uma rea que est em constante evoluo, seja no ponto de vista dos

materiais utilizados para as construes, seja pelas tcnicas construtivas empregadas. O homem

vem desenvolvendo, desde as primeiras civilizaes que temos conhecimento, os materiais, as

tecnicas e os mtodos, consolidando assim cada vez mais a tecnologia da construo, a tecnologia

dos materiais e as respectivas tecnicas construtivas.

Mesmo as estruturas bem projetadas e construidas, e corretamente utilizadas,

desenvolvem sintomas patolgicos. Muitos so os casos de estrutura que, por um motivo ou por

outro, necessitam ter sua capacidade portante aumentada. Nestes casos, que, implicam trabalhos

de recuperao ou de reforo da estrutura, o conhecimento dos procedimentos e das tcnicas a

serem adotados de fundamental importancia para que a estrutura tenha realmente a sua

capacidade portante original restaurada.

Tendo em vista o conhecimento atual dos processos e mecanismos destrutivos que

atuam sobre as estruturas e considerando a grande evoluo tecnolgica dos ultimos anos, com o

desenvolvimento de equipamentos e tecnicas de observao de estruturas, perfeitamente

possvel diagnosticar com exito a maioria dos problemas patologicos.

Nesta monografia pretendemos apontar as causas, apresentar inumeros problemas

enfrentados pelos arquitetos e engenheiros em seu trabalho de projetar, construir, fiscalizar e

manter as obras civis.

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2 OBJETIVOS

2.1 GERAL

O objetivo deste trabalho fazer um aprofundamento sobre as patologias existentes nas

estruturas de concreto armado.

2.2 ESPECFICOS

- Identificar, avaliar e diagnosticar patologias relacionadas s estruturas de concreto

armado;

- Analisar mtodos de manuteno preventivos e corretivos nas patologias.

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3 REVISO DE BIBLIOGR`FICA

Uma obra, da mesma forma que um ser vivo, encontra-se submetido ao de elementos

tais como: calor, umidade, ventos, geadas etc., tambm tem que suportar aes de tipo mecnico

que podem cansa-la, fatiga-la e inclusive feri-la. Por conseguinte, dos cuidados e fiscalizao

durante seu crescimento ou construo depender muito a vida da obra e no se deve pensar que

terminam com a sua realizao, preciso continuar fazendo manuteno (C`NOVAS, 1988).

Segundo Helene (1992), embora o concreto possa ser considerado um material

praticamente eterno, desde que receba manuteno sistemtica e programada, h construes que

apresentam manifestaes patolgicas em intensidade e incidncia significativas, acarretando

elevados custos para sua correo. Sempre h comprometimento dos aspectos estticos e, na

maioria das vezes, reduo da capacidade resistente, podendo chegar, em certas situaes, ao

colapso parcial ou total da estrutura.

Objetivamente, as causas da deteriorao podem ser as mais diversas, desde o

envelhecimento natural da estrutura at os acidentes, e at mesmo a irresponsabilidade de

alguns profissionais que optam pela utilizao de fora das especificaes, na maioria das vezes

por alegadas razes economicas (SOUZA, 1998).

A durabilidade e a consequente previso da vida til das estruturas de concreto armado

esto sendo objeto de muitas pesquisas em diversas instituies, tanto no Brasil como no exterior.

Estudos indicam que os problemas patolgicos ocorrem, em aproximadamente 50% dos casos,

por falhas de projeto e planejamento das edificaes (FIGUEIREDO, 2006).

Segundo Aranha e Dal Molin (1994), as falhas de execuo das estruturas podem ser de

todo o tipo, podendo estar vinculadas confeco, instalao e remoo das frmas e

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cimbramentos; corte, dobra e montagem das armaduras e dosagem, mistura, transporte,

lanamento, adensamento e cura do concreto, todas elas relacionadas, principalmente, ao

emprego de mo-de-obra desqualificada ou falta de superviso tcnica.

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4 REFERNCIAL TERICO

4.1 ORIGEM DOS DEFEITOS DAS ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO

Para Ripper (1998), salvo os casos correspondentes ocorrncia de catstrofes naturais,

em que a violncia das solicitaes, aliada ao carter marcadamente imprevisvel das mesmas,

ser o fator preponderante. Os problemas patolgicos tm suas origens motivadas por falhas, que

ocorrem durante a realizao de uma ou mais, das atividades inerentes ao processo genrico, a

que se denomina de construo civil, processo este que pode ser dividido, como j dito, em trs

etapas bsicas: concepo, execuo e utilizao.

Em nvel de qualidade, exige-se, para etapa de concepo, a garantia de plena satisfao

do cliente, de facilidade de execuo e de possibilidade de adequada manuteno; para etapa de

execuo, ser de garantir o fiel atendimento ao projeto, e para a etapa de utilizao, necessrio

conferir a garantia de satisfao do utilizador e a possibilidade de extenso da vida til da obra

(SOUZA, 1998).

Botelho (1995), afirma que o surgimento de problema patolgico em dada estrutura

indica, em ltima instncia e de maneira geral, a existncia de uma ou mais falhas durante a

execuo de uma ou mais etapas da construo, alm de apontar para falhas tambm no sistema

de controle de qualidade prpria a uma ou mais atividades.

4.2 PATOLOGIAS GERADAS NA ETAPA DE CONCEPO DA ESTRUTU RA

(PROJETO)

Segundo Helene (1992), as falhas originadas de um estudo preliminar deficiente, ou de

anteprojetos equivocados, so responsveis, principalmente, pelo encarecimento do processo de

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construo, ou por transtornos relacionados utilizao da obra, enquanto as falhas geradas

durante a realizao do projeto final de engenharia so as responsveis pela implantao de

problemas patolgicos srios e podem ser to diversas como:

Elementos de projeto inadequados (m definio das aes atuantes ou de combinao

mais desfavorvel das mesmas, escolha infeliz de modelo analtico, deficincia no clculo

da estrutura ou na avaliao da resistncia do solo, etc.);

Falta de compatibilizaro entre a estrutura e a arquitetura, bem como com os demais

projetos civis;

Especificao inadequada de materiais;

Detalhamento insuficiente ou errado;

Detalhes construtivos inexeqveis;

Falta de padronizao das representaes (convenes);

Erros de dimensionamento.

4.3 PATOLOGIAS GERADAS NA ETAPA DE EXECUO DA ESTRUTUR A

(CONSTRUO)

Para Ripper (1998), neste aspecto, fazem-se necessrias duas observaes. A primeira diz

respeito seqncia natural do processo genrico, ou seja, o critrio de que s seja iniciada a

etapa de execuo aps estar concluda a de concepo. Isto, embora seja o lgico e o ideal

raramente ocorrem mesmos em obras de maior vulto, seja sendo prtica comum, por exemplo,

serem feitas adaptaes (ou mesmo modificaes) no projeto j durante a obra, sob a desculpa,

normalmente no vlida, de serem necessrias certas simplificaes construtivas, que, na maioria

dos casos, acabam por contribuir para a ocorrncia de erros.

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A segunda observao diz respeito ao processo industrial denominado de construo civil,

completamente atpico quando se olha a atividade industrial, pois nesta os componentes passam

pela linha de montagem e saem como produtos terminados. Enquanto na construo civil os

componentes so empregados, em determinadas atividades, em locais de onde no mais sairo

(exceo feitas s estruturas pr-fabricadas), que seguem, grosso modo, o roteiro normal da

produo industrial a menos da etapa de montagem final.

Segundo Bauer (1994), uma vez iniciada a construo pode ocorrer falhas das mais

diversas naturezas, associadas a causas to diversas como falta de condies locais de trabalho

(cuidados e motivaes), no capacitao profissional de mo de obra e desistncia de controle de

qualidade de execuo, m qualidade de materiais e componentes, irresponsabilidade tcnica e

at mesmo sabotagem.

O caso das estruturas, vrios problemas patolgicos podem surgir em virtude do que j foi

comentado. Uma fiscalizao deficiente um fraco comando de equipes, normalmente

relacionados a uma baixa capacitao profissional do engenheiro e do mestre de obras, podem,

com facilidade, levar a graves erros em determinadas atividades, como a implantao da obra,

escoramento, formas, posicionamento e qualidade de armaduras e a qualidade do concreto, desde

o seu fabrico at a cura (CALLISTER, 2002).

Botelho comenta o assunto afirmando:

[...] a ocorrncia de problemas patolgicos cuja origem est na etapa de

execuo devida, basicamente, ao processo de produo que em muito

prejudicado por refletir de imediato os problemas socioeconmicos, que

provocam baixa qualidade tcnica dos trabalhadores menos qualificados,

como os serventes e os meio-oficiais, e mesmo do pessoal com alguma

qualificao profissional (BOTELHO 1996, p.43).

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Para Helene (1992), as estruturas, os materiais e componentes, em sua grande maioria,

tm sua qualidade e forma de aplicao normatizada. Entretanto, o sistema de controle, em nvel

de construtor, tem-se mostrado bastante falho, e a metodologia para a fiscalizao e aceitao dos

materiais, no em regra geral, aplicada, sendo este mais um fator que demonstra a fragilidade e

a m organizao da indstria da construo, assim como evidncia a posio subalterna que est

ocupada em relao a indstria de matrias e componente.

Com tudo isso, so bastante comuns os problemas patolgicos que tem origem

inadequadas na qualidade dos materiais e componentes. A menor durabilidade, os erros

dimensionais, a presena de agentes agressivos incorporados e a baixa resistncia mecnica so

apenas alguns dos muitos problemas que podem ser implantados nas estruturas com conseqncia

nesta baixa qualidade.

4.4 PATOLOGIAS GERADAS NA ETAPA DE UTILIZAO DA ESTRUT URA

(MANUTENO)

Acabadas as etapas de construo e execuo, e mesmo quando tais etapas tem sido de

qualidade adequada, as estruturas podem, apresentar problemas patolgicos originados da

utilizao errnea ou da falta de um programa de manuteno adequado.

Segundo Ripper (1998), de certa forma uma estrutura poder ser vista como um

equipamento mecnico que, para ter sempre bom desempenho, deve ter manuteno eficiente,

principalmente em partes onde o desgaste e a deteriorao sero potencialmente maiores.

Para Bauer (1994), os problemas patolgicos ocasionados pelo uso inadequado podem ser

evitados informando-se ao usurio sobre as possibilidades e limitaes da obra, como, por

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exemplo:

Edifcios em alvenaria estrutural o usurio (morador deve ser informado sobre quais so

as paredes portantes, de forma que no venha a fazer obras de demolio ou de aberturas

de vos (portas ou janelas) nessas paredes, sem a prvia consulta e assistncia executiva

de especialista incluindo, preferencialmente, o projetista da estrutura;

Pontes a capacidade de carga da ponte deve ser sempre informada em local visvel e de

forma insistente.

Os problemas patolgicos inadequados por manuteno inadequada ou mesmo por

ausncia inadequada de manuteno tm sua origem no desconhecimento tcnico, na

incompetncia, no desleixo e em problemas econmicos. A falta de alocao de verbas para a

manuteno pode vir a tornar-se fator responsvel pelo surgimento de problemas estruturais de

maior monta, implicando gastos significativos e, no limite a prpria demolio da estrutura

(RODRIGUES, 1991).

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4.5 PRINCIPAIS PATOLOGIAS NAS ESTRUTURAS DE CONCRETO

4.5.1 Fissurao

A fissurao um fenmeno to velho quanto o prprio concreto armado e tem sido

motivo de anlise por parte de tecnologistas de todos os tempos e talvez por essa razo a fissura

seja, atualmente, um dos sintomas mais marcantes das doenas do concreto armado ou massa

(RIPPER, 1998).

Segundo Rodrigues (2001), na poca do ano em que a temperatura ambiente mantm-se

elevada, freqente o aparecimento de fissuras ou trincas no concreto.

Paulon (2005), afirma que as prticas modernas de construo, com exigncias de altas

resistncias iniciais, desforma em pequenas idades, concretos bombeados e outras, tornaram a

trinca ou fissura ainda mais freqente.

Ocorriam menos trincas na poca em que se usavam concretos com menores consumos de

cimento, abatimentos menores e empregava-se mais tempo no adensamento e acabamento

durante uma concretagem (HELENE, 2003).

certo que seja quase impossvel executar um concreto totalmente livre de algum tipo de

fissura, mas existem medidas para reduzir sua ocorrncia ao mnimo possvel.

Entretanto, segundo Mehta e Monteiro (1994), interessante observar que, no entanto, a

caracterizao da fissurao como deficincia estrutural depender sempre da origem, intensidade

e magnitude do quadro de fissurao existente, posto que o concreto, por ser material com baixa

resistncia trao, fissurar por natureza, sempre que as tenses trativas, que podem ser

instalados pelos mais diversos motivos, superarem a sua resistncia ltima trao.

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Silva (1995) destaca que classificadas as fissuras e de posse do mapeamento, pode-se dar

incio ao processo de determinao de suas causas, de forma a poderem-se estabelecer as

metodologias e proceder aos trabalhos de recuperao ou de reforo, como a situao o exigir.

necessrio sempre muito ateno e competncia, pois uma anlise malfeita pode levar aplicao

de um mtodo de recuperao ou de reforo inadequado e, caso no sejam eliminadas as causas,

de nada vai adiantar tentar sanar o problema, pois, neste caso, ele ressurgir, e at mesmo poder

vir a agravar-se.

Alm do aspecto antiesttico e a sensao de pouca estabilidade que apresenta uma pea

fissurada, os principais perigos decorrem da corroso da armadura e da penetrao de agentes

agressivos externos no concreto.

Devido a isso a NBR - 6118 (NB 1/78), subitem 4.2.2, considera fissurao como

nociva quando a abertura das fissuras na superfcie do concreto ultrapassa os seguintes valores:

0,1 mm para peas no protegidas, em meio agressivo;

0,2 mm para peas no protegidas, em meio no agressivo; e

0,3 mm para peas protegidas.

4.5.1.1 Fissuras por contrao plstica do concreto

Segundo Ripper (1998), este o primeiro dos casos em que a fissurao, no processo de

execuo de uma determinada pea estrutural, ocorre ainda antes da pega do concreto, devido

evaporao excessivamente rpida da gua que foi utilizada em excesso para a feitura do

material. Nada a ver com o comportamento reolgico prprio do concreto, sendo que a massa, em

conseqncia, se contrai de forma irreversvel, podendo este movimento acontecer imediatamente

aps o lanamento do concreto (10 minutos).

Helene (1986) acrescenta que este processo de fissuramento mais comum em superfcies

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extensas, como lajes e paredes, com as fissuras sendo normalmente paralelas entre si e fazendo

ngulo de aproximadamente 45 com os cantos, sendo superficiais, na maioria dos casos.

Entretanto, em funo da esbeltez das peas em questo, elas podem vir mesmo a seccion-la.

4.5.1.2 Fissuras por assentamento do concreto com perda de aderncia das barras das armaduras.

Para Ripper (1998), a fissurao por assentamento do concreto ocorre sempre que este

movimento natural da massa, resultante da ao da fora da gravidade, impedido pela presena

de formas ou de barras da armadura, sendo tanto maior quanto mais espessa for a camada de

concreto.

As fissuras formadas pelo assentamento do concreto acompanham os desenvolvimentos

das armaduras e provocam a criao do chamado efeito de parede, ou de sombra, que consiste na

formao de um vazio por baixo da barra que reduz aderncia desta para a o concreto. Se o

agrupamento de barras for muito grande as fissuras podero interagir entre si, gerando, situaes

mais graves, como a perda total de aderncia (FIGUEIREDO, 2005).

Silva (1995) acrescenta que importante tambm considerar-se que tambm em termo de

durabilidade, fissuras como essas que acompanham as armaduras, so as mais nocivas, pois

facilitam bem mais que as ortogonais, o acesso direto dos agentes agressores, facilitando a

corroso das armaduras.

4.5.1.3 Fissuras por movimentao de formas e escoramento

Segundo Ripper (1998), a fissurao derivada do movimento de formas pode resultar de:

Deformao acentuada da pea, gerando alterao de sua geometria, com perda de

resistncia e desenvolvimento de um quadro de fissurao caracterstico de deficincia de

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capacidade resistente.

Deformao das formas (Figura 1), por mau posicionamento por falta de fixao adequada

pela existncia de juntas mal vedadas ou de fendas, ou por absoro da gua do concreto

permitindo a criao de juntas de concretagem no previstas, o que normalmente leva

fissurao.

Figura 1 Fissura causada por movimentao da frma (Ripper, 1998).

4.5.1.4 Fissuras por retrao do concreto

Para Ripper (1998), a retrao do concreto um movimento da massa que, no entanto

contrada pela existncia, tambm natural de restries postas por obstculos internos (barras de

armaduras) e externos (vinculao e outras peas estruturais). Se este comportamento reolgico

no for considerado, quer em nvel de projeto, quer de execuo so grandes as possibilidades do

desenvolvimento de um quadro de fissurao, que pode levar a formao de trincas que

seccionem completamente s peas mais esbeltas, como no caso de lajes e paredes.

Helene (1986) chama a ateno que alm da anlise das tenses de retrao e da

disposio de armadura de pele nos casos de peas de grandes dimenses. importante cuidar da

interao da estrutura com o meio ambiente, na poca da concretagem (as elevadas temperaturas,

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os baixos teores de umidade do ar e a incidncia diretas de ventos e radiao solar so aspectos

extremamente prejudiciais ao normal endurecimento do concreto), que a mistura no tenha gua

mais que a necessria e de que as peas sejam convenientemente curadas.

A Figura 2, segundo Ripper (1998), mostra configuraes tpicas de fissuras de retrao

(que normalmente so notadas algum tempo depois do endurecimento do concreto): no caso das

vigas as fissuras situam-se em todo o contorno da alma das mesmas, paralelas entre si, a

intervalos quase regulares, podendo ocorrer em qualquer ponto do vo; no caso das lajes, foram

uma figura de aspecto de mosaico podendo ocorrer em ambas as faces.

Figura 2 Fissuras de retrao plstica do concreto (RIPPER, 1998).

4.5.1.5 Fissuras por recalques das fundaes

Figura 3 Fissuras causadas por recalques das fundaes.

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Segundo Thomaz (1989), de forma geral, os recalques nos pilares geram fissuras de

abertura varivel nas vigas ligadas a eles, sendo estas aberturas maiores na parte superior das

vigas. As fissuras decorrentes dos recalques dependem da magnitude destes.

Souza (1998) e Figueiredo (2006), afirmam que as fissuras por requalque sero ainda mais

significativas quando as armaduras forem deficientes ou mesmo quando estas estiverem mal

posicionadas no elemento.

4.5.1.6 Fissuras por variao de temperatura

Segundo Ropper (1998), a instaurao de diferentes estados de tenso em diferentes

sees de uma mesma pea estrutural ( semelhana nos casos dos recalques estruturais). A

criao de estado de sobre tenso gerado por contrao ou dilatao trmica, so situaes que

normalmente geram fissurao, posto que, em qualquer um dos casos, criam-se tenses

superiores a capacidade resistente ou de deformao das peas.

De acordo com Cnovas (1988), uma situao tpica a que se d nas coberturas, em

particular as horizontais muito mais expostas aos gradientes trmicos naturais do que as peas

verticais da estrutura, gerando em conseqncia, movimentos diferenciados entre elementos

verticais e horizontais que, normalmente, resultam em fissurao, agravada no caso de diferena

de inrcia (encontro lajes - vigas) ou de materiais resistentes (lajes mistas ou pr-fabricadas).

A preveno contra esse tipo de fissurao passa, dentre outros aspectos, pela correta

considerao da influncia do meio ambiente, pela ateno especial ao detalhamento das

armaduras das peas solidrias que possuam inrcias muitos diferentes, pela correta disposio de

juntas de dilatao e pela considerao cuidadosa das cores das pinturas a adotar para os vrios

elementos estruturais (HELENE, 1986).

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4.5.1.7 Fissuras por aes aplicadas

Incluem-se, neste item, os diversos processos de fissuramento que possam resultar de

aes aplicadas localizadamente e passam tanto por choques de veculos como por introduo de

esforos de proteo, ou ainda pela carga de vigas ou pilares, considerada como cargas

concentradas (SOUZA, 1998).

4.5.1.8 Fissuras por desagregao do concreto

A desagregao do material um fenmeno que frequentemente pode ser observado nas

estruturas de concreto, causado pelos mais diversos fatores, ocorrendo, na maioria dos casos, em

conjunto com a fissurao.

Para Padaratz (2000), devem-se entender como desagregao a prpria separao fsica de

placas ou fatias de concreto, com perda de monolitismo e, na maioria das vezes, perda tambm da

capacidade de engrenamento entre os agregados e da funo ligante do cimento. Como

conseqncia, tem-se que uma pea de sees de concreto desagregado perder, localizada ou

globalmente, a capacidade de resistir aos esforos que a solicitam.

4.5.1.9 Fissuras por ataques biolgicos

Varias as aes biolgicas (razes de vegetao, microorganismos, etc.) que, ao

penetrarem no concreto e acharem o ambiente prprio ao seu desenvolvimento, vm a cupar o

espao dentro de uma massa estrutural, gerando tenses internas e fraturando o concreto

(HELENE, 1986).

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4.5.2 Carbonatao do concreto

A carbonatao, resulta diretamente da ao dissolvente do anidrido carbnico (CO2),

presente no ar atmosfrico, sobre o cimento hidratado, com a formao do carbonato de clcio e a

conseqente reduo do pH do concreto at valores inferiores a 9. Quanto maior for a

concentrao de CO2 presente, menor ser o pH, ou, por outro lado, mais espessa ser a camada

de concreto carbonatada, segundo DAFICO (1993).

Segundo Soretz, apud HELENE (1992), a carbonatao em si, e se ficasse restrita a uma

espessura inferior da camada de cobrimento das armaduras, seria at benfica para o concreto,

pois aumentaria as suas resistncias qumicas e mecnicas. A questo que, em funo da

concentrao de CO2 na atmosfera e da porosidade e nvel de fissurao de concreto, a

carbonatao pode atingir armadura, quebrando o filme xido que a protege, corroendo-a.

Encontrando ambiente propcio, como o proporcionado por um concreto altamente poroso, a

propagao da carbonatao, em profundidade, faz-se segundo a lei representada pela equao

(1), como se pode observar na Figura 8.

n Ktx = Equao (1)

Onde: x = profundidade de penetrao da carbonatao;

K = constante, funo da porosidade e permeabilidade do concreto;

n = 2, em ambientes interiores;

n < 2, em ambientes exteriores.

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Figura 8 Variao da profundidade de carbonatao com o tempo e com a relao a/c

(SORETZ, apud HELENE, 1992).

Nos casos em que a abertura das fissuras seja significativa (w > 0,4 mm), a penetrao da

carbonatao acelerada, seguindo a orientao dada pela direo das fendas, para o interior do

concreto e rumo s barras da armadura, implantando, inevitavelmente a corroso.

Soretz, apud HELENE (1992), afirma que, se o concreto estiver totalmente saturado, no

poder ficar carbonatado, posto que a difuso do CO2 s possvel atravs dos poros do

concreto. Em geral, considera-se que se houver 0,5% a 0,1% (em volume) de gua nos poros de

concreto, a carbonatao j no possvel.

[...], alm disto, deve-se tambm entender que, num concreto carbonato, o

risco de corroso por ao de agentes agressores, como os cloretos, bem

maior. (GENTIL, 2003, P.205)

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4.5.3 Corroso das armaduras

Dentre vrios autores pesquisados, parece existir um consenso sobre as definies do

processo de corroso.

Para Helene (1986), corroso uma interao destrutiva de um material com o ambiente,

seja por reao qumica, ou eletroqumica.

A afirmao anterior semelhante de Panossian, (citado por CASCUDO, 1997) que

define corroso metlica como sendo a transformao de um metal em on metlico pela sua

interao qumica ou eletroqumica com o meio em que se encontra.

Para Bauer (1994), a corroso transformao no intenciona de um metal, a partir de

suas superfcies expostas, em compostos no aderentes, solveis ou despersveis no ambiente em

q o metal se encontra.

Gentil (2003) tem uma definio muito semelhante s anteriormente citadas e acrescenta

que a corroso, em alguns casos, se assemelha ao inverso do processo metalrgico. E completa:

[...] o produto da corroso de um metal bem semelhante ao minrio do

qual originalmente extrado. O oxido de ferro mais comumente encontrado

na natureza a hematita , Fe2 O3 e a ferrugem o Fe2 O3 hidratado, Fe2 O3 nH2O,

isto , o metal tendendo a retornar a sua condio de estabilidade

(GENTIL, 2003, p. 1).

De maneira geral, a corroso poder ser entendida como a deteriorao de um material,

por ao qumica ou eletroqumica do meio ambiente aliada ou no a esforos mecnicos.

Segundo Andrade (1992), nos casos das barras de aos imersas no meio do concreto a

deteriorao das armaduras de ao, caracterizada pela destruio da pelcula passivante

existente ao redor de toda a superfcie exterior das barras. Esta pelcula formada como resultado

27

do impedimento da dissoluo do ferro pela elevada alcalinidade da soluo aquosa que existe no

concreto.

Ao produzir-se por efeito da corroso xido expansivo com o aumento do volume de 8 a

10 vezes o volume o original, criam-se fortes tenses no concreto, que fazem com que este se

rompa por trao, apresentando fissuras que seguem as linhas das armaduras principais, e

inclusive dos estribos, se a corroso foi muito intensa (NEVILLE, 1997).

Figura 4 Pilar apresentando desagregao e presena de corroso acentuada.

Cascudo (2005), afirma que configurando o ambiente para a convivncia salutar entre as

barras de ao e o meio de concreto resta indicar se o mecanismo de desativao, ou seja, de

gerao de corroso, por destruio da camada xida de revestimento protetor das barras:

corroso por tenso fraturante: o caso dos aos que so submetidos a grandes esforos

mecnicos (protenso) e que, em presena do meio agressivo, podem sofrer fratura frgil,

resultando na perda de condio para a sua utilizao;

corroso pela presena de hidrognio atmico, que fragiliza e fratura os aos;

corroso por pite, que pode revelar-se segundo duas formas:

28

localizada, caracterizada pela ao de ons agressivos (cloretos, em especial), sempre

que haja umidade e presena de oxignio;

generalizada, funo da reduo do pH do concreto para valores inferiores a 9, pela

ao dissolvente CO2 existente no ar atmosfrico - transportado atravs dos poros e

fissuras do concreto sobre o cimento hidratado, a chamada carbonatao.

Aspectos como o controle da porosidade e da permeabilidade do concreto, a manuteno

da pea sob estado de tenses de servio dentro dos limites estabelecidos regularmente. A escolha

correta das bitolas das barras da armadura principal, o bom detalhamento, a cuidadosa execuo

das peas, e a proteo adicional das superfcies do concreto por pintura surgem como fatores

primordiais e de cuja observncia depender a reduo, ou no da possibilidade da ocorrncia de

corroso nas barras da armadura, (C`NOVAS, 1988).

29

5 TERAPIA DOS DEFEITOS DAS ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO

5.1 TERAPIA PARA FISSURA EM VIGAS POR FLEXO

Segundo Ripper (1998), causado por sobrecargas no previstas, armadura insuficiente,

descoramento precoce e carregamento precoce.

Uma alternativa para recuperao , aps analisar adequadamente o componente

estrutural:

1) Preparar e limpar criteriosamente a fissura;

2) Reforar vigas atravs de:

colocao de nova armadura longitudinal e reconcretagem;

novos estribos e reconcretagem;

colagem de chapas metlicas aderidas com epxi.

3) Eventualmente destruio e reconstruo.

5.2 TERAPIA PARA FISSURA POR CORROSO DE ARMADURAS

Causado por concreto com alta permeabilidade e ou elevada porosidade, cobrimento

insuficiente das armaduras ou m execuo (VEROZA, 1990).

Uma alternativa para recuperao , aps analisar adequadamente o componente

estrutural:

1) Remover cuidadosamente o concreto afetado e os produtos de corroso limpando bem

as superfcies;

2) Reconstituir a seo original da armadura;

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3) Em casos de inicio de corroso sem comprometimento do concreto e das barras de

ao, recuperar o componente estrutural, mantendo as dimenses originais, atravs de:

argamassa polimrica;

isolantes base de epxi;

graute;

eventualmente, aplicar argamassa em todas as superfcies para aumentar o

cobrimento e proteger o componente estrutural.

4) Em casos avanados de corroso, reforar o componente aumentando as dimenses

originais atravs de reforo;

5) Aplicar revestimento de proteo;

6) Eventualmente, demolir e reconstruir.

5.3 TERAPIA PARA FISSURA POR DILATAO TRMICA

Para Silva (1995), causado por falha ou inexistncia de junta de dilatao.

Uma alternativa para recuperao , aps analisar adequadamente o componente estrutural

e o ambiente, pode ser conveniente:

1) Remover as partes soltas e limpar criteriosamente as superfcies;

2) Dependendo da abertura da fissura, deixar como est, ou seja, conviver com a fissura;

3) Reforar o pilar com chapas metlicas aderidas com epxi;

4) Demolir e reconstruir a cabea do pilar reconcretando com graute ou com concreto.

31

5.4 FISSURA POR MOVIMENTAO DE FORMAS

Fissura causada pela movimentao ou deformao das frmas.

Uma alternativa para recuperao , aps analisar adequadamente os componentes

estruturais e o ambiente, pode ser conveniente:

1) Remover partes soltas e limpar criteriosamente as superfcies;

2) Reconcretagem com graute ou concreto.

32

6 CONCLUSO

Nos dias de hoje, em funo de diversos fatores, o estudo de problemas patolgicos na

construo civil vem crescendo com bastante intensidade. Isto se deve ao fato de que at pouco

tempo atrs, pensava-se que as estruturas de concreto durariam indefinidamente. Atualmente j

est provado que isto no verdico. Toda estrutura, para atingir uma vida til para qual foi

projetada, necessita de manuteno. Dcadas atrs as estruturas eram superdimensionadas,

podendo resistir durante anos agresses importantes sem colocar em perigo sua integridade. No

entanto as estruturas de hoje, por estarem dimensionadas com critrios mais arrojados e de

maneira mais precisa, atravs da utilizao de mtodos computacionais avanados, so mais

esbeltas, exigindo, portanto muito mais cuidados.

A manuteno justamente o aspecto bastante carente nas construes, ainda mais em

obras pblicas, onde normalmente o governo no tem verba para tal, fazendo com que muitas

construes mesmo sem nenhuma condio, sejam utilizadas das mais diversas formas possveis.

Aps o estudo e diagnstico das manifestaes patolgicas, a indicao do procedimento

de correo deve levar em conta vrios fatores como eficincia da interveno, segurana,

materiais, equipamentos, custos, temperatura e a agressividade do meio.

Para cada tipo de problema pode haver mais de uma soluo e mais de um procedimento

de correo, exigindo equipamentos distintos e inmeros materiais especficos, que podero ser

adotado em funo dos fatores tcnicos e econmicos. A disponibilidade de tecnologia, o local,

deve sempre ser levada em considerao.

Assim, a sade de uma estrutura de concreto armado passa por um projeto bem

fundamentado, uma execuo cuidadosa e uma manuteno criteriosa. Segundo Datta (1978), o

33

trabalho de recuperao no um trabalho agradvel de ser feito, mas essencial e requer muito

cuidado. Esta afirmao resume muito bem e se mostra cada vez mais pertinente ao tema da

patologia, e deve ser estendida aos trabalhos de manuteno preventivos, que podem evitar ou

retardar a necessidade de trabalhos de recuperao ou de reforo das estruturas.

34

7 REFERNCIAS BIBLIOGR`FICAS

C`NOVAS, M. F. Patologia e terapia de concreto armado. So Paulo: PINI, 1998

DAFICO ALVES, J. (1993). Manual de tecnologia do concreto. Goinia. Editora UFG.

HELENE, P. (1992). Manual para reparo, reforo e proteo de estrutura s de concreto. So

Paulo. Editora PINI.

MOREIRA DE SOUZA, V. C.; RIPPER, T. Patologia, recuperao e reforo de estruturas de

concreto. So Paulo. Editora PINI, 1998.

PADARATZ, I. J. (2000). Apostila da disciplina Patologia das Edificaes, do Curso de Ps-

Graduao em Engenharia Civil. Santa Catarina. Editora da UFSC.

THOMAZ, E. Trincas em edifcios: causas, preveno e recuperao. So Paulo, PINI, 1989.

VEROZA, E. J. Patologia das edificaes. Porto Alegre: Sagra, 1990.

FRANCO, Mario. Vida e Obra. Concreto. So Paulo, volume 44. p. 15 - 20, revista trimestral,

outubro 2007.

KIHARA, Yushiro; CENTURIONE, Srgio. CONCRETO: Ensino, pesquisas e Realizaes.

So Paulo: IBRACON, 2005, volume 1.

MEHTA, Povindar Kumar; MONTEIRO Paulo Jos Melaragno. CONCRETO: estrutura,

propriedades e materiais. So Paulo: PINI, 1994.

NEVILLE, Adam Matthew. Propriedades do Concreto. 2 edio, So Paulo: PINI, 1997.

ANDRADE, CARMEN Manual para diagnstico de obras deterioradas por corroso de

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ASSOCIAO BRASILEIRA DE NORMAS TCNICAS . NBR 6118: projeto de estruturas

de concreto: procedimento. Rio de Janeiro, 2003. 170 p.

35

BAUER L.A.F. Materiais de construo , Rio de Janeiro: Ed. LTC, 1994, 5 edio v.2

CALISTER,W.D.,JR Cincia e engenharia de materiais: Uma introduo. Rio de Janeiro:

Editora LTC , 2002.

CASCUDO, OSWALDO. O controle da corroso de armaduras em concreto inspeo e

tcnicas eletroqumicas. Goinia, GO: Editora UFG, 1997. 237p.

CASCUDO, OSWALDO. Inspeo e Diagnstico de estrutura de concreto com problemas

de corroso de armadura, Concreto: Ensino, Pesquisa e Realizaes,

IBRACON, Cap. 35, p.1071 1108, V. 2, ed. Geraldo C. Isaia, So Paulo. 2005

CASCUDO, O. e HELENE, P.R.L. Resistncia corroso no concreto dos tipos de

armaduras brasileiras para concreto armado. Boletim Tcnico da Escola Politcnica da

USP, Departamento de Engenharia de Construo Civil, So Paulo, 2001.

FIGUEIREDO, ENIO PAZINI.. Efeitos da carbonatao e de cloretos no concreto,

Concreto: Ensino, Pesquisa e Realizaes, IBRACON, Cap. 27, p.829 855, V. 2, ed.

Geraldo C. Isaia, So Paulo. 2005

FORTES, LYTTELTON REBELO. Corroso na armadura do concreto armado e sua

avaliao pela tcnica do potencial de eletrodo, dissertao de mestrado UFCE. Fortaleza,

1995. 228p.

GENTIL, VICENTE Corroso. 4 ed. Rio de janeiro: Editora LTC, 2003. 341p.

HELENE, PAULO R.L. Corroso em armaduras para concreto armado. So Paulo:

Editora Pini Instituto de pesquisas Tecnolgicas IPT, 1986. 47p.

NEVILLE, ADAN M. Propriedades do concreto . 2 ed. So Paulo: Editora Pini, 1997.

SILVA, PAULO FERNANDO A.. Durabilidade das estruturas de concreto aparente em

atmosfera urbana. 1 ed. So Paulo: Editora Pini Serrana, 1995 152p.

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ANEXO

As imagens a seguir apresentadas foram feitas em uma obra localizada na cidade de

Blumenau, SC.

Figura 5 Remoo do substrato envolta da pea estrutural ser recuperada.

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Figura 6 Estrutura totalmente exposta e limpa.

Figura 7 Vigas baldrames em contato direto com umidade e com baixo cobrimento de concreto.

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Figura 8 Operrio removendo o concreto de cobrimento para recuperao da armadura.

Figura 9 - Operrio removendo o concreto entre as armaduras, com utilizao de um equipamento

mais delicado.

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Figura 10 Armadura praticamente exposta.

Figura 11 Corroso em estgio avanado.

40

Figura 12 - Armadura exposta pronta para inicio da recuperao.

Figura 13 Armadura sem contato com o concreto.

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Figura 14 Pilar em estado crtico, devido corroso das armaduras.

Figura 15 - Estado da armadura antes da restaurao.

42

Figura 16 Armadura sendo escarificada com aparelho pneumtico.

Figura 17 - Limpeza da armadura.

43

Figura 18 Armadura escarificada.

Figura 19 - Polimento da armadura com escova de ao.

44

Figura 20 - Armadura aps a sua restaurao.

Figura 21 - Aplicao do vapor na nas armaduras desinfetar agentes causadores da corroso,

como cloretos.

45

Figura 22 - Aplicao do vapor com o equipamento chamado Vaporetto.

Figura 23 Pintura da armadura com Argafer 2k, para isolamento e proteo.

46

Figura 24 - Aditivos utilizados para obter mais aderncia entre amadura e concreto.

Figura 25 Aplicao do aditivo para aderncia Adifix Super.

47

Figura 26 Concretagem parcial do pilar com graute.

Figura 27 Pilar concretado com cobrimento de 2,5cm.

48

Figura 28 Aps a concretagem total, feito reboco comum.