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Técnicas de Recuperação e Reforço Empregadas nas Estruturas de Concreto Armado

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ISSN 2179-5568 – Revista Especialize On-line IPOG - Goiânia - Edição nº 10 Vol. 01/ 2015 dezembro/2015

Técnicas de Recuperação e Reforço Empregadas nas

Estruturas de Concreto Armado

Rita de Cássia Corrêa da Silva – [email protected]

MBA Projeto, Execução e Controle de Estruturas & Fundações

Instituto de Pós-Graduação - IPOG

Porto Alegre, RS, 19/01/2015

Resumo

O presente trabalho tem como objetivo estudar os fundamentos das técnicas de recuperações

e reforço empregados nas manifestações patológicas nas estruturas concreto armado,

materiais utilizados no processo de reparo, preparo de substrato, técnicas corretas de reparo

ou reforço da estrutura. Estabelecer procedimentos dos principais métodos utilizados em

reparo/reforço em determinados estruturas, recomendações indicadas na literatura, para

reabilitação de elementos estruturas de concreto armado.

Palavras-chave: Reparo. Reforço. Concreto Armado.

1. Introdução

No modelo atual construção civil está constante evolução, seja no aspecto econômico, nos

materiais empregados nas construções, quanto as técnicas construtivas. Estruturas ainda que

bem projetadas e construídas, e corretamente utilizada, desenvolvem sintomas patológicos.

No entanto, na velocidade com que o mercado se expande, o número de profissionais na área

acompanha o avanço. Com uma demanda considerada, alguns infelizmente que não atendem

as normas técnicas e a padrões já consolidados como corretos de construção, sem contar a

escassez de mão- de- obra qualificada no mercado.

Deste modo, trabalho tem como objetivo estudar os fundamentos teóricos e métodos

correção de reparo, reforço e proteção nas estruturas de concreto armado, envolvendo

emprego de materiais e técnicas corretas de reparo. Tal interesse é devido aos inúmeros

danos relacionados as estruturas de concreto armado, onde profissionais da área necessitam

de orientação ao diagnóstico adequado e completo ao aspecto do problema.

Inúmeros pesquisadores já comprovaram que é mais econômico, e também seguro, executar

corretamente a edificação, para evitar gastos em reparos, intervenções ou retrabalhos e poder

assim, aumentar a vida útil das obras. Uma grande preocupação com aspectos relacionados a

durabilidade, a manutenção das obras civis e a adequação das edificações a novos usos. Isso

tem estimulado o desenvolvimento de tecnologias destinadas a solucionar problemas em

peças deterioradas e danificadas. Entanto, a necessidade de recuperar certas estruturas pode

ser causada por outros fatores que não estejam relacionados a qualidade ou a durabilidade da

edificação, mas com a mudança uso da estrutura, recuperação do valor do imóvel ou com a

necessidade de ampliação da estrutura (Reis, 1998).

Antigamente as estruturas em concreto armado só eram concebidas e projetadas para

satisfazerem às condições de segurança e estabilidade, a questão de durabilidade e

desempenho que as estruturas deveriam apresentar durante a sua vida útil não eram levadas


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em consideração, imaginava-se que a mesma conservava as suas propriedades físicas,

químicas e mecânicas praticamente inalteradas ao longo do tempo (Andrade, 2006).

No Brasil, a maioria das estruturas foi, e ainda é executada com o concreto armado. Tal

situação justifica o fato do concreto armado ser o material basicamente abordado neste

trabalho.

2. Manifestações Patológicas do Concreto Armado

As manifestações patológicas, salva algumas exceções, apresentam manifestações externas

características, a partir da qual pode deduzir as causas e as origens dos defeitos das

construções, assim como estimar prováveis consequências (Helene, 1992, p.19).

A incidência de manifestação nas estruturas de concreto armado (ver, na figura 1) mais

comum é a seguinte: manchas superficiais, fissuras, ninhos, corrosão das armaduras, flexas

excessivas e a degradação química (Verçoza, 1990, p.68).

Alguns problemas geralmente ocorrem durante as etapas do processo construtivo

(planejamento, projeto, materiais, execução) das estruturas, onde a identificação dos

mesmos. Segundo Andrade (2006, p.46) é fundamental para garantia da qualidade de todas

as etapas do empreendimento (ver, na figura 2). Os problemas provenientes de qualquer uma

dessas etapas são responsáveis pela alteração das condições normais de uso da estrutura,

surgindo então à necessidade de se realizar intervenções. Helene (1992, p.22) afirma que “as

falhas de planejamento ou de projeto são, em geral, mais graves que as falhas de qualidade

de materiais ou de má execução.”

Entretanto, Lapa (2008, p.9) menciona que “os principais processos que causam a

deterioração do concreto podem ser agrupados, de acordo com sua natureza, físicos,

químicos, mecânico, biológicos e eletromagnéticos” Conforme complementa Verçoza

(1990, p.68) o estudo da patologia, também inclui defeitos congênitos, classificado pelo

efeito e não pela causa. Deste modo, o assunto será dividido nos seguintes estudos:

a) Destruição do concreto armado por esforços mecânicos excessivos;

b) Destruição da armadura do concreto armado sob a ação de agentes químicos

eletroquímicos. É a chamada corrosão da armadura;

c) Destruição do próprio concreto sob a ação a ação dos agentes físicos, químicos ou

biológicos. È chamada corrosão do concreto;

d) Depreciação do concreto por manchas;

e) Defeitos congênitos de execução do concreto armado.

Em geral as patologias são evolutivas e se agravam com o passar do tempo, quando mais

cedo é detectada, menor será a perda de desempenho, custo e desempenho do tratamento.

3. Formas de Recuperação e Reforço nas Estruturas de Concreto Armado Conforme aponta Helene (1992), a escolha do método de reparo específico depende uma

série de variáveis nas quais invertem a possibilidade de acesso a zona a ser reparada, fatores

econômicos, técnicos, comportamento de materiais e sistema de reparo. De acordo com

Andrade (2006), os métodos de recuperação estrutural dividem-se conforme o tipo de

intervenção empregado em cada obra que apresente uma manifestação patológica.

3.1 Materiais Empregados Recuperação


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De acordo com Reis (1998), existe um número muito grande de materiais disponíveis e

permanentemente são desenvolvidos novos produtos, para serem utilizados em trabalhos

restauração de estruturas de concreto armado. Helene (1992, p.26), considera que “a escolha

dos materiais e técnica de correção a ser empregada depende do diagnóstico do problema, da

característica da região a ser corrigida e exigências de funcionamento do elemento que vai

ser objeto de correção.” O emprego das técnicas de reforço estrutural, torna-se necessário,

quando as condições de estabilidade da estrutura, venha perder a ação de cargas excessivas

e/ou quando a deterioração chega a níveis críticos, a comprometer segurança estrutural.

(Andrade, 2006). Os principais materiais e tipos sistemas avançados formulados à base de

resinas e combinações de resinas com outros materiais para orientação e escolha racionais de

materiais a serem utilizados na correção de problemas patológicos. (ver, na tabela 1)

Tabela 1: Materiais de correção e reparo de problemas patológicos

Material Produto Características Aplicação

Microconcreto

RENDEROC LA

Fluido, auto adensável,

retração compensada, boa

aderência, elevada resistência

final.

Reparos e reforços em elementos

estruturais com espessuras de 25 mm a

300 mm

PATCHIROC

Retração compensada, boa

aderência, elevada resistência

inicial e final,

permeabilidade, liberação

rápida (2h)


estruturais com espessuras de 10 mm a

50 mm

Aditivos

acelerador de

pega

QUICKSOCRETE

SPRAYSET

SUPER

Iseno de cloreto, redutor de

reflexão. Concreto projetado via seca ou úmida.

Argamassa

polimérica

base cimento

RENDEROC S2

Baixa retração, boa aderência,

elevada resistência, baixa

permeabilidade.

Reparos superficiais e revestimentos de

componentes de componentes estruturais

em espessuras de 5 mm a 25 mm

Argamassa

base de

cimento

RENDEROC RG

Retração compensada, fluido,

auto adensável, boa

aderência, elevada resistência,

baixa permeabilidade

Reparos e reforços em espessuras de

20 mm a 60 mm

Argamassa

base poliéster

NITIMORTAR

PE

Elevada resistência inicial,

baixa retração, elevada

resistência a produtos

químicos.

Reparos de comp. estruturais, pisos,

tanques, rejunte de cerâmica antiácida,

onde haja liberação rápida 2H, espessura

2 mm a 15 mm e área menor que 0,25m²

Graute base

epóxi

CONBEXTRA

EPLV

Auto adensável, elevada

fluidez e baixa viscosidade

Injeção de fissuras de abertura de 0,3

mm a 9 mm

CONBEXTRA

EPS

Auto adensável, fluido,

excelente aderência, elevadas

resistências mecânicas e

químicas


estruturais ou chumbamentos de

equipamentos sujeitos a elevadas

vibrações em espessuras de 10 mm a 40


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mm

Adesivos

NITOBOND AR

Requer substrato úmido,

adere ao concreto. Base

acrílica.

Ponte de aderência concreto

velho/concreto fresco em reparos

superficiais.

NITROBOND

EPD

Requer substrato seco, adere

ao concreto e aço,alta

viscosidade. Base epóxi

Ponte de aderência aço/concreto velho,

formulado para unir chapas metálicas ao

concreto como reforço estrutural.

NITOPRIMER S Requer substrato seco, adere

ao aço. Base epóxi

Ponte de aderência aço/ argamassa

poliméricas de base epóxi, poliéster ou

cimento

Fonte: Helene (1992)

3.1.1 Aditivos

São produtos formulados especialmente para melhorar algumas propriedades dos concretos

e argamassas, tanto no estado fresco quando endurecido. Considera-se como aditivo todo

produto adicionado até no máximo 5% com a relação à massa do cimento Helene (1992). Os

aditivos pode-se citar os plastificantes, aceleradores ou retardadores de pega, redutores de

permeabilidade, expansores, inibidores da corrosão nas armaduras, etc. Helene (1992), alerta

que os aditivos impermeabilizantes podem ser usados, porém reduzem muito as resistências

mecânicas dos concretos.

3.1.2 Argamassa Base de Epóxi

A argamassa e base graute de epóxi é muito comum, um plástico composto por dois ou três

componentes; a resina (epóxi), o endurecedor (amina e/ou poliamidas) deve ser misturado

pouco antes da aplicação e agregados selecionados Verçoza (1990). “Estas argamassas

possui resistência ácido não oxidantes e álcalis também boa resistência a alguns solventes

orgânicos. São atacados por ácidos oxidantes e alvejantes. Sua resistência térmica não

supera os 70 °C” Helene (1992, p. 30). O epóxi apresenta ótima propriedade física e

mecânica, tolera um pH na faixa de 2 a 14, além de boa aderência a vários tipos de

superfícies.

3.1.3 Argamassa Poliméricas

As ideias de Helene (1992) e Andrade (2006) convergem entre si, para eles as são

argamassas à base de cimento Portland modificados com polímeros, com agregados, com

granulometria contínua e resinas - formulado com resina acrílica do tipo metilmetacrilato ou

estirano butadieno (SBR) ou então acetato de polivinila (resina a base de PVA). Andrade

(2006), complementa que o processo de endurecimento relacionado na reação dos grãos de

cimento com a agua de amassamento. Já “na forma industrializada são fornecidos como

produtos pré-dosados sob a forma de pó, requerendo a adição do polímero ou a quantidade

de água que é especificada na dosagem do material” Andrade (2006, p. 23).

3.1.4 Concreto Convencional de Alto Desempenho

O cimento Portland é o material tradicionalmente empregado em reparos e reforços. Um

cálculo traço especifico é formulado na maioria das vezes para atender suas características


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naturais Helene (1992). Tal tipo de recuperação é empregado quando não há a necessidade

alega Andrade (2006) da incorporação de um novo elemento e/ou aumento da seção do aço e

concreto da estrutura existente, tendo como finalidade restaurar a proteção da armadura do

elemento afetado. Andrade (2006) explica que caso a estrutura a ser recuperada, tenha

pouco tempo de existência, onde o seu concreto ainda não tenha sofrido uma grande parte da

retração, pode-se dosar um reparo com a característica do concreto antigo. Caso contrário,

como ocorre na maioria das estruturas, indicar um traço que apresente a menor retração

possível. Um dos meios atingir tal objetivo na visão de Andrade (2006), é emprego de

concreto com redução do fator água cimento, através do uso de aditivos plastificantes. Com

tudo, limitar o consumo de cimento por m³ de material. “Se for possível, o concreto deve ser

misturado e deixado em repouso de 30 a 60 minutos, para minimizar a retração após o

lançamento” Andrade (2006, p. 26). O Autor recomenda um extremo cuidado tanto com a

dosagem quanto na prática executiva dos concretos que vão ser empregados como reparo

e/ou reforço nos elementos, a fim de garantir os aspectos de retração, resistência e a

durabilidade do material adequados para cada condição especifica de utilização Andrade

(2006).

Os concretos de alto desempenho (CAD) são aqueles que apresentam característica de

elevada resistência à compressão, baixíssima permeabilidade, alta resistência química, baixa

porosidade, aumento da resistência à abrasão e erosão e redução da segregação além de

outras melhorias em suas propriedades. Geralmente são obtidos através da mistura do

cimento com aditivos superplastificantes associados a pozolanas como a sílica ativa, cinzas

volantes, escória de alto forno e outras Reis (1998). Segundo MEHTA, upud REIS (1998)

pesquisas experimentais mostram que, em muitos aspectos, a microestrutura e as

propriedades do concreto de alto desempenho (concreto com resistência à compressão maior

que 40 MPa) são consideravelmente diferentes do concreto convencional.

A sílica ativa é resido em pó extremamente fino, com grãos de forma esférica que preenche

os vazios da matriz do cimento hidratado, aumentando a densidade do concreto.

O processo de hidratação do cimento, a sílica ativa como se tratando de uma

pozolana altamente reativa, combina com o hidróxido de cálcio, um produto

resultante da hidratação do cimento, alterando a microestrutura e a morfologia da

zona de transição na interface matriz-agregado, reagindo e formando cristais de

silicato de cálcio hidratado. Este subproduto é mais fino que os cristais dos grãos

de cimento e se constitui no principal elemento responsável pelo aumento da

resistência do concreto (REIS, 1998, p 26).

O concreto de alto desempenho está cada vez mais recomendado para serviços de

recuperação e reforços estruturais pelo fato de apresentar um ótimo desempenho em

condições adversas de exposição.

3.1.5 Chapas Coladas/ Perfis Metálicos

Esta técnica de recuperação consiste na colagem de chapas de aço, na superfície dos

elementos de concreto armado, utilizando colas epóxicas. Entre as inúmeras vantagens na

utilização da resina epóxi no método recuperação e reforço, a mais importante entre elas, é a

capacidade de unir aço a concreto. Reis (1998)


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A recuperação é recomendada principalmente em situações onde não são permitidas grandes

alterações na geometria dos elementos estruturais e/ou urgência na execução de recuperação.

Andrade, (2006)

Conforme aponta Andrade (2006), o emprego ocorre em caso de problemas de flexão

excessiva de vigas, lajes, ocasionado geralmente por sobrecarga e/ou erro de projeto

(detalhamento de armadura, fck inadequado) ou na execução das estruturas. Eventual serve

para solucionar problemas de torção ou esforço cortante nas vigas.

3.1.6 Grautes a Base de Cimento

É um material fluido e auto adensável de baixa retração, alta impermeabilidade e no estado

recém misturado, sua principal aplicação no preenchimento de cavidades, em locais

densamente armados ou região de difícil acesso. Um graute da base cimento é constituído ou

composto por cimento Portland comum (classe 32 ou 40) ou de alta resistência (CPV-ARI),

agregados com granulometria adequada, aditivos expansivos e superplastificates Helene

(1992).

3.2 Eliminações Concreto Deteriorado

A primeira atividade num processo de reparação estrutural é garantir a remoção integral do

concreto deteriorado. “Este deve ser retirado até encontrar-se concreto são, apesar que todos

os métodos disponíveis uma microfissuração superficial que deixa partículas soltas, as quais

também deve ser retirada para não comprometer a aderência com o material de reparo”

(HELENE, 1992, p.97).

É necessário remover o concreto pelo menos 2 cm ou o diâmetro da barra por detrás das

armaduras corroídas por objetivo de permitir um bom acesso para correta limpeza dos

produtos de corrosão. Essa abertura assegura também o correto preenchimento dos vazios

em volta das barras pelo material de reparo, Helene (1992). Ao executar o processo é

importante destacar, devido a dificuldade de acesso ou custo da remoção do concreto, é

prática habitual limpar somente o lado exterior da barra, deixando o concreto velho na parte

posterior da mesma. Segundo Helene (1992), dará origem a uma pilha de corrosão

eletroquímica por diferença de material, uma vez que na parte posterior atuará como ânodo e

a parte recuperada, fará um papel de cátodo desencadeando um processo de corrosão ainda

mais rápido que originalmente. Portanto, é necessário retirar todo o concreto alterado,

inclusive em volta de todo o perímetro da armadura na região com corrosão.

3.3 Tratamentos da Superfície do Concreto Original

Para assegurar uma perfeita aderência com o material de reparo é necessário preparar a

superfície do concreto original. De acordo com Lapa (2008), a escolha do método

preparação da superfície dependerá em cada caso de diversos fatores, como: inibidores de

aderência são fatores que podem definir a natureza e a intensidade da preparação necessária

e a geração de resíduos que necessitam serem coletados tais como poeiras e água que podem

determinar o método de preparação. Helene (1992, p.98) acrescenta que “umedecer a

superfície do concreto original ou utilizar resina denominas de ponte de aderência dependerá

do tipo do material de reparo”. Os tratamentos da superfície do concreto reuni os principais


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métodos de preparação da superfície de reparo, ou seja, aplicação de materiais, limpeza e

produtos de correção.

3.4 Procedimentos de Preparo e Limpeza do Substrato

Os procedimentos de preparo e limpeza de substrato são tão importantes que alguns autores

os consideram responsáveis no mínimo 50% do sucesso de recuperação e reforço. Helene

(1992)

Neste item, são abordadas as principais técnicas de preparo do substrato como conjunto de

procedimento efetuados antes da limpeza superficial. Assim como os principais

procedimentos de limpeza da superfície antes da aplicação dos produtos de recuperação.

3.5 Preparo do substrato

3.5.1 Apiocoamento

Geralmente para áreas de pequenas superfície e locais de difícil acesso, para áreas maiores

será permitido utilização equipamentos elétricos. O procedimento é escarificar de fora para

dentro, retirar a camada mais externa do concreto estrutural, evitar golpes que possam lascar

as arestas e contornos da região em tratamento (ver, na Figura 3). Helene (1992) completa

ao explicar deve remover o material solto, mal compacta a boas condições de aderência. As

espessuras de apiocoamento são, em geral, de até 10 mm para complementar uma camada

adicional de revestimento, em concreto ou argamassa, para cobrimento das armaduras.

Ripper (1998). O apiocoamento pode mecânico ou manual a escolha do procedimento

depende da profundidade do concreto a remover e do grau de rugosidade e homogeneidade

que se queira conferir à superfície tratada. No tratamento manual, a utilização sistemática de

ponteiro, talhadeira e marreta. Helene (1992) aponta as principais as vantagens e

desvantagens do procedimento. Como benefício, ausência de poeira excessiva, além de não

exigir instalação energia e elétrica ou agua e mão de obra especializada. A desvantagens está

a baixa produção, uso restrito, limpeza preferencialmente com de ar comprimido, cuidado

para não comprometer a estrutura.

3.5.2 Escavação Manual

Segundo Helene (1992) a técnica de aplicação em superfície de pequenas dimensões em

locais de fácil acesso e remoção do produto de corrosão incrustados nas barras. Já Ripper

(1998), acrescenta ainda que uma simples limpeza da superfície para implemento de suas

capacidades de aderência, (ver, na figura 4). Sua aplicação deve ser enérgica e repetitiva,

com uma escova de cerdas de aço, até completar a remoção de partículas soltas ou material

indesejável Helene (1992). Após o procedimento deve passar à aplicação de limpeza por jato

de ar comprimido sobre as superfícies tratadas.

3.5.3 Aplicações de Maçarico

“Utilizado na preparação de áreas em que não há armadura exposta ou quando a espessura

do cobrimento for superior a 30 mm” (HELENE, 1992, p.91). A aplicação que requer

direcionar o maçarico a facilitar a remoção das camadas de concreto desagregado, (ver,

figura 5). Ripper (1998), orienta que deve-se procurar não permanecer muito tempo sobre a

mesma área para não aquecer muito a superfície sadia do concreto.


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3.5.4 Jatos de Areia

A lavagem com compressor de ar, equipamento de jato de areia, acompanha uma mangueira

de alta pressão, bico direcional e eventualmente, agua. Uso comum em grandes áreas e

locais Helene (1992). A areia utilizada precisa de uma granulometria adequada, ser lavada,

isenta de material orgânico e seca no momento do uso. O procedimento é simples, basta

manter o bico de jato numa posição ortogonal à superfície da aplicação, (ver, na figura 6).

Mover de forma circular constantemente, a ponto de remover de forma uniforme todos os

resíduos que possam comprometer a aderência.

3.6 Limpezas do Substrato

3.6.1 Jato de Agua Fria

A lavagem pela aplicação de jato de água, mangueira da alta pressão, pode ser empregado

como uma simples técnica de limpeza do substrato ou processo de remoção de concreto. O

equipamento a utilizar é uma máquina de alta pressão tipo “lava-a- jato”, com bico

direcional ou de pato, dependendo se a lavagem é em faixa ou em área.”(RIPPER, 1998,

p.108). Helene (1992) recomenda iniciar o procedimento sobre as partes altas, a ponto de

manter a pressão adequada para remover as partículas soltas, (ver, na figura 7). No entanto,

procedimento não é adequado quando os materiais de reparo requerem substrato seco para

boa aderência.

3.6.2 Jato de Agua Quente

A lavagem de grandes áreas ou locais levemente contaminados com gorduras. O processo de

aplicação e funcionamento do equipamento é idêntico ao jato de agua fria. A vantagem no

procedimento ajuda a eliminar impurezas orgânicas, com: graxas, óleos, pintura e etc.

3.6.3 Lavagens com soluções acidas

A lavagem de superfície com soluções ácidas é usada em grandes áreas, onde não possua

armadura exposta ou próxima a superfície, tem com o objetivo remover tintas, ferragens de

metais, graxas, resíduos e manhas de cimento, processo não garantido com uma simples

lavagem a jato de água, Ripper (1998). Antes da aplicação a superfície deve ser saturada

com água limpa para previr a penetração do ácido no concreto sadio. Prepara uma solução,

exemplo, REBAKLENS conforme a orientação do boletim técnica do produto Helene

(1992). A aplicação deve ser feita em pequenas áreas, de forma progressiva, com a

utilização de brocha, trincha ou esfregão, garantindo todos os cuidados com a segurança e

ventilação no ambiente, (ver, na figura 8). A efervescência é sinal de descontaminação.

Imediatamente após a reação, a superfície deve ser lavada com água limpa em abundância,

de forma a garantir a remoção das partículas sólidas e os resíduos da solução. Ripper (1998)

3.6.4 Remoções de Óleos e Graxas superficiais

Limpeza de superfície horizontais (pisos) que apresentam resíduos oleosos ou graxos, com

espessura superficial menor que dois milímetros. A aplica-se um removedor, exemplo o

REEBEXOL SUPER, sobre a área atingida, após agir por vinte minutos, lavar a região com

água em abundância com auxílio de vassoura ou esfregão, para remover de partículas solidas


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e resíduos do produto utilizado Helene (1992). O produto não é corrosivo, não ataca o

concreto nem a armadura, sem necessidade de equipamento especial.

3.7 Tratamentos da Fissuras na Estrutura de Concreto Armado

3.7.1 Identificação Fissuras

As fissuras são fenômenos próprios e inevitáveis do concreto armado, tem sido motivo de

estudo de pesquisadores e tecnólogos de todos os tempos e talvez por essa razão a fissura seja,

atualmente, um dos sintomas mais marcantes das doenças do concreto armado Ripper (1998).

Para Ripper (1998), o adequado tratamento de peças fissuradas está diretamente ligado a

correta identificação da causa da fissuração (tipo de fissura), assim como, a necessidade ou

não de executar reforços estruturais. “É importante para a correção de fissuras, saber se elas

já estabilizaram ou continuam a movimentar-se. Se já estabilizaram, pode partir para

diretamente para obturação” (Verçoza, p.71).

É muito importante classificar a fissuração para pode determinar o grau de periculosidade e

a urgência de reparos. Verçoza (1990), destaca que é possível na maioria das vezes

classificar a fissura pelo simples mapeamento. Silva (1995) completa, em posse dos dados

do mapeamento, pode-se estabelecer a metodologia e proceder aos trabalhos de recuperação

de reforço, conforme a situação a exigir. As Fissuras, de concreto, iniciam onde há esforços

de tração, afirma Verçoza (1990), mesmo que a causa seja outra, tal como compressão ou

cisalhamento, a fissura serve como referência para indicar a direção que está sendo

tracionada. Sempre que as mudanças de volume nos elementos de concreto, causadas por

gradientes de temperatura e umidade, provocarem tensões de tração superiores às tensões de

tração admissíveis, poderá haver o aparecimento de fissuras de origem física.

3.7.2 Técnica de Injeção de Fissura

“Intende-se por injeção a técnica que garante o perfeito preenchimento de espaço formado

entre as bordas de uma fenda”(RIPPER,1998, p.121). As fissuras muitos estreitas (até 0,1

mm), não vale a pena obturar afirma Verçoza (1990), pois uma junta rígida (obstruída), se

transforma em junta de dilatação, sujeita a modificação constante. Ripper (1998)

complementa que as fissuras com abertura superior a 0,1 mm devem ser injetadas, executado

sob baixa pressão (≤0,1 MPA), no entanto aberturas superiores a 3,0 mm pouco profundas,

admite-se o preenchimento por gravidade. Verçoza (1990) comenta assunto, afirmando que

fissuras maiores devem ser enchidas com injeções feita com os seguintes produtos: resina

epóxi (bastante fluida), argamassa de cimento aditivada, resina acrílica ou de silicone e etc.

Para restabelecer preenchimento de fissuras passivas, no caso usando materiais rígidos,

como epóxi, graute ou vedação para fissuras ativas, situações mais raras, em que se estarão a

injetar resinas acrílicas ou poliuretânicas (Ripper, 1998).

As resinas epoxídicas são preferidas segundo Ripper, (1998) na grande maioria para tratar

de casos em que pretende injetar fissuras inativas, por ser produtos não retráteis, alto resiste

e aderência, endurecimento rápido, além de bom comportamento em presença de agentes

agressivos. A escolha de tipo resina epoxídíca está associada basicamente em três aspetos:

ausência de retração, aderência, resistência.


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De acordo com Ripper (1998), processo de injeção propriamente dito deve, os seguintes

passos:

a)O trabalho é iniciado com abertura de furos ao longo da fissura, com diâmetro em torno de

10 mm e não muito profundo 30 mm com espaçamento l deve variar entre os 50 mm e os

300 mm, em função da abertura da fissura;

b)Limpeza de fenda por aplicação de ar comprimido (jato de ar), seguida aspiração, para

remoção de partículas soltas;

c)Nos furos, são fixados tubos plásticos com diâmetro inferior ao da furação, com paredes

espessas, por onde são injetados o produto;

d) A selagem é feita pela aplicação de uma cola, em geral aplicada a com espátula ou colhe

de, tem como objetivo, arrematar a injeção, com o propósito de proteger a própria resina. No

item a seguir detalha o processo.

3.7.3 técnicas de selagem de Fissuras

A selagem é a técnica de vedação de bordos das fissuras ativas que utiliza um material

aderente, com resistência mecânica, e não retrátil quimicamente, com módulo de

elasticidade suficiente para adapta-se a deformação da fenda.

Em fissuras com abertura superior a 10 mm, deve-se proceder da seguinte forma, explica

Ripper (1998):

a) No enchimento da fenda (10 mm < ω < 30 mm), sempre na mesma direção, com graute,

em alguns casos, haver adição de carga, executa-se selagem das bodas, com produto a base

de epóxi;

b) A selagem (ω> 30 mm), passa por processo como se fosse a vedação de junta de

movimentação, e que prevê inserção de um cordão em poliestireno extrudado, ou de

mangueira plástica, para apoio e selante no fundo da fenda. “Outra forma é a colocação de

junta neoprene, deverão aderir aos bordos da fenda, devidamente reforçados para o efeito”

(Ripper,1998,p.125). (ver, na figura 9)

De acordo com Ripper (1998), é usual a pincelagem dos bordos da junta, com epóxi que

normalmente possui melhor desempenho, servindo com ponte de aderência entre concreto e

o selante. Finalmente aplica-se mastique, processo que deve ser feito de uma só vez,

pressiona-se o bico da bisnaga contra o fundo da junta, após a superfície deve ter o

acabamento cuidadosamente alisado com espátula.

Helene (1992), exemplifica passo a passo, o método de injeção de fissuras, na aplicação de

graute base epóxi (CONBEXTRA EPLV) no reparo. O alcance de abertura entre 0,3 mm a

0,9 mm na injeção de fissuras. O preparo do produto está na união do componente A ao B,

misturar e homogeneizar por três minutos. Os procedimentos de preparo do substrato são

mesmos já mencionados. O método de aplicação se dá cada 5cm (abertura ≤1,0 mm) ou a

cada 30 cm (aberturas entre 1,0 e 10 mm), após o processo de limpeza e secagem da fissura,

a mesma passa por selagem com NITROMORTAR PE em todo o contorno. Novamente

limpa-se com ar comprimido para garantir a comunicação entre bicos e eficiência de

selagem. (ver, na figura 10). Injetar o produto epóxi CONBEXTRA EPLV, sempre de baixo

para cima ou de um lado a outro. Quando o material aflorar no tubo adjacente, vedar o

anterior e continuar a injetar a partir deste, e assim sucessivamente. Após 24 horas, retirar o


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excesso e dar o acabamento com REBDEROC S2, os procedimentos precisam ser

executados com equipamentos de segurança (luvas, óculos), adequados para atividade.

3.7.4 Grampeamento das Fissuras

Conforme aponta Ripper (1998), as fissuras ativas onde o desenvolvimento delas acontece

segundo linhas isoladas e por deficiências localizadas de capacidade de resistência, adição

conveniente uma armadura adicional, de forma a resistir ao esforço de tração extra, que

provoca a fissuração. Em função aspecto e propósito, estas armaduras são chamadas

grampos, sendo um processo de costuras das fendas. (ver, na figura 11)

Em qualquer situação, para minorar estes efeitos, os grampos devem ser executados de

forma desalinhada, devem ter inclinações deferentes em relação ao eixo da fissura e ter o

comprimento variável. Ripper (1998), indica abaixo, como proceder a todas etapas de

execução do grampeamento, são as seguintes:

a) Descarregar a estrutura quando possível, pois o processo em questão não deixa de ser um

esforço;

b) Execução de furação de concreto para amarração e assentamentos das extremidades dos

grampos, sendo estes buracos preenchidos com adesivo apropriado;

c) Na opção por adesivo, injetar na fenda resinas epóxi ou cimentícia, fazendo selagem a um

nível inferior ao berço executado. É necessário que o grampeamento seja realizado após à

injeção;

d) A colocação dos grampos com o mesmo adesivo utilizado na selagem;

e) As fendas devem ser costuradas nos dois lados da peça, no caso com peças tracionadas.

A técnica de aplicação é discutível, caso não haja perfeita identificação da patologia,

indicada no primeiro parágrafo, pois o aumento da rigidez da peça localizada e, se o esforço

da fenda continuar, com certeza produzirá uma nova fissura em região adjacente. Ripper

(1998).

3.7.5 Fissuras em Pilares de Concreto de Concreto Armado

Esse fenômeno ocorre quando o pilar sofre um carregamento de compressão excessivo à sua

resistência, gerando fissuras conforme a figura (ver, na figura 12). Esse tipo de fissura

também surge quando há deficiência de estribos nos pilares. Nos dois casos, aparece tração

no sentido horizontal, com rompimento do concreto do vertical Verçoza (1990). Após a

manifestação dessas fissuras, se a tensão for crescente, ocorrerá o esmagamento do pilar,

iniciado por flambagem da armadura, queda de placas e finalmente o colapso da estrutura.

3.8 Recuperação ou Reforço de Paredes em Alvenaria

A principal manifestação de dano que aparece um elemento de alvenaria se dá através de

fissuras. “Essas fissuras são originadas quando as cargas atuantes excedem a capacidade

resistente da estrutura solicitada” (ANDRADE, 2006, p.22). A seguir, serão analisados

alguns procedimentos de reparo, ao destacar o processo mais adequado pela intensidade

prevista para a movimentação da fissura.

Destacamentos entre pilares e paredes podem ser recuperados, mediante a inserção de

material flexível no encontro parede e pilar. De acordo com Thomaz (1989), as paredes

revestidas, o destacamento provocado por retração da alvenaria, aplicar-se uma tela metálica


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leve, tipo estuque, inserida na nova argamassa a ser aplicada com o transpassasse no pilar

aproximadamente 20 cm para cada lado (ver, na figura13). A tela pode ser fixada na

alvenaria com pregos ou cravos de metal e distendida na alvenaria, após chapiscar o pilar e

alvenaria; o revestimento de recuperação recomenda-se um baixo modulo de deformação

(traço 1:2:9 em volume). “A recuperação de fissuras ativas, desde que os movimentos não

sejam pronunciados, poderá também ser tentada com o próprio sistema de pintura da

parede” (Thomaz, 1989, p.167), a pintura deve ser reforçada com uma finíssima tela de

náilon ou polipropileno, com 10 cm de largura aproximadamente, aplica-se seis a oito

demão de tinta flexível, a base de resina acrílica (silicone) ou poliuretânica (poliuretano),

abrindo a região da trinca 20 mm de largura e 10 mm de profundidade Thomaz (1998). (ver,

na figura14)

A aplicação do selante deverá ser precedida de uma limpeza da poeira aderente a parede,

encontrar-se seca no procedimento.

Como descrito por Thomaz (1989), para trinca de movimentação muito intensa, recomenda-

se uma abertura de cavidade retangular, com aproximadamente 20 mm de largura e 10 mm

de profundidade, intercala-se entre o selante e a parede uma membrana de separação (fita

crepe), oferecendo ao selante condições de trabalho muito mais eficientes. (ver, na figura14)

Manifestação de fissuras provocadas por enfraquecimento localizado da parede, no caso de

aberturas na alvenaria (portas ou janelas) ou inserção de tubulações, podem ser recuperadas

superficialmente através da introdução de bandagem no revestimento ou tela de náilon na

pintura. Thomaz (1989)

3.9 Reforços Estruturais no Concreto Armando

O emprego das técnicas de reforço estrutural consiste em recompor as condições de

estabilidade estrutural, quando perdida, devido à ação de cargas excessivas ou quando

deterioração da estrutura atinge níveis críticos, e compromete a segurança estrutural.

3.9.1. Reforço no pilar com Chapa Metálicas

O reforço com chapas metálicas aderida ao concreto mantém estética e a geométrica

original. Tanto a chapa de aço, devido sua pequena espessura, quando a resina epóxi,

apresentam baixa resistência a elevadas temperaturas (>50ºC) característica. “É preciso

algum cuidado com esse processo porque a dilatação do ferro sob efeito do calor é mais

rápida o que do concreto, e isso poderá causar problemas mais tarde.” Verçoza (1990, p.80)

Os pilares são reforçados com conjunto de quatro cantoneiras metálicas verticais entre a

carga unidos por presilhas soldados nos quatro cantos. (ver, na figura15) Durante a

montagem obtenha uma rígida e perfeita união do conjunto da base metálica e parte superior

e inferior do reforço de capitel ao concreto da vigas, lajes e fundações. Andrade (2006)

Procedimentos a adotar no reforço do pilar com adição de chapa metálica, como descrito

por Helene (1992), são as seguintes:

a) As chapas de aço devem ter furo de 3 mm de diâmetro a cada 15 cm para deixar escapar

o ar e devem ter espessura máxima de 4 mm;

b) Fixar a chapa com auxílio de parafusos e porcas, após chumbar na estrutura com

LOKSET P;

c) Aplicar o adesivo NITROBOND EPD na superfície do concreto com espessura 2 a 3mm;


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d) Aplicar o adesivo NITOPRIMER S na superfície da chapa metálica a ser instalada;

e) Pressionar a chapa metálica contra a superfície pilar, apertar as porcas com auxílio de

caibros e escoras telescópicas, respeitar o tempo de manuseio e colagem dos adesivos;

f) Pressionar até obter uma espessura uniforme do adesivo inferior a 1,5 mm;

g) Retirar o escoramento após 48 horas e excesso de adesivo antes do endurecimento;

h) A cura colocar em carga após 7 dias.

A ruptura da chapa metálica pode correr devido uma má execução de colagem ou quando a

espessura da chapa exceder a 2 mm. Quando ocorrer carregamento rápido ou em situações

de impacto. Reis (1998)

3.9.2 Reforço de com Concreto e Armadura Suplementar

O reforço viga em concreto armado tem a vantagem de trabalhar em união com concreto

remanescente, em função da boa aderência existente nos dois materiais, eliminando-se a

hipótese de efeitos secundários. No entanto, segundo Verzoça (1990), essa solução apresenta

dificuldades no enchimento do concreto, na parte superior da viga complementar, ao menos

que utilize concreto projetado, ou enchimento por furos na laje, ou bombeamento por grande

pressão. Andrade (2006) acrescenta que existe o inconveniente em promover um aumento

significativo das seções dos elementos, em função das características do concreto de reforço

(diâmetro máximo dos agregados e trabalhabilidade da mistura) e taxa de aumento da seção

para aliviar os esforços atuantes. Já como vantagem a rápida, baixo custo e conhecimento do

material.

É importante ressaltar que ao adotar uma armadura suplementar automaticamente aumenta

a altura útil da viga. (ver, na figura16f) A estrutura deve ser escorada antes do início da

operação de reforço. Conforme Thomaz, (1989) o método no reforço da viga, conforme

ilustra a figura 17, segue os seguintes procedimentos:

a) Concreto existente na base da viga é removido com ponteiro metálico ou outro

dispositivo;

b) Armadura suplementar é adicionada, fixar com arame recozido na armadura existente;

c) A forma apresenta uma maior dimensão, de modo que o concreto possa ser lançado por

uma lateral;

d) A superfície de corte do concreto e as armaduras são limpas com escova ou jato; em

seguida, a superfície do corte e, opcionalmente, as barras, são pintas com resinas epóxi;

e) A forma é recomposta e travada ao cimbramento; lançar o concreto e vibrar através do

auxilio agulha do vibrador nas laterais da viga;

f) Após a cura inicial do concreto, a forma lateral é removida; e concreto em excesso é

removido, para acabamento final da peça.

No caso em reforço de pilar com o emprego de concreto poderá ocorrer dificuldade no

lançamento e adensamento do concreto na região contígua à cabeça do pilar. Deste modo,

Noronha pud Thomaz (1989), sugere adotar no reforço do pilar, conforme demostra a figura

(ver, na figura18), segue as etapas do procedimento:

a) São executadas duas aberturas na laje, próximo a cabeça do pilar, uma para enchimento

do concreto e outro refluxo da massa; o concreto existente é removido com ponteiro e

poeira removida com jato ou escova;


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b) Armadura suplementar é posicionada e a resina epóxi é aspergida contra a superfície do

pilar;

c) As formas, previamente preparadas, vão sendo colocadas em etapas, com altura máxima

1,10 m, assim como se vai procedendo ao lançamento e ao adensamento do concreto;

d) A última aduela de forma é posicionada, o concreto é lançamento e vibrado por uma das

janelas inicialmente abertas, refluindo pela outra.

No caso de presença de vigas que impeçam a abertura das janelas, concreto deve ser lançado

até máxima altura possível; o enchimento do último segmento com poucos centímetros de

altura é executado com argamassa de cimento e areia (1:2 ou 1:3) com consistência (farofa).

Thomaz (1989)

3.9.3 Reforço Mediante Substituição do Material Danificado

No dizer de Reis (1998), o reforço é executado por meio de abertura sulcos longitudinais na

face da viga onde armadura apresenta deficiência. Adiciona-se barras de aço na face

superior quando faltam armaduras de compressão ou de tração (momento fletor negativo) e

na face inferior quando faltam armaduras de tração (momento fletor positivo). Andrade,

(2006) complementa o esforço de vigas ao esforço cortante, deve-se substituir ou incluir

novos estribos na área afetada (geralmente próximo ao apoio com o pilar).

As armaduras de reforço são introduzidas nos sulcos, preenchendo-se em seguida os espaços

vazios com argamassa epóxi ou com argamassa expansiva de alta resistência, para evitar

retração. (ver, na figura19) Este método apresenta apesar de trabalhos, tem a vantagem de

aumentar a seção da viga.

No caso de reforço de pilar, projeta-se o concreto de reforço para resistir toda a carga

vertical, desconsiderando a contribuição do núcleo. (ver, na figura19) Deste modo, se está a

favor da segurança, sendo que o núcleo pode ter capacidade de resistente em torno de 60%

dependendo da resistência a compressão do concreto. A espessura mínima de concreto de

reforço está em torno de 6 cm. Andrade (2006)

3.9.4 Reforço de Blocos com Graute Base Cimento

Os materiais empregados para reforço de fundação são basicamente os mesmos que são

aplicados na recuperação da superestrutura, a diferença está na técnica executiva que é

empregada na realização do trabalho. Andrade (2006)

De acordo com Helene (1992), o procedimento a adotar no reforço de bloco que apresenta

fissuras, recomenta-se proceder do seguinte modo:

Quebrar as arestas do bloco e escarificar a superfície para aumentar a aderência;

a) Recomenda-se que o reforço cuja a espessura na seção transversal não supere 6 cm com

argamassa a base de cimento (RENDEROC RG);

b) Recomenda-se que o reforço cuja a espessura na seção transversal não supere 30 cm com

microconcreto (RENDEROC LA);

c) Limpar e secar o concreto com jato de ar seco ou acetona, instantes antes ao lançamento

do graute ou microconcreto;

d) Através do misturados mecânico, adiciona água ao pó na relação água/pó de 0,140 para a

argamassa a base de cimento e 0,126 para o microconcreto, misturar e homogeneizar por 3

minutos;


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e) Instalar nova armadura conforme o projeto. Posicionar formas estaques e rígidas;

f) Aplicar no ponto de aderência o adesivo (NITOBOND EP) sobre a superfície do concreto;

g) Grautear o bloco somente por um dos lados até que o material percole até o outro lado de

forma calma e continua, evitando a formação de bolhas de ar. O tempo de manuseio e

colagem do adesivo deve ser respeitado;

h) Evitar radiação solar direta nas primeiras 36 horas através anteparos. Umedecer por 7 dias

ou duas demãos de aditivo (NITROBOND AR) com pulverizador, rolo ou trincha.

Entretanto Andrade (2006, p.106) “observou-se que as escolhas mais adotadas para

recuperação de fundação superficiais foram a injeção de nata de cimento e à estaca raiz.”

Método prático, com custo baixo, com que a sua aplicação seja extremamente difundida.

4. Conclusão

Infelizmente a manutenção ainda é um procedimento pouco utilizado na construção civil,

onde o hábito é normalmente economizar na prevenção e somente gerar custo quando o

problema surgir. Para cada tipo de problema pode haver mais de uma solução e mais de um

procedimento de correção, onde exigi materiais específicos, que poderão ser em função dos

fatores técnicos e econômicos. A disponibilidade de tecnologia, o local, devem ser sempre

levadas em consideração. O diagnóstico da situação é o entendimento dos fenômenos em

termos das causas e efeito que normalmente caracterizam um problema patológico. O grande

objetivo do diagnóstico é esclarecer os aspectos do problema, causas precisas para reparo

e/ou reforço da edificação. Após o levantamento de dados, o profissional traça estratégia de

projeto, onde estabelece uma das alternativas pesquisadas, sempre baseado na relação

custo/benefício de cada uma delas.

Diante da amplitude do tema sobre reparo e reforço em concreto armado, percebe-se a

necessidade de estudos mais aprofundados para se estabelecer diretrizes mais precisas sobre

outras estruturas em concreto armado não citados trabalho. A seguir serão apresentadas

algumas sugestões para pesquisas futuras que podem contribuir para o melhor conhecimento

de técnicas de reparo, como:

a) Reforço de estrutura em concreto armado em caso de incêndio;

b) Proteção e manutenção das superfícies de concreto;

c) Patologia das obras de madeira.

Finalmente, constatou-se que o estudo desenvolvido, apesar de não elucidar completamente

todas as técnicas e as dúvidas sobre reparo e reforço em estrutura em concreto armado,

forneceu informações interessantes que contribuíram, mesmo que de forma parcial para

pesquisa de profissionais da área.

Referências

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deArmaduras. Tradução e adaptação. Carmona, Antônio e Helene, Paulo R.L. São Paulo:

Editora PINI, 1992.

ANDRADE,J.J.O. Danos em Edificações: Concretos, Alvenaria e Revestimentos.

Apostila da disciplina do curso de patologia das edificações, do Curso de Pós- Graduação

em Eng.Civil. PUCRS, Porto alegre, 2006.


dezembro/2015 16


CAVACO,J.R.Z. Patologias nas Estruturas de Concreto Armado. Blumenau. Monografia

(Graduação em Engenharia Civil do Centro de Ciências Tecnológicas – CCT), Universidade

Regional de Blumenau – FURG), 2008.

DÓREA.S.C.L.; SANTOS,D.G. ; SALES,A.T.C.; SILVEIRA.PM.D. Avaliação Patológica

da Estrutura de Concreto Armado e dos Componentes de Uma Edificação Construída

em 1914. São Cristóvão. Tese (Departamento de Engenharia Civil da Universidade Federal

de Sergipe), SE, 2010. Disponível em: <http://www.ufsm.br/engcivil/relatorios_TCC_I_2008.html>

Acesso em: 9 jan.2010. <www.scielo.br> Acesso em: 13 jan. 2010.

HELENE, P.R.L. Manual para Reparo, Reforço e Proteção de Estruturas de Concreto.

São Paulo, Editora: PINI, 2º edição, 1992.

LAPA, S. J. Patologia, Recuperação e Reparo das Estruturas de Concreto. Belo

Horizonte. Monografia (Curso de Especialização em Engenharia Civil), Universidade

Federal de Minas Gerais, 2008.

REIS, A. P.A. Reforço de Vigas de Concreto Armado por Meio de Barras de Aço

Adicionais ou Chapas de Aço e Argamassa de Alto Desempenho. São Carlos,

Dissertação (Mestrado em Engenharia de Estruturas), Escola de Engenharia de São

Carlos da Universidade de São Paulo, São Paulo: 1998.

RIPPER, T; MOREIRA DE SOUZA, V. C. Patologia, Recuperação e Reforço de

Estruturas de Concreto. São Paulo, Editora PINI, 1998.

THOMAZ, E. Trincas de Edifícios: Causas, Prevenção e Recuperação. São Paulo: Pini,

1989.

VERÇOZA, E.J. Patologia das Edificações. Porto Alegre: Sagra, 1990.

<http://wwwp.feb.unesp.br/lutt/Concreto%20Protendido/1998ME_AndreaPAReis.pdfpintur

a7.htm >Acesso 07 de out. de 2014.

Anexo


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Figura 1: Incidência de manifestação patologia do concreto armado


Figura 2: Origens dos problemas patológicos com etapas de produção


Figura 3: Apiocoamento manual


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Figura 4: escavação Manual


Figura 5: Aplicação de Maçarico


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Figura 6: Preparo com lava jato


Figura 7: Jateamento de agua fria


Figura 8: lavagem com soluções ácidas


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Figura 9: Vedação de Fenda com mastique

Fonte: Ripper (1998)

Figura 10: Limpeza a ar comprimido



dezembro/2015 21


Figura 11: Reparo de uma fissura por grampeamento

Fonte: Ripper (1998)

Figura 12: Fissuras verticais por sobrecarga

Fonte: Verçoza (1990)

Figura 13: Recuperação de destacamento do pilar/parede com tela estuque


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Fonte: Thomaz (1989)

Figura 14: Recuperação de fissuras ativas com selante flexível


Figura 15: Esquema de reforço no pilar com chapas metálicas


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Figura 16: Reforço na viga com concretos e armaduras suplementares


Figura 17: Reforço na viga por meio sulcos longitudinal

Fonte: Reis (1998)


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Figura 18: Reforço de pilar com e armaduras suplementares


Figura 19: Reforço em pilar em concreto

Fonte: Andrade (2006)

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