Universidade Estadual de Feira de Santana Departamento de ...civil.uefs.br/DOCUMENTOS/GEOVAN DOS...
-
Upload
hoangkhanh -
Category
Documents
-
view
213 -
download
0
Transcript of Universidade Estadual de Feira de Santana Departamento de ...civil.uefs.br/DOCUMENTOS/GEOVAN DOS...
Universidade Estadual de Feira de Santana
Departamento de Tecnologia
Geovan dos Santos Gomes
LEVANTAMENTO DE MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DA ESTRUTURA DE
CONCRETO ARMADO DE EDIFICAÇÃO DO CAMPUS DA UEFS - LABOTEC I
Feira de Santana - Bahia
Janeiro de 2010
Geovan dos Santos Gomes
LEVANTAMENTO DE MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DA ESTRUTURA DE
CONCRETO ARMADO DE EDIFICAÇÃO DO CAMPUS DA UEFS - LABOTEC I
Monografia submetida ao corpo docente do Departamento de Tecnologia da Universidade Estadual de Feira de Santana como parte dos requisitos necessários para a obtenção do grau de bacharel em Engenharia Civil.
Orientador: Prof. M. Sc. Antônio Freitas da Silva Filho
Feira de Santana - Bahia
Janeiro de 2010
Geovan dos Santos Gomes
LEVANTAMENTO DE MANIFESTAÇÕES PATOLÓGICAS DA ESTRUTURA DE
CONCRETO ARMADO DE EDIFICAÇÃO DO CAMPUS DA UEFS - LABOTEC I
Monografia submetida ao corpo docente do Departamento de Tecnologia da Universidade Estadual de Feira de Santana como parte dos requisitos necessários para a obtenção do grau de Bacharel em Engenharia Civil.
Aprovada por:
Prof. M. Sc. Antônio Freitas da Silva Filho
Universidade Estadual de Feira de Santana
Prof. M. Sc. Eduardo Antônio Lima Costa
Universidade Estadual de Feira de Santana
Prof. Especialista Carlos Antônio Alves Queirós
Universidade Estadual de Feira de Santana
Feira de Santana - Bahia
Janeiro de 2010
i
Dedico este trabalho à Deus,
a todos os meus familiares,
em especial aos meus pais,
Alécio e Jucileide,
meus irmãos Lucas e Allan
e minha esposa Michelle.
ii
AGRADECIMENTOS
Primeiramente a Deus, que sempre me deu força nos momentos mais difíceis;
A toda minha família, em especial meus pais Alécio e Jucileide, meus irmãos Lucas
e Allan, pelo amor e apoio incondicional;
A minha esposa Michelle, pelo seu amor, apoio, atenção e companheirismo;
Ao meu orientador, Prof. Antônio Freitas, pela orientação e conhecimento
transmitido;
Aos meus amigos e colegas que contribuíram direta e indiretamente para esse tão
esperado momento.
iii
RESUMO
O concreto é um material estrutural de importância fundamental nos nossos dias. As
soluções em concreto vão desde estruturas simples até obras arrojadas. As
estruturas de concreto não são eternas, pois se deterioram com o passar do tempo e
não alcançam sua vida útil se não são bem projetadas e executadas, utilizadas com
critério e finalmente, submetidas a uma manutenção preventiva. Neste trabalho
procurou-se fazer um estudo a respeito das manifestações patológicas que afetam a
edificação que abrigam os Laboratórios do Departamento de Tecnologia do curso de
Engenharia Civil, LABOTEC I, e sugerir algumas soluções para a correção dos
danos encontrados. A edificação, construída em concreto armado, tem
aproximadamente 11 anos e apresenta manifestações patológicas, notadamente as
decorrentes da corrosão das armaduras. Por fim, é apresentado procedimentos
terapêuticos para a solução dos problemas encontrados.
Palavras chave: Concreto, concreto armado, estruturas, manifestações patológicas
iv
ABSTRACT
The concrete is a structural material of fundamental importance in our days. The
solutions in void concrete from simple structures to heady works. The concrete
structures are not eternal, because they deteriorate in the course of time and they
don't reach your useful life if they are not well projected and executed, used with
criterion and finally, submitted to a preventive maintenance. In this work it sought to
do a study regarding the pathological manifestations that they affect the construction
that shelter the Laboratories of the Department of Technology of the course of Civil
Engineering, LABOTEC I, and to suggest some solutions for the correction of the
found damages. The construction, built in armed concrete, it is 11 years old
approximately and it presents pathological manifestations, especially the current of
the erosion of the armors. Finally, it is presented therapeutic procedures for the
solution of the found problems.
Words key: Concrete, armed concrete, structures, pathological manifestations
v
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 – Armadura em concreto não contaminado (ANDRADE, 1992) ...............20
Figura 2 – Representação esquemática do modelo de vida útil de Tuuti (1982 apud
Guimarães, 1997), modificado. .................................................................................23
Figura 3 – Fatores de problemas patológicos segundo Fortes (1994), .....................28
Figura 4 – Desenvolvimento da reação álcalis-agregado no concreto (SOUZA,
1998)..........................................................................................................................33
Figura 5 – Tipos de corrosão e fatores que os provocam (Cascudo, 1997)..............35
Figura 6 – Representação esquemática da corrosão do aço no concreto
(MOSKOVIN et al., 1983 apud GUIMARÃES, 1997). ...............................................36
Figura 7 – Diagrama de Pourbaix de equilíbrio termodinâmico. potencial x ph para o
sistema fe-h2o a 25 ºC, delimitando os domínios de corrosão, passivação e
imunidade (Cascudo, 1997).......................................................................................37
Figura 8 – Grau de Carbonatação em função da umidade relativa do ar (VÉNAUT et.
al.;1980; apud GUIMARÃES,1997)............................................................................41
Figura 9 – Entrada principal do LABOTEC I...............................................................46
Figura 10 – Planta Baixa do LABOTEC I...................................................................47
Figura 11 – Planta Baixa do LABOTEC I...................................................................48
Figura 12 – Planta Baixa do LABOTEC I...................................................................49
Figura 13 – Mancha escura no concreto (possível ataque de fungos)......................50
Figura 14 – Fissuras no Concreto do Pilar P44..........................................................51
Figura 15 – Fissuras, esfoliações e mancha escura no concreto..............................51
Figura 16 – Vista do Pilar P49....................................................................................52
Figura 17 – Fissuras e corrosão do pilar P49.............................................................52
Figura 18 – Ensaio de carbonatação do pilar P49.....................................................53
Figura 19 – Corrosão avançada do Pilar P51............................................................53
Figura 20 – Vita do Pilar P53 (figura 20a); recuperação mal sucedida na base do
pilar P53 (figura 20b)..................................................................................................54
Figura 21 – Apicoamentos mecânico e manual, respectivamente (HELENE,
1992)..........................................................................................................................56
Figura 22 – Detalhe da fôrma tipo “cachimbo” (HELENE, 1992)...............................61
vi
LISTA DE QUADROS E TABELAS
Tabela 1 – Classes de agressividade ambiental (ABNT NBR 12655, 2006..............22
Tabela 2 – Exigências dos usuários (Fortes, 1994)...................................................26
Tabela 3 – Agentes ou fatores de deterioração (Fortes, 1994)..................................27
Tabela 4 – Quantificação dos danos..........................................................................63
Tabela 5 – Procedimentos terapêuticos.....................................................................64
vii
LISTA DE ABREVIATURAS E SÍMBOLOS
ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas
ASTM American Society for Testing and Materials
CaCO3 Carbonato de cálcio
CaO Óxido de Cálcio
Ca(OH2) Hidróxido de cálcio
CO2 Gás carbônico
fck Resistência a compressão aos 28 dias
Fe2O3 Óxido Férrico
Fe3O4 Tetróxido de tri-ferro
GEPRO Gerência de Projetos
H2O Água
LABOTEC Laboratório de Tecnologia do Curso de Engenharia Civil
MgO Óxido de magnésio
NBR Norma Brasileira
SUCAB Superintendência de Construções Administrativas da Bahia
UEFS Universidade Estadual de Feira de Santana
UR Umidade relativa
10
SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO...............................................................................................12
1.1 JUSTIFICATIVA.............................................................................................13
1.2 OBJETIVO.....................................................................................................14
1.2.1 Objetivo Geral................................................................................................14
1.2.2 Objetivos Específicos.....................................................................................14
1.3 ESTRUTURA DO TRABALHO......................................................................15
1.4 METODOLOGIA ...........................................................................................15
2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA....................................................................16
2.1 CONCRETO..................................................................................................16
2.2 PROPRIEDADES DO CONCRETO..............................................................17
2.2.1 Propriedades do estado fresco......................................................................17
2.2.1.1 Segregação e exsudação..............................................................................17
2.2.2 Propriedades do estado endurecido..............................................................19
2.2.2.1 Estrutura do Concreto....................................................................................19
2.2.2.2 Resistência à Compressão............................................................................19
2.3 O CONCRETO ARMADO..............................................................................19
2.4 DURABILIDADE DAS ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO..............20
2.5 VIDA ÚTIL......................................................................................................22
2.6 PATOLOGIAS DAS ESTRUTURAS DE CONCRETO...................................24
2.6.1 Termos usuais................................................................................................24
2.6.2 Qualidade e exigência dos usuários..............................................................26
2.6.3 Agentes e mecanismos de deterioração........................................................27
2.6.4 Origens dos problemas patológicos...............................................................28
2.6.5 Causas dos problemas patológicos...............................................................29
2.6.5.1 Causas físicas de deterioração......................................................................29
2.6.5.2 Causas químicas de deterioração..................................................................31
2.7 INSPEÇÃO DO CONCRETO ARMADO........................................................42
2.7.1 Inspeção preliminar .......................................................................................42
2.7.2 Ensaios...........................................................................................................44
3 ESTUDO DE CASO ......................................................................................46
3.1 CARACTERIZAÇÃO DA OBRA.....................................................................46
11
3.2 CARACTERIZAÇÃO DOS DANOS...............................................................50
4 PROCEDIMENTOS TERAPÊUTICOS..........................................................55
4.1 CORTE DE CONCRETO...............................................................................55
4.2 APICOAMENTO DE CONCRETO.................................................................56
4.3 LIMPEZA DE ARMADURA............................................................................57
4.4 REFORÇO DE ARMADURA..........................................................................57
4.5 TRATAMENTO ANTICORROSIVO DE ARMADURA....................................58
4.6 RECOMPOSIÇÃO DE CONCRETO DE COBRIMENTO...............................58
4.6.1 Aplicação de argamassa polimérica...............................................................58
4.6.2 Aplicação de graute........................................................................................58
4.6.3 Aplicação de microconcreto...........................................................................59
4.6.4 Aplicação de argamassa aditivada com polímero..........................................60
4.6.5 Aplicação de ponte de aderência...................................................................60
4.7 ESTUCAMENTO DE CONCRETO................................................................60
4.8 INSTALAÇÃO DE FÔRMA DE MADEIRA.....................................................61
4.9 CURA QUÍMICA.............................................................................................62
4.10 QUANTIFICAÇÃO DOS DANOS...................................................................63
5 CONSIDERAÇÕES FINAIS .........................................................................65
REFERÊNCIAS.............................................................................................66
12
1 INTRODUÇÃO
Nos últimos anos tem crescido o número de estruturas de concreto armado com
manifestações patológicas, principalmente com problemas de corrosão de
armaduras, tanto no Brasil como no exterior.
Helene (1992) afirma que a patologia das estruturas é a ciência que estuda as
origens, as formas de manifestações, as consequências e os mecanismos de
ocorrência das falhas e dos sistemas de degradação das estruturas, que
anteriormente, limitava-se à identificação e o conhecimento das anomalias.
Silva et al (2003) afirmam que o uso inadequado de materiais, aliado à falta de
cuidados na execução e mesmo adaptações quando do seu uso, somado à falta de
manutenção, criam despesas extras em reparações de diversas estruturas que
poderiam inteiramente ser evitadas.
Pode-se dizer que as manifestações patológicas de maior gravidade nas estruturas
em concreto armado, notadamente pelo seu evidente risco à integridade da
estrutura, são a corrosão da armadura do concreto, as flechas excessivas das peças
estruturais e as fissuras (SILVA et al, 2003).
O conhecimento das patologias das edificações é indispensável, em maior ou menor
grau, para todos os que trabalham na construção, desde o operário até o engenheiro
e o arquiteto. Quando se conhecem os defeitos que uma construção pode vir a
apresentar e suas causas é muito menos provável que se cometam erros. Esse
conhecimento é tão mais importante quanto maior a responsabilidade do profissional
na execução da obra (VERÇOZA, 1991).
Desta forma, é de fundamental importância também conhecer os mecanismos da
corrosão de armaduras como forma de prevenção ou como medida de correção de
suas manifestações.
13
1.1 JUSTIFICATIVA
A Universidade Estadual de Feira de Santana foi fundada em maio de 1976. As suas
instalações são constituídas de estruturas em concreto armado moldada in loco,
sendo o Módulo 3, composto de três edificações, com idade variando de 09 a 30
anos.
Com o passar dos anos, as manifestações patológicas das estruturas foram
aparecendo, seja por motivos de projetos mal detalhados, má qualidade dos
materiais utilizados, falhas durante a execução e falta de uma manutenção mais
sistemática, o que exige trabalhos de recuperação e reforço estrutural.
Por se tratar de uma edificação recente, com aproximadamente 11 anos, e
apresentando certo grau de deterioração, o Laboratório de Tecnologia foi o
escolhido para o estudo de caso.
A conjuntura socioeconômica de países em desenvolvimento, como o Brasil, fizeram
com que as obras fossem sendo conduzidas com velocidades cada vez maiores,
com poucos rigores nos controles dos materiais e serviços (THOMAZ, 1989).
Quando o projeto de engenharia for mal detalhado, a construção for realizada com
insuficientes planejamento e controle, os técnicos e operários não forem qualificados
adequadamente e os prazos de execução forem excessivamente curtos, a estrutura
de concreto resultante será quase que certamente de má qualidade e irá se
deteriorar de modo prematuro, absorvendo gastos de recuparação e de reforço
exagerados para ser mantida em condições de uso (SOUZA, 1998).
Segundo Thomaz (1989), os fatos acima citados, aliados a quadros mais complexos
de formação deficiente de engenheiros e arquitetos, de políticas habitacionais e
sistemas de financiamento inconsistentes e da inusitada fuga de recursos para
atividades meramente especulativas, vêm provocando a queda gradativa da
qualidade de nossas construções.
14
Com isso, torna-se necessário uma avaliação das estruturas de concreto armado da
UEFS, pois detectando-se os problemas de deterioração em sua fase inicial, evitar-
se-á que danos pequenos evoluam para danos maiores, além da economia de
recursos financeiros. Um reparo feito em um período de tempo curto evita reparos
mais caros pela falta de manutenção, e aumentam a vida útil da edificação.
1.2 OBJETIVO
1.2.1 Objetivo Geral
Diagnosticar as manifestações patológicas das estruturas de concreto armado
constituintes do LABOTEC I do campus da Universidade Estadual de Feira de
Santana (UEFS).
1.2.2 Objetivos Específicos
Os objetivos específicos consistem em:
Identificar as patologias nas estruturas de concreto armado constituintes do Labotec
I da UEFS;
Estudar as possíveis causas das manifestações patológicas;
Propor procedimentos terapêuticos para os pilares;
15
1.3 ESTRUTURA DO TRABALHO
No capítulo I será explícito a introdução, os objetivos, a justificativa, a estrutura e a
metodologia do trabalho.
O capítulo II, é constituído de uma revisão bibliográfica, que inicia com um resumo
sobre o concreto armado e suas propriedades, tanto para o estado fresco quanto
para o estado endurecido. Em seguida, apresenta-se um estudo sobre as patologias
que atacam as estruturas de concreto armado como, por exemplo: carbonatação,
contaminação por cloretos, corrosão das armaduras e outros.
No capítulo III apresenta-se o levantamento das manifestações patológicas na
edificação que abriga o Labotec I, no Módulo 03, na Universidade Estadual de Feira
de Santana. O levantamento de dados, a apresentação e análise de resultados
serão desenvolvidos no terceiro capítulo.
O capítulo IV aborda os procedimentos terapêuticos para a correção das
manifestações patológicas e a respectiva quantificação dos danos.
No capítulo V apresenta-se as considerações finais.
1.4 METODOLOGIA:
A metodologia utilizada para o presente trabalho será a seguinte:
(1) revisão bibliográfica baseada nos conteúdos de livros, artigos científicos, teses,
dissertações, periódicos e internet, que trazem conteúdos relacionados com o tema;
(2) Coleta de dados em campo, fazendo um registro fotográfico e a identificação das
manifestações patológicas nas estruturas dos pilares concreto armado;
(3) Por fim, é feita uma apresentação e discussão dos dados obtidos.
16
2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
2.1 CONCRETO
O concreto é um material estrutural de importância fundamental nos dias atuais. As
soluções em concreto vão desde estruturas simples até obras arrojadas, cuja forma
parece só estar limitada pela criatividade do homem.
De acordo com Mehta & Monteiro (1994), o concreto é um material composto que
consiste essencialmente de um meio contínuo aglomerante, dentro do qual estão
mergulhadas partículas ou fragmentos de agregados. No concreto de cimento
hidráulico, o meio aglomerante é formado por uma mistura de cimento hidráulico e
água.
O concreto é o material estrutural de maior uso atualmente na engenharia. Mehta &
Monteiro (1994) cita algumas das razões para tal:
Excelente resistência à água: ao contrário da madeira e do aço comum, a
capacidade do concreto de resistir à ação da água, sem deterioração séria, faz dele
um material ideal para estruturas destinadas a controlar, estocar e transportar água;
Mais barato e mais facilmente disponível no canteiro: os principais componentes
para execução de concreto, cimento Portland e agregados, são relativamente
baratos e comumente disponíveis na maior parte do mundo.
2.2 PROPRIEDADES DO CONCRETO
A tecnologia do concreto consiste basicamente em se determinar as propriedades
de que se necessitam para o concreto endurecido, ou seja, o material denominado
concreto, e como se obter esse material a partir dos materiais disponíveis, como
cimento e agregados, adições e aditivos. O concreto fresco é uma fase transitória
que tem muita influência nas características do concreto endurecido (GIAMMUSSO,
1992).
17
2.2.1 Propriedades no estado fresco
Conhecer o comportamento do concreto no estado plástico é muito importante. Para
se obter concretos endurecidos de boa qualidade, é necessário que ele seja tratado
cuidadosamente na fase plástica, uma vez que as deficiências geradas nesta fase
resultarão em prejuízos para o resto da vida da peça fabricada, comprometendo a
sua durabilidade (BARBOSA, 2004 apud PESSÔA, 2008).
2.2.1.1 Segregação e exsudação
A segregação é definida como sendo a separação dos componentes do concreto
fresco de tal forma que a sua distribuição não é mais uniforme (MEHTA &
MONTEIRO, 1994).
De acordo Mehta & Monteiro (1994), existem dois tipos de segregação: o primeiro,
que é uma característica das misturas secas, consiste na separação dos agregados
da argamassa do concreto (por exemplo, por vibração excessiva); o segundo é a
exsudação, que é uma característica das misturas de concreto muito fluidas.
A exsudação, também conhecida como a separação de água, é uma forma de
segregação em que parte da água da mistura tende a subir para a superfície de um
concreto recém aplicado. É resultado do fato de que os constituintes sólidos da
mistura serem incapazes de reter a água quando tendem a descer, pois, de todos os
constituintes, a água é que tem a menor massa específica (NEVILLE, 1997).
Segundo o mesmo autor, quantitativamente a exsudação pode ser representada
como o assentamento total por altura de concreto ou como a porcentagem da água
da mistura; em casos extremos, esta porcentagem pode chegar a 20%. Segundo
Andriolo (1993, apud Pessôa, 2008), até 4% a exsudação é considerada normal. Em
caldas de cimento recomenda-se máximo de 2% para injeções de rochas.
18
O fenômeno da exsudação, quando não controlado, pode causar alguns danos.
Giammusso (1992) diz que se a água, que chega a superfície do concreto, evaporar
rapidamente, o concreto sofre uma forte retração com fissuração intensa. Isso ocorre
quando o concreto ainda está no estado plástico.
Outro efeito nocivo da exsudação também citado pelo autor, é quando a água, na
ascensão através do concreto, abre grande quantidade de canalículos e,
encontrando partículas maiores de agregado e barras de armadura horizontal, forma
bolsas na parte inferior, prejudicando a aderência e a resistência do concreto.
Alguns fatores que tendem a reduzir a exsudação são utilizados de agregados bem
graduados e proporcionados adequadamente, baixo conteúdo de água, alta
quantidade de cimento com elevada finura, agregado miúdo com adequada
quantidade de finos, materiais pozolânicos e lançamento de pequenas alturas. Os
aditivos incorporadores de ar são eficientes na redução da exsudação (ANDRIOLO,
1993 apud PESSÔA, 2008).
2.2.2 Propriedades do estado endurecido
2.2.2.1 Estrutura do concreto
A nível macroscópico, o concreto pode ser considerado um material bifásico,
constituído de partículas de agregado dispersas em uma matriz de cimento. Há uma
terceira fase, a zona de transição, que representa a região interfacial entre as
partículas de agregado e a pasta (MEHTA & MONTEIRO, 1994).
De acordo com Guimarães (1997), a fase agregado está relacionada mais
especificamente com as propriedades físicas do concreto, tais como massa
específica, módulo de elasticidade e estabilidade dimensional, não tendo grande
importância no estudo da corrosão das armaduras do concreto.
19
A fase pasta, ao contrário da fase agregado, está diretamente ligada à durabilidade
do concreto e também à corrosão das armaduras do concreto armado. A pasta
forma-se a partir da hidratação do cimento anidro e, segundo Taylor (1992 apud
Guimarães, 1997), o termo hidratação do cimento denota a totalidade das trocas ou
alterações que ocorrem quando o cimento anidro ou uma das suas fases é
misturado à água.
2.2.2.2 Resistência à Compressão
Segundo Mehta & Monteiro (1994), resistência é a medida da tensão exigida para
romper o material. A resistência do concreto é definida como a capacidade do
material de resistir a tensões aplicadas sem que ele entre em colapso.
Mehta & Monteiro (1994) afirma que nos sólidos existe uma relação fundamental
inversa entre porosidade (fração de volume de vazios) e resistência.
Conseqüentemente, em materiais de várias fases como o concreto, a porosidade de
cada componente ou fase de sua estrutura pode se tornar um fator limitante da
resistência. Os agregados naturais são geralmente densos e resistentes; portanto, a
porosidade da matriz, que é a pasta de cimento endurecido, bem como a zona de
transição entre a matriz e o agregado graúdo é que normalmente determinam a
característica de resistência dos concretos usuais.
2.3 O CONCRETO ARMADO
Carvalho (2004 apud Pessôa, 2008) define concreto armado como a associação do
concreto simples com a armadura convenientemente colocada (armadura passiva),
de tal modo que ambos resistam solidariamente aos esforços solicitantes.
O concreto armado é uma associação com excelentes propriedades devidas à
grande aderência entre o concreto e o aço, e a alta alcalinidade do concreto,
20
conferindo ao produto final características de alta resistência mecânica, tanto à
tração quanto à compressão, versatilidade e durabilidade (GUIMARÃES, 1997).
O concreto armado, além de apresentar características mecânicas muito amplas,
tem demonstrado possuir uma durabilidade adequada para a maioria dos usos a que
se destina. Esta durabilidade das estruturas de concreto armado é o resultado
natural, da dupla natureza, que o concreto exerce sobre o aço: por uma parte, o
cobrimento de concreto é uma barreira física, e por outra, a elevada alcalinidade do
concreto desenvolve sobre o aço uma camada passiva que o mantém inalterado por
um tempo indefinido (ANDRADE, 1992).
Na Figura 1 apresenta-se a situação habitual das armaduras imersas no concreto.
Figura 1 – Armadura em concreto não contaminado
Fonte: ANDRADE, 1992.
2.4 DURABILIDADE DAS ESTRUTURAS DE CONCRETO ARMADO
A feliz associação de propriedades mecânicas e físico-químicas entre concreto e o
aço, fez com que se pensasse, no início do século XX, que o concreto armado fosse
um material de durabilidade praticamente ilimitada, já que devido a sua elevada
alcalinidade, o mesmo conferia ao aço uma passividade que poderia mantê-lo
21
estável durante períodos de tempo muito prolongados. Desse modo, pensou-se que
o concreto fosse um material que não necessitasse de manutenção (ANDRADE,
1992 apud GUIMARÃES, 1997).
O que se constata na realidade, é um grande número de estruturas com problemas
de deterioração precoce, principalmente aquelas que estão em meios agressivos, o
que gerou, de algumas décadas para cá, uma crescente preocupação no meio
técnico com os aspectos relativos à durabilidade das estruturas de concreto armado,
demonstrado pelo grande número de publicações, e pela crescente introdução, por
parte dos órgãos normativos, de conceitos de durabilidade na previsão da vida útil
das estruturas (GUIMARÃES, 1997).
Para Lima (1997), a definição de durabilidade de uma estrutura está intimamente
associada a dois fatores principais:
As condições ambientais às quais a estrutura ficará exposta, ou seja, os tipos
de agentes agressivos e a intensidade com que poderão degradar a estrutura;
A vida útil, que é o tempo necessário para que a estrutura atinja limites
mínimos de funcionalidade.
Segundo a NBR 12655 (2006), as estruturas de concreto devem ser projetadas e
construídas de modo que, sob as condições ambientais previstas na época do
projeto e quando utilizadas conforme preconizado em projeto, apresentem
segurança, estabilidade e aptidão em serviço durante o período correspondente à
sua vida útil, de acordo com o que estabelece a ABNT NBR 6118 (2003).
22
De acordo com a ABNT NBR 6118, a agressividade ambiental é classificada de
acordo com o apresentado na tabela 1 nos projetos de estruturas correntes.
Tabela 1 – Classes de agressividade ambiental
Classe de Agressividade
ambiental Agressividade
Classificação geral do tipo de ambiente para
efeito de projeto
Classe de Agressividade
ambiental
I Fraca Rural
Insignificante Submersa
II Moderada Urbana ¹ ² Pequeno
III Forte Marinha ¹ Grande Industrial ¹ ²
IV Muito Forte Industrial ¹ ³
Elevado Respingos de Maré ¹ Pode-se admitir um microclima com uma classe de agressividade mais branda (um nível acima) para ambientes internos secos (salas, dormitórios, banheiros, cozinhas e áreas de serviço de apartamentos residenciais e conjuntos comerciais ou ambientes com concretro revestido com argamassa e pintura.
² Pode-se admitir uma classe de agressividade mais branda (um nível acima) em regiões de clima seco, com umidade relativa do ar menor ou igual a 65%, partes da estrutura protegidas de chuva em ambientes predominantemente secos, ou regiões onde chove raramente.
³ Ambientes quimicamente agressivos, tanques industriais, galvanoplastia, branqueamento em indústrias de celulose e papel, armazéns de fertilizantes e indústrias químicas.
Fonte: ABNT NBR 12655/2006.
2.5 VIDA ÚTIL
De acordo com LIMA (1997), a vida útil é definida como o espaço de tempo entre o
instante da construção da estrutura e o instante que a mesma atinge limites mínimos
aceitáveis de funcionalidade, segurança e/ou aparência.
No que se refere à corrosão, Tuuti (1982) introduziu um modelo teórico que
apresenta a vida útil das estruturas de concreto armado, ilustrado na Figura 2, o que
23
já foi estendido a outros tipos de deterioração (ROSTAM, 1991 apud GUIMARÃES,
1997).
Figura 2 – Representação esquemática do modelo de vida útil de Tuuti (1982 apud
Guimarães, 1997), modificado.
Tuuti (1982 apud Guimarães, 1997), em seu modelo, divide o período de tempo
considerado como vida útil, em duas fases. Na primeira denominada de fase de
iniciação, são considerados, a penetração de íons cloretos e o processo de
carbonatação, como os agentes agressivos mais importantes no processo de
deterioração das estruturas de concreto. Nesse período, esses agentes penetram
progressivamente no concreto, chegando até as armaduras. Na segunda fase, que
pode ocorrer ou não, dependendo dos fatores controladores da corrosão (oxigênio,
temperatura e a umidade relativa do ar, resistividade), é chamada fase de
propagação. Esta fase inicia-se após os agentes agressivos, ou o seu efeito,
alcançarem um teor crítico, rompendo a passividade das armaduras, dando inicio ao
processo de corrosão, que pode evoluir até a ruína da estrutura.
24
2.6 PATOLOGIAS DAS ESTRUTURAS DE CONCRETO
Segundo Fortes (1994), patologia e terapêutica das construções é a parte da
engenharia que trata do estudo sistemático das anomalias em construções (área da
patologia) e dos métodos e técnicas adequadas para sanar as anomalias ou suas
conseqüências (área da terapêutica).
Sendo assim, a Patologia das Estruturas não é apenas um campo no aspecto da
identificação e conhecimento das anomalias, mas também no que se refere à
concepção e ao projeto das estruturas. (SOUZA, 2008)
A deterioração estrutural pode ser gerada das mais diversas formas. Começando
com o envelhecimento “natural” da estrutura até os acidentes, e até mesmo pela
irresponsabilidade de alguns profissionais que optam pela utilização de materiais
fora das especificações, alegando, na maioria das vezes, razões econômicas
(SOUZA, 1998).
É importante conhecer alguns termos usuais no vocabulário da patologia, que
ajudarão no entendimento deste trabalho.
2.6.1 Termos usuais
Em Fortes (1994) encontram-se tais termos:
Agente (de deterioração) – qualquer produto, organismo, ação, procedimento do
usuário, etc., que promova a deterioração.
Anamnese – conjunto de informações a respeito do início e evolução do problema
patológico até o momento de contato do profissional que fará o diagnóstico.
Anomalia – problema patológico, lesão, falha, dano decorrente de um mau
desempenho da construção.
25
Causa – razão objetiva ou subjetiva que motivou o problema patológico. Fator de
deterioração.
Desempenho – comportamento de um produto em relação ao seu uso.
Diagnóstico – consiste em identificar as manifestações e sintomas das falhas,
determinar as origens e mecanismos de formação, e estabelecer procedimentos e
recomendações para prevenção.
Origem – etapas do ciclo de um empreendimento em que ocorreu o erro que
resultou no problema patológico.
Mecanismo (de deterioração) – processo físico, químico ou físico-químico que
produzem uma mudança desfavorável na capacidade do material, componente ou
sistema de se comportar de acordo com o planejado.
Patologia (das construções) – estuda os sintomas, os mecanismos, as origens e a
natureza dos problemas decorrentes de um mau desempenho das construções.
Profilaxia – conjunto de procedimentos e ações preventivas destinadas a evitar
problemas patológicos.
Prognóstico – conjectura sobre a evolução futura de um problema patológico.
Recuperação – conjunto de ações destinadas a restituir às edificações, um grau de
desempenho mínimo pré-estabelecido.
Reforço – aumento da capacidade portante de uma estrutura.
Reparo – correção localizada de problemas patológicos.
Sintoma (ou manifestação) – maneira de como o problema patológico se apresenta
(fissura, mancha, deformação, etc.).
Terapêutica (das construções) – área da engenharia que trata da correção dos
problemas patológicos.
26
Vistoria – análise cuidadosa, criteriosa e detalhada de uma construção ou parte
desta, empregando-se os sentidos humanos e a experiência profissional.
2.6.2 Qualidade e exigências dos usuários
Os problemas patológicos de uma construção são decorrentes de uma falta de
qualidade desta, resultando em um desempenho insatisfatório da construção, que
não atende, quantitativa e qualitativamente, as exigências dos usuários.
A garantia da qualidade visa atender as exigências dos usuários, de maneira
satisfatória para estes, e compreende todas as ações planejadas e sistemáticas
necessárias para promover confiança adequada que um produto ou sistema atende
aos requisitos definidos da qualidade. Estes requisitos devem refletir totalmente as
exigências dos usuários (FORTES, 1994).
Segundo o mesmo autor, a garantia da qualidade tem caráter preventivo objetivando
impedir a ocorrência de problemas.
A ISO (DP 6240 apud Moura, 2000) apresenta uma relação geral das exigências dos
usuários, reproduzida na Tabela 2.
Tabela 2 – Exigências dos usuários
EXIGÊNCIA DOS USUÁRIOS
Segurança Estrutural Conforto Visual
Segurança ao Fogo Conforto Tátil
Segurança ao Uso Conforto Antropodinâmico
Estanqueidade Higiene
Conforto Hidrotérmico Adaptação ao Uso
Pureza do Ar Durabilidade
Conforto Acústico Economia
Fonte: Fortes (1994), mofificado.
27
2.6.3 Agentes e mecanismos de deterioração
De acordo com Fortes (1994), os agentes de deterioração atuam de modo a afetar
de maneira desfavorável o desempenho da construção. Tais agentes podem ser
naturais ou artificiais.
Na Tabela 3 apresenta-se uma lista de fatores de degradação, com base em tabela
da ASTM E 632/82 (obtida em PICCHI), onde se acrescentaram outros agentes
(FORTES,1994).
Tabela 3 – Agentes ou fatores de deterioração
Fatores Agentes
1 Atmosféricos
Radiação: Solar, nuclear, térmica Temperatura: Elevação, diminuição, ciclos Água: sólida (como neve ou gelo) líquida (como chuva, condensação, água estagnada) vapor (como umidade relativa do ar) Constituintes normais do ar: oxigênio, ozônio e CO2 Poluentes do ar: gases; neblina (partículas dissolvidas) partículas (como areia e impurezas) Ciclos de gelo e degelo Ventos
2 Biológicos Vegetais: Algas, fungos, cogumelos, plantas e árvores Animais: insetos, pássaros, moluscos e roedores
3 Esforços Permanentes: como os decorrentes da ação da gravidade Variáveis: como a ação física da água ou do vento, frenagem Raros: como explosões, incêndios, choques de veículos
4 Incompatibilidade Químicos Físicos
5 Uso Desgaste por uso normal e abuso do uso Procedimentos de instalação e manutenção
Fonte : Fortes (1994), modificado.
28
2.6.4 Origem dos problemas patológicos
A interpretação para a expressão “origem do problema” está relacionada com as
fases ou etapas da vida da estrutura em que se originou a patologia, quais sejam: de
projeto, de materiais e, finalmente, de uso. A ocorrência de uma patologia na
estrutura está relacionada a uma combinação de ações simultâneas, de modo que
podem existir diversas causas contribuindo para sua evolução (ANDRADE & SILVA,
2005 apud PESSÔA, 2008).
De acordo com Grunau et al. (1981), conforme apresentado em Verçoza (1991 apud
Fortes, 1994), os problemas patológicos podem ser atribuídos aos fatores
apresentados na Figura 3.
Figura 3 – Fatores de problemas patológicos segundo Fortes (1994), modificado.
Infelizmente, os levantamentos das origens dos problemas patológicos são raros no
Brasil, assim, a maior parte dos dados aqui apresentados refere-se a estudos
realizados na Europa, normalmente para um tipo específico de construção
(FORTES, 1994).
29
2.6.5 Causas das manifestações patológicas
2.6.5.1 Causas físicas de deterioração
De acordo com Mehta & Monteiro (1994) as causas físicas da deterioração
agrupam-se em duas categorias: desgaste superficial ou perda de massa devida à
abrasão, erosão e cavitação. A segunda categoria abrange fissuração devida a
gradientes normais de temperatura e umidade, pressões de cristalização de sais nos
poros, carregamento estrutural e exposição a extremos de temperatura tais como
congelamento ou fogo.
Deterioração por desgaste superficial
Em Mehta & Monteiro (1994), são encontradas as seguintes definições para os
termos que compõem essa categoria:
A abrasão – se refere atrito seco, como no caso de desgaste de pavimentos e pisos
industriais pelo tráfego de veículos.
A erosão – desgaste pela ação abrasiva de fluidos contendo partículas sólidas em
suspensão. Ocorre em estruturas hidráulicas, como exemplo em revestimentos de
canais, vertedouros e tubulações para o transporte de água e esgoto.
A cavitação – se relaciona à perda de massa pela formação de vapor e sua
subseqüente ruptura devida a mudanças repentinas de direção em águas que fluem
com alta velocidade.
30
Deterioração por cristalização de sais nos poros
Esse tipo de deterioração ocorre em ambientes salinos, onde os sais podem atuar
através de uma ação física, induzindo tensões internas e fissuração. Essa ação se
dá pela cristalização no interior dos poros capilares do concreto, devido à
evaporação da água, e pela posterior re-hidratação, com um novo ciclo de
umedecimento, ocupando um volume maior que o existente para acomodá-lo.
Os concretos sujeitos à ação física da cristalização dos sais são aqueles com
elevada relação água/cimento, isto é, os porosos, sendo os sais conhecidos, que
podem causar a deterioração por cristalização: o carbonato de sódio, o sulfato de
sódio, o cloreto de cálcio e outros (ANDRADE, 2005 apud PESSÔA, 2008).
Deterioração por ação do congelamento
De acordo com Mehta & Monteiro (1994), esse tipo de deterioração ocorre,
exclusivamente, em regiões de clima frio, onde e são atribuídos à ação do
congelamento (ciclo gelo-degelo) e requer altos gastos para reparo e substituição.
As causas da deterioração podem ser relacionadas à complexa microestrutura do
material, mas também estão sujeitas às condições específicas do ambiente.
Deterioração por ação do fogo
A segurança humana, na ocorrência de fogo, é um item priorizado nas
considerações de projeto de edificações residenciais, públicas e industriais, tendo o
concreto uma boa reputação quanto a esse aspecto. Ao contrário da madeira e
plásticos, o concreto é incombustível e não emite gases tóxicos quando exposto à
altas temperaturas. Diferentemente do aço, quando sujeito à altas temperaturas da
ordem de 700 a 800 ºC, o concreto é capaz de manter resistência suficiente por
31
períodos relativamente longos, permitindo assim operações de resgate pela redução
do risco de colapso estrutural (MEHTA & MONTEIRO, 1994).
2.6.5.2 Causas químicas de deterioração
De acordo com Andrade (2005), as causas químicas de deterioração dos elementos
de concreto armado são: as trocas iônicas (pela ação dos sais e dos ácidos), a
formação de compostos expansivos (pelos sulfatos, reação álcali-agregado e
hidratação do MgO e CaO) e a corrosão da armadura (iniciada por carbonatação ou
por efeito de cloretos).
Deterioração por ação dos sais
Segundo Souza (1998), a ação do hidrogênio pode contribuir para a deterioração
dos concretos. O hidróxido de cálcio, Ca(OH2), é uma base da família dos metais
alcalinos, que está sempre presente nas pastas de cimento endurecida, em uma
elevada quantidade, sendo produzida pela hidratação dos principais compostos
anidros do cimento, C2S e C3S. Essa base é classificada como particularmente
solúvel em água, sendo capaz de reagir com sais dissolvidos, como os cloretos e
nitratos, através de trocas de cátions entre o sal e a própria base.
Deterioração por ação dos ácidos
Os concretos de cimento Portland, em geral, não têm boa resistência à ação dos
ácidos, devido ao caráter básico da pasta de cimento. Concretos, independente de
sua composição, expostos a soluções ácidas fortes ou compostos que possam dar
origem a ácidos fortes, com pH igual ou menor que 3, sofrerão severas deterioração.
32
Por outro lado, os concretos de baixa permeabilidade, expostos à ação de ácidos
fracos, podem resistir, principalmente se a exposição for ocasional. Os ácidos
reagem com hidróxido de cálcio da pasta de cimento, produzindo água e sais de
cálcio, mais ou menos solúveis, dependendo do tipo de cálcio. Caso sejam solúveis,
podem ser facilmente lixiviados, aumentando a permeabilidade e a porosidade da
pasta, similar á deterioração pela ação de sais. Entretanto, alguns ácidos produzem
sais insolúveis, que, se não forem expansivos, não induzem ao aumento da
permeabilidade da pasta, retardando o ataque e, conseqüentemente, sendo menos
nocivo ao concreto (MEHTA & MONTEIRO, 1994).
Deterioração por sulfatos
Sabe-se que a degradação do concreto, como resultado de reações químicas entre
cimento Portland hidratado e íon sulfato de uma fonte externa, toma duas formas
que diferem distintamente uma da outra, a expansão e a perda progressiva de
resistência e perda de massa. O processo de deterioração que predomina em cada
caso depende da concentração e fonte de íon sulfato (i.e., o cátion associado) na
água de contato e da composição da pasta de cimento no concreto. O processo na
forma de expansão do concreto o concreto fissura, a sua permeabilidade aumenta e
a água agressiva penetra mais facilmente no seu interior, acelerando, portanto, o
processo de deterioração. O ataque por sulfato pode, também, apresentar a forma
de uma perda progressiva de resistência e perda de massa, devidas à deterioração
na coesão dos produtos de hidratação do cimento (MEHTA & MONTEIRO, 1994).
Deterioração por reações álcalis-agregados
Segundo Mehta & Monteiro (1994), as reações álcalis-agregados são reações
expansivas, acompanhada de fissuração, que levam o concreto à perda de
resistência, elasticidade e durabilidade. As reações causam a deterioração de
33
estruturas localizadas em ambientes úmidos, tais como barragens, estacas de
pontes e estruturas marinhas.
A figura 4 ilustra o desenvolvimento de reações álcali-agregado, reações
expansivas, que provocam de início fissurações superficiais no concreto, e uma
posterior degradação da estrutura, podendo criar crateras muito profundas (SOUZA,
1998).
Figura 4 – Desenvolvimento da reação álcalis-agregado no concreto (SOUZA, 1998).
Deterioração pela hidratação do MgO e CaO
De acordo Mehta & Monteiro (1994), numerosos relatórios, incluindo uma revisão
por Mehta, indicam que a hidratação de MgO e CaO cristalinos, quando presentes
em quantidades substanciais no cimento, podem causar expansão e fissuração no
concreto. O efeito expansivo da alta quantidade de MgO no cimento foi reconhecido
inicialmente em 1884, quando várias pontes e viadutos de concreto na França
ruíram dois anos após a construção. Pela mesma época, a prefeitura de Kassel, na
Alemanha, teve que ser reconstruída pelo resultado da expansão e fissuração
atribuídas ao MgO no cimento. Os cimentos francês e alemão continham 16 a 30 por
34
cento e 27 por cento de MgO, respectivamente. Isso conduziu a restrições na
quantidade máxima permissível de MgO. Por exemplo, a norma atual da ASTM para
o cimento Portland (ASTM C150-83) exige que o conteúdo de MgO no cimento não
exceda a 6 por cento.
A expansão devida à hidratação do CaO cristalino ocorre de forma semelhante à
situação do MgO, diferindo somente na taxa de porcentagem, utilizada pelo cimento
Portland comum, que é de no máximo 1 por cento.
Deterioração por corrosão das armaduras do concreto
Para Gentil (1996), a corrosão pode ser definida como a deterioração de um
material, geralmente metálico, por ação química ou eletroquímica do meio ambiente
aliada ou não a esforços mecânicos. Segundo o autor, o mecanismo químico
caracteriza-se por reações diretas entre o metal e o meio corrosivo, não havendo
geração de corrente elétrica. Já o mecanismo eletroquímico caracteriza-se por
reações químicas que envolvem transferências de cargas ou elétrons, de áreas
anódicas para catódicas, na superfície do metal, e uma difusão de íons para o
eletrólito, formando uma célula eletrolítica. Nas áreas anódicas, onde ocorre a
reação de oxidação, é onde o metal corrói. Por outro lado nas zonas catódicas, onde
ocorre a reação de redução, não há corrosão.
Para Andrade (1992), a corrosão das armaduras pode se apresentar de formas
diversas, e são classificadas de acordo com a área atacada: São elas: corrosão
generalizada, por pite e fissurante. Segundo Cascudo (1997), a corrosão
generalizada ocorre de uma maneira generalizada em toda a superfície do metal,
podendo ser uniforme, com a superfície tendendo a ser lisa e regular, ou não
uniforme, apresentando superfície rugosa e irregular; a corrosão por pite é um tipo
de corrosão localizada, no qual há a formação de pontos de desgaste definidos na
superfície metálica, os quais evoluem aprofundando-se, podendo causar a ruptura
pontual da barra. Por fim, tem-se a corrosão sob tensão, que é outro tipo de
corrosão localizada, a qual se dá concomitantemente com uma tensão de tração na
35
armadura, podendo dar origem à propagação de fissuras na estrutura do aço. A
figura 5 ilustra os três tipos de corrosão.
Figura 5 – Tipos de corrosão e fatores que os provocam (CASCUDO, 1997).
Para Helene (1986), o mecanismo de corrosão do aço no concreto é eletroquímico,
tal qual a maioria das reações corrosivas em presença de água ou ambiente úmido
com umidade relativa UR > 60%. Sendo assim, esse processo será abordado com
mais detalhes.
Corrosão eletroquímica das armaduras
O aço sofre o processo de deterioração por mecanismo eletroquímico de corrosão,
quando se forma a célula de corrosão, que é constituída de cinco componentes
básicos: (1) zonas anódicas; (2) zonas catódicas; (3) uma solução condutora; (4)
contato elétrico entre as zonas catódicas e anódicas; (5) um reagente catódico
(Garcia, 1995 apud GUIMARÃES, 1997). Nesse processo a superfície do aço se
divide em zonas catódicas e zonas anódicas. Nas zonas anódicas ocorre a
dissolução do metal, através da ionização da molécula de ferro, que perde dois
36
elétrons, que se dirigem para as zonas catódicas utilizando o próprio metal como
condutor, e da dissolução do íon metálico na solução contida nos poros do concreto
que se constitui no eletrólito. A figura 6 descreve esquematicamente o processo de
corrosão das armaduras do concreto.
Figura 6 – Representação esquemática da corrosão do aço no concreto
(MOSKOVIN et al., 1983 apud GUIMARÃES, 1997).
37
Diagrama de Pourbaix
Segundo Cascudo (1997) Pourbaix demonstrou, conforme o diagrama potencial
versus pH do sistema ferro-água a 25 ºC (Figura 11), que para a ordem de grandeza
do pH no concreto (aproximadamente 12,5) e para uma faixa usual de potencial de
corrosão, também no concreto, da ordem de +0,1 a -0,4 V em relação ao eletrodo
padrão de hidrogênio (segundo Petrocokino citado por Helene), as reações de
eletrodo verificadas no ferro são de passivação. Este tipo de diagrama indica as
condições de potencial e pH em que um processo particular de reação corrosiva é
termodinamicamente favorável .
Figura 7 - Diagrama de Pourbaix de equilíbrio termodinâmico. Potencial x pH para o
sistema Fe-H2O a 25 ºC, delimitando os domínios de corrosão, passivação e
imunidade. (CASCUDO, 1997).
38
Passivação das armaduras
O aço no concreto desenvolve em sua superfície, uma película fina e transparente,
de um filme de óxidos estáveis e aderentes, composta de Fe3O4 e Fe2O3, que
confere ao aço uma elevada resistência ao processo corrosivo. A formação e a
manutenção dessa película é devida à elevada alcalinidade (pH de 13 à 14) da
solução dos poros do concreto e um potencial eletroquímico apropriado (GONZÁLEZ
et al., 1996 apud GUIMARÃES, 1997).
Iniciação da corrosão por carbonatação
Conforme CASCUDO (1997), nas superfícies expostas das estruturas de concreto, a
alta alcalinidade, obtida através do hidróxido de cálcio, pode ser reduzida com o
tempo, essa redução ocorre pela ação provocada pelo CO2 do ar entre outros gases
ácidos como SO2 e H2S. Este processo é chamado de carbonatação, o qual se inicia
através de processo lento, atenuando-se com o tempo. A hidratação crescente no
cimento e os próprios produtos da reação de carbonatação, que dificultam o acesso
de CO2 do ar para a parte interior do concreto. Segundo a reação:
Ca(OH)2 + CO2 Ca CO3 + H2O
Podendo também ocorrer reações do tipo:
Na + KOH + CO2 Na2K2CO3 + H2O
O processo pode ocorrer com diversas reações, mas sempre um dos produtos finais
será o carbonato de cálcio (CaCO3).
ANDRADE (1992), afirma que no processo de carbonatação ocorre a existência de
uma frente de avanço no processo, separando duas zonas de pH diferentes, uma
39
tem pH menor que 9, no qual se encontra carbonatada e a outra com pH maior que
12, não carbonatada. O contato entre essas zonas é transacional, fazendo com que
a carbonatação progrida ao longo dos planos de descontinuidade dados pela pasta
matriz. Esse contato pode acontecer pelo fato de que nesta região há uma grande
concentração de hidróxido de cálcio, podendo existir conectividade por redes de
poros da região com o meio ambiente, com isso pode ocorrer a carbonatação ao
longo do tempo.
Fatores que influenciam a velocidade de carbonatação
É importante saber se a carbonatação chegou ou não até a armadura. É necessário
saber se esta provocou ou contribuiu para a deterioração da estrutura. Cada
concreto tem velocidade diferente durante o processo de carbonatação, pois isso
depende de variáveis como o consumo do cimento no concreto, a porosidade do
concreto, tipo de cimento, umidade ambiente entre outras. A equação que se usa
para calcular a velocidade do processo de carbonatação é:
Onde X será a capa carbonatada em mm, t será o tempo em anos e meses e K será
a constante. Sendo que o valor de K pode ser determinado pela espessura da capa
carbonatada ou idade da estrutura. Conhecendo K pode-se dizer qual a velocidade
de avanço da frente de carbonatação e o tempo em que demorará chegar até a
armadura, desde que não tenha já alcançado.
Concentração de CO2
Os principais fatores que influenciam na concentração do CO2, são o ambiente
externo e a concentração de gás nos pólos capilares. (HELENE, 1993 apud
GUIMARÃES, 1997). Figueiredo apud Pessôa (2005) afirma que a velocidade de
carbonatação aumenta quando o ambiente possui uma maior concentração de CO2,
principalmente para concretos de elevadas relações água/cimento.
40
Segundo Helene (1993 apud Guimarães, 1997), a concentração em volume de CO2
na atmosfera pode variar de 0,03 a 0,05% em ambientes rurais e de 0,1 a 1,2% em
locais de tráfego pesado. Em ambientes fechados de atmosfera viciada esses
valores podem chegar a 1,8%. Watkins & Pitt Jones (1993 apud Guimarães, 1997),
nos relatam que, em edifícios comerciais comuns são observados valores de
concentração de CO2, variando de 0 a 3,0%, mas em edifícios bem ventilados, esses
valores caem para uma faixa de 0 a 0,03% e em garagens e túneis pode chegar a
3,0%. Em função disso a velocidade de carbonatação é maior nos ambientes
internos onde não há renovação de ar.
Umidade Relativa do Ar
O teor de umidade está diretamente ligado a carbonatação. Para Guimarães (1997),
a umidade relativa do ar é um fator relevante na difusão do CO2, pois vai determinar
a quantidade de umidade nos poros do concreto. Sendo assim, em condições de
umidade relativas muito altas ou em estruturas submersas, os poros apresentam-se
saturados. Assim, o CO2 terá que difundir em um meio aquoso, onde a velocidade de
difusão do CO2 é 104 vezes menor que o ar, o que tornará o processo tão lento, que
poderá ser considerado insignificante com relação ao período de vida útil da
estrutura. Por outro lado, para que ocorram as reações que dão sustentação ao
processo, é preciso que haja um mínimo de água nos poros, caso contrário, a baixa
umidade impossibilitará a carbonatação. Diversos autores afirmam que a velocidade
de carbonatação ocorre na faixa de 50 a 70% de umidade relativa (vide figura 8).
41
Figura 8 – Grau de carbonatação em função da umidade relativa do ar (VÉNAUT et.
al.;1980; apud GUIMARÃES,1997)
Iniciação da corrosão por efeito de cloretos
Page & Treadaway (1988 apud Guimarães, 1997) colocam que em presença de
cloretos, apesar da alcalinidade proporcionada pelo concreto às armaduras, pode
ocorrer uma redução da zona de passivação no diagrama de Pourbaix, havendo
uma acidificação intensa em um ponto localizado, causando, nessas condições, uma
corrosão por pites, tendo como conseqüência a destruição da película naquele local.
Assim, a presença de cloretos junto às armaduras causa a sua corrosão, apesar da
alta alcalinidade. Somente a presença de cloretos não é suficiente para iniciar a
corrosão das armaduras em um estado ativo. É necessário oxigênio e a presença de
fissuras, ou algum outro tipo de heterogeneidade geométrica na interface aço
concreto. O processo inicia, geralmente, com uma aeração diferencial das fissuras, o
que resulta em uma acidificação gradual e local na presença de cloretos até que a
camada passivadora é destruída (GONZÁLEZ et al, 1996 apud GUIMARÃES, 1997).
42
Relação a/c, adensamento e cura são fatores significativos que influenciam a
qualidade do concreto e têm relação direta com a penetração de cloretos. As
fissuras no concreto favorecem a penetração dos cloretos, sendo que velocidade
depende da abertura das fissuras e da qualidade do concreto.
2.7 INSPEÇÃO DO CONCRETO ARMADO
Clímaco (1995 apud Pessôa 2008) define inspeção como parte da avaliação
estrutural a ser realizada numa estrutura que esteja apresentando dúvidas sobre sua
capacidade resistente, funcionalidade ou aparência.
Segundo Andrade (1992), uma inspeção sistemática da corrosão da armadura pode
ser realizada, pela inspeção preliminar e, de acordo com o caso, por uma inspeção
detalhada. Para Cascudo (1997), a primeira é constituída de um exame visual para
caracterizar todos os sintomas, bem como de uma série de pequenos ensaios que
permitam demarcar o problema e preparar um plano mais detalhado para
desenvolver uma inspeção pormenorizada. A inspeção detalhada tem por objetivo
quantificar a extensão da deterioração e caracterizar os elementos da estruturas;
seu desenvolvimento exige uma ampla campanha de ensaios.
Para efeito deste estudo, será abordada apenas metodologia da inspeção preliminar.
2.7.1 Inspeção preliminar (Procedimento)
De acordo com Andrade (1992), esta inspeção deve permitir a definição da natureza
e causa do problema, incluído:
Exame visual de toda a estrutura, realizando um levantamento fotográfico o mais
extenso possível. Este exame se realizará elemento por elemento diferenciado de
43
toda a estrutura, com o fim de provar se os sintomas e a natureza do problema são
iguais em todos os elementos ou existe mais de uma problemática no conjunto;
Anotação de todos os sintomas visuais (manchas de óxido, cor dos mesmos,
situação e tamanho das fissuras);
Identificação da agressividade do ambiente (suave, moderada ou agressiva);
Eliminação do cobrimento do concreto em alguns pontos singulares, para a
observação visual direta das armaduras fotografando as zonas de extração dos
testemunhos e tomando nota de:
Espessura de cobrimento; redução do diâmetro da armadura; quantidade e cor dos
óxidos; aspecto do concreto.
Os ensaios mínimos necessários para complementar esta inspeção preliminar são
(ANDRADE, 1992):
Profundidade de carbonatação;
Presença de cloretos, determinando se o concreto já os possuía ou se eles
penetraram desde o exterior;
Qualidade do concreto (pelo menos porosidade e resistência).
Dada a limitação do exame visual, em uma inspeção preliminar resulta crucial a
definição da proporção dos elementos da estrutura sobre os quais se procederá a
realização dos ensaios.
Esta é uma decisão arriscada que depende primeiro de qual seja a causa da
deterioração e do tipo de estrutura e depois da experiência prévia que tenha o
técnico em problemas similares. Na decisão sobre as zonas de extração de
testemunho deve se observar os seguintes detalhes em relação ao ambiente externo
(ANDRADE, 1992):
Identificação das zonas expostas atmosfera mais agressiva;
44
Zonas aparentemente mais afetadas com presença visível de sinais de corrosão;
Zonas de máximo trabalho mecânico;
Zonas de ventos predominantes e expostas ao sol.
Os testemunhos devem ser extraídos tanto destas zonas quanto das que se
encontrava em situação contrária.
Por fim, deve-se ter em conta em toda inspeção os aspectos resistentes das
estruturas e as conseqüências ou a influência que exercem as cargas e o peso
próprio da mesma nos danos gerados. Em algumas ocasiões as solicitações
mecânicas são as responsáveis por um progresso rápido do fenômeno ou de seu
desenvolvimento em um determinado elemento da estrutura. Em todo caso as
considerações sobre a segurança residual da estrutura devem sempre ser levadas
em conta na hora de realizar a extração de testemunhos ou qualquer tipo de
intervenção e serão completamente imprescindíveis para qualquer diagnóstico
(ANDRADE, 1992).
2.7.2 Ensaios
Andrade (1992) afirma, que dentre os ensaios para a determinação da degradação
das estruturas, a determinação do teor de cloretos e da profundidade de
carbonatação são os mais imprescindíveis.
Para efeito deste estudo, será abordado o ensaio de carbonatação.
O objetivo deste ensaio é determinar se a carbonatação chegou ou não até a
armadura e verificar se o mesmo contribuiu para a deterioração da estrutura da
edificação.
A seguir segue a metodologia do ensaio de carbonatação (ANDRADE, 1992):
45
A determinação dever ser realizada sobre uma porção de concreto que fique na
superfície do componente ou elemento, objeto de estudo; a amostra a ser extraída
deve ser retirada a seco; também é possível realizar o ensaio sobre um orifício
perfurado a seco;
Não é necessário que as porções tenham uma geometria particular, bastando terem
dimensões suficientes para verificar a partir do lado correspondente ao lado da
superfície da estrutura, a eventual espessura da capa carbonatada; quando
examinar os orifícios desde a superfície, estes devem ter dimensões compatíveis
para permitir medir a profundidade de carbonatação;
A medida deve ser efetuada em uma fratura fresca, pois as superfícies expostas se
carbonatam facilmente.
Conseguida uma fratura à superfície do componente de concreto estrutural objeto de
estudo, pode-se pulverizar uma solução de fenolftaleína a 1%. Após um a dois
minutos o indicador deve ter alterado a sua cor e a medida da espessura incolor
deve ser tomada com uma precisão de milímetros. Essa solução é incolor em pH
inferior a 8,3; vermelho-carmim, para valores de pH superiores a 9,5; e variável de
rosa a vermelho carmim para valores de pH entre 8 e 9,5;
Deve-se anotar os locais e a freqüência onde a cor não fica violeta–carmim e
permanece apenas rosada. Algumas fotografias pode ser um interessante
complemento dessas determinações;
Quando é necessário estabilizar temporariamente a cor pode-se pulverizar uma
resina/verniz transparente sobre a região ensaiada na medida em que a solução de
fenolftaleína tenha secado.
46
3 ESTUDO DE CASO
3.1 CARACTERIZAÇÃO DA OBRA
O estudo de caso foi realizado na edificação que abriga as instalações dos
Laboratórios de Engenharia Civil do Departamento de Tecnologia, (LABOTEC I),
ilustrado na figura 09, localizado no módulo III do campus da UEFS. A edificação
possui aproximadamente 1156,00 m² de área construída. No mesmo, funcionam os
seguintes laboratórios: Materiais de Construção, Eletricidade, Mecânica dos Fluidos
e Hidráulica, Saneamento e Mecânica dos Solos, além de salas de pesquisas, etc.
Figura 09 – Entrada Principal do Labotec I.
A construção foi feita em convênio com a Superintendência de Construções
Administrativas da Bahia (SUCAB), tendo como órgão responsável pela fiscalização
da obra a Gerência de Projetos (GEPRO) da UEFS. A Construtora P & M foi a
construtora responsável pela construção, que teve início em 06 de maio de 1998 e
conclusão em 30 de dezembro de 1998.
Constatou-se, com os projeto arquitetônico cedido pela GEPRO, ilustrado nas
figuras 10, 11 e 12 que a estrutura foi executada em concreto armado, composto por
56 pilares, sendo que os externos possuem seção retangular 20cm x 60cm e altura
de aproximadamente 4 m e os internos possuem seção quadrada 30cm x 30cm.
50
3.2 CARACTERIZAÇÃO DOS DANOS
Para a caracterização dos danos, primeiramente foi feita uma análise visual das
estruturas do LABOTEC I, procedendo-se ao registro fotográfico das regiões com
maiores incidências de patologias. Constatou-se que as vigas e lajes aparentemente
não apresentavam danos. Então, decidiu-se que as caracterizações dos danos iriam
se restringir apenas aos pilares.
Em alguns pilares aplicou-se a solução de fenolftaleína a 1% no intuito de verificar a
profundidade de carbonatação. É importante ressaltar que, por sugestão do
orientador, o ensaio foi realizado nas peças que já estavam expostas e em processo
de corrosão das armaduras.
A figura 13 mostra os danos ocorridos no topo do pilar P1, onde pode-se observar
uma mancha escura (parte superior), originada, provavelmente, pelo
desenvolvimento de microorganismos (fungos).
Figura 13 – Mancha escura no concreto (possível ataque de fungos).
51
Já a figura 14 apresenta um pilar com intensa corrosão da armadura, observando-se
fissuração do concreto, o que denota perda de aderência do concreto.
Figura 14 – Fissuras no Pilar P44 (14a e 14b).
No pilar P46 há a predominância de fissuras no concreto, o que provavelmente
indica a expansão das armaduras por efeito da corrosão, além de manchas escuras
no topo do pilar, ilustrado na figura 15 a seguir.
Figura 15 – Fissuras, esfoliações e mancha escura no concreto no pilar P46.
a b
52
A figura 16 ilustra a vista do Pilar 49.
Figura 16 – Vista do Pilar P49
Já a figura 17, ainda do pilar P49 demonstra intensa corrosão da armadura, inclusive
com o destacamento do concreto de cobrimento.
Figura 17 – Fissuras e corrosão do pilar P49
P49
53
A figura 18 apresenta um ensaio de carbonatação efetuado na base do pilar P49.
Figura 18 – Ensaio de carbonatação do Pilar P49.
Através do ensaio pôde-se perceber que houve um avanço da frente de
carbonatação de aproximadamente 30 mm, valor este referente à espessura do
cobrimento da armadura.
A figura 19 a seguir ilustra um aspecto da corrosão acentuada do Pilar P51.
Figura 19 – Corrosão Avançada do Pilar P51
54
Dentre os pilares do LABOTEC I, o pilar P51 é o que apresenta o estágio mais
avançado de corrosão. É provável, que o início da corrosão das armaduras tenha
sido causada pelo cobrimento deficiente, verificado em uma das faces (menor que
10 mm, sendo a norma determina mínimo de 2,5mm) e também pela carbonatação,
tendo se propagado com o tempo em função da presença de umidade e oxigênio. A
velocidade de propagação da corrosão das armaduras causou a expansão do aço e
as fissuras no concreto. É possível observar manchas marrons no concreto, fato
característico da liberação do óxido de ferro em meio ao processo de corrosão das
armaduras.
A figura 20 ilustra os danos ocorridos no Pilar P53.
Figura 20 – Localização do Pilar P53 (figura 20a); Recuperação mal-sucedida na
base do pilar P53 (figura 20b).
Em alguns pilares pôde-se observar alguns reparos, os quais, não foram realizados
da maneira adequada. Tal procedimento acarretou a ocorrência de novas
manifestações nas regiões que sofreram intervenção anteriormente.
a b
55
4 PROCEDIMENTOS TERAPÊUTICOS
4.1 CORTE DE CONCRETO
O corte de concreto nas áreas afetadas deverá ser feito de maneira cuidadosa até
que seja atingida a homogeneidade do concreto original, com a remoção de todo o
material desagregado e/ou com danos.
Considerando que a região em que o concreto é removido geralmente apresenta um
desenho irregular, deverá ser feito um enquadramento desta região em uma figura
regular (quadrada, retangular, etc) para que o reparo não apresente impacto visual
desfavorável. Para tanto será realizado um pré-corte com disco para delimitar a área
a ser reparada, com profundidade não inferior a 10mm, que garantirá a
perpendicularidade das bordas do corte com a superfície do concreto.
O corte de concreto da região afetada poderá ser efetuado manual ou
mecanicamente a depender da situação.
Nos casos em que a superfície do concreto cortado apresentar excesso de
rugosidade será necessário que se faça um apicoamento para facilitar a saída das
bolhas de ar, de modo a garantir, quando da aplicação de ponte de aderência, se for
o caso, o perfeito nivelamento, evitando-se a concentração em alguns pontos e
ausência em outros. Esta operação será executada por meio mecânico e/ou manual.
A seguir deverá ser verificada a aderência de barras e fios que ficarem expostos
com o concreto adjacente e se este concreto se encontra desagregado, deteriorado
ou impregnado, eventualmente, com produtos de corrosão.
A profundidade de corte não deverá ser inferior a 20mm, medidos a partir da geratriz
interna das barras da armadura, de forma a deixá-la livre para permitir sua limpeza e
colocação eventual de reforço de armadura, bem como para possibilitar o correto
preenchimento com o material de reparo.
56
A armadura será exposta no mínimo 150mm além do trecho corroído na direção da
barra e/ou fio, previamente à limpeza, para verificação da sua integridade.
4.2 APICOAMENTO DE CONCRETO
O apicoamento de concreto objetivará a remoção de camada superficial de baixa
resistência, espessura de até 10mm, para permitir melhor aderência ao novo
concreto. Este será efetuado com emprego de marretas, ponteiros de aço, ou com
auxílio de ferramentas pneumáticas específicas.
O apicoamento pode ser mecânico ou manual, (conforme as figuras abaixo) e a
escolha do processo depende da profundidade de concreto que se deseja remover e
do grau de rugosidade e homogeneidade que se queira conferir à superfície tratada.
(AMBROSIO, 2004).
Figura 21 – Apicoamentos mecânico e manual, respectivamente (HELENE, 1992)
57
4.3 LIMPEZA DE ARMADURA
A limpeza da armadura terá como objetivo a remoção da superfície da armadura de
impurezas, tais como as oleosas (óleos minerais, óleos graxos, emulsões óleo-
graxa, etc), óxidos e produtos de corrosão, bem como carepa de laminação.
A limpeza de armadura exposta e corroída deverá ser efetuada por processo
mecanizado, através de escova tipo copo acoplada a lixadeira elétrica. Será
admitido o escovamento manual em complementação ao mecanizado.
No caso de processo manual, serão utilizadas escovas de aço, lixas raspadoras, etc.
4.4 REFORÇO DE ARMADURA
Após a limpeza de armadura deverá ser realizado um exame nas barras e/ou fios
que a compõem, para verificar o grau de corrosão que elas apresentam. As barras e
fios que apresentarem mais de 10% de redução da sua seção original,
aproximadamente, deverão ser substituídas ou reforçadas.
A barra e/ou fio que irá substituir ou reforçar a aço corroído, dependendo das
condições de cada local, poderá ser solidarizado à armadura original por meio de
emenda por solda ou transpasse, sendo o comprimento de transpasse aquele
definido pela NBR 6118/2003. A colocação de novos estribos deverá seguir,
também, as recomendações constantes na referida norma.
Emenda por solda só poderá ser executada empregando-se eletrodo de baixo
hidrogênio. Após a soldagem do aço, o resfriamento será lento, devendo-se utilizar
cobertura de manta de amianto ou asbesto, até alcançar a temperatura ambiente.
O aço utilizado, barras e fios, deverá atender às prescrições da NBR 7480/2007.
58
4.5 TRATAMENTO ANTICORROSIVO DE ARMADURA
O tratamento anticorrosivo de armadura exposta, tanto a original como a de
substituição, deverá ser efetuado aplicando-se uma pintura com produto a base de
resina. Na aplicação deste produto deverão ser seguidas as recomendações do
fabricante quanto ao número de demãos, prazo de cura e outras que se fizeram
necessárias.
4.6 RECOMPOSIÇÃO DE CONCRETO DE COBRIMENTO
4.6.1 Aplicação de argamassa polimérica
Será utilizada argamassa polimérica para reparos estruturais para grandes
espessuras.
Este material será aplicado em regiões a serem recuperadas cuja profundidade seja
de no máximo 50 mm. Deverá ser aplicado com desempenadeira ou colher de
pedreiro, estando o substrato limpo, isento de poeira, óleo, nata de cimento e
partículas soltas, devendo ainda ser lavado antes da aplicação, mas sem contudo
estar saturado.
Caso a espessura seja superior aos limites indicados pelo fabricante a aplicação
deverá ser efetuada em uma ou mais camadas até alcançar a espessura final,
conforme recomendações técnicas.
Deverão ser seguidas demais recomendações do fabricante.
4.6.2 Aplicação de graute
Deverá ser utilizado apenas produto industrializado. O procedimento de lançamento
do graute deverá ser contínuo. O preparo do material em questão seguirá,
59
rigorosamente, as indicações do fabricante, principalmente quanto à quantidade de
água de amassamento e tempo de amassamento.
Poder-se-á adicionar até 30% (trinta por cento) de pedrisco (brita 9,5mm).
Deverá ser empregada argamassa autonivelante para grauteamento.
O preparo do material obedecerá as recomendações do fabricante.
4.6.3 Aplicação de microconcreto
Na produção de microconcreto serão utilizados: Cimento Portland composto ou
Cimento Portland pozolânico, areia média ou fina, brita 9,5mm e sílica ativa ou
metacaulim. Utilizar-se-á aditivo superplastificante.
O microconcreto apresentará características de trabalhabilidade adequadas à sua
aplicação. A relação água-cimento máxima será de 0,45 e o consumo de cimento
mínimo de 400kg/m3. O percentual de sílica ativa ou metacaulim deverá ser de 10%
em relação à massa de cimento, e a resistência característica à compressão do
concreto (fck) ≥ 30 MPa.
A aplicação de microconcreto ocorrerá em regiões cuja profundidade do corte
seja superior a 50 mm, onde indicado em projeto e/ou autorizado pela Fiscalização.
As superfícies de concreto velho deverão ser saturadas desde, pelo menos,
duas horas antes da concretagem.
Quando da aplicação de microconcreto com emprego de fôrmas verticais,
estas deverão apresentar “cachimbo” lateral que permita a aplicação do produto.
Após 24 horas de concretagem, pelo menos, as fôrmas serão removidas e o
excesso do concreto correspondente ao “cachimbo” cortado com ponteiro manual.
Neste caso, nas áreas correspondentes aos “cachimbos”, o acabamento das
superfícies será realizado com argamassa aditivada com polímero.
60
4.6.4 Aplicação de argamassa aditivada com polímero
Na produção desta argamassa serão empregados: Cimento Portland composto ou
Cimento Portland pozolânico, areia média ou fina e adesivo polimérico.
A proporção cimento: areia, em massa, deverá ser 1:3. O teor de adesivo será
função das recomendações do fabricante e caberá a uma empresa especializada
definir o traço de argamassa.
A aplicação será manual, após o devido preparo das superfícies.
Esta argamassa será aplicada na recuperação de regiões de “cachimbo”.
4.6.5 Aplicação de ponte de aderência
Deverá ser aplicada ponte de aderência constituída de uma parte de adesivo
polimérico e duas partes de água.
A aplicação de ponte de aderência ocorrerá nas áreas reparadas com argamassa
polimérica e argamassa aditivada com polímero.
Deverão ser observadas as recomendações do fabricante.
4.7 ESTUCAMENTO DE CONCRETO
Para a execução de estucamento será empregada argamassa.
O estucamento será feito manualmente sobre superfícies hidrojateadas, isentas de
pó, graxa, etc. A pasta será aplicada em duas demãos e abrangerá, inclusive, as
áreas recuperadas.
61
Após aplicação e cura do material será procedido o lixamento da superfície.
O estucamento deverá ser efetuado nas paredes das fachadas das torres de
resfriamento.
4.8 INSTALAÇÃO DE FÔRMA DE MADEIRA
No caso onde for necessário a instalação de fôrma, a mesma deverá ser
posicionada e fixada adequadamente de modo a garantir a estanqueidade e a
obtenção de superfícies planas após o endurecimento do concreto ou groute. Devem
ser executadas em compensado plastificado, espessura de 12mm.
Quando da instalação da fôrma deverá ser aplicado produto desmoldante e
efetuado o escoramento.
Em algumas situações poderá ser necessário a confecção de “cachimbo” (vide figura
21) com o intuito de facilitar o lançamento e adensamento do material de reparo.
Figura 22 – Detalhe da fôrma tipo “cachimbo” (HELENE, 1992)
O corte do excesso de concreto formado na região do “cachimbo” deverá ser
executado 24 h após o seu lançamento.
62
Nas regiões onde o cobrimento de armadura for inferior a 30mm, dever-se-á criar um
ressalto no concreto de modo a garantir tal cobrimento mínimo.
Nos serviços de instalação deve-se observar os cuidados quanto ao alinhamento,
verticalidade, afastamento e rigidez da fôrma, bem como o seu adequado
travamento.
Os prazos de execução de remoção de fôrma deverão ser os prescritos pela NBR
6118/2003.
4.9 CURA QUÍMICA
Após a recomposição das superfícies de concreto, ainda com o material no estado
fresco, aplicar-se-á um agente de cura para concreto, o qual formará um filme
impermeável sobre o concreto, groute ou argamassa, protegendo-os contra a
desidratação provocada pelo calor e vento.
O agente de cura deverá ser aplicado com trincha ou pulverizador de baixa pressão,
de modo uniforme por toda a superfície.
Deverá ser procedida a cura química das superfícies reparadas, utilizando-se agente
de cura disperso em água.
63
4.10 QUANTIFICAÇÃO DOS DANOS
Os trabalhos de inspeção preliminar resultaram na quantificação de uma área de
aproximadamente 2,00 m² a recuperar nos pilares. Na tabela a seguir é apresentada
uma síntese da referida quantificação.
Tabela 4 – Quantificação dos danos
ITEM ELEMENTO
ESTRUTURAL ÁREA A
RECUPERAR
1 P2 0,12 2 P5 0,18 3 P13 0,08 4 P39 0,12 5 P44 0,20 6 P49 0,15 7 P50 0,21 8 P51 0,30 9 P52 0,30
10 P53 0,14 11 P54 0,13 12 P56 0,08
64
Na tabela 5 são apresentados os diversos procedimentos terapêuticos e suas
respectivas quantidades.
Tabela 5 – Procedimentos Terapêuticos
ITEM SERVIÇO UNIDADE QUANTIDADE
1 Mobilização e Desmobilização vb 1,00
2 Corte de Concreto m² 2,00 3 Limpeza de Armadura m 12,00 4 Reforço de Armadura kg 7,00 5 Tratamento Anti-corrosivo m² 2,00 6 Recomposição do Concreto - -
6.1 Argamassa Polimérica m² 1,60 6.2 Groute ou Microconcreto m³ 0,06 7 Cura Química m² 2,00
65
5 CONSIDERAÇÕES FINAIS
Após a obtenção dos dados no levantamento das manifestações patológicas, chega-
se a conclusão de que o principal fator de degradação da estrutura do LABOTEC I é
a corrosão das armaduras, fato observado em pilares com armaduras expostas e
com redução da sua seção e o desplacamento do concreto. A elevada incidência
desse tipo de problema pode ter se agravado devido ao pequeno cobrimento
observado em algumas peças.
Quanto à carbonatação, por se tratar de zona urbana, e não litorânea, conclui-se
que o principal agente de degradação da estrutura é o gás carbônico, em conjunto
com a umidade e oxigênio.
Deve-se ressaltar que a fiel observância dos cobrimentos mínimos, da qualidade do
concreto e da uniformidade de execução pode evitar esse problema. De qualquer
forma, sendo um fenômeno expansivo, na maioria dos casos torna-se visível a
tempo, possibilitando a tomada rápida de medidas de recuperação e proteção.
Como sugestão para ampliar a vida útil da estrutura do LABOTEC I, recomendamos
que a recuperação dos pilares substituindo o concreto danificado por argamassas
poliméricas, grautes ou micro-concretos, aplicando em sua superfície um agente de
cura (cura química).
É importante frisar que, para a manutenção da estrutura, é necessário o
estabelecimento de um programa de prevenção, com manutenções executadas
periodicamente.
66
REFERÊNCIAS
AMBROSIO, Thais da Silva. Patologia, tratamento e reforço de estruturas de
concreto no Metrô de São Paulo. 2004. 130f. Monografia (Graduação em Eng.
Civil com ênfase ambiental).Universidade Anhembi Morumbi, São Paulo, 2004.
ANDRADE PERDRIX, Maria del Carmen. Manual para diagnóstico de obras deterioradas por corrosão de armaduras. São Paulo: Pini, 1992. 104 p.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS - ABNT. NBR 10520:
Informação e documentação – citação em documentos – apresentação, 2002.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS - ABNT. NBR 14724:
Informação e documentação – trabalhos acadêmicos – apresentação, 2002.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS - ABNT. NBR 6023:
Informação e documentação – referência – elaboração, 2002.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS - ABNT. NBR 6027:
Informação e documentação – sumário – apresentação, 2003.
CASCUDO, Oswaldo. O controle da corrosão de armaduras em concreto: inspeção e técnicas eletroquímicas. São Paulo: Pini, 1997.
FORTES F., Jorge. Patologia e terapêutica das construções: um panorama. Revista da “Jornada Professor Hernani Sobral”, Salvador, v. único, p. 53-60, 1994.
GENTIL, Vicente. Corrosão. 3ª edição. Rio de Janeiro: LTC - Livros Técnicos e
Científicos, 1996. 345p.
GIAMMUSSO, Salvador Eugênio (1926). Manual do concreto. São Paulo. Editora:
Pini, 1992.
67
GUIMARÃES, Elvio Antonino. Avaliação da capacidade protetora da resina de
óleo de mamona contra a penetração de agentes agressivos no concreto. 1997.
150 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) – Faculdade de Tecnologia,
Universidade de Brasília, Brasília, 1997.
HELENE, Paulo R.L. Corrosão em armaduras para concreto armado. São Paulo:
Pini, 1986.
HELENE, Paulo R.L. Manual para reparo, reforço e proteção de estruturas de concreto. 2a edição. São Paulo: Pini, 1992.
LIMA, Paulo Roberto Lopes; SEMANA DE ENGENHARIA CIVIL (2.:. 1997:.
Salvador, BA). Durabilidade das estruturas em geral. Salvador: Universidade
Católica do Salvador, 1997. 31 p.:
METHA, P. Kumar; MONTEIRO, Paulo J.M. Concreto: estrutura, propriedades e materiais. Tradução e adaptação: Antonio Carmona Filho. São Paulo: Pini, 1994.
NEVILLE, Adam M. Propriedades do concreto. Tradução: Salvador E. Giammusso.
2ª Edição revisada e atualizada. São Paulo: Pini, 1997.
PESSÔA, Roberto de Brito. Inspeção da estrutura de concreto armado do bloco
MT do Módulo 6 da Universidade Estadual de Feira de Santana. 2008. 98 f.
Monografia (Graduação em Engenharia Civil) - Universidade Estadual de Feira de
Santana, Feira de Santana, 2008.
SILVA, Felipe Tavares da. PIMENTEL, Roberto L. BARBOSA, Normando P. Análise de patologias em estruturas de edificações da cidade de João Pessoa. In: 45º
Congresso Brasileiro de Concreto, 2003.
SOUZA, Vicente Custódio de; RIPPER, Thomaz. Patologia, recuperação e reforço de estruturas de concreto. Thomaz Ripper. São Paulo. Editora: Pini, 1998.